1.直线运动—课本情境与练习2026--2026年高三物理人教版(2019)(含解析)

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1.直线运动—课本情境与练习2026--2026年高三物理人教版(2019)(含解析)

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1运动学—课本情境与练习
1.如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1s、2s、3s、4s,下列说法正确的是(  )
A.物体在AB段的平均速度为1m/s
B.物体在ABC段的平均速度为m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度
2.(1)如图所示,甲、乙两地直线距离为20km。
①小明开车从甲地到乙地,用时20分钟,他的平均速度为多大?
②途中某时刻小明发现速度计指示为70km/h,此示数表示什么?
(2)如图所示,是高速公路路边指示牌,图中的“120”、“100”、“90”、“60”是什么意思?
3.某质点沿一直线运动的图像如图所示,关于该质点的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.质点先上坡,后走平路,再下坡
B.质点先做匀速直线运动,接着停了一会儿,后来做反向匀速直线运动
C.2s末质点的位移为零,前2s内位移为负值,2~8s内位移为正值,所以2s末质点改变了运动方向
D.0~2s内质点的位移为零,0~4s内质点的位移为0.2m
4.某次“龟兔赛跑”的位移与时间的关系图像分别如图中的两条实线所示,粗实线表示乌龟运动的图像,下列判断正确的是(  )
A.乌龟和兔子同时同地出发
B.乌龟和兔子运动中的平均速度相同
C.兔子奔跑的速度是乌龟速度的2倍
D.乌龟和兔子在到达终点前相遇一次
5.横峰中学高一(6)物理实验小组看了书本上借助传感器用计算机测速度的内容后,设计了如图所示的速度传感器,图甲为工作示意图,P为发射超声波的固定小盒子,工作时P向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被P接收。从P发射超声波开始计时,经时间△t再次发射超声波脉冲。图乙是两次发射的超声波的位移-时间图像,设超声波的速度为u,则下列说法正确的是(  )
A.物体到小盒子P的距离越来越近
B.在两次发射超声波脉冲的时间间隔△t内,超声波通过的位移为
C.超声波的速度为
D.物体在t1~t2时间内的平均速度为
6.交通警察通常利用安装在巡逻车上的超声波测速仪监测公路上的车速。如图甲所示,巡逻车上的测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到脉冲信号的时间差就能测出车速。在图乙中,,是测速仪先后发出的脉冲信号,,是测速仪先后检测到的,经反射后的脉冲信号。设测速仪匀速扫描,与间的时间间隔为,每个脉冲信号对应刻度均取整数小格,超声波在空气中的传播速度为。
(1)若测速时巡逻车静止在公路上,求被测车辆的速度:
(2)若测速时巡逻车在公路上以匀速朝被测车辆行驶,求被测车辆的速度。(本题计算结果均取整数)
7.某飞机着陆后滑行过程中先做匀速运动,再做匀减速直线运动,最后静止在跑道上,总共用时25s,其中匀速运动阶段用时为5s,其图像如图所示.以下说法正确的是(  )
A.飞机着陆全程的位移大小为1200m
B.飞机减速时的加速度大小为3.2m/s
C.飞机着陆全程的平均速度大小为40m/s
D.飞机着陆后10s末的速度大小为20m/s
8.如图为某运动物体的速度—时间图像,下列说法中正确的是(  )
A.物体以某初速开始运动,在0~2s内加速运动,2~4s内匀速运动,4~5s内减速运动
B.物体在0~2s内的加速度是2.5m/s2,2~4s内加速度为零,4~6s内加速度是10m/s2
C.物体在4.5s时的速度大小为5m/s,方向与0~2s内的方向相反
D.物体在0~2s内的加速度与4~6s内加速度方向相反
9.图中的甲、乙是高中物理实验中常用的两种打点计时器,请回答下面的问题:
(1)图乙是 (填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”),电源采用的是 ;(填“交流”“交流”或“四节蓄电池”);
(2)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,关于轨道末端滑轮高度的调节正确的是 ;
A. B. C.
(3)该同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,相邻两点间的距离如图丙所示,每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。
①试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,并填入下表中;(结果保留三位有效数字)
速度
数值 0.400 0.479 0.560 0.640
②将B、C、D、E、F对应的瞬时速度标在图丁所示的直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线 ;
③由速度—时间图像可得小车的加速度为 。(结果保留两位小数)
10.一个实验小组做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
(1)某同学发现用一条纸带穿过电磁打点计时器有图1中的两种穿法,他感到有点犹豫。你认为 (填“甲”或“乙”)的穿法效果更好。
(2)完成实验后,小明用刻度尺测量纸带点间距离时如图2所示,B点的读数是 cm,已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,则B点对应的速度vB= m/s。(结果均保留三位有效数字)
(3)该实验小组中的四位同学利用同一条纸带,分别作出了如下所示的四幅v— t图像,其中最规范的是________。
A.B.
