江苏省常州市前黄高级中学2022-2023学年高一上学期学情检测物理试卷(含答案)
展开一、单选题
1、在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法,如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等,以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是( )
A.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
B.根据速度定义式,当非常小时,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方法
C.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
D.伽利略对自由落体运动的研究,应用了将实验和逻辑推理相结合的方法
2、关于速度、速度的变化量和加速度,正确的说法是( )
A.物体运动时,速度的变化量越大,它的加速度一定越大
B.速度很大的物体,其加速度可以为零
C.某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大
3、一个物体做匀加速直线运动,从A点运动到C点所用的时间为t,B为AC段上的一点,物体在AB段运动的平均速度为v,在BC段运动的平均速度为2v。则( )
A.物体运动的加速度为B.物体运动的加速度为
C.物体在AC段运动的平均速度为1.5vD.A、C之间的距离为
4、几个水球可以挡住子弹?《国家地理频道》实验证实:四个水球就足够!某次实验中,子弹恰好能穿出第四个水球,实验中将完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向视为做匀变速直线运动,则( )
A.子弹依次通过四个水球的时间之比
B.子弹在每个水球中运动的平均速度相同
C.子弹在每个水球中速度变化量相同
D.子弹依次进入四个水球的初速度之比为4:3:2:1
5、光滑水平面上有一物体,它的初速度为,以初速度的方向为正方向,物体的加速度随时间t变化的关系如图所示,则此物体( )
A.在0~2s内做匀加速直线运动B.在5s末的速度为8m/s
C.在2~4s内的位移为12mD.在4s末时速度最大
6、一列火车从静止开始做匀加速直线运动,一人站在第一节车厢前端的旁边观测,第一节车厢通过他历时5s,整列车厢通过他历时15s。则这列火车的车厢有( )
A.6节B.9节C.12节D.15节
7、如图所示的图象和图象中,给出的四条曲线1、2、3、4分别代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )
A.曲线1表示物体做曲线运动
B.图象中,时刻
C.图象中0至时间内物体3和物体4的平均速度大小相等
D.两图象中,、时刻分别表示物体2、4开始反向运动
8、将小球a从地面以初速度竖直上抛的同时,将另一相同小球b从地面上方某处由静止释放,两球在空中相遇时速度大小恰好均为(不计空气阻力)。则( )
A.两球同时落地B.球b开始下落时距地面的高度为
C.相遇时两球运动的时间为D.球b开始下落时距地面的高度为
9、据悉,北汽新能源极狐阿尔法S的HI车型配备了华为自动驾驶技术,该车型在红绿灯启停、避让路口车辆、礼让行人、变道等方面都能无干预自动驾驶。某次试乘,时刻甲、乙两辆自动驾驶车同时并排出发,沿着同一平直路面行驶,它们的速度v随时间t变化的图像如图所示。下列正确的是( )
A.时刻,甲、乙两车相遇
B.时间内,存在甲、乙两车加速度相同的时刻
C.时间内,甲、乙两车间的距离逐渐增大
D.时间内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度
10、如图所示,物体A、B通过一轻质弹簧相连,A的质量为m,B的质量为M,开始时B放在地面上,A、B都处于静止状态。现通过细绳将A向上缓慢拉起,当B刚要离开地面时,A上升距离为L,假设弹簧一直在弹性限度范围内,则( )
A.B.C.D.
11、图中各物体均处于静止状态.图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确的是( )
A.B.
C.D.
二、计算题
12、一辆汽车刹车前速度为90km/h,刹车时获得的加速度大小为,求:
(1)汽车刹车开始后10s内滑行的距离;
(2)从开始刹车到汽车位移为30m时所经历的时间t;
(3)汽车静止前1s内滑行的距离。
13、某校一课外活动小组自制了一枚火箭,设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动,经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完,若不计空气阻力,取,求:
(1)燃料恰好用完时火箭的速度大小;
(2)火箭上升离地面的最大高度;
(3)火箭从发射到返回发射点的时间(结果保留三位有效数字)。
14、警察追捕一伙匪徒,警车和被劫车同向行驶,初始相距,被劫车从静止开始,经过90m的匀加速到最大速度30m/s,由于被劫车的限制,之后将匀速行驶;警车从静止经过100m的距离能匀加速到最大速度40m/s,警车在与匪徒追赶过程中发生故障,警车只能维持最大速度6s,之后做加速度大小为的匀减速直线运动,警车发动1s后,匪徒才启动被劫车。求:
(1)警车加速阶段时的加速度和时间?
