時量：75分 滿分：100分
一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分。1-8題單選，每小題4分；9-12小題多選，全對4分，少選2分，錯選0分）
1. 杭州亞運會于2023年9月23至10月8日舉行，綠色、智能足杭州亞運會辦賽理念，科技與體育，生活交相解映。在考察運動員的成績時，可將運動員視為質(zhì)點的是（ ）
A. 跳馬B. 百米賽跑
C. 花樣游泳D. 武術(shù)比賽
【答案】B
【解析】
【詳解】A．在考察跳馬運動員的成績時，運動員的形狀大小不能忽略不計，不可以將運動員視為質(zhì)點，故A錯誤；
B．在考察百米賽跑運動員的成績時，運動員的形狀大小能忽略不計，可以將運動員視為質(zhì)點，故B正確；
C．在考察花樣游泳運動員成績時，運動員的形狀大小不能忽略不計，不可以將運動員視為質(zhì)點，故C錯誤；
D．在考察武術(shù)比賽運動員的成績時，運動員的形狀大小不能忽略不計，不可以將運動員視為質(zhì)點，故D錯誤。
故選B。
2. 2022年12月5日，搭載著航天員陳冬、劉洋和蔡旭哲的神舟十四號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸。關(guān)于神舟十四號下列數(shù)據(jù)指時刻的是（ ）
A. 返回艙于20時09分成功著陸
B. 返回艙穿越“黑障”過程中會和地面失聯(lián)約5分鐘
C. 神舟十四號整個返回過程約8小時
D. 三位航天員此次出征太空歷時183天
【答案】A
【解析】
【詳解】A．20時09分指的是著陸的時刻，A正確；
B．5分鐘指的是失聯(lián)的時間間隔，B錯誤；
C．8小時指的是返回過程的時間間隔，C錯誤；
D．183天指的是三位航天員在太空的時間間隔，D錯誤。
故選A。
3. 如圖所示，橋式起重機主要由可移動“橋架”“小車”和固定“軌道”三部分組成。在某次作業(yè)中橋架沿軌道單向移動了，小車在橋架上單向移動了。該次作業(yè)中小車相對地面的位移大小為（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】根據(jù)位移概念可知，該次作業(yè)中小車相對地面的位移為
故選C。
4. 無人駕駛技術(shù)在復(fù)雜道路上推廣應(yīng)用，還有諸多難題亟待解決，速度的變化需要時間，汽車在這段時間內(nèi)會發(fā)生位移。汽車緊急剎車，會在路面上留下剎車痕跡，某次汽車緊急剎車后測得的剎車痕跡長為27m，假設(shè)制動后汽車做加速度大小恒為6m/s2的勻減速直線運動直到停止，則關(guān)于該汽車的運動下列說法正確的是（ ）
A. 剛剎車時，汽車的初速度大小為12m/sB. 剎車后第1s末的速度大小為12m/s
C. 剎車后，汽車最后1s內(nèi)的位移大小為6mD. 剎車后4s內(nèi)的位移大小為24m
【答案】B
【解析】
【詳解】A．根據(jù)逆向思維可知
結(jié)合題意帶入數(shù)據(jù)可得
，
故A錯誤；
B．根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可知，剎車后第1s末汽車的速度為
故B正確；
C．根據(jù)逆向思維可知，最后一秒內(nèi)的位移為
故C錯誤；
D．由上可知汽車剎車到停止運動所需時間為3s，故剎車后4s內(nèi)的位移等于27m。故D錯誤。
故選B。
5. 飛機若僅依靠自身噴氣式發(fā)動機推力起飛需要較長的跑道，某同學(xué)設(shè)計在航空母艦上安裝電磁彈射器以縮短飛機起飛距離。如圖所示，航空母艦的水平跑道總長為，其中電磁彈射區(qū)的長度為，若彈射裝置可以輔助飛機在彈射區(qū)做加速度為的勻加速直線運動，飛機離開電磁彈射區(qū)后在噴氣式發(fā)動機推力作用下做勻加速直線運動，飛機離艦起飛速度為。已知航空母艦始終處于靜止狀態(tài)，飛機可視為質(zhì)點，下列說法正確的是（ ）
