【精品解析】广西南宁市第三十三中学2025-2026学年高一上学期9月月考测试调研物理试卷

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广西南宁市第三十三中学2025-2026学年高一上学期9月月考测试调研物理试卷
1.(2025高一上·南宁月考)在物理学的重大发现中,科学家创造出了许多物理学研究方法,如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法、微元法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述,正确的是(  )
A.“理想化模型”在研究的问题中是实际存在的
B.定义加速度用了比值法,加速度与成正比
C.在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体,采用了等效替代法
D.根据速度定义式,当非常非常小时,v表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想法
【答案】D
【知识点】加速度;极限法;比值定义法;理想模型法
【解析】【解答】A.“理想化模型”是抽象的研究工具,实际并不存在,故A错误;
B.加速度用了比值法,但加速度与无正比关系(加速度由合力与质量决定),故B错误;
C.用质点代替实际物体属于理想模型法,而非等效替代法,故C错误;
D.当趋近于0时,平均速度趋近于瞬时速度,此定义应用了极限思想法,故D正确。
故答案为:D。
【分析】结合各物理研究方法的定义,逐一分析选项中方法的归类与本质。
2.(2025高一上·南宁月考)2025年3月,我国首台太空采矿机器人原型机在中国矿业大学诞生。机器人采用六足模式,配备三个轮足和三个爪足,以便在微重力环境下很好地完成行走、锚固、钻探和采样等任务。可将机器人看成质点的是(  )
A.操控机器人进行采样作业
B.定位机器人行走线路上的位置
C.监测机器人行走时爪足的动作
D.研究机器人在微重力环境下的姿态调整
【答案】B
【知识点】质点
【解析】【解答】A.采样作业需关注机器人的具体动作(如爪足),形状、大小不可忽略,不能看成质点 ,故A错误;
B.定位行走线路上的位置时,机器人的形状、大小对位置的确定无影响,可看成质点,故B正确;
C.监测机器人行走时爪足的动作,要研究爪足的具体动作,不能忽略机器人的形状和大小,不能看成质点 ,故C错误;
D.研究机器人在微重力环境下的姿态调整,姿态调整涉及机器人的整体形状、各部分的位置关系等,不能看成质点 ,故D错误。
故答案为:B。
【分析】本题考查质点的概念辨析,核心思路是根据研究问题的需求,判断机器人的形状、大小是否可忽略,从而确定能否将其视为质点。
3.(2025高一上·南宁月考)甲、乙、丙三人各自乘一架直升机。甲看到楼房匀速上升;乙看到甲机匀速上升;丙看到乙机匀速下降;甲看到丙机匀速上升。那么甲、乙、丙相对于地面的运动情况可能是(  )
A.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙停在空中
B.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速上升
C.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙D.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v甲
【答案】A,B,C
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】AB.甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地匀速下降.乙看到甲匀速上升,说明乙匀速下降,而且v乙>v甲.甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,丙可能停在空中,也可能匀速上升;A项、B项正确.
CD.甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,丙可能匀速下降,且v丙<v甲;C项正确,D项错误.
故答案为:ABC
【分析】利用楼房的相对运动可以判别甲相对地面的运动情况;利用乙相对甲的运动情况及丙的运动情况可以判别乙的速度方向及速度的大小;结合甲乙的运动情况可以判别丙的运动情况。
4.(2025高一上·南宁月考)2025年哈尔滨亚冬会已于2月14日落下帷幕,中国队获得32枚金牌,追平了哈萨克斯坦在2011年亚冬会上创造的单届金牌数记录。在速度滑冰男子500米决赛中,高亭宇的成绩是34秒95。他凭借这一成绩以0.02秒的优势绝杀日本选手森重航,成功卫冕该项目冠军。下列说法正确的是(  )
A.高亭宇在本次比赛中的位移是500米
B.比赛用时34秒95,“34秒95”指的是时刻
C.以自己为参考系,高亭宇感觉终点线迎面而来
D.研究高亭宇在弯道处的技术动作时,高亭宇可以被看成质点
【答案】C
【知识点】质点;时间与时刻;位移与路程;参考系与坐标系
【解析】【解答】A.500米指的是高亭宇比赛的轨迹的长度,是指路程,而不是位移,故A错误;B.“34秒95”指的是比赛用时,是一个时间段,代表时间间隔故B错误;
C.以自己为参考系,终点线相对于自己的位置不断变化,所以是运动的,所以感觉终点线迎面而来,故C正确;
