1.【答案】D
【详解】A.由于泳池长度25m,所以小明和小陈比赛中的位移都为零,平均速度也都为零,故A正确;
B.“18.98s"和“37.84s”都是指比赛过程所用的时间长度,即为时间间隔,故B正确;
C.如果将小陈和小明看成质点,则无法研究其泳姿,所以不能看成质点,故C正确;
D.由于小明获得第一名,即小明的平均速率最大,以小明为参考系,如果小明比对手快出25m时,他的对手向着他运动,故D错误.
2.B [在光滑平面上做匀速直线运动的滑块,其加速度为零,但是速度不为零,A正确;物体的加速度大小和物体的速度大小无关,B错误;加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,物体的加速度越大,速度改变越快,C正确;当加速度方向与速度方向相反时,加速度增大,速度减小,D正确。]
3.【答案】D
【详解】A.x-t图像的斜率表示速度,在t1时刻乙图像的斜率大于甲图像的切线斜率,则乙车的速度大于甲车的速度,故A错误;
B.从0到t1时间内,两车的运动方向均不变,两车起点不同,终点相同,所以两车走过的路程不同,故B错误;
C.从t1到t2时间内,两车通过的位移相等,因两车均沿正方向运动,走过的路程等于位移大小,所以两车走过的路程相等,故C错误;
D.根据图像可知,在t1时刻乙图像的斜率大于甲图像的斜率,在t2时刻乙图像的斜率小于甲图像的斜率,在t1到t2时间内的某时刻二者的斜率相同,此时两车速度相等,故D正确。
故选D。
4.A 得代入数据得
根据位移时间公式
得 代入数据得
解得故A正确,BC错误;
D.质点在4s末的瞬时速度故D错误。
故选A。
5.C [汽车的刹车时间为t0==3 s,则4 s末汽车的速度为零,故A错误;前4 s内位移即刹车位移,为x0=t0=9 m,故B错误;前2 s内位移为x2=v0t2-at22=8 m,第1 s内位移为x1=v0t1-at12=5 m,则第2 s内位移为Δx=x2-x1=3 m,故C正确;前2 s内平均速度为==4 m/s,故D错误。]
6.D [根据v-t图线与t轴围成的面积表示位移,在时间轴上方的面积表示位移为正,下方的面积表示位移为负,则知0~2 s内和0~4 s内,质点的位移相同,但所用时间不同,则平均速度不同,A错误;第3 s内和第4 s内,质点位移大小相等,方向相反,C错误;v-t图像的斜率表示加速度,直线的斜率一定,加速度是一定的,可知第3 s内和第4 s内,质点加速度的方向相同,B错误;0~4 s内质点的位移为Δx=×(1+3)×2 m-×1×2 m=3 m,则t=4 s时质点的位移为3 m,t=0时质点位于x=-1 m处,则t=4 s时,质点在x=-1 m+3 m=2 m处,D正确。]
7【答案】A
【详解】BC.由题图可知,连续相等时间内为位移差相等,所以小球做匀加速直线运动,小球下落的加速度为BC正确;
D.小球在位置3的瞬时速度的大小为
D正确;
A.由于 解得,A错误。
故选A。
8.C [遮光板通过第一个光电门的速度v1== m/s=1 m/s,遮光板通过第二个光电门的速度v2== m/s=3 m/s,滑块的加速度大小a== m/s2=5 m/s2,C正确。]
9.D [若物体做初速度为0、末速度为v0的匀加速直线运动,其位移为,根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移,可知,该物体的位移大于匀加速直线运动的位移,故A错误;由乙图像得v2=x,根据公式v2-v02=2ax,得加速度大小a=0.5 m/s2,故B错误;根据Δv=aΔt,可知丙图像中阴影面积表示t1到t2时间内物体的速度变化量,故C错误;由丁图得=5t-5,根据x=v0t+at2,得=v0+at,对比可得v0=-5 m/s,a=10 m/s2,则t=3 s时物体的速度为v=v0+at=-5 m/s+10×3 m/s=25 m/s,故D正确。]
10.B [子弹刚好能从右端射出,则子弹的运动可看作反向初速度为0的匀加速直线运动,则由运动学公式可得4L=,v=at1,5L=,v0=v+at2 ,解得v=v0,=,a=,故A错误,B正确;子弹在两木块中的平均速度之比为∶′=∶=5∶2,故C错误;若子弹初速度变为2v0,设子弹穿出两木块后速度变为v′,则(2v0)2-v′2=2a(5L+4L),解得v′=v0,故D错误。]
11.B [根据题图可知,拉力为零时弹簧的长度均为0.2 m,即两根弹簧的原长均为0.2 m,故A错误;根据ΔF=kΔx,可知弹簧1的劲度系数k1== N/m=100 N/m,F-x图像的斜率表示劲度系数,根据题图可知弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数,故B正确;根据题图可知弹簧2的劲度系数为k2= N/m=50 N/m,所以弹簧2产生的弹力是15 N时,弹簧的伸长量是Δx2= m=0.3 m=30 cm,故C错误;虽然未测弹簧原长,但本实验可以通过F-x关系图像探究弹簧的弹力与伸长量的关系,故D错误。]
12、D [从t=0开始滑块以一定的初速度v向右滑行时,滑块受到水平向左的滑动摩擦力,滑动摩擦力大小为Ff1=μmg=8 N,滑块受到的最大静摩擦力Ffm=μmg=8 N,因为F
【详解】(1)[1]每两个相邻计数点之间还有4个计时点未画出,所以两计数点间时间间隔
