【精品解析】四川省峨眉第二中学校2025-2026学年高一上学期10月月考物理试题

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四川省峨眉第二中学校2025-2026学年高一上学期10月月考物理试题
1.如图所示,小蚂蚁从N点沿半径均为R的两个半圆形轨道运动到P点,小蚂蚁的路程、位移大小分别是(  )
A.4R,0 B.2πR,2R C.4R,4R D.2πR,4R
【答案】D
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】已知蚂蚁运动轨迹为完整的一个圆形,根据圆形的周长公式可以得出路程为
位移指始位置指向末位置的带箭头的线段的长度,根据蚂蚁运动的初末位置之间的长度为2倍直径可以得出位移大小为
故选D。
【分析】利用轨迹长度可以求出路程的大小,利用初末位置之间的距离可以求出位移的大小。
2.如图所示,一物体自某点(图中未标出)开始做匀减速直线运动,依次经过最后的A、B、C、D四点,最后停在D点。已知A、B的间距为6m,B、C的间距为3m,且物体通过AB段与BC段所用的时间均为1s,则(  )
A.C点的速度为1.6m/s B.C点的速度为0.75m/s
C.C、D间的距离为0.5m D.C、D间的距离为
【答案】D
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AB.物体做匀减速直线运动,根据邻差公式有,可得加速度大小为,根据平均速度公式可知物体通过B点时的速度为,根据速度公式可知C点的速度为,故AB错误;
CD.根据速度位移公式可知,可得C、D间的距离为,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】物体做匀减速直线运动,利用邻差公式可以求出加速度的大小,利用平均速度公式可以求出经过B点速度的大小,结合速度公式可以求出经过C点速度的大小,利用速度位移公式可以求出CD之间距离的大小。
3.质点沿直线运动,加速度恒定,2s内速度大小从2m/s变为4m/s,则其加速度不可能是(  )
A.+2m/s2 B.-1m/s2 C.+3m/s2 D.-3m/s2
【答案】A
【知识点】加速度
【解析】【解答】加速度是矢量,速度大小已知,末速度方向存在两种情况,选取不同正方向,计算得到的加速度符号会对应改变。
规定初速度方向为正方向:初速度 ,时间 ,末速度大小为,末速度可取 或者 。由加速度定义 ,末速度与初速度同向:
末速度与初速度反向:
若规定初速度方向为负方向:初速度 ,末速度可取 或者 。
末速度与初速度同向:,末速度与初速度反向:
综合可得加速度可取:、、、。
故答案为:A;
【分析】A、考查加速度矢量计算,无论选取哪种正方向,都无法得到,该加速度不可能。
B、考查速度矢量的双向性,把初速度取为负方向,末速度同向减速,可以算出。
C、考查加速度定义,初速度取负方向,末速度反向,能够算出。
D、考查匀变速直线运动,质点先减速到零再反向加速,初速度取正方向,末速度取,可得到。
4.随着自动驾驶技术不断完善,无人驾驶汽车正在开启快递配送新时代。如图所示是两辆配送车在两条平直车道上同时同地出发后运动的图像。关于这两辆车的运动,下列说法正确的是(  )
A.第2s末,甲、乙两车相遇
B.第4s末,甲车回到出发点
C.前2s内,甲、乙两车的平均速度相同
D.第3s末,甲、乙两车的加速度大小相等
【答案】D
【知识点】平均速度;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.在速度时间图像中,图像与时间轴围成的面积表示位移。前内,由于甲图线与时间轴围成的面积大于乙图线与时间轴围成的面积,说明甲的位移大于乙的位移,又因为两车同时同地出发,甲运动的位移大于乙运动的位移,所以甲在乙的前方,两车没有相遇,故A错误;
B.图像中,由于速度的符号代表运动的方向,速度始终为正,说明甲车一直沿正方向运动,第末,甲车不会回到出发点,故B错误;
C.根据图像与时间轴围成的面积表示位移,前内,根据图线面积可知 甲运动的位移大于乙运动的位移 ,根据位移与时间的比值可知甲的平均速度公式大于乙的平均速度,故C错误;
D.在图像中,图像的斜率表示加速度。根据图线斜率可知甲在内的加速度,加速度大小为;根据图线斜率可知乙的加速度,所以第末,甲、乙两车的加速度大小相等,故D正确。
故选D。
【分析】利用图线面积可以比较两车的位移大小,结合时间可以比较平均速度的大小;利用位移的大小可以判别两车的位置关系;利用速度的符号可以判别运动的方向;利用图线斜率可以比较加速度的大小。
5.港珠澳大桥全长55千米,设计速度为100公里/小时,2018年9月24日通车后,珠海至香港的交通时间由之前的水路约1小时,陆路3小时以上,缩短至20~30分钟,首次实现珠海、澳门与香港的陆路对接。下列说法正确的是(  )
A.“55千米”指的是位移
B.“100公里/小时”指的是平均速度大小
C.“3小时以上”指的是时刻
D.研究汽车从珠海到香港的运动轨迹时,可以将汽车看成质点
【答案】D
【知识点】质点;位移与路程;瞬时速度