D.在研究弯道技术动作时,身体姿态和动作细节非常重要,对技术动作有影响,因此不能将他看作质点,故D错误。
故选C。
【分析】物体能否作为质点主要看所研究的问题;运动的轨迹长度代表路程;比赛用时代表时间间隔;以自己为参考系,终点线相对于自己的位置不断变化,所以是运动的。
5.(2025高一上·南宁月考)有A、B两物体均做直线运动,其中A的加速度恒为a1=1.0m/s2,B的加速度恒为a2= 2.0m/s2。根据这些条件做出的以下判断,其中正确的是(  )
A.B的加速度大于A的加速度
B.A做的是加速运动,B做的是减速运动
C.任意时刻两个物体的速度都不可能为零
D.两个物体的运动方向一定相反
【答案】A
【知识点】加速度
【解析】【解答】A.加速度的大小比较取绝对值,加速度的正负代表加速度的方向。B的加速度大小为2.0m/s2,大于A的加速度大小1.0m/s2,故A正确;
B.加速或减速取决于加速度与速度方向是否一致,因初速度方向未知,无法确定 A、B 是加速还是减速运动,故B错误;
C.若物体做减速运动,速度可减为 0(如 B 初速度与加速度方向相反时),故C错误;
D.两物体的运动方向可能相同(如均沿正方向,A 加速、B 减速),也可能相反,故D错误。
故答案为:A。
【分析】本题考查加速度的大小、加速减速的判断及运动方向的可能性,核心思路是通过加速度的绝对值比较大小,结合加速度与速度方向的关系分析加速减速,同时考虑运动方向的多种可能性。
6.(2025高一上·南宁月考)一物体做匀减速直线运动直到停止,已知第1 s末的速度是10 m/s,第3 s末的速度是4 m/s,则下列结论正确的是(  )
A.物体的加速度大小是2 m/s2 B.物体第2 s末的速度是6 m/s
C.物体零时刻的速度是13 m/s D.物体第5 s末的速度是2 m/s
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】A.根据加速度定义式,所以加速度大小为3 m/s2,故A错误;
B.根据速度时间公式有,故B错误;
C.根据速度时间公式有,变形得,故C正确。
D.设物体速度减为零的时间为,则有物体停止时间,所以第5秒时物体已停止,物体第5 s末的速度是0,故D错误。
故答案为:C。
【分析】本题考查匀减速直线运动的规律应用,核心思路是利用加速度定义式求加速度,结合速度公式推导零时刻速度和某时刻速度,同时通过停止时间判断物体是否已停止运动。
7.(2025高一上·南宁月考)到2035年,重庆市高速公路将达到7000公里,如图所示为高速公路的ETC电子收费系统,ETC通道的长度(识别区起点到自动栏杆的水平距离)L=8m。某自动驾驶汽车以18km/h的速度匀速进入识别区,ETC天线用了0.3s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“嘀”的一声,汽车的自动驾驶系统发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,刹车的加速度大小为5m/s2,汽车静止时距自动栏杆的距离为3.8m,则自动驾驶系统的反应时间为(  )
A.0.04s B.0.02s C.0.01s D.0.2s
【答案】A
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】设自动驾驶系统的反应时间为,由题知汽车的速度
识别时间为
汽车做匀速直线运动的位移为
汽车做匀减速直线运动的位移为
根据题意有
联立解得
故答案为:A。
【分析】本题考查多阶段运动的位移综合计算,核心思路是将汽车运动分为 “匀速(识别 + 反应时间)” 和 “匀减速” 两个阶段,分别计算位移后结合总距离列方程,最终求解反应时间。
8.(2025高一上·南宁月考)哈尔滨工业大学计算学部设计了一款能够与人协作、共同完成冰壶比赛的机器人。当机器人与冰壶之间的距离保持在8m之内时,机器人可以实时追踪冰壶的运动信息。如图甲所示,在某次投掷练习中机器人夹取冰壶,由静止开始做匀加速直线运动,之后释放冰壶,二者均做匀减速直线运动,冰壶准确命中目标,二者在整个运动过程中的图像如图乙所示。此次比赛中,下列说法正确的是(  )
A.机器人减速运动的加速度大小为
B.9s末,冰壶的速度大小为
C.7s末,冰壶与机器人二者间距为7m
D.机器人能够一直准确获取冰壶的运动信息
【答案】B,C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】解答本题时,要理解v-t图象的物理意义,要知道v-t图象与时间轴围成的面积表示位移,图象的斜率表示加速度。A.根据加速度的定义可知,机器人减速运动的加速度
加速度大小为,A错误;
B.由图线可知,冰壶的加速度为
由速度时间公式可得,9s末,冰壶的速度大小
B正确;
C.7s末冰壶的位移为
机器人的位移为
则7s末冰壶、机器人二者间距为7m,C正确;
D.由于机器人停止运动时,其位移为18m,而此时冰壶的位移为
可知,机器人不能一直准确获取冰壶的运动信息,D错误。
故选BC。
【分析】根据速度—时间图象的斜率表示加速度,由图线的斜率求出加速度大小;根据v-t图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移,由几何知识比较位移大小。
9.(2025高一上·南宁月考)我国大疆集团新研发DJI Mini3小型无人机具有机身小巧、出游携带轻松、持久续航等特点,DJI Mini3无人机携带一重物以速度匀速上升,到离地高度处无相对速度释放重物,忽略重物运动过程的一切阻力,以重物离开DJI Mini3无人机为计时起点,,下列说法正确的是(  )
