四川省安宁河高中振兴联盟2024-2025学年高一上学期11月期中考试物理试题
1.(2024高一上·四川期中)下列情况研究对象可以看成质点的是( )
A.研究体操运动员在吊环上的转体动作
B.研究地球绕太阳公转一周所用的时间
C.研究火车通过某一路标所用的时间
D.研究地球绕太阳公转地球上不同地区季节和昼夜长短的变化
2.(2024高一上·四川期中)如图所示,14岁的奥运冠军全红婵倒立静止在水平跳台上,以下关于全红婵和跳台受力的分析正确的是( )
A.因为倒立,全红婵所受重力方向竖直向上
B.全红婵所受重力就是她对跳板的压力
C.全红婵对跳台的压力是跳台的形变产生的
D.跳台发生弹性形变对全红婵产生了竖直向上的弹力
3.(2024高一上·四川期中)如图所示,手机导航推荐的三种从成都某地到西昌收费站的路线, 分别为“大众常选:423km,4小时59分”、“收费多:437km,5小时7分”、“限速多:466km,5小时27分”,则( )
A.走“大众常选”的“4小时59分”指的是时刻
B.走“收费多”的“437km”指的是位移
C.走“大众常选”平均速度最大
D.高速路是按位移收费
4.(2024高一上·四川期中)甲、乙两物体的位置—时间图像如图所示,则在时间内( )
A.甲物体做直线运动,乙物体做曲线运动
B.甲物体运动的路程大于乙物体运动的路程
C.甲的速度总是小于乙的速度
D.甲、乙两物体运动的平均速度速度相同
5.(2024高一上·四川期中)一辆汽车在平直公路上匀速行驶,看到前方交通灯为红灯,立即开始刹车,做匀减速直线运动,开始刹车后运动的位移为时,速度已减半,以后又继续滑行时间,恰好停在交通灯的停车线处。设汽车减速运动的总位移为,总时间为,则( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
6.(2024高一上·四川期中)一质点做匀加速直线运动,依次经过三点,已知经过A点时的速度为,从A点到B点的时间为,,下列说法正确的是( )
A.质点通过B点的速度为
B.质点匀加速运动的加速度为
C.质点通过C点的速度为
D.从B点到C点的时间为
7.(2024高一上·四川期中)某质点做匀变速直线运动,图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.在时,质点的速度为 B.在内,质点的位移为0
C.质点运动的加速度为 D.内,质点的位移为
8.(2024高一上·四川期中)“判天地之美,析万物之理”,领略建立物理规律的思想方法往往比掌握知识本身更加重要,以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
A.加速度的定义式用到了控制变量法
B.学习弹力时,教材中用两平面镜显示微小形变的实验,采用了放大法
C.根据速度定义式,当非常小时,平均速度就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了等效替代法
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用了微元法
9.(2024高一上·四川期中)甲、乙两车在一条平直公路上分别沿各自车道同向行驶,其图像如图所示,初始时,乙车在甲车前方处,则( )
A.若两车在时并排行驶,
B.若两车在时并排行驶,
C.若,两车一定会出现2次并排行驶
D.若,两车一定会出现1次并排行驶
10.(2024高一上·四川期中)下图是利用超声波测速仪测量某型号小汽车的百公里加速时间的示意图。A为运动的小汽车,固定不动的超声波测速仪B向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时,超声波测速仪收到反射波就立即停止计时。在一次测试中,小汽车A与测速仪B相距,某时刻B发出超声波,同时A由静止开始做匀加速直线运动,当接收到反射回来的超声波信号时,、B相距,声音在空气中的传播速度为。则
A.超声波从B传播到小汽车A的时间为
B.小汽车A的加速度为
C.小汽车的百公里加速时间为
D.从B发出超声波到超声波传播到小汽车A的过程中,A车位移为
11.(2024高一上·四川期中)某实验小组利用自由落体运动测量当地重力加速度,实验装置如图(a)所示,打点计时器所用电源的频率为时,一次实验选出的一条纸带如图(b)所示,是打点计时器打出的五个计时点。用毫米刻度尺测得,,,。
(1)当打点计时器打下点时,重物下落的速度大小是 m/s,重物下落的加速度大小是 。(结果均保留3位有效数字)
(2)若该小组通过查阅资料知道当地重力加速度大小为,请分析出现上述测量结果误差的主要原因是: (写一条即可)。
12.(2024高一上·四川期中)某同学在研究性学习中,利用所学的知识设计了如下的实验:一轻弹簧一端固定于某一开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的另一端也位于筒内),如图甲所示,如果本实验所用刻度尺的零刻度线恰好与弹簧左端对齐,在弹簧右端安装一个指针指向刻度尺,该同学通过改变细线上所挂钩码(未画出)的个数来改变弹簧的长度,现将测量数据记录在图乙表中,现要求在图丙中画出图线,并利用测量数据及描绘出的图线,对弹簧的有关特性进行研究,重力加速度。
(1)根据题目要求在图丙中画出图线 ;
(2)弹簧的劲度系数为 ,原长为 。(以上两空保留三位有效数字)
(3)对于该实验下列说法正确的是( )
A.定滑轮与细线存在摩擦力会引起误差
B.弹簧自重对实验结果产生了误差
C.在弹性限度内弹力 与弹簧长度成正比
D.在弹性限度内弹力与弹簧形变量成正比
