资源描述
2022北京八一学校高一10月月考
物 理
2022.10
一、单项选择题(共12小题,每题3分,共36分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确。)
1. 北京已成功申办2022年冬奥会.如图所示为部分冬奥会项目.下列关于这些冬奥会项目的研究中,可以将运动员看作质点的是
A. 研究速度滑冰运动员滑冰的快慢
B. 研究自由滑雪运动员的空中姿态
C. 研究单板滑雪运动员的空中转体
D. 研究花样滑冰运动员的花样动作
2. 皮球从 3m 高处落下,被地板弹回,在距地面 1m 高处被接住,则皮球通过的路程和位移的大小分别是( )
A. 4m、4m B. 3m、1m C. 3m、2m D. 4m、2m
3. 匀速直线运动的加速度( )
A. 为正值
B. 为负值
C. 为零
D. 可能为正也可能为负
4. 物体做匀加速直线运动,已知加速度a=2m/s2,那么,在任意1s内( )
A. 物体的末速度一定等于初速度的2倍
B. 物体的末速度一定比初速度大2m/s
C. 物体的末速度一定比前1s内的末速度大2m/s
D. 物体的末速度一定比前1s内的初速度大2 m/s
5. 如图是一物体的s﹣t图象,则该物体在6s内的位移是( )
A. 0 B. 2m C. 4m D. 12m
6. 关于速度和加速度关系,以下说法正确的是( )
A. 加速度方向为正时,速度一定增加
B. 速度变化得越快,加速度就越大
C. 加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D. 加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
7. 某航拍仪从地面由静止启动,在升力作用下匀加速竖直向上起飞。当上升到一定高度时,航拍仪失去动力。假设航拍仪在运动过程中沿竖直方向运动且机身保持姿态不变,其图像如图所示。由此可以判断( )
A. 时,航拍仪离地面最远 B. 时,航拍仪回到地面
C. 航拍仪在运动过程中上升最大高度为 D. 航拍仪在上升过程中加速度最大值为
8. 四辆小车从同一地点向同一方向运动的情况分别如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B. 这四辆车均从静止开始运动
C. 在时间内,甲、乙两车在时刻相遇
D. 在时间内,丙、丁两车间的距离先增大后减小
9. 新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车.为检测新能源汽车的基本性能,某志愿者驾驶汽车以36km/h的速度驶入水平长直试验场,某时刻开始刹车,汽车做匀减速直线运动直到速度减为0,然后马上使汽车做匀加速直线运动直到恢复最初的速度.从开始刹车到恢复最初速度的过程中汽车位移与速度的关系如图所示.下列说法中正确的是( )
A. 汽车加速过程中加速度的大小为
B. 该过程中汽车的总位移为20m
C. 该过程所用的总时间为6s
D. 汽车刹车过程中加速度的大小为2.5m/s2
10. 如图所示,竖直井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面.某一竖井的深度约为104m,升降机运行的最大速度为8m/s,加速度大小不超过,假定升降机到井口的速度为零,则将矿石从井底提升到井口的最短时间是
A. 13s B. 16s C. 21s D. 26s
11. 做匀加速直线运动的物体途经A、B、C三点,已知AB=BC,AB段的平均速度是3m/s,BC段的平均速度是6m/s,则B点的瞬时速度为( )
A. 4m/s B. 4.5m/s C. 5m/s D. 5.5m/s
12. 速度和加速度等运动学概念,是伽利略首先建立起来的。伽利略相信,自然界的规律简洁明了。他从这个信念出发,猜想落体一定是一种最简单的变速运动,它的速度应该是均匀变化的。他考虑了两种可能:一种是速度的变化对时间来说是均匀的,定义加速度,其中和分别表示一段时间内的初速度和末速度;另一种是速度的变化对位移来说是均匀的,定义加速度A=,其中和分别表示一段位移x内的初速度和末速度。下列说法正确的是( )
A. 若不变,则也不变
B. 若且保持不变,则逐渐变大
C. 若不变,则物体在中间位置处的速度为
D. 若不变,则物体在中间位置处的速度为
二、多项选择题(共4小题,每题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项是正确的,全部选对的得4分,选错或不答得0分,选对但不全的得2分。)
13. 某驾驶员使用定速巡航,在高速公路上以时速110公里行驶了200公里。其中“时速110公里”和“行驶200公里”分别是指( )
A. 中“时速110公里”指的是速率 B. 中“时速110公里”指的是速度
C. “行驶200公里”指的是路程 D. “行驶200公里”指的是位移
14. 一辆汽车在4s内做匀变速直线运动,初速度大小为,末速度大小为,在这段时间内( )
A. 汽车的加速度为 B. 汽车的加速度为
C. 汽车的平均速度为 D. 汽车的平均速度为
15. 我国交通安全法规定,汽车要礼让行人。某汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人,于是刹车,由于存在反应时间,再前进5m后汽车开始做匀减速直线运动,最终恰好停在斑马线前,则汽车在减速阶段( )
A. 速度变化越来越慢 B. 速度变化量的大小为10m/s
C. 减速时间为1s D. 加速度大小为
16. 一个物体先做加速度大小为、初速度为零的匀变速直线运动,运动了一段时间后,速度大小为,接着物体做加速度大小为的匀变速直线运动,只用了上一段运动的三分之一时间就运动了相等的位移,这时速度的大小为,则( )