A.重物在空中运动的时间为
B.重物第内的位移大小为
C.重物落地前瞬间的速度大小为
D.重物在空中的平均速度大小是
【答案】A,C,D
【知识点】平均速度;自由落体运动
【解析】【解答】A.重物离开无人机,向上运动的时间
上升的位移
重物下落的时间
重物在空中运动的时间,A正确;
B.重物在第2s内的位移大小即为重物自由下落1s的位移,则有,B错误;
C.根据自由落体运动规律可得,重物落地瞬间的速度大小为,C正确;
D.根据平均速度的定义可得,重物的平均速度大小为,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】重物离开无人机后做竖直上抛运动(先上升后下落),分阶段计算运动时间、位移、末速度,再结合平均速度定义分析选项。
10.(2025高一上·南宁月考)甲、乙两物体并排沿平行直线运动,运动图像如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.前内,甲、乙均做匀加速直线运动
B.前内,甲、乙的平均速度相等
C.前内,甲、乙的位移之差为
D.甲、乙距出发点的最大距离均为
【答案】B,C
【知识点】运动学 S-t 图象;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.根据图像可知,前内,甲做匀速直线运动,根据图像可知,前内,乙做匀加速直线运动,故A错误;
B.根据图像可知,前内,甲的平均速度为,根据图像可知,前内,乙的平均速度为,故B正确;
C.前内,甲的位移为0;根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知前内,乙的位移为,可知前内,甲、乙的位移之差为,故C正确;
D.根据图像可知,甲距出发点的最大距离为;根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知乙距出发点的最大距离为,故D错误。
故答案为:BC。
【分析】分别利用x-t图像(甲)和v-t图像(乙)的物理意义,分析运动性质、平均速度、位移等物理量。
11.(2025高一上·南宁月考)光电计时器是一种研究物体运动时常用的计时仪器,其结构如图甲所示。a、b分别是光电门的激光发射装置和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的遮光时间。现将一滑块(上端固定有宽度为d的遮光条)放在气垫导轨上,轻推滑块后测得滑块通过光电门的过程中遮光条的遮光时间为t。
(1)为了使测得的滑块通过光电门时的速度更加接近真实值,应选择较   (填“宽”或“窄”)的遮光条。
(2)用刻度尺测遮光条的宽度,测量结果如图乙所示,则遮光条的宽度d =   ,滑块通过光电门时的速度大小v =   (用题目给定的物理量符号表示)。
【答案】(1)窄
(2)0.40 cm;
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;瞬时速度;用打点计时器测速度
【解析】【解答】(1)为了使测得的滑块通过光电门时的速度更加接近真实值,应选择较窄的遮光条,因为遮光条越窄,遮光条通过光电门的时间越小,则遮光条通过光电门的平均速度越接近瞬时速度。
故答案为:窄
(2)该刻度尺分度值为0.1 cm,因此遮光条的宽度为d = 0.40 cm
根据光电门测速原理可知,滑块通过光电门时的速度大小为
故答案为:0.40cm;
【分析】(1)基于瞬时速度的极限思想,通过减小遮光时间来逼近瞬时速度,体现实验中对瞬时速度的近似测量逻辑。
(2)结合刻度尺的读数规则与光电门的测速原理,完成基本物理量的测量与速度计算,体现实验仪器的操作与数据处理方法。
(1)为了使测得的滑块通过光电门时的速度更加接近真实值,应选择较窄的遮光条,因为遮光条越窄,遮光条通过光电门的时间越小,则遮光条通过光电门的平均速度越接近瞬时速度。
(2)[1]该刻度尺分度值为0.1 cm,因此遮光条的宽度为
d = 0.40 cm
[2]根据光电门测速原理可知,滑块通过光电门时的速度大小为
12.(2025高一上·南宁月考)某小组利用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律,请回答以下问题:
(1)除了图甲中已有的器材外,要完成实验还需要的器材有__________;
A.220V交流电源 B.8V交流电源
C.毫米刻度尺 D.天平
(2)处理数据时,选出一条如图乙所示的纸带,纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离,相邻两计数点间还有4个点没有画出,打点计时器的电源频率为50Hz。根据纸带上的数据,计算打下A、B、C、D、E点的瞬时速度并填在表中,C点的瞬时速度为   m/s;
位置 A B C D E
0.605 0.810
1.175 1.390
(3)在答题纸的坐标纸中描出C点的位置并画出小车的图像   ,根据图像求得小车的加速度为   ;(保留三位有效数字)
(4)某同学只测量OC和CF的长度分别为、,如图丙所示,若纸带上相邻两计数点的时间间隔为t,则小车的加速度表达式为   。
【答案】(1)B;C
(2)0.995
(3);1.98
(4)