C.D.
11.某同学用图1所示的实验装置研究小车沿斜面向下运动的规律。安装好器材后,接通电源,释放小车,打出一条纸带。舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每隔四个点取一个计数点,如图2中0、1、2……7点所示。
(1)实验中,除打点计时器、小车、长木板、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,还必须使用的有 。
A.电压合适的50Hz交流电源 B.电压可调的直流电源
C.刻度尺 D.秒表 E.天平
(2)某同学计算出打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度,并在图3上画出坐标点。请帮助他计算打下计数点6时小车的速度v = m/s,并在图3中标出计数点6对应的坐标点,作出v-t图线 。
(3)根据图3,测得小车的加速度a = m/s2(结果保留2位有效数字)。
(4)某同学把这条纸带每隔T = 0.1s 剪断,得到若干短纸条,测得长度依次为L1、L2……L7(单位:m)。再把这些纸条并排贴在一张纸上。如图4所示,使这些纸条的下端对齐,作为时间轴,并以纸带的宽度代表T的时间间隔。这些短纸条上端的中心点近似在一条直线上,该同学把它们连接起来作出图线①。若将图线①转化为小车的v-t图像。则图4中纵坐标位置标出的速度值为 (用题中的字母表示)。该同学发现每段短纸条上的第2个点,也近似在同一条直线上,如图线②所示。若测得图线②的斜率为k,则小车加速度a与斜率k的关系式 。
12.(1)利用现代信息技术进行的实验叫做实验,系统设备由传感器、数据采集器和电脑组成。如图所示为“用测变速直线运动的瞬时速度”实验的装置图,图中①所示的器材为:( )
A. 位移传感器 B. 速度传感器 C. 时间传感器 D. 光电门传感器
光电计时器是一种常用计时仪器,其结构如图所示,、分别是光电门的激光发射和接收装置,当一辆带有挡光片的小车从、间通过时,光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间。现有一辆小车通过光电门,计时器显示的挡光时间是,用最小刻度为的刻度尺测量小车上挡光片的宽度,示数如图所示。
(2)读出挡光片的宽度 ,小车通过光电门时的速度 ;
(3)当小车相继通过相距的两个光电门时,两个光电计时器上记录下的读数分别是和,则小车在这段距离中的平均加速度为 。
13.光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来.现利用图乙所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是长木板与桌面的接触点,1和2是固定在长木板适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出,长木板顶端P点悬有一铅锤.实验时,让滑块从长木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10-2 s和4.0×10-3 s.已知滑块的宽度d=1.00 cm.
(1)滑块通过光电门1时的速度v1= m/s,滑块通过光电门2时的速度v2= m/s.(结果保留两位有效数字)
(2)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是通过光电门1和2时的 ,要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,提出一种减小误差的方案:
14.某厂家在测试新生产的电动车性能时,测试人员驾驶电动车在平直公路上行驶了一段时间,并通过速度传感器描绘了该段时间内的v-t图像如图。关于该段时间内电动车的运动情况,下列说法正确的是(  )
A.0-t1时间内电动车速度增加,加速度减小
B.t1-t2时间内电动车速度增加,加速度减小
C.t3时刻电动车运动方向改变
D.t2-t3时间内电动车处于静止状态
15.某跳伞运动员表演从飞机上跳下,他从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的图像如图所示,关于运动员在竖直方向上的运动,下列说法正确的是(  )
A.内运动员的平均速度等于
B.内运动员的加速度逐渐减小
C.在与内运动员的加速度方向相同
D.内表演者的位移小于
16.根据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域,当潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域,浮力顿减。称之为“掉深”。如图甲所示,我国南海舰队某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。时,该潜艇“掉深”,随后采取措施自救脱险,在内潜艇竖直方向的图像如图乙所示(设竖直向下为正方向)。则(  )
A.潜艇在时下沉到最低点
B.潜艇在“掉深”和自救时的位移大小之比为
C.潜艇竖直向下的最大位移为
D.潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为
17.某同学操控无人机从地面起飞,沿竖直方向做直线运动。前5s内的图像如图所示,下列对无人机在此段时间内运动的描述正确的是(  )
A.无人机在1s末到达最高点
B.无人机做匀速直线运动
C.无人机在4s末速度最小
D.无人机上升的最大高度为6m
18.如图是推导匀变速直线运动的位移公式所用的v-t图像,下列说法中不正确的是(  )
A.推导匀变速直线运动的位移公式时,采用微元法把时间轴无限分割,得出面积大小等于物体位移的结论
B.若丁图中纵坐标表示运动的加速度,则梯形面积表示速度的变化量
C.这种用面积表示位移的方法原则上对于处理任意形状的v-t图像都适用
