1.(2019·陕西长安一中高一检测)下列各组物理量中,全部是矢量的有( )
A.速度、平均速率、加速度、位移
B.位移、速度、平均速度、加速度
C.位移、速度、加速度、质量
D.速度、加速度、位移、时间
解析:选B 矢量是既有大小,又有方向的物理量,标量是只有大小,没有方向的物理量,则质量、时间、平均速率是标量,速度、平均速度、加速度、位移都是既有大小,又有方向的矢量,故A、C、D错误,B正确.
2.(2018·广东省深圳市高一月考)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”“行驶200公里”分别是指( )
A.速度、位移 B.速度、路程
C.速率、位移 D.速率、路程
解析:选D 行驶200公里指的是经过的路程的大小,时速为110公里是某一个时刻的速度,是瞬时速度的大小,故D正确,A、B、C错误.
3.(2018·湖北黄冈高一期中)坐在火车里的王同学观察相邻轨道上的另一火车时,感到自己乘坐的火车在后退,实际上他乘坐的火车并未开动,下列相关分析正确的是( )
A.王同学感到自己乘坐的火车在后退,选择的参考系是火车站的地面
B.王同学感到自己乘坐的火车在后退,选择的参考系是相邻轨道的火车
C.王同学比较两列火车运动快慢时,火车不能看成质点
D.王同学研究火车车轮转动时,火车可以看成质点
解析:选B 王同学感到自己乘坐的火车在后退,选择的参考系是相邻轨道上的另一火车,实际是另一火车向前运动了,故A错误,B正确;当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,王同学比较两列火车运动快慢时,火车可以看成质点,故C错误;在研究火车车轮的转动时,火车的形状和大小不能忽略不计,火车不能看做质点,故D错误.
4.(2019·江苏如皋高一上期末)在中国海军护舰编队“巢湖”“千岛湖”舰护送下,“河北锦绣”“银河”等13艘货轮顺利抵达亚丁湾西部预定海域,此次护航总航程为4 500海里.若所有船只运动速度相同,则下列说法正确的是( )
A.“4 500海里”指的是护舰编队的位移
B.用GPS定位系统研究“千岛湖”舰位置时,可将“千岛湖”舰看成质点
C.以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰一定是运动的
D.根据本题给出的条件可以求出护舰编队此次航行过程中的平均速度
解析:选B “4 500海里”是护舰编队运动的轨迹长度,为路程,不是位移,故A错误;用GPS定位系统研究“千岛湖”舰位置时,“千岛湖”的大小和形状可以忽略,可将“千岛湖”舰看成质点,故B正确;“千岛湖”舰与“巢湖”舰同向、以相同的速度匀速行驶,则以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰是静止的,故C错误;本题只给出了路程,没有给出位移,无法求出护舰编队此次航行过程中的平均速度,故D错误.
5.木星是太阳系八大行星中体积最大、自转最快的行星,木星质量是地球质量的318倍,赤道半径是地球半径的11倍,体积是地球的1 316倍,木星公转的轨道半径约为地球的502倍,自转一周只需要9小时50分30秒,下列说法正确的是( )
A.题中“9小时50分30秒”是指时刻
B.木星体积和质量太大,不能看做质点
C.比较木星、地球运行速度的大小,应当以太阳为参考系
D.木星公转一周的位移要比地球公转一周的位移大
解析:选C 题中“9小时50分30秒”是指木星自转一周的时间,是一个时间间隔,不是时刻,故A项错误;当物体的质量、大小和形状对研究的问题没有影响或影响可以忽略不计时,可以将这个物体看成质点,所以木星的体积和质量太大,不能看做质点的说法是错误的,另外,研究木星自转时,木星的形状和大小不可以忽略,此时不能看做质点,故B项错误;木星和地球都围绕太阳运行,比较它们的速度大小时,应当以太阳为参考系,故C项正确;木星和地球公转一周后都回到了原点,位移都为零,故D项错误.
6.某人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶,再从坡顶到坡底往返一次,已知上坡时的平均速度大小为4 m/s,下坡时的平均速度大小为6 m/s,则此人往返一次的平均速度大小与平均速率分别是( )
A.10 m/s,10 m/s B.5 m/s,4.8 m/s
C.10 m/s,5 m/s D.0,4.8 m/s
解析:选D 此人往返一次的位移为0,由平均速度的定义式v=可知,此人往返一次的平均速度的大小为0.设由坡底到坡顶的路程为s,则往返一次的平均速率为v===4.8 m/s,故选项D正确.
7.物体某时刻的速度为v=5 m/s,加速度为a=-3 m/s2,它表示( )
A.物体的加速度方向与速度方向相同,速度在减小
B.物体的加速度方向与速度方向相同,速度在增大
C.物体的加速度方向与速度方向相反,速度在减小
D.物体的加速度方向与速度方向相反,速度在增大
解析:选C 由于物体某时刻的速度为正值,加速度为负值,则加速度方向与速度方向相反,故物体做减速运动,C正确.