【知识点】加速度;瞬时速度;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】(1)图甲中电磁打点计时器需要连接8V交流电源;需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离;本实验不需要用天平测质量。
故答案为:BC。
(2)相邻两计数点间还有4个点没有画出,则相邻计数点的时间间隔为
打下C点的瞬时速度为
故答案为:0.995
(3)在坐标纸中描出C点的位置并作出图像如图所示
根据图像可得小车的加速度为
故答案为:
;1.98
(4)根据匀变速直线运动推论可得
可得小车的加速度表达式为
故答案为:
【分析】(1)器材选择:依据电磁打点计时器的电源要求和实验测量需求判断。
(2)瞬时速度计算:利用 “中间时刻速度=平均速度” 的规律,取相邻两段位移求平均速度。
(3)加速度求解:v-t图像的斜率表示加速度,通过图像或逐差法计算。
(4)逐差法应用:利用连续相等时间内的位移差,结合间隔数推导加速度表达式。
(1)图甲中电磁打点计时器需要连接8V交流电源;需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离;本实验不需要用天平测质量。
故选BC。
(2)相邻两计数点间还有4个点没有画出,则相邻计数点的时间间隔为
打下C点的瞬时速度为
(3)[1]在坐标纸中描出C点的位置并作出图像如图所示。
[2]根据图像可得小车的加速度为
(4)根据匀变速直线运动推论可得
可得小车的加速度表达式为
13.(2025高一上·南宁月考)近日,央视军事宣传片《淬火》曝光了一起震撼的海上对峙事件:长沙舰在南海西沙海域与外舰对峙47小时,以一敌三,展现了长沙舰强大的战斗意志和冷静的态度。如图所示为长沙舰某次海域巡航活动路线图,长沙舰从A港出发先沿正东方向以30km/h的速度运动3h到达B处,然后沿正北方向以40km/h的速度运动3h到达小岛C处。求:
(1)该过程中长沙舰的路程和位移大小;
(2)该过程中长沙舰的平均速率和平均速度大小。
【答案】(1)解:长沙舰向东运动的位移为
再向北运动的位移
则该过程中长沙舰的位移大小为
解得
长沙舰的路程为
(2)解:该过程中长沙舰的平均速率
长沙舰的平均速度大小
【知识点】位移与路程;平均速度
【解析】【分析】(1)通过分方向的路程计算与勾股定理的位移推导,明确路程(标量)与位移(矢量)的概念差异及定量计算方法。
(2)利用平均速率和平均速度的定义式,分别代入路程、位移与总时间的关系,体现标量与矢量在运动学中的运算区别。
(1)长沙舰向东运动的位移为
再向北运动的位移
则该过程中长沙舰的位移大小为
解得
长沙舰的路程为
(2)该过程中长沙舰的平均速率
长沙舰的平均速度大小
14.(2025高一上·南宁月考)为了交通安全,在一些道路上会设置橡胶减速带,如图所示。一质量为2×103 kg的汽车正以15 m/s的速度行驶在该平直路段上,在离减速带50 m处司机踩刹车使汽车开始做匀减速直线运动,结果以5 m/s的速度通过减速带,通过后立即以某一加速度加速到原来的速度。汽车可视为质点,减速带的宽度忽略不计。
(1)求汽车减速时的加速度大小;
(2)由于减速带的存在,汽车通过这段距离多用的时间为3 s,求通过减速带后汽车加速运动的加速度大小。
【答案】(1)解:汽车做匀减速直线运动,由运动学公式可得
解得
(2)解:汽车做匀减速直线运动,利用
解得=5 s
汽车匀速通过50 m所用的时间为s
通过减速带后汽车加速运动的时间为
加速运动的位移为
汽车匀速通过该段距离所用的时间为
由题意知s
联立解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【分析】(1)利用匀减速直线运动的速度 - 位移公式,直接推导加速度,体现运动学基本公式的应用。
(2)通过分阶段分析减速、加速与匀速的时间差,结合平均速度公式联立求解加速度,体现复杂运动过程的分段分析与方程联立的解题策略。
(1)汽车做匀减速直线运动,由运动学公式可得
解得
(2)汽车做匀减速直线运动,利用
解得=5 s
汽车匀速通过50 m所用的时间为s
通过减速带后汽车加速运动的时间为
加速运动的位移为
汽车匀速通过该段距离所用的时间为
由题意知s
联立解得
15.(2025高一上·南宁月考)垫球是排球运动的基本技术之一。如图所示,某次垫球训练过程中,排球自小丽手上方高度处自由下落,并以的速度落在小丽手上,小丽将其以原速率竖直向上垫起,不计排球所受空气阻力,已知排球和小丽手接触的时间为,重力加速度的大小。求排球:
(1)下落到小丽手的高度;
(2)在空中下落的时间及接触小丽手前内下落的高度;
(3)与小丽手接触过程中的平均加速度。
【答案】(1)解:由速度位移公式可得
代入数据解得
(2)解:由速度时间公式可得
代入数据解得
排球在内下落的距离为
则排球在与小丽手接触前内下落的高度
(3)解:排球与小丽手接触过程中,在的时间内,排球速度的变化量为
加速度定义式
方向竖直向上
【知识点】加速度;自由落体运动
【解析】【分析】(1)根据速度—位移公式求解下落高度;
(2)根据速度—时间关公式求解运动时间,根据自由落体运动位移—时间公式求解下落高度;
(3)求出速度变化量,根据加速度定义式求解加速度大小。
(1)由速度位移公式可得
代入数据解得
(2)由速度时间公式可得
代入数据解得
排球在内下落的距离为
则排球在与小丽手接触前内下落的高度
(3)排球与小丽手接触过程中,在的时间内,排球速度的变化量为
加速度定义式
方向竖直向上