13.(2024高一上·四川期中)9月19日,中国商飞一架C919从四川成都双流国际机场起飞,经过2小时8分钟飞行,平稳降落在西藏拉萨贡嘎国际机场,这是C919首次飞抵拉萨。若C919降落至地面后可看成匀变速直线运动,已知飞机降落至地面时速度为,停止运动前内的位移为,求:
(1)飞机降落时的加速度大小;
(2)飞机从着地到停止运动的时间;
(3)飞机从降落至停下走过的位移大小。
14.(2024高一上·四川期中)学习了伽利略对自由落体运动的研究后,棠湖中学某学习小组决定亲自实验验证“物体下落快慢与质量无关”这一结论。已知该小组在确认安全的情况下,将两个质量为的钢球A和质量为的钢球B从高度为的高处同时由静止释放,忽略空气阻力()
(1)求钢球在空中运动的时间及落地的速度大小;
(2)若从高度为的同一位置,先由静止释放钢球A,相隔后由静止释放钢球B,求落地前这两个钢球的最大距离;
(3)若从高度为的同一位置,相隔由静止释放这两个钢球,先着地的钢球A与地面碰撞后的速度大小变为碰前速度大小的一半,方向相反,则在再次落地前,判断两小球在空中是否相撞,若不相撞,请通过计算说明理由;若相撞,请计算出相撞的位置距地面的高度。
15.(2024高一上·四川期中)山体滑坡往往会对人民生命安全和财产安全造成巨大损失。如图,假设在发生山体滑坡时,距离山坡底部A处的B点正有一行人逗留,此时距坡底的山坡顶处有一大片泥石流正以的加速度由静止开始沿斜坡匀加速下滑,泥石流的宽度为,行人发现后准备加速逃离。已知行人从发现泥石流到开始逃离的反应时间为,之后行人以的加速度由静止开始做匀加速直线运动,跑动的最大速度为,达到最大速度后做匀速直线运动。泥石流滑到坡底前后速度大小不变,但滑到水平面时开始以的加速度做匀减速直线运动,泥石流始终平行于AC边。
(1)求泥石流在斜坡上的运动时间及到达坡底时的速度大小;
(2)若行人沿BD方向逃离,BD边平行于坡底AC边,过D点后为安全区,请判断行人是否能到达安全区?若能,求行人从开始运动至到达安全区的时间;若不能,求行人被泥石流撞上的位置与D点的距离;
(3)若行人沿AB方向逃离,请判断行人是否能脱离危险?若能脱离危险,请计算泥石流与行人间的最小距离;若不能脱离危险,请通过计算说明理由。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】质点
【解析】【解答】A.研究体操运动员在吊环上的转体动作时,运动员的形状大小对转体动作有影响,所以运动员不能看成质点,故A错误;
B.研究地球绕太阳公转一周所用的时间,地球的形状大小对运动的时间没有影响,所以地球不可以看成质点,故B正确;
C.研究火车通过某一路标所用的时间, 火车的形状大小对火车过路标的时间有影响,所以火车不可以看成质点,故C错误;
D.研究地球绕太阳公转地球上不同地区季节和昼夜长短的变化,地球的形状大小对不同地区季节和昼夜长短的变化有影响,不可以看成质点,故D错误。
故选B。
【分析】物体能否作为质点主要看物体本身的形状和大小对所研究的问题是否有影响。
2.【答案】D
【知识点】重力与重心;形变与弹力
【解析】【解答】A.由于地球引力作用则重力的方向始终竖直向下,故A错误;
B.全红婵所受重力大小等于她对跳板的压力大小,由于两者施力物体不同所以重力与压力是不同性质的力,故B错误;
C.形变物体对所接触的物体产生弹力的作用,则全红婵对跳台的压力是全红婵的形变产生的,故C错误;
D.弹力方向为恢复形变的方向,则跳台发生弹性形变对全红婵产生了竖直向上的弹力,故D正确。
故选D。
【分析】重力的方向竖直向下;重力和压力属于不同性质的力;全红婵对跳台的压力是全红婵的形变产生的;跳台发生弹性形变对全红婵产生了竖直向上的弹力。
3.【答案】C
【知识点】时间与时刻;位移与路程;平均速度
【解析】【解答】A.“4小时59分”代表运动所花的时间,指的是时间间隔,故A错误;
B.“437km”代表轨迹的长度,指的是路程,故B错误;
C.平均速度等于位移与时间的比值,走“大众常选”所用时间最短,三种路线的位移大小相等,根据位移与时间的比值则走“大众常选”平均速度最大,故C正确;
D.高速路是按轨迹长度收费,则是按路程收费,故D错误。
故选C。
【分析】运动所花时间代表时间间隔;轨迹长度代表路程;利用位移与时间的比值可以比较平均速度;高速公路是按路程收费。
4.【答案】D
【知识点】平均速度;运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A.图像由于只有正负两个方向,所以只能描述直线运动,故甲、乙物体均做直线运动,故A错误;
B.图像的斜率的速度,根据图像斜率可以得出甲做匀速直线运动,乙做减速直线运动,初始位置相同,t1时刻相遇,根据初末位置可以得出甲物体运动的路程等于乙物体运动的路程,故B错误;
C.图像的斜率的速度,由于乙的斜率最初大于甲的斜率,后来小于甲的斜率所以乙的速度先大于甲的速度、后小于甲的速度,故C错误;
D.由图可知时间内根据初末位置可以得出甲、乙物体的位移相等,时间相等,根据平均速度公式可得甲、乙两物体运动的平均速度速度相同,故D正确。
故选D。
【分析】位移时间图像只能描述直线运动;利用图像斜率可以比较速度的大小;利用初末位置可以求出位移和路程的大小,结合时间可以求出平均速度的大小。
5.【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】汽车刹车做匀减速直线运动, 开始刹车后运动的位移为时,速度已减半,令汽车的刹车时的速度为v0,加速度为a,根据速度位移公式有
速度减为零时的位移为x1,根据速度位移公式有
可得