A. 飛機在電磁彈射區(qū)運動的時間為
B. 飛機離開電磁彈射區(qū)時的速度大小為
C. 飛機離開電磁彈射區(qū)后的加速度大小
D. 飛機從開始起飛到離開跑道的總時間為
【答案】D
【解析】
【詳解】A．根據(jù)
解得
故A錯誤；
B．飛機離開電磁彈射區(qū)時的速度大小為
故B錯誤；
C．飛機離開電磁彈射區(qū)后，根據(jù)速度位移關(guān)系有
代入數(shù)據(jù)解得
故C錯誤；
D．飛機離開電磁彈射區(qū)后，加速時間
飛機從開始起飛到離開跑道的總時間
故D正確。
故選D。
6. 如圖所示為一種巨型娛樂器械，可乘坐二十多個人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落下。落到一定位置時，制動系統(tǒng)啟動，到地面時剛好停下。已知座艙開始下落時的高度為75m，下落時間為5s，g取10m/s2，下列說法正確的是（ ）
A. 座艙自由下落的時間為2s
B. 制動距離（減速階段距離）應(yīng)大于整個下落距離的一半
C. 制動系統(tǒng)啟動后座艙的加速度為15m/s2
D. 自由下落階段最后一秒的位移為7.5m
【答案】C
【解析】
【詳解】A．設(shè)制動時的速度為v，則v-t圖像如圖所示
由圖像知
解得
則自由下落的時間
故A錯誤；
B．自由下落的距離
則制動距離
可得
故B錯誤；
C．設(shè)制動后運動的加速度大小為a，則
可得
故C正確；
D．自由下落階段最后一秒的位移
解得
故D錯誤。
故選C。
7. 一列火車有3節(jié)相同的車廂，一觀察者站在第一節(jié)車廂的前端，當火車由靜止開始做勻加速直線運動時（ ）
A. 每節(jié)車廂末端經(jīng)過觀察者時的速度之比是
B. 每節(jié)車廂經(jīng)過觀察者所用的時間之比是
C. 每節(jié)車廂經(jīng)過觀察者的平均速度為，，，則
D. 如果第3節(jié)車廂末端經(jīng)過觀察者時的速度為v，那么在整個列車經(jīng)過觀察者的過程中，平均速度為
【答案】B
【解析】
【詳解】A．火車由靜止開始做勻加速線運動，設(shè)每節(jié)車廂長度為，加速度為，則車廂末端依次經(jīng)過觀察者時的速度大小為
所以，速度之比是，故A錯誤；
BC．根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動規(guī)律：物體在通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為
依題意，可知每節(jié)車廂經(jīng)過觀察者所用的時間之比是
根據(jù)平均速度公式
可得每節(jié)車廂經(jīng)過觀察者的平均速度為
可得
故B正確，C錯誤；
D．如果第3節(jié)車廂末端經(jīng)過觀察者時的速度為，那么在整列火車經(jīng)過觀察者的過程中，根據(jù)勻變速直線運動的平均速度可得平均速度為，故D錯誤。
故選B
8. 宇航員訓(xùn)練、競技體育的指導(dǎo)、汽車的設(shè)計等多種工作都會用到急動度的概念．急動度j是加速度變化量Δa與發(fā)生這一變化所用時間Δt的比值，即j=，它的方向與物體加速度變化量的方向相同．一物體從靜止開始做直線運動，其加速度a隨時間t的變化關(guān)系如圖，則該物體在
A. t=0時和t=2 s時加速度等大反向
B. t=2 s時和t=4 s時急動度等大反向
C. 1~3 s內(nèi)做減速運動
D. 0~5 s內(nèi)速度方向不變
【答案】D
【解析】