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1.(2025高一上·南宁月考)在物理学的重大发现中,科学家创造出了许多物理学研究方法,如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法、微元法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述,正确的是(  )
A.“理想化模型”在研究的问题中是实际存在的
B.定义加速度用了比值法,加速度与成正比
C.在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体,采用了等效替代法
D.根据速度定义式,当非常非常小时,v表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想法
2.(2025高一上·南宁月考)2025年3月,我国首台太空采矿机器人原型机在中国矿业大学诞生。机器人采用六足模式,配备三个轮足和三个爪足,以便在微重力环境下很好地完成行走、锚固、钻探和采样等任务。可将机器人看成质点的是(  )
A.操控机器人进行采样作业
B.定位机器人行走线路上的位置
C.监测机器人行走时爪足的动作
D.研究机器人在微重力环境下的姿态调整
3.(2025高一上·南宁月考)甲、乙、丙三人各自乘一架直升机。甲看到楼房匀速上升;乙看到甲机匀速上升;丙看到乙机匀速下降;甲看到丙机匀速上升。那么甲、乙、丙相对于地面的运动情况可能是(  )
A.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙停在空中
B.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速上升
C.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙D.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v甲
4.(2025高一上·南宁月考)2025年哈尔滨亚冬会已于2月14日落下帷幕,中国队获得32枚金牌,追平了哈萨克斯坦在2011年亚冬会上创造的单届金牌数记录。在速度滑冰男子500米决赛中,高亭宇的成绩是34秒95。他凭借这一成绩以0.02秒的优势绝杀日本选手森重航,成功卫冕该项目冠军。下列说法正确的是(  )
A.高亭宇在本次比赛中的位移是500米
B.比赛用时34秒95,“34秒95”指的是时刻
C.以自己为参考系,高亭宇感觉终点线迎面而来
D.研究高亭宇在弯道处的技术动作时,高亭宇可以被看成质点
5.(2025高一上·南宁月考)有A、B两物体均做直线运动,其中A的加速度恒为a1=1.0m/s2,B的加速度恒为a2= 2.0m/s2。根据这些条件做出的以下判断,其中正确的是(  )
A.B的加速度大于A的加速度
B.A做的是加速运动,B做的是减速运动
C.任意时刻两个物体的速度都不可能为零
D.两个物体的运动方向一定相反
6.(2025高一上·南宁月考)一物体做匀减速直线运动直到停止,已知第1 s末的速度是10 m/s,第3 s末的速度是4 m/s,则下列结论正确的是(  )
A.物体的加速度大小是2 m/s2 B.物体第2 s末的速度是6 m/s
C.物体零时刻的速度是13 m/s D.物体第5 s末的速度是2 m/s
7.(2025高一上·南宁月考)到2035年,重庆市高速公路将达到7000公里,如图所示为高速公路的ETC电子收费系统,ETC通道的长度(识别区起点到自动栏杆的水平距离)L=8m。某自动驾驶汽车以18km/h的速度匀速进入识别区,ETC天线用了0.3s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“嘀”的一声,汽车的自动驾驶系统发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,刹车的加速度大小为5m/s2,汽车静止时距自动栏杆的距离为3.8m,则自动驾驶系统的反应时间为(  )
A.0.04s B.0.02s C.0.01s D.0.2s
8.(2025高一上·南宁月考)哈尔滨工业大学计算学部设计了一款能够与人协作、共同完成冰壶比赛的机器人。当机器人与冰壶之间的距离保持在8m之内时,机器人可以实时追踪冰壶的运动信息。如图甲所示,在某次投掷练习中机器人夹取冰壶,由静止开始做匀加速直线运动,之后释放冰壶,二者均做匀减速直线运动,冰壶准确命中目标,二者在整个运动过程中的图像如图乙所示。此次比赛中,下列说法正确的是(  )
A.机器人减速运动的加速度大小为
B.9s末,冰壶的速度大小为
C.7s末,冰壶与机器人二者间距为7m
D.机器人能够一直准确获取冰壶的运动信息
9.(2025高一上·南宁月考)我国大疆集团新研发DJI Mini3小型无人机具有机身小巧、出游携带轻松、持久续航等特点,DJI Mini3无人机携带一重物以速度匀速上升,到离地高度处无相对速度释放重物,忽略重物运动过程的一切阻力,以重物离开DJI Mini3无人机为计时起点,,下列说法正确的是(  )
A.重物在空中运动的时间为
B.重物第内的位移大小为
C.重物落地前瞬间的速度大小为
D.重物在空中的平均速度大小是
10.(2025高一上·南宁月考)甲、乙两物体并排沿平行直线运动,运动图像如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.前内,甲、乙均做匀加速直线运动