汽车减速运动的总位移为
速度由v0减为时所用的时间为t1,根据速度公式有
速度由减为零时所用的时间为t0,根据速度公式有
联立可得两次减速的时间为
汽车的减速的总时间为
故选C。
【分析】利用速度位移公式可以求出总位移的大小;利用速度公式可以求出减速的时间。
6.【答案】A
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】A.根据平均速度和初末速度的关系可以得出位移有
可得质点通过B点的速度为
故A正确;
B.根据加速度的定义式可以得出质点匀加速运动的加速度为
故B错误;
C.根据速度位移公式有
可得质点通过C点的速度为
故C错误;
D.根据速度公式有:
可得从B点到C点的时间为
故D错误。
故选A。
【分析】利用位移公式可以求出质点经过B点速度的大小;利用加速度的定义式可以求出加速度的大小;利用速度位移公式可以求出质点经过C点速度的大小;利用速度公式可以求出运动的时间。
7.【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】AC.根据匀变速直线运动的位移公式有
可得
根据图线的斜率有
解得加速度的大小为
图线的纵截距为初速度,根据截距可以得出初速度的大小为
故AC错误;
B.质点的位移-时间公式为
根据表达式可以得出在t=2s时位移为
所以在内,质点的位移为0,故B正确;
D.根据表达式可以得出在t=4s时位移为
由于在内,质点的位移为0,所以内,质点的位移为24m,故D错误。
故选B。
【分析】利用位移公式结合图像斜率和截距可以求出加速度和初速度的大小;利用位移公式可以求出位移的大小。
8.【答案】B,D
【知识点】加速度;极限法;微元法;比值定义法;放大法
【解析】【解答】本题考查物理常用的思维方法.中学物理常用的思想方法有极限法、控制变量法、等效法、假设法等等A.加速度的定义式用到了比值定义法,故A错误;
B.学习弹力时,教材中用两平面镜显示微小形变的实验,采用了放大法,故B正确;
C.根据速度定义式,当非常小时,平均速度就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想法,故C错误;
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用了微元法,故D正确。
故选BD。
【分析】根据各个物理方法的特点逐一分析即可。
9.【答案】A,C
【知识点】追及相遇问题;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.在速度时间图像中,由于斜率代表速度,则可以得出甲做匀速直线运动,乙做初速度为零的匀加速直线运动,根据图像斜率可以得出加速度大小为
若两车在时并排行驶,则在4s内,根据位移公式可以得出甲车的位移为
根据位移公式可以得出乙车的位移为
则满足
故A正确;
B.同理可知,若两车在时并排行驶,根据位移公式可以得出两车最初的距离为
故B错误;
C.当两车共速时,即在时,根据位移公式有
当,则
故两车一定会出现2次并排行驶,故C正确;
D.由选项C可知,若,当时
两车出现两次并排行驶;当时
两车恰好出现一次并排行驶;当时
两车不会出现并排行驶,故D错误。
故选AC。
【分析】根据两车运动的位移结合相遇的时刻可以求出两车最初的距离;利用两车运动的位移结合两车之间的距离可以得出并排行驶的次数。
10.【答案】A,B
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】ABD.设汽车的加速度为a,小汽车A运动的时间为t,超声波来回的时间为t,则单程的时间为,前汽车运动位移为x1,后汽车运动位移为x2,根据位移公式有:
根据几何关系有
超声波追上汽车时,超声波的位移为l1 + x1,根据位移公式有
解得
,,
则超声波从B传播到小汽车A的时间为
从B发出超声波到超声波传播到小汽车A的过程中,A车位移为8m,故AB正确,D错误;
C.设小汽车A的百公里加速时间为t1,汽车末速度
v = 100 km/h ≈ 27.8 m/s
根据速度公式有
解得
故C错误。
故选AB。
【分析】汽车做匀加速直线运动,根据汽车的位移公式结合超声波的位移公式可以求出超声波运动的时间及汽车的加速度及运动的位移,结合速度公式可以求出汽车加速的时间。
11.【答案】(1)1.40;9.75
(2)纸带与打点计时器之间存在摩擦阻力
【知识点】加速度;重力加速度
【解析】【解答】(1)当打点计时器打下点时,根据平均速度公式可以得出重物下落的速度大小是
根据逐差法可知重物下落的加速度大小是
(2)由于重物下落过程中受到空气阻力及纸带与打点计时器之间存在摩擦阻力所以会导致测量的重力加速度小于当地的重力加速度。
【分析】(1)利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小;利用逐差法可以求出重力加速度的大小;
(2)由于重物下落过程中受到空气阻力及纸带与打点计时器之间存在摩擦阻力会导致重力加速度的测量值偏小。
(1)[1]当打点计时器打下点时,重物下落的速度大小是
[2]由逐差法可知重物下落的加速度大小是
(2)出现测量的重力加速度小于当地的重力加速度可能的原因是纸带与打点计时器之间存在摩擦阻力。
12.【答案】(1)见解析
(2)100;5.00
(3)A;D
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)根据表格数据进行描点连线,如图所示
(2)根据胡克定律有
根据图像斜率可以得出劲度系数的大小为
,
解得
,
根据