D.乙图用矩形面积的和表示位移大小比丙图用矩形面积的和表示位移大小更接近真实值
19.图甲、乙、丙体现了利用v-t图像推导匀变速直线运动位移公式的思路和方法。下列说法正确的是(  )
A.可以把整个运动过程分割成很多小段,每小段近似看作匀速直线运动,各小段位移之和可近似代表总位移
B.这种用图像面积表示位移大小的方法只适用于匀变速直线运动
C.用图中矩形面积之和表示位移大小,图甲得到的结果比图乙的更接近真实值
D.若将图丙中纵坐标改为加速度,则图线下方阴影面积表示对应时间内的速度变化量
20.如图所示,一个两端封闭的玻璃管(也称牛顿管),其中一端有一个开关,玻璃管可以与外界相通。把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中,玻璃管竖直放置,让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落,观察到铁片总是先落到玻璃管的底端。下列说法正确的是(  )
A.铁片先落到底端是因为铁片在玻璃管中的受到的阻力小于羽毛受到的阻力
B.铁片先落到底端是因为下落过程中铁片的加速度大于羽毛的加速度
C.铁片与羽毛下落到玻璃管底端的速度大小相等
D.将玻璃管中的空气抽成真空状态,铁片依然先落到玻璃管底端
21.小球从竖直砖墙某位置由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了如图2中1、2、3、4、5所示的小球在运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度均为d。根据图中的信息,下列说法正确的是( )
不能判断位置1是否为小球释放的初始位置
B.小球位移与时间成正比
C.小球下落的加速度为
D.小球在位置3的速度为
22.有一架照相机,其光圈(进光孔径)随被摄物体的亮度自动调节,而快门(曝光时间)是固定不变的。为估测这架照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子从地面以上2.34m的高度下落,每块砖的平均厚度为6cm(砖之间的缝隙间距可忽略),则( )
A.石子径迹表示的长度约Δx = 0.06m
B.石子在径迹中点的速度约为v = 6m/s
C.这架相机的曝光时间约为Δt = 0.01s
D.若该石子从3m处落下,该相机拍摄的石子下落到相同位置的径迹更短
23.根据自由落体运动的规律,可以利用打点计时器测量重力加速度,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落。
(1)本实验中,不同学生在实验操作过程中出现如图所示的四种情况,其中操作正确的是______。
(2)实验中,按照正确的操作得到如图所示的一条纸带。图中的点为打点计时器在纸带上连续打的点,在纸带上选取三个点A、B、C,测得A、B间的距离为,A、C间的距离为,若打点计时器所用电源的频率为f,则打B点时重物的速度为 ,测得的重力加速度为 。(用、和f表示)
24.甄、贾两位同学利用如图甲所示的装置合作完成了对某地重力加速度的测定。
(1)实验时,打点计时器所接电源应选用______ ;
A.8V左右的交流电源
B.8V左右的直流电源
C.220V的交流电源
D.220V的直流电源
(2)下列说法正确的是______;
A.先接通电源,后释放重锤
B.释放重锤时,重锤应尽量远离打点计时器
C.纸带上的打点越密,表明重锤的速度越大
(3)贾同学分析纸带乙图,其中A、B、C…点间的时间间隔均为0.10s,由图中给定的长度,求得打下C点时重物的速度大小是 m/s,重物的加速度大小是 m/s2。(结果都保留两位有效数字)
(4)甄同学通过多次操作从其中选择了一条比较清晰的纸带,并选取了第一个比较清晰的点为计数点A,并依次计算出到A点的距离x与所用时间t的比值,作出了的图像,如图丙所示,坐标系中已标出的坐标值为已知量,则A点的速度为= ,重力加速度为g= (均用a、b、c表示)。
25.疫情期间“停课不停学”,小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频,得到分帧图片,利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度,实验装置如图甲所示。
(1)家中有等体积乒乓球、实心木球和实心钢球,其中最适合用作实验中下落物体的是 。
(2)下列主要操作步骤的正确顺序是 。(填写各步骤前的序号)

①捏住小球,从刻度尺旁静止释放
②手机固定在三脚架上,调整好手机镜头的位置
③把刻度尺竖直固定在墙上
④打开手机摄像功能,开始摄像
(3)将小球顶部与刻度尺0刻度对齐,由静止释放,用手机连拍其下落过程:手机每隔0.1s拍摄一张照片,选取连续拍摄的3张照片如图乙所示,读出第一张和第二张照片中小球顶部对应的刻度分别为78.00cm、122.00cm,读得第三张照片中小球顶部对应的刻度为 。拍第二张照片时小球的速度为 m/s,计算得到当地的重力加速度g= (最后两空保留3位有效数字)。

(4)为了得到更精确的加速度值,该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h,绘制了图像,如图丙所示。其中P、Q分别为两个体积不同,质量相同的小球下落的图像,由图像可知 ;

A.图像的斜率表示小球下落的加速度
B.小球P的体积大于小球Q的体积
C.小球P的体积小于小球Q的体积
D.由图像可知小球P测出的加速度值更接近当地重力加速度
26.物理兴趣小组利用手机测量当地的重力加速度。如图甲所示,他们将一根木条平放在楼梯台阶边缘,小球放置在木条上,打开手机的“声学秒表”软件,用钢尺水平击打木条使其转开后,小球下落撞击地面,手机接收到钢尺的击打声和小球落地的撞击声,算出时间间隔t,多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。
(1)现有以下材质的小球,实验中应当选用__________.