中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度,故
(2)[2][3]在v-t坐标系中描点作图,如下图所示
由图线可知,小车的速度随时间均匀增加,小车做加速度不变的加速直线运动。
[4]图像的斜率表示加速度,则
(3)[5]纸带与小车相连的一端先打点,点迹间距较小,故纸带的左端与小车相连接。
[6]打出D点时,小车的速度大小为
[7]由逐差法得小车的加速度大小为
14.【答案】(1)3.4m/s;(2)25s;(3)
【详解】(1)根据匀变速直线运动中平均速度公式
则有
(2)由匀变速直线运动位移速度公式可得
代入数据得
由 可得代入数据解得
(3)由逆向思维可得,位移为代入数据解得
15. 【答案】(1)1.25m;(2)99m;(3)8.6s
【详解】(1)设运动员以5m/s的速度着地时,相当于从h′高处自由落下,由
代入数据解得h′=1.25m
(2)设运动员做自由落体运动的高度为h时速度为v,此时打开伞开始匀减速运动,落地时速度刚好为5m/s,则有v2=2gh -v2=2a(H-h)
解得h=125m v=50m/s
为使运动员安全着地,他展开伞时的高度至少为H-h=224m-125m=99m
(3)他在空中自由下落,根据解得时间为t1=5s
他减速运动的时间为t2===3.6s 他在空中运动的最短时间为t=t1+t2=8.6s
16(1)75 m (2)12 s
解析 (1)货车的速度为
v1=36 km/h=10 m/s
警车不能超过的速度为
v m=90 km/h=25 m/s
警车在追赶货车的过程中,当两车速度相同时,它们间的距离最大,
设警车发动后经过t1时间两车的速度相同,则t1== s=4 s
x货=(5.5+4)×10 m=95 m
x警=at12=×2.5×42 m=20 m
所以两车间的最大距离
Δx=x货-x警=75 m
(2)当警车刚达到最大速度时,运动时间t2== s=10 s
x货′=(5.5+10)×10 m=155 m
x警′=at22=×2.5×102 m=125 m
因为x货′>x警′,
故此时警车尚未追上货车,且此时两车距离Δx′=x货′-x警′=30 m
警车达到最大速度后做匀速运动,
设再经过Δt时间追赶上货车,则
Δt==2 s,
所以警车发动后最快追上货车的时间为t=t2+Δt=12 s。苏州市重点中学校2023-2024学年高一上学期10月月考
物理试卷
一、单项选择题:共12题,每题4分共48分。每题只有一个选项。
1. 9月25日,广州二中2019年度游泳运动会如期举行.泳池长度25m,高一小明同学在 50m 自由泳比赛中游出了18.98s的成绩;高二小陈同学在100m 蛙泳比赛中游出了37.84s的成绩,都获得了第一名.下列说法不正确的是( )
A.小明的平均速度等于小陈的平均速度
B.“18.98s"和“37.84s”均指时间间隔
C.在研究小陈和小明泳姿的时候,不能将他们俩当质点
D.比赛过程中,以小明为参考系,他的对手一定向后运动
2.关于速度和加速度的关系,下列说法中不正确的是( )
A.物体的加速度等于零,速度不一定等于零
B.物体的加速度越大,速度一定越大
C.物体的加速度越大,速度一定改变越快
D.物体的加速度增大,速度可能减小
3. 甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图。下列说法正确的是( )
A.在时刻两车速度相等
B.从0到时间内,两车走过的路程相等
C.从到时间内,两车走过的路程不相等
D.从到时间内的某时刻,两车速度相等
4.某质点做匀变速直线运动,第3s内的位移是6m,第7s内的位移是10m,则下列说法中正确的是( )
A. 质点的初速度是3.5m/s
B. 质点运动的加速度是10m/s2
C. 质点运动的加速度是0.4m/s2
D. 质点在4s末的瞬时速度是8m/s
5.一汽车在平直公路上遇到红灯开始刹车,汽车刹车时做直线运动,且刹车时初速度为6 m/s,加速度大小为2 m/s2,下列说法正确的是( )
A.4 s末速度为14 m/s
B.前4 s内位移为8 m
C.第2 s内位移为3 m
D.前2 s内平均速度为2 m/s
6. 一质点位于x=-1 m处,t=0时刻沿x轴正方向做直线运动,其运动的v-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.0~2 s内和0~4 s内,质点的平均速度相同
B.第3 s内和第4 s内,质点加速度的方向相反
C.第3 s内和第4 s内,质点位移相同
D.t=4 s时,质点在x=2 m处
7.小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5、…所示小球运动过程中每次曝光的位置,连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d。根据图中的信息,下列判断不正确的是( )
A.位置“1”是小球释放初始位置
B.小球做匀加速直线运动
C.小球下落的加速度为
D.小球在位置“3”的速度为
8.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0 mm的遮光板。滑块先后通过两个光电门,计时器记录了遮光板通过第一个光电门的时间为3×10-3 s,通过第二个光电门的时间为1×10-3 s,测得两光电门之间距离为80.0 cm,则滑块加速度大小是( )
