注意事項:
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的考生號、姓名、考場號及座位號填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需要改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號?;卮鸱沁x擇題時,將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
一、單項選擇題:本題共10小題,每小題2分,共20分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1. 下列物理量屬于標(biāo)量的是( )
A. 速度B. 加速度C. 位移D. 路程
【答案】D
【解析】速度、加速度和位移都是既有大小又有方向的物理量,是矢量;而路程只有大小無方向,是標(biāo)量。
故選D。
2. 北京時間2024年4月25日20時59分,搭載神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運載 火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射,約10分鐘后,神舟十八號載人飛船與火箭成功分離,進(jìn)入 預(yù)定軌道。最新的“太空出差三人組”———葉光富、李聰、李廣蘇3名航天員狀態(tài)良好,發(fā)射取 得圓滿成功。在載人飛船與空間站組合體成功實現(xiàn)自主快速交會對接后, 神舟十八號航天員乘組從飛船返回艙進(jìn)入軌道艙。下列說法正確的是( )
A. “北京時間2024年4月25日20時59分”指一段時間
B. 火箭發(fā)射過程中,宇航員相對于火箭是運動的
C. 載人飛船在運動過程中,始終都可以視為一個質(zhì)點
D. 在研究載人飛船和空間站對接的過程中,無法將載人飛船視為質(zhì)點
【答案】D
【解析】A.“北京時間2024年4月25日20時59分”指時刻,選項A錯誤;
B.火箭發(fā)射過程中,宇航員相對于火箭是靜止的,選項B錯誤;
CD.在研究載人飛船和空間站對接的過程中,飛船的大小不能忽略不計,無法將載人飛船視為質(zhì)點,即載人飛船在運動過程中,并不是始終都可以視為一個質(zhì)點,選項C錯誤,D正確。
故選D。
3. 我國游泳運動員潘展樂在2024年巴黎奧運會男子100m自由泳決賽中贏得冠軍,決賽中潘展樂在50m長的泳池中游一個來回,前50m用時22.28s,后50m用時24.12s,總成績?yōu)?6.40s,打破世界紀(jì)錄。下列說法正確的是( )
A. “22.28s”表示時刻
B. “100米”指的是位移大小
C. 潘展樂游完100m的平均速度大約為2.16m/s
D. 潘展樂前50米的平均速度大于后50米的平均速度
【答案】D
【解析】A.“22.28s”表示時間間隔,故A錯誤;
B.“100米”指的是路程,故B錯誤;
C.潘展樂游完100m的位移為0,所以平均速度為0,故C錯誤;
D.潘展樂前50米的時間較短,后50米的時間較長,所以前50米的平均速度大于后50米的平均速度,故D正確。
故選D。
4. 籃球以8m/s的速度水平撞擊籃板后,以7m/s的速度反向彈回,球與籃板的接觸時間為0.1s,則籃球在這段時間內(nèi)加速度的大小是( )
A. 10m/s2B. -10m/s2
C. 150m/s2D. -150m/s2
【答案】C
【解析】根據(jù)加速度的定義式可得
即加速度的大小為150m/s2,方向與初速度方向相反。
故選C。
5. 一段筆直的大街兩側(cè)都栽有梧桐樹,一側(cè)相鄰梧桐樹的間距均為10m,一輛可視為質(zhì)點的電動自行車,勻加速通過這段街道,電動自行車通過第一棵梧桐樹的速度是3m/s,通過第三棵梧桐樹的速度是9m/s,那么通過第二棵樹時,摩托車的速度為( )