(2)若警车在加速阶段之后才追上被劫车,求的范围?
三、实验题
15、在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中:
(1)某同学用如图(a)所示的装置测定匀加速直线运动的加速度,打出的一条纸带如图(b)所示,A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点,AB、AC、AD、AE的距离分别是,相邻计数点间的时间间隔T为0.1s;
①打点计时器打下C点时小车的速度大小为_____m/s;
②由纸带所示数据可算出小车的加速度表达式为______,大小为_______。(计算结果均保留两位有效数字)
(2)另一位同学得到一条清晰的纸带如下图所示,并在其上取A、B、C、D、E、F、G7个点。
该以打A点为计时零点,以t为横坐标,(其中d为各点到A点的距离,t表示A点到各点的运动时间)为纵坐标,得到图象的斜率为k,则加速度的大小为________;该同学认为:图象中的图线与时间轴围成的面积表示物块在t时间内运动的位移大小。他的观点是________(选填“正确”或“错误”)的。
参考答案
1、答案:C
解析:A.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法,故A正确;
B.根据速度定义式,当非常小时,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方法,故B正确;
C.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法,故C错误;
D.伽利略对自由落体运动的研究,应用了将实验和逻辑推理相结合的方法,故D正确。
由于本题选择错误的,故选C。
2、答案:B
解析:A.由
可知,当知道速度的变化量,但不知道的大小时,无法确定加速度的大小,A错误;
B.高速匀速飞行的战机,速度很大,但速度的变化量为零,加速度为零,B正确;
C.速度为零的物体加速度不一定为零,例如:竖直上抛的物体到达最高点时,速度为零,加速度为g,C错误;
D.加速度很大,说明速度变化很快,速度可能很快变大,也可能很快变小,D错误。
故选B。
3、答案:B
解析:AB.因为AB段运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,BC段运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可知加速度
选项A错误,B正确;
CD.若设AB段的时间为,BC段的时间为,则
则AC段的距离
因不一定等于0.5t,则A、C之间的距离s不一定等于1.5vt,物体在AC段运动的平均速度不一定为1.5v,选项CD错误。
故选B。
4、答案:A
解析:A.根据运动的对称性,小球的运动可以看成是从左向右的初速度为零的匀加速直线运动,根据初速度为零的匀变速直线运动的规律,通过连续相等位移所用时间之比为
则子弹穿过每个水球的时间之比
A正确;
D.根据初速度为零的匀变速直线运动的规律,通过连续相等位移的末速度之比为
则子弹依次进入四个水球的初速度之比为
D错误;
B.平均速度表示为
因为子弹通过连续相等位移所用时间不同,则平均速度不同,B错误;
C.由可知,a恒定,因为子弹通过连续相等位移所用时间不同,则速度的变化量不同,C错误。
故选A。
5、答案:B
解析:A.由图可知,0~2s内加速度增大,故物体做变加速运动,故A错误;
B.加速度图线与时间轴包围的面积表示速度的变化量,则0~5s内速度变化量为
由于初速度为1m/s,故5s末的速度为8m/s,故B正确;
C.2~4s内加速度不变,物体做匀加速直线运动,故位移为
故C错误;
D.4~5s内加速度均匀减小,由于加速度与速度方向同向,所以速度仍在增加,故可知5s末速度最大,故D错误。
故选B。
6、答案:B
解析:设一节车厢长为L,车厢总长为x,第一节车厢通过时间为,列车通过总时间为t,则
又因为整列车厢通过他历时15s,有
则车厢的节数为
故选B。
7、答案:B
解析:A.图象和图象都只能表示直线运动,曲线1表示物体做直线运动,故A错误;
B.图象中图线的切线斜率表示物体的速度,时刻图线1切线的斜率大于图线2的斜率,则此时刻物体1的速度大于物体2的速度,即,故B正确;