B.前内,甲、乙的平均速度相等
C.前内,甲、乙的位移之差为
D.甲、乙距出发点的最大距离均为
11.(2025高一上·南宁月考)光电计时器是一种研究物体运动时常用的计时仪器,其结构如图甲所示。a、b分别是光电门的激光发射装置和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的遮光时间。现将一滑块(上端固定有宽度为d的遮光条)放在气垫导轨上,轻推滑块后测得滑块通过光电门的过程中遮光条的遮光时间为t。
(1)为了使测得的滑块通过光电门时的速度更加接近真实值,应选择较   (填“宽”或“窄”)的遮光条。
(2)用刻度尺测遮光条的宽度,测量结果如图乙所示,则遮光条的宽度d =   ,滑块通过光电门时的速度大小v =   (用题目给定的物理量符号表示)。
12.(2025高一上·南宁月考)某小组利用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律,请回答以下问题:
(1)除了图甲中已有的器材外,要完成实验还需要的器材有__________;
A.220V交流电源 B.8V交流电源
C.毫米刻度尺 D.天平
(2)处理数据时,选出一条如图乙所示的纸带,纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离,相邻两计数点间还有4个点没有画出,打点计时器的电源频率为50Hz。根据纸带上的数据,计算打下A、B、C、D、E点的瞬时速度并填在表中,C点的瞬时速度为   m/s;
位置 A B C D E
0.605 0.810
1.175 1.390
(3)在答题纸的坐标纸中描出C点的位置并画出小车的图像   ,根据图像求得小车的加速度为   ;(保留三位有效数字)
(4)某同学只测量OC和CF的长度分别为、,如图丙所示,若纸带上相邻两计数点的时间间隔为t,则小车的加速度表达式为   。
13.(2025高一上·南宁月考)近日,央视军事宣传片《淬火》曝光了一起震撼的海上对峙事件:长沙舰在南海西沙海域与外舰对峙47小时,以一敌三,展现了长沙舰强大的战斗意志和冷静的态度。如图所示为长沙舰某次海域巡航活动路线图,长沙舰从A港出发先沿正东方向以30km/h的速度运动3h到达B处,然后沿正北方向以40km/h的速度运动3h到达小岛C处。求:
(1)该过程中长沙舰的路程和位移大小;
(2)该过程中长沙舰的平均速率和平均速度大小。
14.(2025高一上·南宁月考)为了交通安全,在一些道路上会设置橡胶减速带,如图所示。一质量为2×103 kg的汽车正以15 m/s的速度行驶在该平直路段上,在离减速带50 m处司机踩刹车使汽车开始做匀减速直线运动,结果以5 m/s的速度通过减速带,通过后立即以某一加速度加速到原来的速度。汽车可视为质点,减速带的宽度忽略不计。
(1)求汽车减速时的加速度大小;
(2)由于减速带的存在,汽车通过这段距离多用的时间为3 s,求通过减速带后汽车加速运动的加速度大小。
15.(2025高一上·南宁月考)垫球是排球运动的基本技术之一。如图所示,某次垫球训练过程中,排球自小丽手上方高度处自由下落,并以的速度落在小丽手上,小丽将其以原速率竖直向上垫起,不计排球所受空气阻力,已知排球和小丽手接触的时间为,重力加速度的大小。求排球:
(1)下落到小丽手的高度;
(2)在空中下落的时间及接触小丽手前内下落的高度;
(3)与小丽手接触过程中的平均加速度。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】加速度;极限法;比值定义法;理想模型法
【解析】【解答】A.“理想化模型”是抽象的研究工具,实际并不存在,故A错误;
B.加速度用了比值法,但加速度与无正比关系(加速度由合力与质量决定),故B错误;
C.用质点代替实际物体属于理想模型法,而非等效替代法,故C错误;
D.当趋近于0时,平均速度趋近于瞬时速度,此定义应用了极限思想法,故D正确。
故答案为:D。
【分析】结合各物理研究方法的定义,逐一分析选项中方法的归类与本质。
2.【答案】B
【知识点】质点
【解析】【解答】A.采样作业需关注机器人的具体动作(如爪足),形状、大小不可忽略,不能看成质点 ,故A错误;
B.定位行走线路上的位置时,机器人的形状、大小对位置的确定无影响,可看成质点,故B正确;
C.监测机器人行走时爪足的动作,要研究爪足的具体动作,不能忽略机器人的形状和大小,不能看成质点 ,故C错误;
D.研究机器人在微重力环境下的姿态调整,姿态调整涉及机器人的整体形状、各部分的位置关系等,不能看成质点 ,故D错误。
故答案为:B。
【分析】本题考查质点的概念辨析,核心思路是根据研究问题的需求,判断机器人的形状、大小是否可忽略,从而确定能否将其视为质点。
3.【答案】A,B,C
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】AB.甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地匀速下降.乙看到甲匀速上升,说明乙匀速下降,而且v乙>v甲.甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,丙可能停在空中,也可能匀速上升;A项、B项正确.
CD.甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,丙可能匀速下降,且v丙<v甲;C项正确,D项错误.