A. B. C. D.
三、实验题(本大题共1小题,共12分)
17. 物理小组的同学利用各种实验仪器探究小车速度随时间变化的规律。
(1)第一组同学选用了打点计时器进行研究。该实验小组选取了一条点迹清晰的纸带,如图所示。图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点,相邻计数点间的时间间隔相同。他们发现,纸带上由O点到D点相邻计数点之间的距离逐渐增大,则可判断小车做______(选填“加速”或“匀速”)直线运动。打点计时器打下A点时,小车速度的大小用表示,打点计时器打下A点到打下C点这段时间内,小车平均速度的大小用表示,则______(选填“>“或“<”)。
(2)第二组同学选用了光电门进行研究。如图所示,为测量做匀加速直线运动小车的加速度,将宽度均为b的指光片A、B固定在小车上,测得二者间距为d。当小车向左做匀加速经过光电门时,测得两挡光片先后经过的时间和,则挡光片A经过光电门时小车的速度______;小车加速度______。(用题中的字母表示)
(3)第三组同学选用了频闪照片进行研究。如图所示的照片,它的闪光频率是30Hz,从某个稍大些位置间隔开始测量,照片上边数字表示的是这些相邻间隔的序号,下边的数据是用刻度尺量出其中间隔的长度(单位是cm)。根据所给的两个数据求出小球加速度的测量值______,小球在位置A的瞬时速度______m/s。(结果均保留3位有效数字)
四、解答题:(本题共4小题,共36分。解答题应写出必要的文字说明、方程和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
18. 一辆汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车(车轮抱死)后经2s速度变为6m/s,求:
(1)刹车过程中加速度大小;
(2)刹车后需多长时间可以停下;
(3)刹车后前进总距离。
19. 、两列火车,在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度,B车在后,速度,因大雾能见度很低,B车在距A车时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过180m才能停下来.求:
(1)B车刹车时A车仍按原速度行驶,两车是否会相撞?
(2)若B车在刹车同时发出信号,A车司机经过收到信号后加速前进,则A车的加速度至少多大才能避免相撞?
20. 做匀加速直线运动的物体:
(1)若通过一段位移的平均速度为,紧接着通过下一段位移的平均速度为,求物体运动的加速度;
(2)若通过一段位移所用时间为,紧接着通过下一段位移所用时间为,求物体运动的加速度。
甲同学对(1)的求解如下:
解:物体做匀加速直线运动通过一段位移的平均速度为,则
紧接着通过下一段位移的平均速度为,则
所以加速度
乙同学对(2)的求解如下:
解:物体做匀加速直线运动通过前一段位移所用的时间为,则
物体通过后一段位移所用的时间为,则
所以加速度
这两位同学的求解过程中有一个共同的错误之处,请指出并给出正确的求解过程。
21. ETC是电子不停车收费系统简称,在高速公路上很常见。通过安装在车辆挡风玻璃上的电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线之间的通信,达到车辆通过收费站不需停车而能交费的目的。如图所示为汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程。假设汽车以朝收费站方向沿直线正常行驶,如果过ETC通道,需要在收费站中心线前10m处速度正好匀减速至,匀速通过中心线后,再将速度匀加速至正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处速度匀减速至零,经过22s缴费成功后,再启动汽车将速度匀加速至正常行驶,设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为。
(1)画出汽车通过人工收费通道的图像(从开始减速到恢复正常行驶过程);
(2)求汽车通过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;
(3)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少?
参考答案
一、单项选择题(共12小题,每题3分,共36分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确。)
1. 【答案】A
【解析】
【分析】考查学生对质点这个概念的理解,物体能看成质点时的条件,看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响,物体的大小体积能否忽略.