可以解得弹簧的原长为
(3)A.若定滑轮与细线存在摩擦力,则会导致弹簧弹力小于钩码重力,即会引起误差,故A正确;
B.实验中弹簧位于水平状态,则弹簧自重只会影响弹簧原长的大小,不会对劲度系数的大小产生误差,故B错误;
C.根据胡克定律有
可知,在弹性限度内弹力与弹簧长度成线性关系,并不成正比,故C错误;
D.根据胡克定律可知,在弹性限度内弹力与弹簧形变量成正比,故D正确。
故选AD。
【分析】(1)根据表格数据进行描点连线;
(2)利用图像斜率可以求出劲度系数的大小,结合胡克定律可以求出弹簧的原长;
(3)当滑轮和细线之间存在摩擦力,会导致弹簧的弹力小于重力;弹簧自身重力只会影响弹簧原长的大小,不会对劲度系数的大小产生误差;在弹性限度内弹力与弹簧长度成线性关系,并不成正比;在弹性限度内弹力与弹簧形变量成正比。
(1)将表格中的数据描在坐标纸上,用直线连接,使点迹均匀分布在直线两侧,如图所示
(2)[1][2]根据胡克定律有
结合图像有
,
解得
,
(3)A.实验中认为弹簧弹力大小等于钩码重力,若定滑轮与细线存在摩擦力,则会导致弹簧弹力小于钩码重力,即会引起误差,故A正确;
B.实验中弹簧位于水平状态,则弹簧自重对实验结果不会产生误差,故B错误;
C.结合上述有
可知,在弹性限度内弹力与弹簧长度成线性关系,并不成正比,故C错误;
D.根据胡克定律可知,在弹性限度内弹力与弹簧形变量成正比,故D正确。
故选AD。
13.【答案】(1)解:设飞机加速度为a,根据逆向思维由
得加速度大小
(2)解:规定方向为正方向,由
得飞机从着地到停止运动的时间
(3)解:飞机从降落至停下走过的位移大小
解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【分析】(1)飞机做匀加速直线运动,利用位移公式可以求出加速度的大小;
(2)飞机做匀减速直线运动,利用速度公式可以求出减速的时间;
(3)飞机做匀减速直线运动,利用位移公式可以求出减速的位移。
(1)设飞机加速度为a,根据逆向思维由
得加速度大小
(2)规定方向为正方向,由
得飞机从着地到停止运动的时间
(3)飞机从降落至停下走过的位移大小
解得
14.【答案】(1)解:设小球运动时间为,落地的速度为,由
可得
由运动学公式
可得落地的速度大小
(2)解:设钢球A的运动时间为,则钢球B的运动时间为,对A
对B
则A与B间的距离为
可知随着时间的增大,两者间距越来越大,所以当时最大,最大值为
(3)解:A落地后做竖直上抛
方向竖直向上,此时B球的速度
方向竖直向下,此时B距地面
当B落地时,A向上的速度恰好减为零,因此B落地之前与A相撞,设再经过t3相撞,两球的位移分别为
其中
联立可得相撞的位置距地面的高度为
【知识点】自由落体运动;竖直上抛运动
【解析】【分析】(1)钢球做自由落体运动,利用位移公式可以求出运动的时间,利用速度公式可以求出落地速度的大小;
(2)钢球做自由落体运动,利用位移公式结合运动的时间可以求出最大的距离;
(3)当A落地后做竖直上抛运动,利用速度公式可以求出初速度的大小;利用速度公式可以求出B球速度的大小,结合位移公式可以求出相撞时距离地面的高度。
(1)设小球运动时间为,落地的速度为,由
可得
由运动学公式
可得落地的速度大小
(2)设钢球A的运动时间为,则钢球B的运动时间为,对A
对B
则A与B间的距离为
可知随着时间的增大,两者间距越来越大,所以当时最大,最大值为
(3)A落地后做竖直上抛
方向竖直向上,此时B球的速度
方向竖直向下,此时B距地面
当B落地时,A向上的速度恰好减为零,因此B落地之前与A相撞,设再经过t3相撞,两球的位移分别为
其中
联立可得相撞的位置距地面的高度为
15.【答案】(1)解:泥石流由静止开始沿斜坡匀加速下滑过程,根据位移公式有
解得
根据速度公式有
解得
(2)解:泥石流滑到水平面做匀减速直线运动到BD,根据速度与位移关系式有
解得
上述过程,根据速度公式有
解得
行人匀加速至最大速度过程有
解得
行人匀速至D时间
结合上述解得
由于
可知,行人不能到达安全区,行人被泥石流撞上的位置与D点的距离
解得
(3)解:结合上述可知
即泥石流到达坡底时,行人恰好加速至最大速度,此过程行人的位移为
若行人沿AB方向逃离,当泥石流减速至与行人速度相等时有
解得
上述过程泥石流与行人的位移分别为
解得
由于
可知,行人是能脱离危险,泥石流与行人间的最小距离
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系;追及相遇问题
【解析】【分析】(1)泥石流做匀加速直线运动,利用位移公式可以求出运动的时间,利用速度公式可以求出到达坡底的速度大小;
(2)泥石流做匀减速直线运动,利用速度位移公式可以求出到达D点速度的大小,结合速度公式可以求出运动的时间,结合速度公式可以求出行人加速的时间,利用位移公式可以求出行人加速的位移,再利用位移公式可以求出行人运动的时间;
(3)泥石流速度和行人速度相等时,利用速度公式可以求出运动的时间,结合位移公式可以求出两者之间最小的距离。
(1)泥石流由静止开始沿斜坡匀加速下滑过程,根据位移公式有
解得
根据速度公式有
解得
(2)泥石流滑到水平面做匀减速直线运动到BD,根据速度与位移关系式有
解得
上述过程,根据速度公式有
解得
行人匀加速至最大速度过程有
解得
行人匀速至D时间
结合上述解得
由于
可知,行人不能到达安全区,行人被泥石流撞上的位置与D点的距离
解得
x=4m
(3)结合上述可知
即泥石流到达坡底时,行人恰好加速至最大速度,此过程行人的位移为
若行人沿AB方向逃离,当泥石流减速至与行人速度相等时有
解得
上述过程泥石流与行人的位移分别为