A.乒乓球B.钢球C.橡胶球
(2)某次记录下声音振幅随时间变化曲线如图乙,第一、第二个尖峰的横坐标分别对应打击声和落地撞击声,小球下落的时间 s。
(3)作出如图丙所示的图线,可得到重力加速度 。(结果保留两位有效数字)
(4)若敲击木条侧面时小球获得一个较小的水平速度,对实验测量结果 (选填“有”或“没有”)影响。
(5)在实验中,小明将手机放在木条与地面间的中点附近进行测量,而小红为了方便将手机放在地面A点测量,你认为哪位同学的方法更合理,并简要说明理由 。
27.伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图所示,可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是( )
①数学推理,如果,初速度为零的匀变速直线运动应符合
②合理外推,当倾角等于时,斜面运动变为自由落体运动
③实验验证:小球在斜面上运动符合,是匀加速直线运动
④猜想假设:自由落体运动是最简单的变速运动,即
A.④③①② B.④①③② C.①④③② D.④①②③
28.17世纪,伽利略研究地面上物体的运动,打开了通向近代物理学的大门。他在做小球沿斜面向下运动的实验时,观察到小球从静止开始运动后,经过相等时间通过的距离具有1∶3∶5∶7∶…的关系。他认为这一现象很好地说明了小球在斜面上的运动是匀加速直线运动。并把小球在斜面上运动的实验结论用逻辑推理的方法推广到实验范围之外的竖直情况,从而得出自由落体运动的性质。
(1)伽利略为了研究自由落体的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,从而创造了一种科学研究的方法。利用斜面实验主要是考虑到( )
A.实验时便于测量小球运动的速度和路程
B.实验时便于测量小球运动的时间
C.实验时便于测量小球运动的路程
D.斜面实验可以通过观察与计算直接得到落体的运动规律
(2)某同学在“用DIS测定位移和速度”的实验中得到小车的图像如图中实线所示,虚线为1.0s末图像的切线,则由图像可知小车( )
A.内平均速度大小为0.6m/s B.做匀速直线运动
C.1.0s末瞬时速度大小为0.2m/s D.做匀加速直线运动
(3)将物体竖直向上抛出后,不计空气阻力,能正确表示其速度v随时间t的变化关系图线是( )
A. B. C. D.
(4)如图所示是一个网球沿竖直方向运动时的频闪照片,由照片可知( )
A.网球正在上升 B.网球正在下降
C.网球的加速度向上 D.网球的加速度向下
(5)位移传感器利用两种脉冲的传播速度不同来测量距离。图(a)代表发射红外线脉冲和超声波脉时刻,图(b)表示接收红外线脉冲和超声波脉时刻,其中脉冲 对应表示超声波脉冲,脉冲 传播用时可以忽略。已知脉冲1和2在空气中的传播速度分别为v1和v2,结合图中时刻t1和t2,计算机利用公式s= 运算即可得到发射端到接收端的距离。
(6)一位宇航员在一颗未知天体上做自由落体实验。他从离天体表面32m高处自由释放一个重球,测得它下落的最后1s内通过的距离为14m,则该物体表面的重力加速度大小为 m/s2,重球下落所用的时间为 s。
29.如图所示,同学用两个手指捏住直尺的顶端,B同学用一只手在直尺的0刻度位置做捏住直尺的准备,但手不能碰到直尺。在同学放开手指让直尺下落时,B同学立刻捏住直尺。读出B同学捏住直尺的刻度,就是直尺下落的高度,根据这个实验结果就可以知道B同学的反应时间。实验时用到的刻度尺的总长度为,取重力加速度大小。下列说法正确的是(  )
A.若B同学捏住的刻度为处,则他的反应时间为
B.若B同学捏住的刻度为处,则他捏住前瞬间直尺的速度大小为
C.若B同学的反应时间为,则他刚好可以捏住直尺的顶端
D.B同学的反应时间越短,他捏住直尺时的示数越小
30.有研究发现:正常人反应速度在0.3s左右,30岁以后会有所变慢,运动员经过特定练习,对特定刺激的反应速度可以缩短到0.15s至0.18s,人类反应速度的极限目前科学界公认为0.1s,同学们为了测自己的反应时间,进行了如下实验,如图甲所示,甲同学用手捏住直尺的0刻线位置,乙同学用一只手在直尺的最大刻度处做好捏直尺的准备,但手不碰到直尺。乙同学在观察到甲同学放手让直尺下落的同时立刻捏住直尺,读出捏住直尺的刻度,就可以测出反应时间,重力加速度g取9.8m/s2。
(1)若直尺的量程为40cm,乙同学要捏住图中直尺刻度区间,允许他的最长反应时间为 s(结果保留2位有效数字);
