
1.本卷滿分100分,考試時間90分鐘;
2.答題前,在答題卷指定區(qū)域填寫班級、姓名、考場、座位號及準考證號(填涂);
3.所有答案必須寫在答題卷上,寫在試卷上無效。
一、選擇題1(本題共13小題,每小題給出的四個選項中,只有一個選項正確,選對得3分,選錯得0分,共39分)
1. 全運會是中國規(guī)模最大、水平最高綜合性運動會,每四年舉辦一次。2025年的全運會將是第十五屆,這是一次具有重要意義的全運會,因為它將首次在香港和澳門這兩個特別行政區(qū)舉辦。以下全運會比賽項目中可將運動員視為質點的是( )
A. 蹦床技巧B. 跳水
C. 自行車4公里追逐賽D. 花樣游泳
【答案】C
【解析】
【詳解】研究運動員蹦床時的技巧,跳水時的動作,花樣游泳時的動作時,運動員的形狀和大小均不能忽略,所以不能視為質點。研究自行車追逐賽時,運動員的大小形狀可以忽略,可以視為質點。
故選C。
2. 下列物理量:①速度,②位移,③路程,④力,⑤質量,⑥時間,⑦溫度。其中是全部是矢量的是( )
A. ①②③B. ⑤⑥⑦C. ①②④D. ③④⑥
【答案】C
【解析】
【詳解】矢量是既有大小又有方向的物理量,速度、位移、力都是矢量,標量是只有大小沒有方向的物理量,路程、質量、時間、溫度是標量,故C正確,ABD錯誤。
故選C。
3. 下列說法正確的是( )
A. 研究自行車的運動時,因為車輪在不停地轉動,所以在任何情況下都不能把自行車看作質點
B. 只要物體的速度大小不變,其運動狀態(tài)就不變
C. 根據(jù)加速度定義,當非常小時,就可以表示物體在t時刻的瞬時加速度,該定義應用了極限思想方法
D. 物體做加速度a=2m/s2勻加速直線運動,某時刻的速度比前1s初的速度大2m/s
【答案】C
【解析】
【詳解】A.研究自行車遠距離騎行時間,車的形狀、大小對研究的問題影響不大,能把自行車看成質點,故A錯誤;
B.如果物體的速度大小不變,方向變化,其運動狀態(tài)發(fā)生變化,故B錯誤;
C.由極限思想方法可知,根據(jù)加速度定義,當非常小時,就可以表示物體在t時刻的瞬時加速度,故C正確;
D.物體做加速度a=2m/s2的勻變速直線運動,某時刻的速度比前1s末的速度大2m/s,故D錯誤。
故選C。
4. 為兼顧行車安全與通行效率,高速公路上設置了許多限速標志,并采用定點測速、區(qū)間測速的方式確保通行。下列說法正確的是( )
A. 定點測速測的是速率
B. 圖甲表示在此路段所有車輛的速率應在到之間
C. 圖乙表示在這內平均速度應不大于
D. 圖乙表示區(qū)間測速的位移為
【答案】A
【解析】
【詳解】A.定點測速測是瞬時速度的大小,即速率,故A正確;
B.圖甲表示在此路段小型車輛的速率應在到之間,故B錯誤;
C.圖乙表示在這內平均速率應不大于,故C錯誤;
D.圖乙表示區(qū)間測速的路程為,故D錯誤。
故選A。
5. 甲、乙兩個物體在同一直線上運動,a甲=8m/s2,a乙=﹣8m/s2,則對甲、乙兩物體的判斷正確的是( )
A. 甲的加速度大于乙的加速度
B. 甲做加速直線運動,乙做減速直線運動
C. 甲和乙速度變化快慢相同
D. 同一時刻甲的速度一定大于乙的速度
【答案】C
【解析】
【詳解】A.矢量的負號表示方向,不表示其大小,所以甲乙兩物體的加速度大小是相等的,A錯誤;
B.由于兩者的運動方向未知,可能甲的速度方向和加速度方向都為正方向,乙的運動方向和加速度方向都為負方向,可能甲和乙都做加速運動,B錯誤;
C.加速度表示速度變化的快慢,甲的加速度大小等于乙的加速度大小,所以甲的速度與乙的速度變化一樣快,C正確;
D.因為不知道甲乙的初速度,所以無法判斷兩者誰的速度大,D錯誤。
故選C。
6. 伽利略對自由落體運動的研究,是科學實驗和邏輯思維的完美結合。下列說法正確的是( )
A. 伽利略通過邏輯推理的方法否定了“重物比輕物下落得快”這一說法
B. 伽利略所處的時代已經(jīng)可以直接測定瞬時速度
C. 伽利略通過邏輯推導出做自由落體運動的物體速度與位移成正比
D. 伽利略直接通過實驗證實了“一切物體做自由落體運動的加速度相同”這一結論
【答案】A
【解析】