故答案为:ABC
【分析】利用楼房的相对运动可以判别甲相对地面的运动情况;利用乙相对甲的运动情况及丙的运动情况可以判别乙的速度方向及速度的大小;结合甲乙的运动情况可以判别丙的运动情况。
4.【答案】C
【知识点】质点;时间与时刻;位移与路程;参考系与坐标系
【解析】【解答】A.500米指的是高亭宇比赛的轨迹的长度,是指路程,而不是位移,故A错误;B.“34秒95”指的是比赛用时,是一个时间段,代表时间间隔故B错误;
C.以自己为参考系,终点线相对于自己的位置不断变化,所以是运动的,所以感觉终点线迎面而来,故C正确;
D.在研究弯道技术动作时,身体姿态和动作细节非常重要,对技术动作有影响,因此不能将他看作质点,故D错误。
故选C。
【分析】物体能否作为质点主要看所研究的问题;运动的轨迹长度代表路程;比赛用时代表时间间隔;以自己为参考系,终点线相对于自己的位置不断变化,所以是运动的。
5.【答案】A
【知识点】加速度
【解析】【解答】A.加速度的大小比较取绝对值,加速度的正负代表加速度的方向。B的加速度大小为2.0m/s2,大于A的加速度大小1.0m/s2,故A正确;
B.加速或减速取决于加速度与速度方向是否一致,因初速度方向未知,无法确定 A、B 是加速还是减速运动,故B错误;
C.若物体做减速运动,速度可减为 0(如 B 初速度与加速度方向相反时),故C错误;
D.两物体的运动方向可能相同(如均沿正方向,A 加速、B 减速),也可能相反,故D错误。
故答案为:A。
【分析】本题考查加速度的大小、加速减速的判断及运动方向的可能性,核心思路是通过加速度的绝对值比较大小,结合加速度与速度方向的关系分析加速减速,同时考虑运动方向的多种可能性。
6.【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】A.根据加速度定义式,所以加速度大小为3 m/s2,故A错误;
B.根据速度时间公式有,故B错误;
C.根据速度时间公式有,变形得,故C正确。
D.设物体速度减为零的时间为,则有物体停止时间,所以第5秒时物体已停止,物体第5 s末的速度是0,故D错误。
故答案为:C。
【分析】本题考查匀减速直线运动的规律应用,核心思路是利用加速度定义式求加速度,结合速度公式推导零时刻速度和某时刻速度,同时通过停止时间判断物体是否已停止运动。
7.【答案】A
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】设自动驾驶系统的反应时间为,由题知汽车的速度
识别时间为
汽车做匀速直线运动的位移为
汽车做匀减速直线运动的位移为
根据题意有
联立解得
故答案为:A。
【分析】本题考查多阶段运动的位移综合计算,核心思路是将汽车运动分为 “匀速(识别 + 反应时间)” 和 “匀减速” 两个阶段,分别计算位移后结合总距离列方程,最终求解反应时间。
8.【答案】B,C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】解答本题时,要理解v-t图象的物理意义,要知道v-t图象与时间轴围成的面积表示位移,图象的斜率表示加速度。A.根据加速度的定义可知,机器人减速运动的加速度
加速度大小为,A错误;
B.由图线可知,冰壶的加速度为
由速度时间公式可得,9s末,冰壶的速度大小
B正确;
C.7s末冰壶的位移为
机器人的位移为
则7s末冰壶、机器人二者间距为7m,C正确;
D.由于机器人停止运动时,其位移为18m,而此时冰壶的位移为
可知,机器人不能一直准确获取冰壶的运动信息,D错误。
故选BC。
【分析】根据速度—时间图象的斜率表示加速度,由图线的斜率求出加速度大小;根据v-t图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移,由几何知识比较位移大小。
9.【答案】A,C,D
【知识点】平均速度;自由落体运动
【解析】【解答】A.重物离开无人机,向上运动的时间
上升的位移
重物下落的时间
重物在空中运动的时间,A正确;
B.重物在第2s内的位移大小即为重物自由下落1s的位移,则有,B错误;
C.根据自由落体运动规律可得,重物落地瞬间的速度大小为,C正确;
D.根据平均速度的定义可得,重物的平均速度大小为,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】重物离开无人机后做竖直上抛运动(先上升后下落),分阶段计算运动时间、位移、末速度,再结合平均速度定义分析选项。
10.【答案】B,C
【知识点】运动学 S-t 图象;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.根据图像可知,前内,甲做匀速直线运动,根据图像可知,前内,乙做匀加速直线运动,故A错误;
B.根据图像可知,前内,甲的平均速度为,根据图像可知,前内,乙的平均速度为,故B正确;
C.前内,甲的位移为0;根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知前内,乙的位移为,可知前内,甲、乙的位移之差为,故C正确;
D.根据图像可知,甲距出发点的最大距离为;根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知乙距出发点的最大距离为,故D错误。
故答案为:BC。
【分析】分别利用x-t图像(甲)和v-t图像(乙)的物理意义,分析运动性质、平均速度、位移等物理量。
11.【答案】(1)窄