(2)某次实验时,直尺的量程为L,乙同学捏住位置的刻度读数为x,则他的反应时间为 (用L、x、g表示);
(3)为简化计算,同学们以相等时间间隔在直尺上标记反应时间的刻度线(图中数据的单位均为“秒”),制作了“反应时间测量尺”。图乙中刻度线标度最可能正确的是 。
试卷第1页,共3页
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《1.直线运动—课本情境与练习》参考答案:
1.ABC【详解】A.物体在AB段的平均速度为
故A正确;
B.物体在ABC段的平均速度为
故B正确;
C.由于AB段的时间更小,所以AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度,故C正确;
D.不能确定物体在B点的速度是否等于AC段的平均速度大小,故D错误。故选ABC。
2.(1)①60km/h,②表示此时刻的瞬时速度大小(速率)为70km/h;(2)见解析
【详解】(1)①根据平均速度的定义
可得
②表示此时刻的瞬时速度大小(速率)为70km/h。
(2)“120”是小汽车最高限速120km/h,“100”是大巴车最高限速100km/h;“90”是大货车最高限速90km/h,“60”是所有上高速的车辆最低限速是60km/h,这些都是瞬时速度。
3.B【详解】A.图像不是物体的运动轨迹,故A错误;
BC.根据图像,质点在0~4s内一直沿正方向运动,在4s之后静止了一会,之后又向反方向做匀速直线运动,故B正确,C错误;
D.根据位移是物体初位置到末位置的一条有向线段可知,0~2s内质点的位移为0.2m,0~4s内质点的位移为0.4m,故D错误。
故选B。
4.D【分析】本题考查位移时间图像,解题的关键是图像点与图线的意义、图线和物体的运动情况的对应。
【详解】A.根据图像可知,乌龟比兔子先出发5min,而且在兔子前方250m处,故A错误;
BC.根据可知,乌龟的平均速度为
兔子的平均速度为
因而兔子平均速度大于乌龟,故BC错误;
D.两运动图线交于一点,说明乌龟和兔子在到达终点前相遇一次,D正确。故选D。
5.CD【详解】A.由图可知,超声波传播的最远距离第二次比第一次大,可知物体到小盒子P距离越来越远,故A错误;
BC.超声波的速度为,由图可知

则超声波的速度可表示为

故在两次发射超声波脉冲的时间间隔△t内,超声波通过的位移
故B错误,C正确;
D.由图可知物体通过的位移为,所用的时间为,物体在时间内的平均速度为故D正确。故选CD。
6.(1);(2)
【详解】(1)设图乙中单位刻度时间为,可知
当巡逻车静止时,被测车辆第一次反射超声波信号时距巡逻车距离
被测车辆第二次反射超声波信号时距巡逻车距离
被测车辆两次反射超声波信号的时间间隔
由此可求被测车辆的车速
(2)当巡逻车运动时,被测车辆第一次反射超声波信号时距巡逻车距离
被测车辆第二次反射超声波信号时距巡逻车距离
被测车辆两次反射超声波信号的时间间隔
由此可求被测车辆的车速
7.A【详解】A.因图像的面积表示位移,则飞机着陆全程的位移大小为
故A正确;
B.因图像的斜率表示加速度,有飞机减速时的加速度大小为
故B错误;
C.飞机着陆全程的平均速度大小为
故C错误;
D.飞机着陆后10s正处于匀减速直线运动,则速度大小为
故D错误。故选A。
8.AD【分析】在速度—时间图像中,斜率的直线表示匀变速直线运动,平行于t轴的直线表示匀速直线运动;直线的斜率表示加速度;时间轴上方位移为正,时间轴下方位移为负;速度的正负表示运动方向。
【详解】A.由图可知,物体以5m/s的初速度,在0~2s内做匀加速运动并加速至10m/s,在2~4s内保持10m/s的速度做匀速运动,在4~5s内做匀减速运动并减速至0m/s,故A正确;
B.根据图像可知,物体在0~2s内的加速度为
物体在2~4s内的加速度为
物体在4~6s内的加速度为故B错误;
C.以选项B的分析为基础,根据速度与加速度的关系可知物体在4.5s时的速度为
方向与0~2s内相同,故C错误;
D.根据选项B的分析可知,0~2s内的加速度与4~6s内加速度分别为一正一负,因此2个加速度方向相反,故D正确。
故选AD。
9. 电火花计时器 交流220V B 0.721 0.80(0.75~0.85范围内均可)
【详解】(1)[1]图乙中有墨粉纸盘,所以是电火花计时器。
[2]电火花计时器电源采用的是交流220V。