C.图象中,根据图象围成的面积表示位移,可知0至时间,3的位移小于4的位移,故由可知3的平均速度小于4的平均速度,故C错误;
D.图象的斜率表示速度,图象的转折点表示物体的位移开始减小,运动方向开始反向,所以物体2开始沿反向运动,而图象中时刻,物体4的速度将从正值变为负值,速度改变方向,故D错误。
故选B。
8、答案:D
解析:A.由题意可知,a球上升的最大高度与b球下落的高度相等,设b球运动的时间为
解得
而a球做竖直上抛,向上匀减速、然后自由落体,根据运动的对称性可知,其运动时间为
可知两球不会同时落地,故A错误;
BCD.根据自由落体运动规律,依题意有
则相遇时两球运动的时间
则从运动开始至两球相遇,a球上升高度为
球b已下落的距离为
则球b开始下落的高度为
故选D。
9、答案:B
解析:A.时刻,甲、乙两车速度相等,两时刻是两车追逐过程中相距最远的两时刻,并未相遇,A错误;
B.在图像中,图线切线的斜率表示加速度,因此在时间内,存在甲图像某时刻图线切线斜率等于乙斜率的时刻,即加速度相同的时刻,B正确;
C.在时间内,两车间距逐渐增加,在时间内,甲、乙两车间的距离先逐渐减小后增大,C错误;
在图像中,图像与时间轴围成的面积等于物体的位移,因此在时间内,甲车的位移比乙车的大,因此甲车的平均速度大于乙车的平均速度,D错误。
故选B。
10、答案:B
解析:开始时弹簧处于压缩状态,其压缩量为,由胡克定律得到
当B刚要离开地面时,弹簧处于拉长状态,其伸长量为,由胡克定律得到
则A上升距离为
故选B。
11、答案:C
解析:选项A中小球受重力和杆的弹力且处于静止状态,由二力平衡可得小球受到杆的弹力应竖直向上,A错误.选项B中因为右边的绳竖直,如果左边的绳有拉力,右边的绳就会发生倾斜,所以左边的绳没有拉力,B错误.球与面接触的弹力方向应过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上),所以选项D中大半圆对小球的支持力应是沿过小球与圆接触点的半径且指向大半圆的圆心,D错误.球与球相接触的弹力方向,垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上)而指向受力物体,C正确.
12、答案:(1)31.25m(2)2s(3)5m
解析:(1)先判断汽车刹车所经历的总时间。由题可知,初速度
刹车末速度
由
及
得
汽车刹车后经过2.5s停下来,因此10s内汽车的位移等于2.5s内的位移,可用以下两种解法。法一:利用位移公式:
法二:根据得
(2)根据得
解得
是汽车经后继续前进到达最远点后,再反向加速运动重新到达位移为30m处时所经历的时间,由于汽车刹车是单向运动,很显然,不合题意,须舍去。
(3)把汽车减速到速度为零的过程,看做是初速度为零的匀加速运动,求出汽车以的加速度经过1s的位移,即
13、答案:(1)20m/s(2)60m(3)9.46s
解析:(1)设燃料恰好用完时火箭的速度为v,
根据运动学公式有
t
解得
。
(2)火箭能够继续上升的时间
火箭能够继续上升的高度
因此火箭离地面的最大高度
(3)火箭由最高点落至地面的时间
火箭从发射到返回发射点的时间
14、答案:(1),(2)
解析:(1)设警车加速度为,加速阶段位移为,最大速度为看,加速时间为,则
解得
,
(2)设被劫车加速度为,加速阶段位移为,最大速度为看,加速时间为,则
联立解得
,
可知,当警车速度达到最大时,被劫车还在加速;假设警车速度刚好达到最大时追上被劫车,则
解得
假设速度相等时,刚好追上。设警车减速时间为t,加速度为a,很显然被劫车在这段时间内先加速后匀速,则
联立解得
故要使警车在加速阶段之后才追上被劫车,的范围为
15、答案:(1)①0.30②;0.40(2)2k;错误
解析:(1)①打C点时小车的速度等于BD段的平均速度,则有
②根据可得小车的加速度
(2)根据
解得
因此斜率为
即加速度大小为
不能用图象中的图线与时间轴围成的面积表示物块t时间内运动的位移大小。因为瞬时速度的图线与时间轴围成的面积才是运动位移的大小,平均速度的图线与时间轴围成的面积不是运动位移的大小,他的观点是错误的。
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