A. 3m/sB. 5m/s
C. D.
【答案】C
【解析】電動自行車從第一棵梧桐樹到第二棵梧桐樹過程,根據(jù)速度與位移的關(guān)系有
電動自行車從第二棵梧桐樹到第三棵梧桐樹過程,根據(jù)速度與位移的關(guān)系有
解得
故選C。
6. 一質(zhì)點做直線運動,下列描述其位移x或速度v隨時間t變化的圖像中,可能正確的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】AB.質(zhì)點做直線運動,在同一時刻,不可能對應(yīng)兩個不同的位置坐標(biāo),故AB錯誤;
CD.質(zhì)點做直線運動,在同一時刻,不可能對應(yīng)兩個不同的速度,即C正確,D錯誤。
故選C。
7. 濟(jì)南地鐵一號線列車從“濟(jì)南西”站到“方特”站做直線運動,其v-t圖像如圖所示,則這兩站間的距離約為( )
A. 980 mB. 1430 mC. 1660 mD. 1880 m
【答案】C
【解析】v-t圖像中圖線與橫軸圍成的面積表示位移,可知
故選C
8. 如圖所示,固定的光滑斜面上有一木板,其下端與斜面上A點距離為L。木板由靜止釋放,做初速度為零加速度為a的勻加速直線運動;若木板長度L,通過A點的時間間隔為Δ t1 ;第二次,木板在相同位置開始運動,若給木板一個沿斜面向下的初速度 v0 ,且v0=,木板通過A點的時間間隔為Δt2 。Δt2∶Δt1 為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】第一次木板由靜止釋放
,

第二次木板初速度v0=,則相當(dāng)于木板前端從距離A點2L由靜止滑下,則


可得
故選B。
9. 如圖所示,冰壺以某一速度沿虛線做勻減速直線運動,垂直進(jìn)入四個完全相同的矩形區(qū)域, 離開第四個矩形區(qū)域邊緣的E點時速度恰好為零。若冰壺從A點運動到E點的時間為t, 則冰壺從B點運動到D點所需要的時間為(以冰壺剛好完全進(jìn)入矩形區(qū)域為計時起點)( )
A. B. t
C. D.
【答案】C
【解析】冰壺離開第四個矩形區(qū)域邊緣的E點時速度恰好為零,利用逆向思維,根據(jù)初速度為0的勻加速直線運動相鄰相等位移的時間間隔之比的規(guī)律可知
由于冰壺從A點運動到E點的時間為t,則冰壺從B點運動到D點過程有
解得
故選C
10. 很多智能手機(jī)都有加速度傳感器,能通過圖像顯示加速度情況,用手掌托著智能手機(jī),打開 加速度傳感器,把手機(jī)向上拋出,然后又在拋出點接住手機(jī), 得到如圖所示的加速度隨時間變化的圖像,由此可判斷出( )
A. t1時刻手機(jī)速度最大
B. t2時刻手機(jī)到達(dá)最高點
C. t3時刻手機(jī)離開手掌
D. t3時刻接住手機(jī)
【答案】C
【解析】A.t1時刻手機(jī)的加速度最大,速度最大在 t2 時刻,故A錯誤;
B.t2時刻加速度減為零,但速度是向上的最大,可知該時刻不是最高點,故B錯誤;
CD.t3時刻加速度為-10m/s2,為重力加速度,可知此時手機(jī)離開手掌,故C正確,D錯誤。
故選C。
二、多項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分,在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分。
11. 伽利略在研究自由落體運動時,遇到了兩個問題:①無精確的計時儀器;②無測瞬時速度的工具。他采用了一個很巧妙的方法,用來“沖淡”重力。如下圖所示,讓銅球沿阻力很小的斜面滾下,經(jīng)過實驗證明小球沿斜面的運動是勻加速直線運動,且只要斜面的傾角一定,小球的加速度都是相同的。由此他推斷:自由落體運動也是勻變速直線運動.伽利略對自由落體運動的研究,是科學(xué)實驗和邏輯思維的完美結(jié)合,對這一過程的分析,下列敘述正確的是( )
A. 丁實驗可“沖淡”重力的作用,更容易測時間,解決了問題①
B. 伽利略利用替代解決了問題②
C. 甲是實驗現(xiàn)象,丁是經(jīng)過合理的邏輯推理得到的猜想結(jié)論
D. 丁是實驗現(xiàn)象,甲是經(jīng)過合理的邏輯推理得到的猜想結(jié)論
【答案】BC
【解析】A.在伽利略時代,沒有精確的計時儀器,因此伽利略讓小球從斜面上滾下來用來“沖淡”重力,即利用斜面上小球的運動替代自由落體運動解決了問題①,丁是自由落體運動,故A項錯誤;