(2)[3]在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,为了使小车做匀变速直线运动,轨道末端滑轮高度应调节至使细线与轨道平行。故选B。
(3)①[4]相邻计数点间的时间间隔为
小车在F点的瞬时速度等于在E、G两点间的平均速度,即
②[5]如图所示。
③[6]v-t图像的斜率表示加速度,所以小车的加速度为
10.(1)甲(2) 3.00 1.35(3)A
【详解】(1)纸带应穿过打点计时器的限位孔,压在复写纸下面。甲的穿法效果更好。
(2)[1]由图可知,B点的读数为3.00cm。
[2]A、C之间的距离
xAC=(5.90-0.50)cm=5.40 cm
用A、C之间的平均速度表示B点对应的瞬时速度,则B点对应的瞬时速度的大小
(3)描绘图像时取坐标标度的时候不能随意,要使得大部分点落在整个坐标区域中,描完点后,先大致地判断这些点是不是在一条直线上,然后画一条直线,让这些点均匀地分布在这条直线的两侧,误差太大的点,可以舍弃。
故选A。
11. AC 0.57 0.42##0.43##0.44 a=2.5k
【详解】(1)[1]必须使用电压合适的50Hz交流电源给打点计时器供电,需要用刻度尺测量计数点之间的距离,故选AC。
(2)[2]因电源频率为50Hz,每隔四个点取一个计数点,故相邻两计时点之间的时间间隔为0.1s,则打下计数点6时小车的速度为
[3]如图所示
(3)[4]小车的加速度为
故测量结果范围为0.42m/s2~0.44m/s2。
(4)[5]因为剪断的纸带所用的时间都是T=0.1s,即时间T相等,所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的瞬时速度,即纸带的高度之比等于中间时刻瞬时速度之比。则图4中纵坐标位置标出的速度值为
[6] 图线的斜率表示加速度,可知小车加速度a与斜率k的关系式为。
12. D 1.20 0.60 2.00
【详解】(1)[1]图中①所示的器材原理为当遮光片通过光电门时,挡住光线,从而激发光电计时器开始计时,当遮光片完全通过光电门时,光电计时器停止计时,从而测量出遮光片通过光电门所用的时间,其为光电门传感器,故选D。
(2)[2]图中所示遮光片宽度读数为
[3]由于遮光片宽度较小,故遮光片通过光电门的平均速度大小可近似等于遮光片通过光电门的速度大小,为
(3)[4]小车相继通过相距的两个光电门时的速度大小为
根据
可得小车在这段距离中的平均加速度大小为
13. 1.0 2.5 平均速度 可将滑块的宽度减小一些
【详解】(1) [1][2].滑块通过光电门1时的速度v1==1.0 m/s
滑块通过光电门2时的速度v2==2.5 m/s
(2)[3][4].v1、v2实质上是通过光电门1和2时的平均速度;要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将滑块的宽度减小一些.
14.B【详解】AB.由速度时间图像可知0-t2时间内电动车速度一直在增加,而速度时间图像的斜率表示加速度,所以0-t1时间内电动车加速度增加,t1-t2时间内电动车加速度减小。故A错误B正确;
C.t3时刻起电动车开始做减速运动,但速度仍为正值,运动方向不变,故C错误;
D.t2-t3时间内电动车速度不变,做匀速直线运动,故D错误。
故选B。
15.BD【详解】ABC.做出内表示匀加速直线运动的图线,如图所示
根据图像中图线的斜率表示加速度,可知运动员内做加速度减小的加速运动,在与内运动员的加速度方向相反。由图像中图线与时间轴所围面积表示位移可知,运动员在内的实际位移大于匀加速运动的位移,根据
可知故AC错误、B正确;
D.同理,做出内做匀减速直线运动的v-t图线,
由图可知内表演者的位移
故D正确。故选BD。
16.B【详解】AC.在内潜艇竖直方向的图像可知,在向下做匀加速直线运动,向下做匀减速直线运动,则潜艇在时下沉到最低点,潜艇竖直向下的最大位移为
故AC错误;
B.潜艇在“掉深”时做加速运动,自救时做减速运动,位移大小为
则位移的比值为故B正确;
D.潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为
故D错误。故选B。
17.D【详解】AD.由图可知,无人机在上升,下降,则无人机在3s末到达最高点,上升的最大高度为
故A错误,D正确;
B.无人机做匀加速直线运动,故B错误;
C.时,速度为零,此时最小,故C错误。故选D。