解得
由于
可知,行人是能脱离危险,泥石流与行人间的最小距离
1 / 1四川省安宁河高中振兴联盟2024-2025学年高一上学期11月期中考试物理试题
1.(2024高一上·四川期中)下列情况研究对象可以看成质点的是( )
A.研究体操运动员在吊环上的转体动作
B.研究地球绕太阳公转一周所用的时间
C.研究火车通过某一路标所用的时间
D.研究地球绕太阳公转地球上不同地区季节和昼夜长短的变化
【答案】B
【知识点】质点
【解析】【解答】A.研究体操运动员在吊环上的转体动作时,运动员的形状大小对转体动作有影响,所以运动员不能看成质点,故A错误;
B.研究地球绕太阳公转一周所用的时间,地球的形状大小对运动的时间没有影响,所以地球不可以看成质点,故B正确;
C.研究火车通过某一路标所用的时间, 火车的形状大小对火车过路标的时间有影响,所以火车不可以看成质点,故C错误;
D.研究地球绕太阳公转地球上不同地区季节和昼夜长短的变化,地球的形状大小对不同地区季节和昼夜长短的变化有影响,不可以看成质点,故D错误。
故选B。
【分析】物体能否作为质点主要看物体本身的形状和大小对所研究的问题是否有影响。
2.(2024高一上·四川期中)如图所示,14岁的奥运冠军全红婵倒立静止在水平跳台上,以下关于全红婵和跳台受力的分析正确的是( )
A.因为倒立,全红婵所受重力方向竖直向上
B.全红婵所受重力就是她对跳板的压力
C.全红婵对跳台的压力是跳台的形变产生的
D.跳台发生弹性形变对全红婵产生了竖直向上的弹力
【答案】D
【知识点】重力与重心;形变与弹力
【解析】【解答】A.由于地球引力作用则重力的方向始终竖直向下,故A错误;
B.全红婵所受重力大小等于她对跳板的压力大小,由于两者施力物体不同所以重力与压力是不同性质的力,故B错误;
C.形变物体对所接触的物体产生弹力的作用,则全红婵对跳台的压力是全红婵的形变产生的,故C错误;
D.弹力方向为恢复形变的方向,则跳台发生弹性形变对全红婵产生了竖直向上的弹力,故D正确。
故选D。
【分析】重力的方向竖直向下;重力和压力属于不同性质的力;全红婵对跳台的压力是全红婵的形变产生的;跳台发生弹性形变对全红婵产生了竖直向上的弹力。
3.(2024高一上·四川期中)如图所示,手机导航推荐的三种从成都某地到西昌收费站的路线, 分别为“大众常选:423km,4小时59分”、“收费多:437km,5小时7分”、“限速多:466km,5小时27分”,则( )
A.走“大众常选”的“4小时59分”指的是时刻
B.走“收费多”的“437km”指的是位移
C.走“大众常选”平均速度最大
D.高速路是按位移收费
【答案】C
【知识点】时间与时刻;位移与路程;平均速度
【解析】【解答】A.“4小时59分”代表运动所花的时间,指的是时间间隔,故A错误;
B.“437km”代表轨迹的长度,指的是路程,故B错误;
C.平均速度等于位移与时间的比值,走“大众常选”所用时间最短,三种路线的位移大小相等,根据位移与时间的比值则走“大众常选”平均速度最大,故C正确;
D.高速路是按轨迹长度收费,则是按路程收费,故D错误。
故选C。
【分析】运动所花时间代表时间间隔;轨迹长度代表路程;利用位移与时间的比值可以比较平均速度;高速公路是按路程收费。
4.(2024高一上·四川期中)甲、乙两物体的位置—时间图像如图所示,则在时间内( )
A.甲物体做直线运动,乙物体做曲线运动
B.甲物体运动的路程大于乙物体运动的路程
C.甲的速度总是小于乙的速度
D.甲、乙两物体运动的平均速度速度相同
【答案】D
【知识点】平均速度;运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A.图像由于只有正负两个方向,所以只能描述直线运动,故甲、乙物体均做直线运动,故A错误;
B.图像的斜率的速度,根据图像斜率可以得出甲做匀速直线运动,乙做减速直线运动,初始位置相同,t1时刻相遇,根据初末位置可以得出甲物体运动的路程等于乙物体运动的路程,故B错误;
C.图像的斜率的速度,由于乙的斜率最初大于甲的斜率,后来小于甲的斜率所以乙的速度先大于甲的速度、后小于甲的速度,故C错误;
D.由图可知时间内根据初末位置可以得出甲、乙物体的位移相等,时间相等,根据平均速度公式可得甲、乙两物体运动的平均速度速度相同,故D正确。
故选D。
【分析】位移时间图像只能描述直线运动;利用图像斜率可以比较速度的大小;利用初末位置可以求出位移和路程的大小,结合时间可以求出平均速度的大小。
5.(2024高一上·四川期中)一辆汽车在平直公路上匀速行驶,看到前方交通灯为红灯,立即开始刹车,做匀减速直线运动,开始刹车后运动的位移为时,速度已减半,以后又继续滑行时间,恰好停在交通灯的停车线处。设汽车减速运动的总位移为,总时间为,则( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】汽车刹车做匀减速直线运动, 开始刹车后运动的位移为时,速度已减半,令汽车的刹车时的速度为v0,加速度为a,根据速度位移公式有
速度减为零时的位移为x1,根据速度位移公式有
可得
汽车减速运动的总位移为
速度由v0减为时所用的时间为t1,根据速度公式有
速度由减为零时所用的时间为t0,根据速度公式有
联立可得两次减速的时间为
汽车的减速的总时间为
故选C。
【分析】利用速度位移公式可以求出总位移的大小;利用速度公式可以求出减速的时间。
6.(2024高一上·四川期中)一质点做匀加速直线运动,依次经过三点,已知经过A点时的速度为,从A点到B点的时间为,,下列说法正确的是( )
A.质点通过B点的速度为
B.质点匀加速运动的加速度为