【详解】A.研究速度滑冰运动员滑冰的快慢时,人的形状对研究的过程来说可以忽略不计,所以能看成质点,故A正确.
B.研究自由滑雪运动员的空中姿态时,人的形状不能忽略,不可以将运动员看作质点.故B错误.
C.研究单板滑雪运动员的空中转体时,要研究运动员的动作,不可以将运动员看作质点,故C错误.
D.研究花样滑冰运动员的花样动作时,要观看运动员的动作,不可以将运动员看作质点,故D错误.
2. 【答案】D
【解析】
【详解】位移是指从初位置到末位置的有向线段,所以皮球的位移大小是
路程是指物体所经过的路径的长度,所以皮球的路程为
故D正确,ABC错误。
故选D。
3. 【答案】C
【解析】
【分析】加速度等于单位时间内速度的变化量,据此分析.
【详解】根据a=△v /△t 知,匀速直线运动的速度不变,则△v=0,所以a=0.故选C.
4. 【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A. 物体的末速度不一定等于初速度的2倍,A错误;
BC. 物体的末速度一定比前1 s的末速度大2m/s,B错误,C正确;
D. 物体的末速度一定比前1 s的初速度大4m/s,D错误。
故选C。
5. 【答案】A
【解析】
【详解】物体在6s内初位置在s1=0处,末位置也在s2=0处,则该物体在6s内的位移是
故选A。
6. 【答案】B
【解析】
【详解】A.当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动;加速度方向与速度方向相反时,物体减速;若加速度方向为正时,速度方向为负,则物体减速,速度减小,故A错误.
B.加速度等于速度的变化率,速度变化得越快,加速度就越大,故B正确.
C.加速度方向保持不变,速度方向可能改变,比如做竖直上抛运动,加速度方向不变,物体上升到最高点后返回,速度方向发生变化,故C错误.
D.加速度方向与速度方向相同时,虽然加速度减小,但物体速度将越来越大,故D错误.
7. 【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知前4s内,航拍仪是在升力作用下匀加速竖直向上起飞的过程,最后0.5s内是失去动力继续上升的过程,所以在时,航拍仪离地面最远,故AB错误;
C.根据速度图像图线所围面积表示位移可求得航拍仪在运动过程中上升的最大高度为
故C错误;
D.航拍仪在上升过程中前4s的加速度为
最后0.5s内的加速度为
故加速度最大值为,故D正确。
故选D。
8. 【答案】C
【解析】
【详解】A.图象中,位移方向用正负表示,图中甲、乙两个物体的位移一直为正,且不断增加,故甲与乙都是单向的直线运动,故A错误;
B.图象的斜率表示速度,图象的斜率表示加速度,故乙车做减速直线运动,甲车做匀速直线运动,则甲乙都不是从静止开始运动,丙、丁零时刻速度为零,从静止开始运动,故B错误;
C.图象的交点表示两车的位置相同,即相遇,在时间内,甲、乙两车在时刻相遇,故C正确;
D.在时间内,丁的速度一直大于丙的速度,可知丙、丁两车间的距离一直增大,故D错误。
故选C。
9. 【答案】C
【解析】
【详解】A.由图知,汽车加速过程发生的位移x1=20m,末速度v=36km/h=10m/s,由匀加速直线运动的规律
v2=2a1x1
汽车加速过程中加速度的大小
a1==m/s2=2.5m/s2
故A错误;
B. 汽车做匀减速直线运动位移x2=10m,该过程中汽车的总位移
x=x1+x2=20m+10m=30m
故B错误;
C. 该过程所用的总时间
t==s=6s
故C正确;
D. 汽车刹车过程中加速度大小
a2==m/s2=5m/s2
故D错误.
10. 【答案】C
【解析】
【详解】升降机先做加速运动,后做匀速运动,最后做减速运动,在加速阶段,所需时间,通过的位移为,在减速阶段与加速阶段相同,在匀速阶段所需时间为:,总时间为:,故C正确,A、B、D错误;
故选C.
【点睛】升降机先做加速运动,后做匀速运动,最后做减速运动,根据速度位移公式和速度时间公式求得总时间.