8.
跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下,运动员沿竖直方向运动的v-t图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A.0~10 s内运动员做加速度逐渐减小的加速运动
B.15 s以后运动员处于静止状态
C.0~15 s内运动员的加速度方向始终与速度方向相同
D.运动员在10~15 s内的平均加速度等于2 m/s2
解析:选A 由v-t图象可知,0~10 s内曲线的斜率越来越小,即加速度越来越小,方向与速度方向相同,A正确;15 s以后,运动员以10 m/s的速度做匀速运动,B错误;10~15 s内运动员做减速运动,加速度方向与速度方向相反,C错误;10~15 s内的平均加速度a==-2 m/s2,D错误.
9.据新华社电:中国国产“和谐号”CRH380A新一代高速动车组,在沪杭高铁从杭州到上海虹桥试运行途中,行程163.5公里,用时30分.最高时速达到416.6公里,再次刷新世界铁路运营试验最高速度,这一速度又一次证明中国高铁已全面领先世界,则以下说法正确的是( )
A.列车这次运行通过的路程是163.5公里
B.列车这次运行通过的位移有可能大于163.5公里
C.列车这次运行的平均速度大小是416.6 km/h
D.列车这次运行的平均速度一定小于327 km/h
解析:选AD 从题中可知道,行程163.5公里,指的是通过的路程,故A正确,B错误;动车运动的路程为163.5公里,则位移应该小于163.5公里,所以平均速度=< km/h=327 km/h,故C错误,D正确.
10.(2019·江苏南通、盐城六校联盟高一期中)关于加速度,下列说法正确的是( )
A.加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大,加速度不一定大
B.速度变化得越快,加速度就越大
C.物体加速度变大,则速度也一定变大
D.加速度的方向与速度变化量的方向相同
解析:选ABD 加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大,加速度不一定大,选项A正确;速度变化得越快,加速度就越大,选项B正确;物体加速度变大,速度不一定变大,例如当加速度和速度反向时,选项C错误;加速度的方向与速度变化量的方向相同,选项D正确.
11.甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的v-t图象如图所示,则在t1时刻( )
A.甲、乙运动的速度大小相等,方向相反
B.甲、乙运动的速度大小相等,方向相同
C.甲、乙运动的加速度大小不等,方向相同
D.甲、乙运动的加速度大小不等,方向相反
解析:选BD 由题图知,两条直线的斜率大小不等,且一正一负,所以甲、乙在t1时刻速度相同,加速度大小不等,方向相反.
12.两个物体都做加速度恒定的变速直线运动,则以下说法中正确的是( )
A.经过相同的时间,速度变化大的物体,它的加速度一定大
B.若初速度相同,末速度大的物体,其加速度一定大
C.若加速度相同,初速度大的物体,其末速度一定大
D.在相同的时间内,加速度大的物体,其速度变化必然大
解析:选AD 根据a=可知,相同的时间内,速度变化大,加速度一定大,加速度大,速度变化一定大,A、D正确;根据a=可知,加速度与三个因素有关,初速度相同,末速度大时,由于时间不确定,加速度不一定大,加速度相同,初速度大时,由于时间不确定,末速度也不一定大,B、C错误.
13.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为10 m/s,在这1 s内该物体( )
A.速度变化的大小可能小于4 m/s
B.速度变化的大小可能大于10 m/s
C.加速度的大小可能小于4 m/s2
D.加速度的大小可能大于10 m/s2
解析:选BD 取初速度的方向为正方向,当两速度方向相同时,即v=10 m/s,速度变化量Δv=v-v0=10 m/s-4 m/s=6 m/s,加速度a= m/s2=6 m/s2;当两速度方向相反时,即v=-10 m/s,速度变化量Δv=v-v0=-10 m/s-4 m/s=-14 m/s,加速度a== m/s2=-14 m/s2,负号说明a的方向与初速度v0的方向相反,选项B、D正确.
14.如图所示是汽车中的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化,开始时指针指示在如图甲所示的位置,经过7 s后指针指示在如图乙所示的位置,若汽车做变速直线运动,有关上述过程,下列说法正确的是( )
A.由图直接读出的是汽车运动的平均速度
B.乙图速度计直接读出的是汽车7 s时的瞬时速度
C.汽车运动的平均加速度约为1.6 m/s2
D.汽车运动的平均加速度约为5.7 m/s2
解析:选BC 速度计上的速度表示某一时刻或某一位置的速率,是瞬时速度,A错误,B正确;根据加速度的定义式:a=≈1.6 m/s2,C正确,D错误.