【詳解】ACD.伽利略的斜面實驗研究自由落體運動的的特點,先在傾角較小的斜面開始可“沖淡”重力的作用,更容易測時間,再逐漸增加傾角,再經(jīng)過合理的外推得出自由落體運動的位移與時間的平方成正比的結論,并否定了重物比輕物下落得快這一說法,但無法通過實驗證實“一切物體做自由落體運動的加速度相同”這一結論。故A正確,CD錯誤;
B.伽利略所處的時代不可以直接測定瞬時速度,故B錯誤。
故選A。
7. “極限滑草”受到青少年的追捧。如圖所示,某同學在滑草斜面上從O點由靜止開始做勻加速直線運動,先后連續(xù)經(jīng)過P、M、N三點,已知MN間的距離是PM的兩倍,PM段的平均速度是,MN段的平均速度是,則該同學經(jīng)過N點時的瞬時速度為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】設PM的距離為x,則MN的距離為2x,則
即從P點到M點的時間等于從M點到N點的時間。根據(jù)逐差公式可得,加速度為
MN時間中點的速度為
則該同學經(jīng)過N點時的瞬時速度為
故選C。
8. 某人在室內以窗戶為背景攝影時,恰好把窗外從高處落下的一個小石子拍攝在照片中,已知本次攝影的曝光時間是s,測得照片中石子運動痕跡的長度為,窗框上下邊在照片中的長度為,已知窗框上下邊的實際長度為下列說法正確的是( )
A. 曝光時刻石子運動的速度為
B. 曝光時刻石子運動的速度為100m/s
C. 石子大約離窗戶上沿下落
D. 石子大約離窗戶上沿下落
【答案】D
【解析】
【詳解】AB.由題意知
解得
m
根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可知曝光時刻石子的速度為
故AB錯誤;
CD.石子的運動視為自由落體,由此估算其下落高度為
m
故C錯誤,D正確;
故選D。
9. 在同一條直線上運動的兩質點A、B的位移—時間圖像如圖所示,由圖可知( )
A. A運動一段時間后,B才開始運動
B. A在t2時刻追上B
C. 0~t2時間內,A、B的平均速度相同
D. 0~t1時間內,A的速度大于B的速度;t1~t2時間內,A的速度小于B的速度
【答案】D
【解析】
【詳解】A.由題中圖像知,A、B均是從t=0時開始運動,故A錯誤;
B.由圖可知開始時A的位移大,故B在t?時刻追上A,故B錯誤;
C.在0~t?時間內,B的位移大于A 的位移,則在0~t?時間內 B的平均速度大于A 的平均速度,故C錯誤;
D.x-t圖像的斜率表示速度,則在0~t?時間內 A 的速度大于B的速度,在t?~t?時間內 A的速度小于B的速度,故D正確。
故選D。
10. 在2024年巴黎奧運會上,十七歲的中國名將全紅嬋衛(wèi)冕巴黎奧運會女子10米跳臺冠軍(如圖甲所示),圖乙為其豎直分速度與時間的關系圖象,以其向上離開跳臺時作為計時起點,運動過程中視其為質點,則下列說法正確的是( )
A. 時刻達到最高點
B. 時刻開始進入水面
C. 時間段加速度豎直向下
D. 時間段與時間段加速度方向相反
【答案】B
【解析】
【詳解】A.由題意可知,時間內全紅嬋先離開跳臺向上做勻減速運動,在時刻速度減為零,達到最高點,故A錯誤;
B.從全紅嬋起跳到恰好入水的過程中,圖像斜率不變,其加速度不變,在入水后,減速運動,加速度將發(fā)生突變,即在時刻開始進入水面,故B正確;
C.0~時刻全紅嬋加速度方向豎直向下且圖線斜率為正,時刻圖線斜率變?yōu)樨撝?,所以加速度方向變?yōu)樨Q直向上,故C錯誤;
D.與圖像斜率相同,加速度相同,故D錯誤。
故選B。
11. 中國電動智能汽車在全球范圍內形成了先發(fā)優(yōu)勢,產(chǎn)業(yè)鏈完整穩(wěn)定,品牌競爭逐漸領先。某國產(chǎn)新能源汽車沿直線由靜止啟動,啟動階段做勻加速直線運動,達到一定速度后開始做勻速運動。已知啟動過程中一段時間內的圖像如圖所示,勻速運動階段速率為,自啟動開始計時,汽車內通過的路程為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】汽車做初速度為零的勻加速直線運動的圖像的函數(shù)式為
結合圖像得
可知汽車啟動的加速度大小為
汽車勻速運動時的速度大小為