C.质点通过C点的速度为
D.从B点到C点的时间为
【答案】A
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】A.根据平均速度和初末速度的关系可以得出位移有
可得质点通过B点的速度为
故A正确;
B.根据加速度的定义式可以得出质点匀加速运动的加速度为
故B错误;
C.根据速度位移公式有
可得质点通过C点的速度为
故C错误;
D.根据速度公式有:
可得从B点到C点的时间为
故D错误。
故选A。
【分析】利用位移公式可以求出质点经过B点速度的大小;利用加速度的定义式可以求出加速度的大小;利用速度位移公式可以求出质点经过C点速度的大小;利用速度公式可以求出运动的时间。
7.(2024高一上·四川期中)某质点做匀变速直线运动,图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.在时,质点的速度为 B.在内,质点的位移为0
C.质点运动的加速度为 D.内,质点的位移为
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】AC.根据匀变速直线运动的位移公式有
可得
根据图线的斜率有
解得加速度的大小为
图线的纵截距为初速度,根据截距可以得出初速度的大小为
故AC错误;
B.质点的位移-时间公式为
根据表达式可以得出在t=2s时位移为
所以在内,质点的位移为0,故B正确;
D.根据表达式可以得出在t=4s时位移为
由于在内,质点的位移为0,所以内,质点的位移为24m,故D错误。
故选B。
【分析】利用位移公式结合图像斜率和截距可以求出加速度和初速度的大小;利用位移公式可以求出位移的大小。
8.(2024高一上·四川期中)“判天地之美,析万物之理”,领略建立物理规律的思想方法往往比掌握知识本身更加重要,以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
A.加速度的定义式用到了控制变量法
B.学习弹力时,教材中用两平面镜显示微小形变的实验,采用了放大法
C.根据速度定义式,当非常小时,平均速度就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了等效替代法
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用了微元法
【答案】B,D
【知识点】加速度;极限法;微元法;比值定义法;放大法
【解析】【解答】本题考查物理常用的思维方法.中学物理常用的思想方法有极限法、控制变量法、等效法、假设法等等A.加速度的定义式用到了比值定义法,故A错误;
B.学习弹力时,教材中用两平面镜显示微小形变的实验,采用了放大法,故B正确;
C.根据速度定义式,当非常小时,平均速度就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想法,故C错误;
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用了微元法,故D正确。
故选BD。
【分析】根据各个物理方法的特点逐一分析即可。
9.(2024高一上·四川期中)甲、乙两车在一条平直公路上分别沿各自车道同向行驶,其图像如图所示,初始时,乙车在甲车前方处,则( )
A.若两车在时并排行驶,
B.若两车在时并排行驶,
C.若,两车一定会出现2次并排行驶
D.若,两车一定会出现1次并排行驶
【答案】A,C
【知识点】追及相遇问题;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.在速度时间图像中,由于斜率代表速度,则可以得出甲做匀速直线运动,乙做初速度为零的匀加速直线运动,根据图像斜率可以得出加速度大小为
若两车在时并排行驶,则在4s内,根据位移公式可以得出甲车的位移为
根据位移公式可以得出乙车的位移为
则满足
故A正确;
B.同理可知,若两车在时并排行驶,根据位移公式可以得出两车最初的距离为
故B错误;
C.当两车共速时,即在时,根据位移公式有
当,则
故两车一定会出现2次并排行驶,故C正确;
D.由选项C可知,若,当时
两车出现两次并排行驶;当时
两车恰好出现一次并排行驶;当时
两车不会出现并排行驶,故D错误。
故选AC。
【分析】根据两车运动的位移结合相遇的时刻可以求出两车最初的距离;利用两车运动的位移结合两车之间的距离可以得出并排行驶的次数。
10.(2024高一上·四川期中)下图是利用超声波测速仪测量某型号小汽车的百公里加速时间的示意图。A为运动的小汽车,固定不动的超声波测速仪B向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时,超声波测速仪收到反射波就立即停止计时。在一次测试中,小汽车A与测速仪B相距,某时刻B发出超声波,同时A由静止开始做匀加速直线运动,当接收到反射回来的超声波信号时,、B相距,声音在空气中的传播速度为。则
A.超声波从B传播到小汽车A的时间为
B.小汽车A的加速度为
C.小汽车的百公里加速时间为
D.从B发出超声波到超声波传播到小汽车A的过程中,A车位移为
【答案】A,B
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】ABD.设汽车的加速度为a,小汽车A运动的时间为t,超声波来回的时间为t,则单程的时间为,前汽车运动位移为x1,后汽车运动位移为x2,根据位移公式有:
根据几何关系有
超声波追上汽车时,超声波的位移为l1 + x1,根据位移公式有
解得
,,
则超声波从B传播到小汽车A的时间为