B.在伽利略時代,技術(shù)不夠發(fā)達(dá),無法直接測定瞬時速度﹐所以不可能直接得到速度的變化規(guī)律,但是伽利略通過數(shù)學(xué)運算得出結(jié)論:如果物體的初速度為零,而且:,就可以檢驗這個物體的速度是否隨時間均勻變化,小球是否做勻變速運動,即利用替代解決了問題②,故B項正確;
CD.甲乙丙是實驗現(xiàn)象,丁是經(jīng)過合理外推得到的結(jié)論,故C正確,D錯誤。
故選BC。
12. 一物體做加速度不變的直線運動,某時刻速度的大小為4m/s,1s后速度的大小為7m/ s。 則在這1s內(nèi),下列說法中正確的是( )
A. 速度變化量的大小可能等于3m/s
B. 速度變化量的大小一定等于3m/s
C. 加速度的大小可能等于11m/s2
D. 加速度的大小一定等于11m/s2
【答案】AC
【解析】AB.令初速度方向為正方向,由于1s后速度的大小為7m/ s,該速度可能沿正方向,也可能沿負(fù)方向,當(dāng)該速度沿正方向時有
當(dāng)該速度沿負(fù)方向時有
即速度變化量的大小可能等于3m/s,也可能等于11m/s,故A正確,B錯誤;
CD.根據(jù)加速度定義式,結(jié)合上述,當(dāng)末速度沿正方向時有
當(dāng)末速度沿負(fù)方向時有
即加速度的大小可能等于3m/s2,也可能等于11m/s,故C正確,D錯誤。
故選AC。
13. 某物體位置隨時間的關(guān)系為x=1+3t+5t2,則關(guān)于其速度與1 s內(nèi)的位移大小,下列說法 正確的是( )
A. 1 s末的速度大小為8 m/sB. 1 s末的速度大小為13 m/s
C. 1 s內(nèi)的位移大小為9 mD. 1 s內(nèi)的位移大小為8 m
【答案】BD
【解析】AB.根據(jù)物體位置隨時間的關(guān)系為
x=1+3t+5t2
可知初速度v0=3m/s,加速度a=10m/s2,1 s末的速度大小為
v1=v0+at1=13 m/s
選項A錯誤,B正確;
CD.1 s內(nèi)的位移大小為
選項C錯誤,D正確。
故選BD。
14. 一位宇航員在某星球上完成自由落體運動實驗:讓一個質(zhì)量為15kg的小球從一定的高度 自由下落,測得在第5s內(nèi)的位移是27m,則( )
A. 物體在2s末的速度是9 m/s
B. 物體在第5s內(nèi)的平均速度是27m/s
C. 物體在第2s內(nèi)的位移是12 m
D. 物體在前5s內(nèi)的位移是75m
【答案】BD
【解析】因第5s內(nèi)的位移是27m,則
解得
g=6m/s2
A.物體在2s末的速度是
v2=gt2=12m/s
選項A錯誤;
B.物體在第5s內(nèi)的平均速度是
選項B正確;
C.物體在第2s內(nèi)的位移是
選項C錯誤;
D.物體在前5s內(nèi)位移是
選項D正確。
故選BD。
15. 新能源汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的生活,逐漸為大家所青睞。新能源汽車測試性能時,位移 和時間的比值與時間t之間的關(guān)系圖像如圖所示,下列說法正確的是( )
A. 汽車的初速度為20m/s
B. 加速過程中的加速度大小為5m/s2
C. 0~4s過程中,汽車前進(jìn)的距離為80m
D. 若汽車正常行駛最大速度為30m/s,則從靜止到最大速度需要6s
【答案】BC
【解析】AB.圖像對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式為
則有
將該表達(dá)式與位移公式進(jìn)行對比,由于
可知
,
故A錯誤,B正確;
C.結(jié)合上述,在0~4s過程中,根據(jù)位移公式有
故C正確;
D.根據(jù)速度公式
解得
故D錯誤。
故選BC。
16. 甲、乙兩車在同一平直公路上運動,兩車的速度v隨時間t變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是( )
A. 在0~t2 時間內(nèi)甲、乙兩車的加速度方向可能相反
B. 在t1 ~t2 時間內(nèi),甲車的加速度逐漸減小
C. 若t=0時刻乙車在前,甲車在后,在0~t1時間內(nèi)兩車間距變小
D. 若t=0時刻甲車在前,乙車在后,運動過程中乙車有可能超越甲車兩次
【答案】BD