根據(jù)速度方程
v=at
加速時間為
該段時間內的位移
勻速運動階段的位移為
因此汽車10s內通過的路程為
故選A。
12. 子彈垂直射入疊放在一起的相同木板,穿過第20塊木板后的速度變?yōu)???梢园炎訌椧暈橘|點,已知子彈在木板中運動的總時間為t,認為子彈在各塊木板中運動的加速度相同。下列說法錯誤的是( )
A. 子彈穿過第1塊木板所用的時間為
B. 子彈穿過前15塊木板所用的時間為
C. 子彈穿過第15塊木板所用的時間為
D. 子彈穿過最后1塊木板所用的時間為
【答案】D
【解析】
【詳解】A.子彈做勻減速運動穿過第20塊木板后速度變?yōu)?,運用逆向思維法,子彈反向做初速度為零的勻加速直線運動,設每塊木板的厚度為x,則有
解得
子彈穿過第1塊木板后,有
解得
因此穿過第1塊木板所用的時間為
故A正確,不符合題意;
B.子彈穿過第15塊木板后,有
解得
子彈穿過前15塊木板所用的時間為
故B正確,不符合題意;
C.子彈穿過第14塊木板后,有
子彈穿過前14塊木板后所用的時間為
子彈穿過第15塊木板所用的時間為
故C正確,不符合題意;
D.子彈穿過最后1塊木板,由
解得
故D錯誤,符合題意。
故選D。
13. 藍牙是一種無線技術標準,可實現(xiàn)各種設備之間的短距離數(shù)據(jù)交換。某同學用安裝有藍牙設備的玩具車A、B進行實驗,如圖所示,在距離為的兩條平直軌道上,的連線與軌道垂直,A車自點從靜止開始以加速度向右做勻加速直線運動,B車自點以速度向右做勻速直線運動.已知當兩車間的距離超過時,兩車無法實現(xiàn)通信,忽略信號傳遞的時間。若兩車同時出發(fā),則兩車能通信的時間( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】由運動學規(guī)律可知,初始時B車在前面,設經(jīng)過時間t,兩車相距s0,A車的位移
B車的位移
由幾何關系有
聯(lián)立解得
=2s,=4s
4s后,A車在B車前面,設從初始經(jīng)過,兩車相距s0,由運動學規(guī)律可知
解得
s
則兩車通信的時間為
s
故選D。
二、選擇題Ⅱ(本題共2小題,每小題給出的四個選項中,至少有一個選項正確,全選對得3分,選對但不全得2分,有選錯得0分,共6分)
14. 如圖甲所示為速度傳感器的工作示意圖,P為發(fā)射超聲波的固定小盒子,工作時P向被測物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖(速度為v),脈沖被運動的物體反射后又被P接收。從P發(fā)射超聲波開始計時,經(jīng)過時間t再次發(fā)射超聲波脈沖。顯示屏上如圖乙所示,均為已知量。則下列說法正確的是( )
A. 物體到小盒子P的距離越來越近
B. 第一次發(fā)射超聲波被汽車反射時,汽車與盒子之間的距離為
C. 汽車兩次接收超聲波的時間間隔為t
D. 汽車速度為
【答案】AD
【解析】
【詳解】A.由題圖可知,,可知物體到小盒子P的距離越來越近,故A正確;
B.代表脈沖從發(fā)射到接收的時間,則第一次發(fā)射超聲波被汽車反射時,汽車與盒子之間的距離為,故B錯誤;
C.由圖乙可知汽車兩次接收超聲波的時間間隔為,故C錯誤;
D.由圖乙可知汽車的速度為
故D正確;
故選AD。
15. 在某次新能源汽車直線運動性能檢測實驗中,在兩條平行的平直公路上,甲和乙兩車頭平齊,同時由靜止開始沿平直公路做勻加速直線運動,然后剎車做勻減速直線運動直至停止,停止后車頭仍平齊,如圖a所示,兩車的圖像如圖b所示,下列說法正確的是( )
A. 甲、乙兩車最大速度之比為
B. 甲、乙兩車加速度大小之比為
C. 甲車達到最大速度后,再經(jīng)過時間兩車速度相等
D. 甲車運動了時,兩車相距最遠
【答案】BD
【解析】
【詳解】A.整個過程中甲乙兩車均做勻變速直線運動,甲乙兩車最大速度分別為、,則有
,
又
解得
故A錯誤;
B.甲車加速度大小
乙車加速度大小
可得
故B正確;
C.設甲車達到最大速度后,再經(jīng)過時間t兩車速度相等,則
解得
故C錯誤;
D.兩車速度相等時,相距最遠,此時甲車運動時間
故D正確。