18.D【详解】A.推导匀变速直线运动的位移公式时,采用微元法把时间轴无限分割,得出面积大小等于物体位移的结论,A正确;
B.若丁图中纵坐标表示运动的加速度,则由
知,梯形面积表示速度的变化量梯形面积表示速度的变化量,B正确;
C.这种用面积表示位移的方法原则上对于处理任意形状的v-t图像都适用,C正确;
D.丙图用矩形面积的和表示位移大小比乙图用矩形面积的和表示位移大小更接近真实值,D错误。
本题选择不正确的,故选D。
19.AD【详解】A.根据微元法,可以把整个运动过程分割成很多小段,每小段近似看作匀速直线运动,各小段位移之和可近似代表总位移,故A正确;
B.这种用图像面积表示位移大小的方法适用于任何直线运动,故B错误;
C.图象中图线与时间轴所围的面积表示位移,故用图中矩形面积之和表示位移大小,图乙得到的结果比图甲的更接近真实值,故C错误;
D.根据
若将图丙中纵坐标改为加速度,则图线下方阴影面积表示对应时间内的速度变化量,故D正确。故选AD。
20.B【详解】AB.铁片先落到底端,下落的时间小于羽毛下落的时间,根据
可知铁片下落时的加速度大于羽毛下落的加速度,根据牛顿第二定律可知mg-f=ma
解得f=mg-ma
由于铁片和羽毛的质量未知,故无法判断受到的阻力大小,故A错误,B正确;
C.根据v2=2ah
可得,铁片下落到底端的速度大于羽毛的速度,故C错误;
D.抽气后,两者均做自由落体运动,根据
可知,下落的时间相同,故D错误。故选B。
21.D【详解】B.由题图可知,两相邻的时间T内小球运动的位移之差均为d,所以小球做匀加速直线运动,不是匀速直线运动,位移与时间的平方成正比,故B错误;
C.设小球下落的加速度大小为a,则
解得故C错误;
D.小球在位置3的速度等于在2、4两位置间的平均速度,即故D正确;
A.小球在位置1的速度为
所以位置1不是小球释放的初始位置,故A错误。故选D。
22.B【详解】A.由题图可看出
Δx = 2d = 0.12m故A错误;
B.当石子落到中点由
其中x = 2.34-0.06 × 9m = 1.8m
解得v = 6m/s故B正确;
C.当石子落到轨迹上端时
h1 = 2.34m-0.06 × 10m = 1.74m
由,得
当石子落到轨迹下端时
h2 = 2.34-0.06 × 8m = 1.86m
同理得t2 = 0.61s
则这架相机的曝光时间约为Δt = t2-t1 = 0.02s
故C错误;
D.设石子下落初始位置距离地面的距离为H,下落到某位置距离地面的距离为h,则该相机拍摄的石子下落到相同位置的径迹
可知石子下落初始位置距离地面的距离H越大,该相机拍摄的石子下落到相同位置的径迹更长,故D错误。故选B。
23.(1)B(2)
【详解】(1)打点计时器应接交流电源,操作时应用手提住纸带的上端,让重物尽量靠近打点计时器。
故选B。
(2)[1]打B点时重物的速度为
[2]根据测得的重力加速度
24.(1)C(2)A(3) 2.0 9.6
(4) b
【详解】(1)实验时,电火花打点计时器所接电源应选用220V交流电源,故选C。
(2)A.先接通电源,后释放重锤,能在纸带上打出较多的点,故A正确;
B.释放重锤时,重锤应尽量靠近打点计时器,以便充分利用纸带,在纸带上打出较多的点,故B错误;
C.纸带上点迹间的时间间隔相等,纸带上的打点越密,表明重锤的速度越小,故C错误。
故选A。
(3)[1]打下C点时重物的速度大小是
[2]由逐差法求解重物的加速度大小是
(4)[1][2]重锤做匀加速直线运动,根据位移—时间公式

结合图像可知A点的速度为
图像的斜率
则重力加速度为
25. 实心钢球 ③②④① 175.70() 4.88() 9.70() CD##DC
【详解】(1)[1]实验中应使用质量最大的实心钢球,可以把空气阻力产生的相对误差降到最小。
(2)[2]实验时应先把刻度尺竖直固定在墙上,再把手机固定在三脚架上,调整好手机镜头的位置,使镜头能垂直拍到刻度尺上尽可能大的范围,然后打开手机摄像功能并开始摄像,最后捏住小球,从刻度尺旁由静止释放。所以正确顺序是③②④①。
(3)[3]由图可知,第三张照片中小球顶部对应的刻度在之间。
[4]拍第二张照片时小球的瞬时速度等于小球从第一张照片位置运动到第三张照片位置之间的平均速度,即
[5]根据公式可得
(4)[6]A.由速度位移公式可得,所以图像的斜率表示小球下落的加速度的2倍,故A错误;