【詳解】由圖可知，t=0時和t=2s時加速度都為正值，所以方向相同，故A錯誤；加速度對時間的變化率稱為急動度，等于a–t圖象的斜率．則知t=2 s時的急動度和t=4 s時的急動度等大同向，故B錯誤；根據(jù)a–t圖象與t軸所圍的面積表示速度的變化量，知1~3 s內(nèi)質(zhì)點的速度增大，做加速運動，故C錯誤；根據(jù)a–t圖象與t軸所圍的面積表示速度的變化量，知0~5 s內(nèi)質(zhì)點速度的變化量均為正，說明質(zhì)點速度方向不變，故D正確．所以D正確，ABC錯誤．
9. 以往公路上用單點測速儀測車速，個別司機由于熟知測速點的位置，在通過測速點時通過剎車以降低車速來逃避處罰，但這樣很容易造成追尾事故，所以有些地方已開始采用區(qū)間測速，下列說法正確的是（ ）
A. 區(qū)間測速測的是汽車的瞬時速率
B. 區(qū)間測速測的是汽車的平均速率
C. 圖中，限速值70km/h指的是平均速度
D. 根據(jù)平均速度，單點測速時，足夠小，測的是汽車的瞬時速率
【答案】BD
【解析】
【詳解】AB．區(qū)間測速測得是汽車的平均速率，A錯誤，B正確；
C．圖中，限速值70km/h指的是平均速率，C錯誤；
D．根據(jù)平均速度，單點測速時，足夠小，測的是汽車的瞬時速率，D正確。
故選BD。
10. 下列哪種運動情況是可能出現(xiàn)的( )
A. 物體的加速度增大時，速度反而減小
B. 物體的速度為零時，加速度卻不為零
C. 物體的加速度不為零且始終不變，速度也始終不變
D. 物體的加速度不變，速度大小保持恒定
【答案】AB
【解析】
【詳解】A．當加速度方向與速度方向相反，加速度增大，速度減小．故A符合題意．
B．物體速度為零，加速度可以不為零，比如自由落體運動的初始階段，速度為零，加速度不為零．故B符合題意．
CD．加速度不變，物體做勻變速運動，速度一定變化．故CD不符合題意．
11. 一物體做勻變速直線運動，某時刻速度大小為2m/s，2s后速度的大小變?yōu)?0m/s，則該物體的（ ）
A. 速度變化的大小可能小于6m/sB. 速度變化的大小可能大于10m/s
C. 加速度的大小一定等于4m/s2D. 加速度的大小可能等于6m/s2
【答案】BD
【解析】
【詳解】AB．某時刻速度的大小為2m/s，設(shè)其方向為正方向，2s后速度的大小變?yōu)?0m/s，若方向與正方向相同，則速度變化量為
若方向與正方向相反，則速度變化量為
故速度變化的大小為8m/s或12m/s，故A錯誤，B正確；
CD．兩種情況下物體的加速度分別為
故加速度的大小為4m/s2或 6m/s2，故C錯誤，D正確。
故選BD。
12. 甲圖為在同一直線上運動的M、N兩質(zhì)點的位置（s）隨時間（t）變化圖象，乙圖為質(zhì)點N的速度（v）隨時間（t）的變化圖象，甲圖中直線M與曲線N相切于c點，圖中數(shù)字均為已知，坐標原點處的橫坐標均為零，則以下說法正確的（ ）
A. t＝4.5s，質(zhì)點N的速度為零
B. 質(zhì)點N的加速度大小為2m/s2
C. t＝0s時，質(zhì)點M、N之間的距離為94m
D. 當質(zhì)點N的速度為零時，質(zhì)點M、N之間的距離為36m
【答案】BD
【解析】
【分析】質(zhì)點N做勻變速直線運動，由位移時間公式和速度時間公式相結(jié)合求出質(zhì)點N的初速度和加速度，再由位移時間公式質(zhì)點M、N之間的距離。
【詳解】解：AB .由圖乙知，質(zhì)點N做勻變速直線運動，設(shè)N的初速度為v0，加速度為a。由甲圖知，0﹣10s內(nèi)，N通過的位移為
由位移時間公式得
由圖乙可得
聯(lián)立解得
時質(zhì)點N的速度為
A錯誤，B正確；
C．t＝10s時，N的速度為12m/s，甲圖中直線M與曲線N相切于c點，說明t＝10s時，M與N的速度相同。設(shè)t＝0時，M的位置坐標為sM，則在0﹣10s內(nèi)，有
其中，t＝10s，解得
sM＝﹣94m
t＝0時，N的位置坐標為sN＝6m，則t＝0s時，質(zhì)點MN之間的距離為
C錯誤；
D．當質(zhì)點N的速度為零時，有
解得
0﹣4s內(nèi)，N通過的位移為
解得
M通過的位移為