故選BD。
非選擇題部分
三、非選擇題(本題共5小題,共55分)
16. 實驗題(I、Ⅱ兩題)
I.在如圖甲所示的探究小車速度隨時間變化的規(guī)律實驗中:
(1)某同學選用了如圖乙所示的打點計時器,它的工作電源是__________;
A. 交流B. 直流
C. 交流約為D. 直流約為
(2)下列操作中正確的有__________;
A. 在釋放小車前,小車要靠近打點計時器
B. 打點計時器應放在長木板的有滑輪一端
C. 應先接通電源,后釋放小車
D. 把木板一端稍微抬高平衡小車運動過程受到的阻力
(3)實驗中,把打點計時器接交流電,打出的一條紙帶如圖,A、B、C、D、E為我們在紙帶上所選的計數(shù)點,相鄰計數(shù)點之間有四個點未畫出,各點間的距離如圖所示,則在打D點時,小車的速度為_______,并可求得小車的加速度大小為_________。(計算結果都保留兩位有效數(shù)字)
(4)小明利用打點計時器研究甲和乙兩個物體的運動,分別得到2條紙帶。對每條紙帶,均選擇合適的點作為第一個計數(shù)點,再依次每5個點取1個計數(shù)點,并在各計數(shù)點處將其剪斷,然后將這些剪斷的紙條粘貼在相同的坐標紙上,最后將紙條上端中心連起來,如圖甲、乙所示。由圖可判斷__________。
A. 乙物體的加速度比甲大
B. 兩物體均做勻速直線運動
C. 打第三個計數(shù)點時,甲物體的速度比乙大
D. 打第一個計數(shù)點時,甲物體的速度有可能為零
(5)Ⅱ.用打點計時器可測紙帶運動的時間和位移。下面是沒有按操作順序寫的不完整的實驗步驟,按照你對實驗的理解,在各步驟空白處填上適當?shù)膬热?,然后根?jù)實際操作的合理步驟,將各步驟的字母代號按順序寫在空白處。
A.在電磁打點計時器兩接線柱上分別接導線,導線另一端分別接交流電源的兩接線柱
B.把電磁打點計時器固定在桌子上,讓紙帶穿過__________,并壓在__________下面
C.用刻度尺測量從計時開始點到最后一個點間的距離
D.切斷電源,取下紙帶,如果共有n個清晰的點,則這段紙帶記錄的時間__________
E.打開電源開關,再用手水平地拉動紙帶,紙帶上打下一系列小點
F.利用公式計算紙帶運動的平均速度
實驗步驟的合理順序是____________。
【答案】(1)A (2)AC
(3) ①. ②. 0.40 (4)A
(5) ①. 限位孔 ②. 復寫紙 ③. ④. ABEDCF
【解析】
【小問1詳解】
圖中所示為電火花打點計時器,應使用過220V交流電源。
故選A。
【小問2詳解】
A.在釋放小車前,小車要靠近打點計時器,確保打出更多的點跡。故A正確;
B.打點計時器應放在長木板的沒有滑輪一端。故B錯誤;
C.實驗時應先接通電源,后釋放小車。故C正確;
D.本實驗沒有必要平衡小車運動過程受到的阻力。故D錯誤。
故選AC。
【小問3詳解】
[1]把打點計時器接50Hz交流電,相鄰計數(shù)點之間有四個點未畫出,則兩計數(shù)點之間的時間為
則在打D點時,小車的速度為
[2]小車的加速度大小
【小問4詳解】
A.將紙條上端中心連起來,得到的直線是紙帶的v-t圖像,斜率表示加速度,可知乙物體的加速度比甲大。故A正確;
B.由圖可知,相等時間間隔內位移增大的一樣多,甲乙均做勻加速直線運動。故B錯誤;
C.根據(jù)勻變速直線運動時間中點的速度等于該過程中的平均速度,打第三個計數(shù)點時,有
,
又
,
解得
故C錯誤;
D.甲圖圖像在縱軸上的截距不為零,所以打第一個計數(shù)點時,甲物體的速度不可能為零。故D錯誤。
故選A。
【小問5詳解】
[1][2]B.把電磁打點計時器固定在桌子上,讓紙帶穿過限位孔,并壓在復寫紙下面。
[3]電磁打點計時器的打點間隔為
D.切斷電源,取下紙帶,如果共有n個清晰的點,則這段紙帶記錄的時間
[4]實驗步驟的合理順序是ABEDCF。
17. 一輛汽車以36km/h的速度勻速行駛10s,然后以1m/s2的加速度勻加速行駛10s,求:
(1)汽車在第20s末的速度大?。?br>(2)在題給坐標中畫出汽車在這20s內的v-t圖線并標出必要的坐標值;
(3)汽車在這20s內的位移是多大?