【解析】A.圖像某點切線的斜率表示加速度,斜率的正負(fù)表示加速度的方向,在0~t2 時間內(nèi),兩圖像的斜率均為正值,即在0~t2 時間內(nèi)甲、乙兩車的加速度方向相同,故A錯誤;
B.圖像某點切線的斜率表示加速度,斜率的絕對值表示大小,可知在t1 ~t2 時間內(nèi),甲車的加速度逐漸減小,故B正確;
C.由于圖像與時間軸所圍面積表示位移,若t=0時刻乙車在前,甲車在后,根據(jù)圖像可知,在0~t1時間內(nèi)兩車間距變大,故C錯誤;
D.由于圖像與時間軸所圍面積表示位移,若t=0時刻甲車在前,乙車在后,根據(jù)圖像可知,在0~t1時間內(nèi)兩車間距變小,假設(shè)在t1時刻兩車相遇,隨后甲車在前,乙車在后,由于在t2 時刻后乙的速度始終大于甲的速度,則兩車必定還相遇一次,即若t=0時刻甲車在前,乙車在后,運動過程中乙車有可能超越甲車兩次,故D正確。
故選BD。
三、實驗題
17. 實驗課上,同學(xué)們利用電磁打點計時器等器材研究小車做勻變速直線運動的規(guī)律。 其中一小組的同學(xué)從所打的幾條紙帶中選取了一條點跡清晰的紙帶,如圖所示。圖中O、 A、B、C、D 是按打點先后順序依次選取的計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間都還有四個點沒有畫出。 (電源頻率為50 Hz)
(1)電磁打點計時器接________(選填:“直流”或“交流”)電源,正常工作電壓是________ (選填:“8V”或“220V”)。
(2)打出的紙帶中,相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為________s。
(3)由圖中的數(shù)據(jù)可知,打點計時器打下C點時小車運動的速度大小是________m/s,小 車運動的加速度大小是________m/s2(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
【答案】(1)交流 8V (2)0.1 (3) 0.96 2.4
【解析】
【小問1解析】
電磁打點計時器接交流電源,正常工作電壓是8V。
【小問2解析】
打出的紙帶中,相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為
T=0.02s×5=0.1s
【小問3解析】
打點計時器打下C點時小車運動速度大小是
小車運動的加速度大小是
四、計算題
18. 如圖所示,一只可愛的企鵝喜歡在冰面上滑行,企鵝自O(shè)點由靜止出發(fā),肚皮貼著傾斜平直冰面勻加速向下滑行,途中先后經(jīng)過冰道邊的兩點A、B(圖中沒有畫出)。測得OA間距為L=3m、AB間距為2L,企鵝從O點滑至B點耗時t=3.0s。試求:
(1)企鵝下滑時加速度a的大??;
(2)企鵝經(jīng)過A點時的速度vA大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小問1解析】
企鵝由O加速至B,有
解得
【小問2解析】
企鵝通過A時的瞬時速度
19. 為檢測某新能源動力車的剎車性能,現(xiàn)在平直公路上做剎車實驗,汽車剎車后做勻減速直線運動,初速度為30 m/s,加速度大小為5m/s2,求:
(1)汽車剎車后3 s內(nèi)物體的位移大小及3 s末的瞬時速度大小
(2)汽車剎車后8 s內(nèi)物體的位移大小及8 s內(nèi)的平均速度大小
【答案】(1)67.5m,15m/s
(2)90m,11.25m/s
【解析】
【小問1解析】
汽車剎車停止運動需要的時間為
汽車剎車后3 s內(nèi)物體的位移大小
3 s末的瞬時速度大小
【小問2解析】
汽車剎車后8 s已經(jīng)停止運動,則8s物體的位移大小
8 s內(nèi)的平均速度大小
20. 一汽車停在小山坡底,某時刻,司機(jī)發(fā)現(xiàn)山坡上距坡底50m處的泥石流以5m/s 的初速度、2m/s2的加速度勻加速傾瀉而下,假設(shè)泥石流到達(dá)坡底時速率不變,隨后在水平地面上做勻減速直線運動,加速度大小為1m/s2,司機(jī)從發(fā)現(xiàn)險情到發(fā)動汽車共用了2s,汽車啟動后以恒定的加速度一直做勻加速直線運動,其過程簡化為如下圖所示,求:
(1)泥石流到達(dá)坡底的時間和速度大??;
(2)試通過計算說明:汽車的加速度至少多大才能脫離危險?