A.1 m/s2 B.2 m/s2 C.5 m/s2 D.8 m/s2
9.如图所示四幅图为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.甲图中,物体在0~t0这段时间内的位移小于
B.乙图中,物体的加速度为2 m/s2
C.丙图中,阴影面积表示t1~t2时间内物体的加速度变化量
D.丁图中,t=3 s时物体的速度为25 m/s
10.初速度为v0的子弹依次穿过两段长度分别为5L和4L的固定木块,刚好能从右端射出,已知子弹在木块中的加速度保持不变,则( )
A.子弹穿过两木块的时间之比为3∶2
B.子弹到达两木块交界处的速度为
C.子弹在两木块中的平均速度之比为5∶4
D.若子弹初速度变为2v0,则子弹穿出两木块后速度变为v0
11某小组用力传感器探究弹簧弹力与弹簧长度的关系,通过描点画图得到如图所示的F-x图像,a、b分别为使用轻弹簧1、2时所描绘的图线。下列说法正确的是( )
A.弹簧1的原长大于弹簧2的原长
B.弹簧1的劲度系数为100 N/m,大于弹簧2劲度系数
C.弹簧2产生15 N的弹力时,弹簧的伸长量是50 cm
D.因未测弹簧原长,因此本实验无法探究弹簧弹力与伸长量的关系
12.如图所示,质量为m=2 kg滑块放在水平面上,t=0时刻给滑块一水平向右的初速度,同时在滑块上施加一水平向左大小为F=6 N的外力,规定初速度的方向为正方向,已知滑块与地面之间的动摩擦因数为μ=0.4,重力加速度g取10 m/s2,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则滑块所受的摩擦力随时间的变化规律可能正确的是( )
二、非选择题:共4题,共52分。
13.(14分) 在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,某同学是采用v- t图像来求加速度的。(1)如图1是实验中打出的一条纸带的一部分,纸带上标出了连续的3个计数点,依次为B、C、D,相邻计数点之间还有4个点没有画出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。打点计时器打C点时,小车速度为___________m/s。(结果保留两位有效数字)
(2)其余各点速度都标在了v -t坐标系中,如图2所示。t=0.10s时,打点计时器恰好打B点。请你将(1)中所得结果标在图2所示坐标系中(其他点已标出),并作出小车运动的v -t图线,利用图线可知,小车的速度随时间增加,小车做加速度___________的加速直线运动,其加速度a=___________m/s2.(结果保留两位有效数字)
(3)另一个同学利用打点计时器装置研究小车在桌面上的直线运动。实验时,保持桌面水平,小车在细线拉力作用下加速运动过程中,获得了如图所示的一条纸带,O、A、B、C、D、E和F为纸带上的7个计数点,每两个相邻计数点之间还有4个计时点未画出。用刻度尺测得OA=1.38cm、OB=3.38cm、OC=5.99cm、OD=9.21cm、OE=13.04cm、OF=17.48cm。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz。
分析纸带点迹特点可知,纸带的___________(填“左端”或“右端”)与小车相连接;打出D点时,小车的速度大小为___________m/s;根据题中数据可求得小车的加速度大小为___________m/s2(计算结果均保留两位有效数字)
14.(12分) 一个滑雪运动员,从85m长的山坡上匀加速滑下,初速度为1.8m/s,滑到山坡底端的末速度为5.0m/s,求:
(1)下滑过程中的平均速度的大小;
(2)下滑的时间t;
(3)最后1s内的位移。
15.(14分) 跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面224m高处由静止开始在竖直方向做自由落体运动。一段时间后,立即打开降落伞,以12.5m/s2的加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5m/s。(g取10m/s2)
(1)若以5m/s的速度落地,相当于从多高处自由下落;
(2)求运动员展开伞时,离地面高度至少为多少;
(3)求运动员在空中运动的最短时间是多少。
16(12分)一辆值勤的警车停在公路边,当交警发现从他旁边以v1=36 km/h的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定立即前去追赶,经过t0=5.5 s后警车发动起来,并以a=2.5 m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度不能超过vm=90 km/h。问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)警车发动后最快要多长时间才能追上货车?
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