故當質(zhì)點N的速度為零時，質(zhì)點MN之間的距離為
D正確。
故選BD。
二、實驗題（共2小題，每空2分，共16分）
13. 某同學(xué)利用圖1所示的實驗裝置研究小車速度隨時間的變化規(guī)律。主要實驗步驟如下：
a．安裝好實驗器材。接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長木板運動，小車紙帶重復(fù)幾次
b．選出一條點跡清晰的紙帶，找一個合適的點當作計時起點O（t = 0），然后每隔相同的時間間隔了選取一個計數(shù)點，如圖2中A、B、C、D、E、……所示。
c．通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E、…點時小車的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5…
d．以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標系，在坐標紙上描點，如圖3所示。
結(jié)合上述實驗步驟，請你完成下列問題：
（1）在下列儀器和器材中，還需要使用的有________（填選項前的字母）。
A. 電壓可調(diào)的直流電源和刻度尺B. 電壓合適的50Hz交流電源和刻度尺
C. 電壓可調(diào)的直流電源和天平（含砝碼）D. 電壓合適的50Hz交流電源和秒表
（2）下列措施，本實驗中必須的是________（填選項前的字母）。
A. 長木板要傾斜一個特定的角度B. 先接通電源再釋放小車
C. 小車的質(zhì)量要遠大于鉤碼的質(zhì)量
（3）在圖3中已標出計數(shù)點A、B、C、D、E對應(yīng)的坐標點，請在該圖中畫出v—t圖像______。
（4）圖2中每相鄰兩個計數(shù)點間，還有4個點未畫出，則計數(shù)點之間的時間間隔T = ________s。圖2中s1 = 3.59cm，s2 = 4.41cm，s3 = 5.19cm，s4 = 5.97cm，s5 = 6.78cm，s6 = 7.64cm。則小車做勻變速直線運動的加速度a = ________m/s2（要求充分利用測量的數(shù)據(jù)），打點計時器打計數(shù)點B時小車的速度vB = ________m/s。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
（5）若用光電門測勻加速運動的加速度，已知遮光條的寬度為d = 2.0cm，遮光條先后通過兩光電門的遮光時間分別為Δt1 = 0.20s和Δt2 = 0.05s，遮光條從開始遮住第1個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為t = 2.5s，則加速度大小為________m/s2，若不考慮測量引起的誤差，該計算值________（填“大于”或“等于”或“小于”或“不確定”）真實值。
【答案】（1）B （2）B
（3） （4） ①. 0.10 ②. 0.80 ③. 0.48
（5） ①. 0.12 ②. 偏小
【解析】
【小問1詳解】
在下列儀器和器材中，還需要使用的有電壓合適的50Hz交流電源，供打點計時器使用；不需要秒表，還需要刻度尺來測量各點的位移大小，從而算出各自速度大小。
故選B。
【小問2詳解】
A．研究小車速度隨時間的變化規(guī)律，小車做勻變速運動即可，不需長木板傾斜一個特定的角度，故A錯誤；
B．為了增加紙帶利用率，應(yīng)先接通電源再釋放小車，故B正確；
C．本實驗不需要小車的質(zhì)量要遠大于鉤碼的質(zhì)量，故C錯誤。
故選B。
【小問3詳解】
畫出v—t圖像如下
【小問4詳解】
[1]每相鄰兩個計數(shù)點間，還有4個點未畫出，則計數(shù)點之間的時間間隔
T = 0.02 × 5s = 0.10s
[2]根據(jù)逐差法可知，小車的加速度