11.【答案】C
【解析】
【详解】设加速度大小为a,经过A、B、C三点的速度分别为vA、vB、vC,AB=BC=x,根据匀加速直线运动的规律可得
,
,
联立解得
故选C。
12. 【答案】B
【解析】
【详解】A.若A不变,即vx-v=Ax,若a不变,则vt-v0=at,也就是,看来它与第一个式子不符合,故A不变时,a是变化的,故A错误;
B.若A>0,则说明vx-v=Ax,因为a=,所以
a=
即随着时间的延长,速度逐渐增大,故其平均速度也是逐渐增大的,所以a逐渐变大,故B正确;
C.若A不变,则vx-v=Ax,由再对前半段列方程得
v′-v=A
故解得
v′=
故C错误;
D.若a不变,则vt-v0=at,再根据我们学过的匀变速运动的公式得,再对前半段列方程得
联立以上两式得
v″=
故D错误。
故选B。
二、多项选择题(共4小题,每题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项是正确的,全部选对的得4分,选错或不答得0分,选对但不全的得2分。)
13. 【答案】AC
【解析】
【详解】AB.时速110公里指是速度的大小,即速率,故A正确,B错误;
CD.位移是指从初位置指向末位置的有向线段,路程是物体运动轨迹的长度,可知行驶200公里指的是路程,故C正确,D错误。
故选AC。
14. 【答案】AD
【解析】
【详解】AB.汽车不可能减速后反向运动,所以汽车在这段时间内做匀加速直线运动,汽车的加速度为
A正确,B错误;
CD.汽车的平均速度为
C错误,D正确。
故选AD。
15. 【答案】BD
【解析】
【详解】A.汽车在减速阶段做匀减速直线运动,加速度保持不变,速度变化快慢保持不变,A错误;
B.汽车在减速阶段的速度变化量的大小为
B正确;
C.汽车在减速阶段通过位移为
汽车在减速阶段的平均速度为
则减速时间为
C错误;
D.汽车在减速阶段的加速度大小为
D正确。
故选BD。
16. 【答案】BC
【解析】
【详解】AB.设第一段位移的大小为,所用的时间为,根据题意可得
联立可得
故B正确,A错误;
CD.根据
可得
联立可得
故C正确,D错误。
故选BC。
三、实验题(本大题共1小题,共12分)
17. 【答案】 ①. 加速 ②. ③. ④. ⑤. 9.72 ⑥. 2.47
【解析】
【详解】(1)[1]由纸带的点的轨迹可以看出,在同样时间内,小车运动的位移越来越大,故小车是加速运动的;
[2]由于小车是加速运动,从A点到C点的过程中,小车在A点时速度是最小的,因此
。
(2)[3]由于通过光电门的时间极短,用通过光电门的平均速度代替瞬时速度,挡光片A、B经过光电门时小车的速度分别为
[4]根据运动学公式
联立解得
(3)[5]由题图可知
解得
[6]对1到2位置,根据
代入数据解得
则
四、解答题:(本题共4小题,共36分。解答题应写出必要的文字说明、方程和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
18. 【答案】(1)2m/s2;(2)5s;(3)25m
【解析】
【详解】(1)根据加速度定义式,刹车过程的加速度为
负号说明加速度方向与初速度方向相反;
(2)刹车后停下的时间为
(3)刹车后前进总距离为
19. 【答案】(1)两车会相撞 (2)
【解析】
【详解】(1)车刹车的加速度大小为:
两车速度相同时:
在这段时间内两车的位移分别为:
因为,则两车会相撞
(2)设车加速度为时两车不相撞,在B车发出信号时间后两车速度相等,有:
车位移:
车位移:
为使两车不相撞,两车的位移关系满足:
联立以上各式解得:
即A车的加速度至少为
20. 【答案】见解析
【解析】
【详解】这两位同学的求解过程中有一个共同的错误之处是:计算加速度时,速度变化量对应的时间表示错了。
(1)物体做匀加速直线运动通过一段位移的平均速度为,则该过程所用时间为
其中平均速度等于该过程中间时刻的瞬时速度;
紧接着通过下一段位移的平均速度为,则该过程所用时间为
其中平均速度等于该过程中间时刻的瞬时速度;
故物体运动的加速度为
(2)若通过一段位移所用时间为,则该过程的平均速度为
其中平均速度等于该过程中间时刻的瞬时速度;
紧接着通过下一段位移所用时间为,则该过程的平均速度为
其中平均速度等于该过程中间时刻的瞬时速度;
故物体运动的加速度为
21. 【答案】(1) ;(2)85m;(3)28.5s
【解析】
【详解】(1)依题意,汽车通过人工收费通道减速的时间为
汽车加速与减速的加速度大小相等,所以所用时间相等,则汽车的速度时间图像如图所示
(2)过通道时,减速的位移和加速时位移相等,均为
故总位移
(3)汽车过通道时有
汽车过人工收费通道时,位移为
二者位移之差
在这段位移内过通道时汽车匀速直线运动,所以可得汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是
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