【答案】(1)5s,15m/s
(2)
【解析】
【小問1解析】
距坡底50m處的泥石流以5m/s 的初速度、2m/s2的加速度勻加速傾瀉而下,根據(jù)速度與位移的關(guān)系式有
解得
根據(jù)速度公式有
解得
【小問2解析】
司機(jī)從發(fā)現(xiàn)險情到發(fā)動汽車共用了,令泥石流到達(dá)坡底后再經(jīng)歷時間,泥石流與汽車恰好達(dá)到相同速度,此時泥石流與汽車若恰好相遇,則此時汽車的加速度達(dá)到最小值,對泥石流有
對汽車有
根據(jù)泥石流與汽車的位移關(guān)系有
解得
即汽車的加速度至少為才能脫離危險。
21. 如圖,輪滑訓(xùn)練場沿直線等間距地擺放著若干個定位錐筒,錐筒間距d=0.9m,某同學(xué)穿著輪滑鞋向右勻減速滑行,加速度大小為1m/s2。現(xiàn)測出他從1號錐筒運動到2號錐筒用時t1 =0.4s。求該同學(xué):
(1)滑行經(jīng)過1號錐桶的速度;
(2)從2號錐筒運動到3號錐筒用時;
(3)最遠(yuǎn)能經(jīng)過幾號錐筒。
【答案】(1)2.45m/s
(2)0.5s (3)4號
【解析】
【小問1解析】
根據(jù)位移公式有
解得
小問2解析】
從2號錐筒運動到3號錐筒用時,根據(jù)位移公式有
結(jié)合上述解得

其中3.6s不符合題意,舍去,因此從2號錐筒運動到3號錐筒用時等于0.5s。
【小問3解析】
當(dāng)速度減為0時,利用逆向思維,根據(jù)速度與位移的關(guān)系有
解得
由于
可知,最遠(yuǎn)能經(jīng)過4號錐筒.
22. 如圖所示,在離地面高H處以v0=15m/s的速度豎直向上拋出一個可視為質(zhì)點的小球,距離小球拋出點的正下方s=4m處有一輛長L1=9m的靜止小車,已知小球落地前最后1s內(nèi)下落的高度為25m,忽略空氣阻力及小車的高度,重力加速度g取10m/s2。
(1)求小球拋出點離地面的高度H;
(2)若小球拋出同時小車由靜止開始向右做勻加速直線運動,通過計算說明小車是否會被小球砸到。若能,求小球砸到小車上的位置到M點的距離。若不能,求小球落地點到M點的距離;
(3)若小車在小球的左側(cè)且M端距離小球拋出點的正下方,當(dāng)小球拋出時,小車以的初速度向小球正下方做勻變速運動,為了避免小球砸到小車,求小車做勻變速運動加速度a的取值范圍?
【答案】(1)33.75m (2)6.125m (3)見解析
【解析】
【小問1解析】
設(shè)小球從最高點下落至地面所用的時間為t,最大高度為h,則有
解得

則小球拋出點離地面的高度為
【小問2解析】
若小球拋出同時小車由靜止開始向右做勻加速直線運動,則
解得
小球下落至地面時,小車通過的位移大小為
由于
則小車會被小球砸到,小球砸到小車上的位置到M點的距離為
【小問3解析】
當(dāng)小球拋出時,若小車向右做勻加速直線運動,有
解得
所以,為了避免小球砸到小車,小車運動的加速度應(yīng)大于;
若小車向右做勻減速直線運動,有
解得
為了避免小球砸到小車,小車運動的加速度應(yīng)大于。

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