【解析】【解答】A. "55千米"是大桥的总长度,对应汽车行驶的路径长度,指的是路程,不是位移,该选项错误。
B. "100公里/小时"是设计的最高行驶速度,指的是瞬时速度的大小,不是平均速度,该选项错误。
C. "3小时以上"描述的是行驶过程持续的时长,指的是时间间隔,不是时刻,该选项错误。
D. 研究汽车从珠海到香港的运动轨迹时,汽车的大小和形状相对于全程的距离可以忽略不计,因此可以将汽车看成质点,该选项正确。
故答案为:D
【分析】本题考查运动学的基本概念,涉及位移与路程、平均速度与瞬时速度、时间与时刻、质点的判断。位移是从初位置到末位置的有向线段,路程是运动轨迹的长度;瞬时速度对应某一位置或时刻的速度,平均速度对应一段位移或时间的速度;时刻是时间轴上的一个点,时间间隔是两个时刻之间的时长;当物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略时,可将物体视为质点。
6.某物体做匀变速直线运动,分别一次通过A、B、C三个点,已知,,,以下正确的有(  )
A.物体的加速度大小为 B.物体的加速度大小为
C.物体通过B点的速度为 D.物体通过C点的速度为
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AB.由于物体做匀变速直线运动,相邻相同时间的位移之差等于常数,根据邻差公式,可得物体的加速度大小为
故A错误,B正确;
CD.根据平均速度公式可知物体通过B点的速度为
根据速度公式可知物体通过C点的速度为
故CD错误。
故选B。
【分析】利用邻差公式可以求出物体加速度的大小;利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小,结合速度公式可以求出物体经过C点的速度大小。
7.物体A、B的图像如图所示,由图可知(  )。
A.5s内A、B的平均速度相等
B.两物体由同一位置开始运动
C.在5s内两物体的位移相同
D.3s后两物体的运动方向相同,且
【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】AC.图像坐标代表物体的位置,初末坐标的差值可以求出位移的大小,根据坐标的差值可知5s内A的位移大于B的位移,根据位移与时间的比值可知A的平均速度大,故AC错误;
B.由图像初始坐标可知物体A从坐标原点出发,物体B从距坐标原点5m的位置开始运动,且A晚出发3s,两者运动的初始位置、出发时间都不相同,故B错误;
D.图像的斜率表示速度,斜率的符号代表速度的方向,根据3s后斜率均为正,且A的斜率大于B的斜率,所以3s后两物体的运动方向相同,且,故D正确。
故选D。
【分析】利用图像坐标可以求出物体运动的位移,结合时间可以比较平均速度的大小;利用图像初始坐标可以判别出发的位置;利用图像斜率可以比较速度的大小及方向。
8.甲和乙二人高考完后相约学车,学成归来后二人一起在封闭路段里练习技术,二人各开了一辆车,如图所示为甲、乙二人做直线运动的速度-时间图像,则下列说法中正确的是(  )
A.在0~t3时间内甲、乙的平均速度相等
B.甲在0~t1时间内的加速度与乙在t2~t3时间内的加速度相同
C.甲在0~t1时间内的平均速度小于乙在0~t2时间内的平均速度
D.在t3时刻,甲、乙都回到了出发点
【答案】A
【知识点】平均速度;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.在速度时间图像中由于图像与时间轴所为时间代表位移,在0~t3时间内由于面积相等,所以甲乙的位移相等,结合两者时间相等可知甲、乙的平均速度相等,均等于,A正确;
B.由于图像斜率代表加速度,根据斜率的符号可知甲在0~t1时间内的加速度向正方向,乙在t2~t3时间内的加速度向负方向,二人的加速度不相同,B错误;
C.由于匀变速直线运动中物体的平均速度等于初末速度之和的一半,根据匀变速直线运动的规律可知甲在0~t1时间内的平均速度等于乙在0~t2时间内的平均速度,C错误;
D.在t3时刻,由于甲乙沿正方向运动且速度出现0,不再向前运动,所以甲、乙都离出发点最远,D错误。
故选A。
【分析】利用图像面积代表位移,利用位移与时间的比值可以比较平均速度;利用图像斜率的符号可以判别加速度的符号;利用物体的初末速度可以比较匀变速直线运动的平均速度;利用图像面积的大小可以判别甲乙运动的最远位置。
9.为庆祝中华人民共和国成立70周年,雄伟的空军飞机编队以整齐的队形“70”从天安门上空飞过接受检阅,如图所示。下列关于运动情况的说法正确的有(  )
A.地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系
B.飞行员看到天安门向后掠过,是以地面为参考系
C.以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的
D.以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是运动的
【答案】A,C
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】A. 地面上的人看到飞机飞过,观察的是飞机相对于地面的运动,是以地面为参考系,该选项正确。