从B发出超声波到超声波传播到小汽车A的过程中,A车位移为8m,故AB正确,D错误;
C.设小汽车A的百公里加速时间为t1,汽车末速度
v = 100 km/h ≈ 27.8 m/s
根据速度公式有
解得
故C错误。
故选AB。
【分析】汽车做匀加速直线运动,根据汽车的位移公式结合超声波的位移公式可以求出超声波运动的时间及汽车的加速度及运动的位移,结合速度公式可以求出汽车加速的时间。
11.(2024高一上·四川期中)某实验小组利用自由落体运动测量当地重力加速度,实验装置如图(a)所示,打点计时器所用电源的频率为时,一次实验选出的一条纸带如图(b)所示,是打点计时器打出的五个计时点。用毫米刻度尺测得,,,。
(1)当打点计时器打下点时,重物下落的速度大小是 m/s,重物下落的加速度大小是 。(结果均保留3位有效数字)
(2)若该小组通过查阅资料知道当地重力加速度大小为,请分析出现上述测量结果误差的主要原因是: (写一条即可)。
【答案】(1)1.40;9.75
(2)纸带与打点计时器之间存在摩擦阻力
【知识点】加速度;重力加速度
【解析】【解答】(1)当打点计时器打下点时,根据平均速度公式可以得出重物下落的速度大小是
根据逐差法可知重物下落的加速度大小是
(2)由于重物下落过程中受到空气阻力及纸带与打点计时器之间存在摩擦阻力所以会导致测量的重力加速度小于当地的重力加速度。
【分析】(1)利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小;利用逐差法可以求出重力加速度的大小;
(2)由于重物下落过程中受到空气阻力及纸带与打点计时器之间存在摩擦阻力会导致重力加速度的测量值偏小。
(1)[1]当打点计时器打下点时,重物下落的速度大小是
[2]由逐差法可知重物下落的加速度大小是
(2)出现测量的重力加速度小于当地的重力加速度可能的原因是纸带与打点计时器之间存在摩擦阻力。
12.(2024高一上·四川期中)某同学在研究性学习中,利用所学的知识设计了如下的实验:一轻弹簧一端固定于某一开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的另一端也位于筒内),如图甲所示,如果本实验所用刻度尺的零刻度线恰好与弹簧左端对齐,在弹簧右端安装一个指针指向刻度尺,该同学通过改变细线上所挂钩码(未画出)的个数来改变弹簧的长度,现将测量数据记录在图乙表中,现要求在图丙中画出图线,并利用测量数据及描绘出的图线,对弹簧的有关特性进行研究,重力加速度。
(1)根据题目要求在图丙中画出图线 ;
(2)弹簧的劲度系数为 ,原长为 。(以上两空保留三位有效数字)
(3)对于该实验下列说法正确的是( )
A.定滑轮与细线存在摩擦力会引起误差
B.弹簧自重对实验结果产生了误差
C.在弹性限度内弹力 与弹簧长度成正比
D.在弹性限度内弹力与弹簧形变量成正比
【答案】(1)见解析
(2)100;5.00
(3)A;D
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)根据表格数据进行描点连线,如图所示
(2)根据胡克定律有
根据图像斜率可以得出劲度系数的大小为
,
解得
,
根据
可以解得弹簧的原长为
(3)A.若定滑轮与细线存在摩擦力,则会导致弹簧弹力小于钩码重力,即会引起误差,故A正确;
B.实验中弹簧位于水平状态,则弹簧自重只会影响弹簧原长的大小,不会对劲度系数的大小产生误差,故B错误;
C.根据胡克定律有
可知,在弹性限度内弹力与弹簧长度成线性关系,并不成正比,故C错误;
D.根据胡克定律可知,在弹性限度内弹力与弹簧形变量成正比,故D正确。
故选AD。
【分析】(1)根据表格数据进行描点连线;
(2)利用图像斜率可以求出劲度系数的大小,结合胡克定律可以求出弹簧的原长;
(3)当滑轮和细线之间存在摩擦力,会导致弹簧的弹力小于重力;弹簧自身重力只会影响弹簧原长的大小,不会对劲度系数的大小产生误差;在弹性限度内弹力与弹簧长度成线性关系,并不成正比;在弹性限度内弹力与弹簧形变量成正比。
(1)将表格中的数据描在坐标纸上,用直线连接,使点迹均匀分布在直线两侧,如图所示
(2)[1][2]根据胡克定律有
结合图像有
,
解得
,
(3)A.实验中认为弹簧弹力大小等于钩码重力,若定滑轮与细线存在摩擦力,则会导致弹簧弹力小于钩码重力,即会引起误差,故A正确;
B.实验中弹簧位于水平状态,则弹簧自重对实验结果不会产生误差,故B错误;
C.结合上述有
可知,在弹性限度内弹力与弹簧长度成线性关系,并不成正比,故C错误;
D.根据胡克定律可知,在弹性限度内弹力与弹簧形变量成正比,故D正确。
故选AD。
13.(2024高一上·四川期中)9月19日,中国商飞一架C919从四川成都双流国际机场起飞,经过2小时8分钟飞行,平稳降落在西藏拉萨贡嘎国际机场,这是C919首次飞抵拉萨。若C919降落至地面后可看成匀变速直线运动,已知飞机降落至地面时速度为,停止运动前内的位移为,求:
(1)飞机降落时的加速度大小;
(2)飞机从着地到停止运动的时间;
(3)飞机从降落至停下走过的位移大小。
【答案】(1)解:设飞机加速度为a,根据逆向思维由
得加速度大小
(2)解:规定方向为正方向,由
得飞机从着地到停止运动的时间
(3)解:飞机从降落至停下走过的位移大小
解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【分析】(1)飞机做匀加速直线运动,利用位移公式可以求出加速度的大小;
(2)飞机做匀减速直线运动,利用速度公式可以求出减速的时间;
(3)飞机做匀减速直线运动,利用位移公式可以求出减速的位移。