(2)0.40 cm;
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;瞬时速度;用打点计时器测速度
【解析】【解答】(1)为了使测得的滑块通过光电门时的速度更加接近真实值,应选择较窄的遮光条,因为遮光条越窄,遮光条通过光电门的时间越小,则遮光条通过光电门的平均速度越接近瞬时速度。
故答案为:窄
(2)该刻度尺分度值为0.1 cm,因此遮光条的宽度为d = 0.40 cm
根据光电门测速原理可知,滑块通过光电门时的速度大小为
故答案为:0.40cm;
【分析】(1)基于瞬时速度的极限思想,通过减小遮光时间来逼近瞬时速度,体现实验中对瞬时速度的近似测量逻辑。
(2)结合刻度尺的读数规则与光电门的测速原理,完成基本物理量的测量与速度计算,体现实验仪器的操作与数据处理方法。
(1)为了使测得的滑块通过光电门时的速度更加接近真实值,应选择较窄的遮光条,因为遮光条越窄,遮光条通过光电门的时间越小,则遮光条通过光电门的平均速度越接近瞬时速度。
(2)[1]该刻度尺分度值为0.1 cm,因此遮光条的宽度为
d = 0.40 cm
[2]根据光电门测速原理可知,滑块通过光电门时的速度大小为
12.【答案】(1)B;C
(2)0.995
(3);1.98
(4)
【知识点】加速度;瞬时速度;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】(1)图甲中电磁打点计时器需要连接8V交流电源;需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离;本实验不需要用天平测质量。
故答案为:BC。
(2)相邻两计数点间还有4个点没有画出,则相邻计数点的时间间隔为
打下C点的瞬时速度为
故答案为:0.995
(3)在坐标纸中描出C点的位置并作出图像如图所示
根据图像可得小车的加速度为
故答案为:
;1.98
(4)根据匀变速直线运动推论可得
可得小车的加速度表达式为
故答案为:
【分析】(1)器材选择:依据电磁打点计时器的电源要求和实验测量需求判断。
(2)瞬时速度计算:利用 “中间时刻速度=平均速度” 的规律,取相邻两段位移求平均速度。
(3)加速度求解:v-t图像的斜率表示加速度,通过图像或逐差法计算。
(4)逐差法应用:利用连续相等时间内的位移差,结合间隔数推导加速度表达式。
(1)图甲中电磁打点计时器需要连接8V交流电源;需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离;本实验不需要用天平测质量。
故选BC。
(2)相邻两计数点间还有4个点没有画出,则相邻计数点的时间间隔为
打下C点的瞬时速度为
(3)[1]在坐标纸中描出C点的位置并作出图像如图所示。
[2]根据图像可得小车的加速度为
(4)根据匀变速直线运动推论可得
可得小车的加速度表达式为
13.【答案】(1)解:长沙舰向东运动的位移为
再向北运动的位移
则该过程中长沙舰的位移大小为
解得
长沙舰的路程为
(2)解:该过程中长沙舰的平均速率
长沙舰的平均速度大小
【知识点】位移与路程;平均速度
【解析】【分析】(1)通过分方向的路程计算与勾股定理的位移推导,明确路程(标量)与位移(矢量)的概念差异及定量计算方法。
(2)利用平均速率和平均速度的定义式,分别代入路程、位移与总时间的关系,体现标量与矢量在运动学中的运算区别。
(1)长沙舰向东运动的位移为
再向北运动的位移
则该过程中长沙舰的位移大小为
解得
长沙舰的路程为
(2)该过程中长沙舰的平均速率
长沙舰的平均速度大小
14.【答案】(1)解:汽车做匀减速直线运动,由运动学公式可得
解得
(2)解:汽车做匀减速直线运动,利用
解得=5 s
汽车匀速通过50 m所用的时间为s
通过减速带后汽车加速运动的时间为
加速运动的位移为
汽车匀速通过该段距离所用的时间为
由题意知s
联立解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【分析】(1)利用匀减速直线运动的速度 - 位移公式,直接推导加速度,体现运动学基本公式的应用。
(2)通过分阶段分析减速、加速与匀速的时间差,结合平均速度公式联立求解加速度,体现复杂运动过程的分段分析与方程联立的解题策略。
(1)汽车做匀减速直线运动,由运动学公式可得
解得
(2)汽车做匀减速直线运动,利用
解得=5 s
汽车匀速通过50 m所用的时间为s
通过减速带后汽车加速运动的时间为
加速运动的位移为
汽车匀速通过该段距离所用的时间为
由题意知s
联立解得
15.【答案】(1)解:由速度位移公式可得
代入数据解得
(2)解:由速度时间公式可得
代入数据解得
排球在内下落的距离为
则排球在与小丽手接触前内下落的高度
(3)解:排球与小丽手接触过程中,在的时间内,排球速度的变化量为
加速度定义式
方向竖直向上
【知识点】加速度;自由落体运动
【解析】【分析】(1)根据速度—位移公式求解下落高度;
(2)根据速度—时间关公式求解运动时间,根据自由落体运动位移—时间公式求解下落高度;
(3)求出速度变化量,根据加速度定义式求解加速度大小。
(1)由速度位移公式可得
代入数据解得
(2)由速度时间公式可得
代入数据解得
排球在内下落的距离为
则排球在与小丽手接触前内下落的高度
(3)排球与小丽手接触过程中,在的时间内,排球速度的变化量为
加速度定义式
方向竖直向上
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