15.甲、乙两位同学多次进行百米赛
跑(如图所示),每次甲都比乙提前10 m到达终点,现让甲远离(后退)起跑点10 m,乙仍在起跑点起跑,则关于甲、乙两同学的平均速度之比和谁先到达终点,下列说法中正确的是( )
A.v甲∶v乙=11∶10
B.v甲∶v乙=10∶9
C.甲先到达终点
D.两人同时到达终点
解析:选BC 多次百米赛跑中甲都比乙提前10 m到达终点,即甲跑完100 m与乙跑完90 m所用时间相同,则有=,得v甲=v乙.让甲远离起跑点10 m,而乙仍在起跑点,则甲跑110 m到达终点的时间t甲′==,而乙跑到终点的时间t乙′=>t甲′,所以甲先跑到终点.
二、非选择题(共5小题,共55分)
16.(7分)如图是电火花计时器的示意图.电火花计时器和电磁打点计时器一样,工作时使用________(填“交流”或“直流”)电源,当电源的频率是50 Hz时,每隔________s打一次点.其工作时的基本步骤如下:
A.当纸带完全通过电火花计时器后,立即关闭电源
B.将电火花计时器的电源插头插入相应的电源插座
C.将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器
D.接通开关,听到放电声,立即拖动纸带运动
上述步骤正确的顺序是________.(按顺序填写步骤编号)
解析:电火花计时器的工作电源是220 V交流电,频率为50 Hz时,打点时间间隔为0.02 s,工作时,应先接通电源后释放纸带,并且打完纸带后应立即关闭电源,所以正确的顺序是CBDA.
答案:交流 0.02 CBDA
17.(8分)某次实验打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,纸带的记录如图所示,图中O点为纸带的第一个点,接下来的前几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点:
(1)推测纸带的运动是加速运动还是减速运动?
(2)在打出A、F这两点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是________.
(3)B点的瞬时速度为________.
解析:(1)从A点开始相邻计数点间的时间间隔为T=0.02×5 s=0.1 s,每隔0.1 s纸带运动的位移分别是x1=2.15 cm、x2=2.89 cm、x3=3.74 cm、x4=4.32 cm、x5=5.15 cm,间距逐渐增加,说明纸带做加速运动.
(2)A、F间纸带运动的平均速度为v== cm/s=36.50 cm/s.
(3)B点的瞬时速度可以用AC段的平均速度表示,故vB=AC== cm/s=25.20 cm/s.
答案:(1)加速运动 (2)36.50 cm/s (3)25.20 cm/s
18.(12分)世界一级方程式赛车(F1)比赛过程中,赛车每隔一定时间需要进站加油.在某次比赛中,一赛车进站加油,该赛车进站时一直做减速运动,平均加速度大小为30 m/s2,出站时一直做加速运动,平均加速度大小为45 m/s2,加油时间为6 s,进站前和出站后在赛道上的速度均为90 m/s,则该赛车从进站到出站所用时间是多少?
解析:以初速度方向为正方向,减速过程,初速度为90 m/s,末速度为0,平均加速度为-30 m/s2,
所需时间t1===3 s.
加速过程,初速度为0,末速度为90 m/s,平均加速度为45 m/s2,所需时间t2===2 s.
所以赛车从进站到出站所用时间t=3 s+2 s+6 s=11 s.
答案:11 s
19.(14分)如图所示,质点甲以8 m/s的速度从O点沿x轴正方向运动,质点乙从点Q(0,60 m)处开始做匀速直线运动,要使甲、乙在开始运动后10 s时在x轴上的P点(未画出)相遇,求乙的速度.(注意:乙的运动方向需根据题意确定)
解析:
质点甲在10 s内的位移
x甲=v甲t=8×10 m=80 m
因此甲、乙相遇的P点坐标为(80 m,0)
由图中几何关系可知,在这10 s内乙的位移x乙=100 m,乙的速度v乙== m/s=10 m/s,方向偏向x轴正方向与y轴负方向成53°角.
答案:10 m/s,方向偏向x轴正方向与y轴负方向成53°角
20.(14分)让小球从斜面的顶端滚下,如图所示是用闪光照相机拍摄的小球在斜面上运动的一段,已知闪频为10 Hz,且O点是0.4 s时小球所处的位置,试根据此图估算:
(1)小球从O点到B点的平均速度大小;
(2)小球在A点和B点的瞬时速度大小;
(3)小球运动的加速度大小.
解析:依题意知,相邻两次闪光的时间间隔T= s=0.1 s.
(1)vOB== m/s=0.8 m/s.
(2)小球在A点时的瞬时速度vA==0.8 m/s,
小球在B点时的瞬时速度vB== m/s=1.0 m/s.
(3)由加速度的定义得小球的加速度a== m/s2=2.0 m/s2.
答案:(1)0.8 m/s (2)0.8 m/s 1.0 m/s (3)2.0 m/s2