【答案】(1)20m/s;(2)見詳解;(3)250m
【解析】
【分析】
【詳解】(1)由題意,由勻變速直線運動規(guī)律知
解得汽車在第20s末的速度大小
(2)汽車勻速運動的速度為v0=10m/s,運動時間10s,速度圖線是平行于橫軸的直線;接著做加速度為1m/s2的勻加速運動,運動時間10s,20s末時刻物體的速度為20m/s,這段圖線是傾斜的直線,建立坐標系,畫出圖象如圖
(3)前10s內位移
根據(jù)圖象面積表示位移后10s內
所以汽車在20s內位移
18. 如圖所示,滑塊在鉤碼的牽引下做勻加速直線運動?;瑝K上安裝的遮光板的寬度為d=2.4mm,數(shù)字毫秒計記錄了遮光板通過光電門1的時間為,通過光電門2的時間為。已知滑塊運動的加速度大小為。(用遮光板通過光電門的平均速度表示瞬時速度)求:
(1)滑塊通過光電門1和光電門2時的速度大??;
(2)遮光板從開始遮住光電門1到開始遮住光電門2的時間。
【答案】(1),;(2)
【解析】
【詳解】(1)用遮光板通過光電門的平均速度表示瞬時速度,滑塊通過光電門1時的速度大小為
解得
滑塊通過門2時的速度大小為
解得
(2)根據(jù)加速度的定義式,可得遮光板從開始遮住光電門1到開始遮住光電門2的時間為
19. 某有霧天氣下,能見度為x=48m,若汽車剎車時加速度為a=-6m/s2(運動方向為正方向),為避免與前方停在路中的故障車相撞。
(1)若不考慮司機的反應時間,汽車最多可以多大速度行駛?
(2)若汽車以18m/s行駛,剎車的加速度仍為a=-6m/s2,則司機的反應時間最多為多少秒?
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【詳解】(1)設汽車的最大行駛速度為,由題意可知,汽車剎車做勻減速直線運動的加速度為,速度減為零時,位移剛好為,根據(jù)勻變速直線運動速度和位移的關系得
解得
可見,若汽車行駛的速度不超過時,就可避免與前方停在路中的故障車相撞。
(2)若汽車以行駛,剎車的加速度仍為,則汽車做勻減速運動的位移為
則在司機的反應時間內,汽車勻速行駛的距離為
故司機的反應時間最長為
即司機的反應時間不能超過。
20. 如圖所示,AB為空心圓管、C是可視為質點的小球,AB長度為,AB與C在同一豎直線上,空心圓管處于初始位置時,A與C之間距離,。
(1)若圓筒從初始位置做自由落體運動,圓筒落到地面所需的時間;
(2)若圓筒靜止,小球從地面以初速度開始做豎直上拋運動,穿過圓筒時間為,求小球上拋時的初速度;
(3)若圓筒從初始位置做自由落體運動的同時,小球從地面以初速度開始做豎直上拋運動
①小球在圓筒落地前向上穿過圓筒,小球初速度至少多大;
②小球向上穿過圓筒的時間為,小球初速度多大。
【答案】(1)
(2)
(3)①;②
【解析】
【小問1詳解】
依題意,圓筒做自由落體運動,有
解得
【小問2詳解】
依題意,小球C做豎直上拋運動,可得
又
聯(lián)立解得
【小問3詳解】
①小球在圓筒落地前向上穿過圓筒的臨界條件是,圓管落地的瞬間小球與B點相遇;圓管的落地時間為2s,此時C恰好與B相遇,則
解得
②設AB空心圓管與小球C剛接觸時的時間為,AB空心圓管下落的高度為
小球C上升的高度為
則
可得
設AB空心圓管與小球C剛穿過時的時間為,AB空心圓管下落的高度為
小球C上升的高度為
則
得
又
聯(lián)立解得
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