[3]B點時小車的速度等于AC段的平均速度，則有
【小問5詳解】
[1]遮光條寬度
d = 2.0cm
遮光條通過第一光電門的速度
通過第二光電門的速度
滑塊的加速度
[2] 如圖
遮光條從開始遮住第1個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為t，即圖中的0—t，而計算滑塊加速度的時間應(yīng)該是滑塊經(jīng)過兩個光電門中間時刻的時間，即圖中的t1中—t2中，由于滑塊做加速運動，結(jié)合圖像可知0—t的時間大于t1中—t2中的時間，所以與滑塊加速度的真實值相比較，測量值偏小。
三、計算題（共3小題，共36分）
14. 加速性能是汽車的一項重要技術(shù)指標，國產(chǎn)新能源汽車，部分車型0-100km/h加速時間為4秒之內(nèi)，其加速性能輕松趕超傳統(tǒng)百萬級豪車。某輛卡車從靜止開始加速，經(jīng)過時間速度達到。該卡車的加速運動可視為勻加速直線運動。求：
（1）該卡車的加速度大?。?br>（2）4s末該卡車的瞬時速度的大?。?br>（3）3s內(nèi)該卡車加速運動的位移大小。
【答案】（1）
（2）20m/s （3）22.5m
【解析】
【小問1詳解】
該卡車的加速度大小
【小問2詳解】
4s末該卡車的瞬時速度的大小
【小問3詳解】
3s內(nèi)該卡車加速運動的位移大小
15. 近幾年大假期間，國家取消7座及其以下的小車的收費公路的過路費，給自駕帶來了很大的實惠，但車輛的增多也給交通道路的暢通增加了很大的壓力，因此國家規(guī)定了免費車輛在通過收費站點時在專用車道上可以不停車拿卡或交卡而直接減速通過。假設(shè)收費站點的前、后都是平直大道，大假期間過站點的車速要求不超過，事先小汽車未減速的車速均為，制動后小汽車的加速度的大小為。試問：
（1）大假期間，駕駛員應(yīng)在距收費站點至少多遠處開始制動?
（2）假設(shè)車過站點后駕駛員立即使車以的加速度加速至原來的速度，則從減速開始到最終恢復(fù)到原來速度的過程中，汽車運動的時間至少是多少?
（3）在（1）（2）問題中，車因減速和加速過站而耽誤的時間至少為多少?
【答案】（1）108m；（2）10s；（3）4s
【解析】
【詳解】取小汽車初速度方向為正方向
＝6m/s
＝108km/h＝30m/s
（1）小汽車進入站點前做勻減速直線運動，設(shè)距離收費站點處開始制動，則由
解得
＝108m
（2）小汽車通過收費站經(jīng)歷勻減速和勻加速兩個階段，以＝6m/s過站時汽車運動時間最少，前后兩段位移分別為和，時間為和，則減速階段
＝
得
加速階段
則汽車運動的時間至少為
（3）在加速階段：
解得
＝72m
則總位移
若不減速通過所需時間
車因減速和加速過站而耽誤的時間至少為
16. 已知O、A、B、C為同一直線上的四點，AB間的距離為l1，BC間的距離為l2，一物體自O(shè)點靜止起出發(fā)，沿此直線做勻加速運動，依次經(jīng)過A、B、C三點。
（1）若物體通過AB段時間為t，求物體通過AB段的平均速度；
（2）若物體通過AB段時間為T1，通過BC段時間為T2，求物體的加速度；
（3）若物體通過AB段與通過BC段所用時間相等，求O與A的距離（用已知量l1和l2表示）。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小問1詳解】
物體通過AB段的平均速度
【小問2詳解】
AB段中間時刻的瞬時速度
BC段中間時刻的瞬時速度
物體的加速度
聯(lián)立可得
【小問3詳解】
設(shè)物體的加速度為a，到達A點的速度為v0，通過AB段和BC點所用的時間為t，則：
…①
…②
聯(lián)立②-①×2得：
…③
…④
設(shè)O與A的距離為l，則有：
…⑤
將③、④兩式代入⑤式得:

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