BC.由于空气阻力的存在,实验中测得的加速度总是小于当地的重力加速度,即根据图像的斜率计算出来的重力加速度,总是小于实际的重力加速度;所以斜率越大的图像越接近真实值,对应的实验过程中的相对误差就越小。由图可知采用了小球P的实验结果更理想,说明在质量相同的情况下,小球P的体积更小,故B错误、C正确;
D.斜率越大的图像越接近真实值,由图可知小球P测出的加速度值更接近当地重力加速度,故D正确。故选CD。
26.(1)B(2)0.40(3)9.5##9.6##9.7
(4)没有(5)小明,因为小明的手机接收两次声音滞后的时间几乎相等,时间间隔测量更准确。
【详解】(1)为了减小空气阻力等误差影响,应该选用材质密度较大的小钢球。
故选B。
(2)小球下落的时间
(3)由小球做自由落体运动,可知

由图丙所示的图线可知斜率大小等于重力加速度,故
(4)若敲击木条侧面时小球获得一个较小的水平速度,小球将做平抛运动,平抛运动的竖直方向的分运动为自由落体运动,故对实验测量结果没有影响。
(5)小明的方法更合理,因为小明的手机接收两次声音滞后的时间几乎相等,时间间隔测量更准确。
27.B【详解】伽利略对自由落体的研究分为:猜想假设数学推理实验验证合理外推几个步骤。
故选B。
28. B C A D 2 1 4 4
【详解】(1)[1]伽利略最初假设自由落体运动的速度是随着时间均匀增大,但是他所在的那个时代还无法直接测定物体的瞬时速度,不能直接得到速度随时间的变化规律。伽利略通过数学运算得到结论:如果物体的初速度为零,而且速度随时间的变化是均匀的,那么它通过的位移与所用的时间的二次方成正比,这样,只要测出物体通过通过不同位移所用的时间,就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化。但是物体下落很快,当时只能靠滴水计时,这样的计时工具还不能测量自由落体运动所用的较短的时间。伽利略采用了一个巧妙的方法,用来“冲淡"重力。他让铜球沿阻力很小的斜面滚下,小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,运动时间更长,容易测量。故选B。
(2)[2]A.内平均速度大小为
A错误;
B.图象的斜率表示速度,由图可知,图象斜率逐渐增大,速度逐渐增大,故小车并非做匀速直线运动,B错误;
C.1.0s末瞬时速度大小为
C正确。
D.若小车做匀加速运动,设小车初速度和加速度为和,则结合图像和运动学公式得,
解得,
与图像信息矛盾,故小车不是做匀加速直线运动,D错误。故选C。
(3)[3]将物体竖直向上抛出后,不计空气阻力,以竖直向上为正方向,根据动力学公式有
故图A符合要求。故选A。
(4)[4]AB.网球沿竖直方向运动时,上升至最高点阶段与从最高点下落阶段具有对称性,频闪照片中任意位置上升到最高点的时间和从最高点返回的时间相同,且经过同一位置上升、下落阶段速度大小相等,因此无法判断网球是上升还是下降,故AB错误;
CD.网球沿竖直方向运动时只受重力作用,加速度为重力加速度,方向竖直向下,故C错误,D正确。故选D。
(5)[5]红外线是电磁波,超声波是声波,红外线脉冲在空气中的传播速度大于超声波的传播速度,由图中可见,两个脉冲同时发出,先接收到脉冲1,后接收到脉冲2,即脉冲1的速度大于脉冲2的速度,故脉冲2对应表示超声波脉冲。
[6]脉冲1,即红外线脉冲,在空气中传播的速度等于光速,传播用时极短,可以忽略。
[7]根据图象可知超声波从发射到接收的时间为,故发射端到接收端的距离为
(6)[8][9]设该天体的重力加速度为,下落总时间为,根据动力学公式有
解得,
29.BD【详解】A.根据
若B同学捏住的刻度为处,则他的反应时间为
故A错误;
B.若B同学捏住的刻度为处,则他捏住前瞬间直尺的速度大小为v=gt=
故B正确;
C.若B同学的反应时间为t1=
则直尺下落距离
他没有捏住直尺的顶端,故C错误;
D.B同学的反应时间越短,直尺下落距离越小,他捏住直尺时的示数越小,故D正确。
故选BD。
30. 0.29 C
【详解】(1)[1]依题意,直尺做自由落体运动,根据自由落体运动规律有
直尺的量程为40cm,乙同学要捏住图中直尺刻度区间,允许他的最长反应时间为
(2)[2]依题意,直尺下落高度为
则乙同学的反应时间为
(3)[3]依题意,可知手的位置在开始时放在0刻度处,所以0刻度要在下边,直尺做自由落体运动,位移
位移与时间的二次方成正比,所以随着时间的增加,刻度尺的间距从下往上逐渐增大,故选C。
答案第1页,共2页
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