(1)设飞机加速度为a,根据逆向思维由
得加速度大小
(2)规定方向为正方向,由
得飞机从着地到停止运动的时间
(3)飞机从降落至停下走过的位移大小
解得
14.(2024高一上·四川期中)学习了伽利略对自由落体运动的研究后,棠湖中学某学习小组决定亲自实验验证“物体下落快慢与质量无关”这一结论。已知该小组在确认安全的情况下,将两个质量为的钢球A和质量为的钢球B从高度为的高处同时由静止释放,忽略空气阻力()
(1)求钢球在空中运动的时间及落地的速度大小;
(2)若从高度为的同一位置,先由静止释放钢球A,相隔后由静止释放钢球B,求落地前这两个钢球的最大距离;
(3)若从高度为的同一位置,相隔由静止释放这两个钢球,先着地的钢球A与地面碰撞后的速度大小变为碰前速度大小的一半,方向相反,则在再次落地前,判断两小球在空中是否相撞,若不相撞,请通过计算说明理由;若相撞,请计算出相撞的位置距地面的高度。
【答案】(1)解:设小球运动时间为,落地的速度为,由
可得
由运动学公式
可得落地的速度大小
(2)解:设钢球A的运动时间为,则钢球B的运动时间为,对A
对B
则A与B间的距离为
可知随着时间的增大,两者间距越来越大,所以当时最大,最大值为
(3)解:A落地后做竖直上抛
方向竖直向上,此时B球的速度
方向竖直向下,此时B距地面
当B落地时,A向上的速度恰好减为零,因此B落地之前与A相撞,设再经过t3相撞,两球的位移分别为
其中
联立可得相撞的位置距地面的高度为
【知识点】自由落体运动;竖直上抛运动
【解析】【分析】(1)钢球做自由落体运动,利用位移公式可以求出运动的时间,利用速度公式可以求出落地速度的大小;
(2)钢球做自由落体运动,利用位移公式结合运动的时间可以求出最大的距离;
(3)当A落地后做竖直上抛运动,利用速度公式可以求出初速度的大小;利用速度公式可以求出B球速度的大小,结合位移公式可以求出相撞时距离地面的高度。
(1)设小球运动时间为,落地的速度为,由
可得
由运动学公式
可得落地的速度大小
(2)设钢球A的运动时间为,则钢球B的运动时间为,对A
对B
则A与B间的距离为
可知随着时间的增大,两者间距越来越大,所以当时最大,最大值为
(3)A落地后做竖直上抛
方向竖直向上,此时B球的速度
方向竖直向下,此时B距地面
当B落地时,A向上的速度恰好减为零,因此B落地之前与A相撞,设再经过t3相撞,两球的位移分别为
其中
联立可得相撞的位置距地面的高度为
15.(2024高一上·四川期中)山体滑坡往往会对人民生命安全和财产安全造成巨大损失。如图,假设在发生山体滑坡时,距离山坡底部A处的B点正有一行人逗留,此时距坡底的山坡顶处有一大片泥石流正以的加速度由静止开始沿斜坡匀加速下滑,泥石流的宽度为,行人发现后准备加速逃离。已知行人从发现泥石流到开始逃离的反应时间为,之后行人以的加速度由静止开始做匀加速直线运动,跑动的最大速度为,达到最大速度后做匀速直线运动。泥石流滑到坡底前后速度大小不变,但滑到水平面时开始以的加速度做匀减速直线运动,泥石流始终平行于AC边。
(1)求泥石流在斜坡上的运动时间及到达坡底时的速度大小;
(2)若行人沿BD方向逃离,BD边平行于坡底AC边,过D点后为安全区,请判断行人是否能到达安全区?若能,求行人从开始运动至到达安全区的时间;若不能,求行人被泥石流撞上的位置与D点的距离;
(3)若行人沿AB方向逃离,请判断行人是否能脱离危险?若能脱离危险,请计算泥石流与行人间的最小距离;若不能脱离危险,请通过计算说明理由。
【答案】(1)解:泥石流由静止开始沿斜坡匀加速下滑过程,根据位移公式有
解得
根据速度公式有
解得
(2)解:泥石流滑到水平面做匀减速直线运动到BD,根据速度与位移关系式有
解得
上述过程,根据速度公式有
解得
行人匀加速至最大速度过程有
解得
行人匀速至D时间
结合上述解得
由于
可知,行人不能到达安全区,行人被泥石流撞上的位置与D点的距离
解得
(3)解:结合上述可知
即泥石流到达坡底时,行人恰好加速至最大速度,此过程行人的位移为
若行人沿AB方向逃离,当泥石流减速至与行人速度相等时有
解得
上述过程泥石流与行人的位移分别为
解得
由于
可知,行人是能脱离危险,泥石流与行人间的最小距离
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系;追及相遇问题
【解析】【分析】(1)泥石流做匀加速直线运动,利用位移公式可以求出运动的时间,利用速度公式可以求出到达坡底的速度大小;
(2)泥石流做匀减速直线运动,利用速度位移公式可以求出到达D点速度的大小,结合速度公式可以求出运动的时间,结合速度公式可以求出行人加速的时间,利用位移公式可以求出行人加速的位移,再利用位移公式可以求出行人运动的时间;
(3)泥石流速度和行人速度相等时,利用速度公式可以求出运动的时间,结合位移公式可以求出两者之间最小的距离。
(1)泥石流由静止开始沿斜坡匀加速下滑过程,根据位移公式有
解得
根据速度公式有
解得
(2)泥石流滑到水平面做匀减速直线运动到BD,根据速度与位移关系式有
解得
上述过程,根据速度公式有
解得
行人匀加速至最大速度过程有
解得
行人匀速至D时间
结合上述解得
由于
可知,行人不能到达安全区,行人被泥石流撞上的位置与D点的距离
解得
x=4m
(3)结合上述可知
即泥石流到达坡底时,行人恰好加速至最大速度,此过程行人的位移为
若行人沿AB方向逃离,当泥石流减速至与行人速度相等时有
解得
上述过程泥石流与行人的位移分别为
解得
由于
可知,行人是能脱离危险,泥石流与行人间的最小距离
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