B. 飞行员看到天安门向后掠过,观察的是天安门相对于飞机的运动,是以飞机为参考系,不是地面,该选项错误。
C. 飞机编队保持整齐队形飞行,各飞机之间的相对位置没有变化,因此以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的,该选项正确。
D. 由上述分析,以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的,该选项错误。
故答案为:AC
【分析】本题考查参考系的选择与相对运动的判断。参考系是描述物体运动时选定的参照标准,选择不同的参考系,对同一物体运动的描述可能不同。判断物体是运动还是静止,要看物体相对于参考系的位置是否发生变化。
10.如图为港珠澳大桥上四段长度均为110m的等跨钢箱连续梁桥,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t,则(  )
A.ac段的平均速度大于b点的瞬时速度
B.ae段的平均速度等于b点的瞬时速度
C.通过ce段的时间为
D.汽车通过b、c、d、e的速度大小之比为1∶2∶3∶4
【答案】B,C
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的位移与速度的关系;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A.已知该过程为匀加速直线运动,由于匀变速直线运动的平均速度为初末速度之和的一半,根据匀加速直线运动平均速度的公式可知ac段的平均速度为
根据速度位移公式可知ac段的中间位置的瞬时速度为
从图中可以看出b是ac段的中间位置,故,由于
所以ac段的平均速度小于b点的瞬时速度,故A错误;
B.已知初速度为零的匀加速直线运动,根据位移公式可知通过相邻相等时间内的位移之比为,所以b点为ae段的中间时刻。由于中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度,所以ae段的平均速度等于b点的瞬时速度,故B正确;
C.初速度为零的匀加速直线运动,根据位移公式可知通过连续相等的位移所用的时间之比为,已知通过ab段的时间为t,则通过ce段的时间为,故C正确;
D. 根据速度位移公式可得汽车通过b、c、d、e的速度大小之比为,故D错误。
故选BC。
【分析】利用平均速度公式可以求出中间时刻瞬时速度的大小;利用速度位移公式可以求出中间位置瞬时速度的大小;利用初速度为0的位移公式可以求出运动的时间及中间时刻的瞬时速度大小;利用速度位移公式可以求出瞬时速度的大小。
11.有一汽车在公路上行驶,司机发现前方异常情况后紧急刹车,刹车后的位移满足,其中x的单位为m,t的单位为s,则(  )
A.汽车刹车的加速度大小为2m/s2
B.刹车后3s内的位移是42m
C.刹车后6s内的位移是48m
D.刹车后前3s的位移与最后3s的位移比为7∶3
【答案】B,D
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A.刹车后的位移满足,结合匀减速直线运动的位移公式
可知车刹车时的初速度和加速度大小分别为,,故A错误;
BC.根据速度公式可知汽车刹车到停下所用时间为
根据位移公式可知刹车后3s内的位移为
根据位移公式可知刹车后6s内的位移为,故B正确,C错误;
D.根据逆向思维可知,根据初速度为0的位移公式可知最后3s的位移为
则刹车后前3s的位移与最后3s的位移比为,故D正确。
故选BD。
【分析】利用匀减速直线运动的位移公式结合位移与时间的表达式可以求出初速度和加速度的大小,结合速度公式可以求出减速的时间,结合位移公式可以求出刹车后的位移大小;利用逆运动及位移公式可以求出最后3s内的位移大小。
12.小辉是一名体育特长生,特长为100米短跑,假设百米训练中,前6s内做匀加速直线运动,其中第2s内的位移是2.5m,第5s内的位移是7.5m,则下列说法正确的是(  )
A.前6s内加速度为m/s2
B.第3s末速度为5m/s
C.第2s内平均速度为1.25m/s
D.第3s初至第4s末,这两秒内位移为10m
【答案】B,D
【知识点】平均速度;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】设加速度为,根据匀变速直线运动的推论:连续相等时间内的位移差为恒量,即,其中。第5s内与第2s内的位移差为,代入数据
解得。
A. 由上述计算,加速度为,该选项正确。
B. 匀变速直线运动中,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。第2s内的平均速度等于1.5s末的瞬时速度,。
第3s末的速度,该选项正确。
C. 第2s内位移为2.5m,时间为1s,平均速度,该选项错误。
D. 第3s初到第4s末的时间间隔为2s,这段时间的中间时刻为第3s末,平均速度等于第3s末的瞬时速度5m/s,因此两秒内位移,该选项正确。
故答案为:BD
【分析】本题考查匀变速直线运动的规律及推论的应用。利用连续相等时间内的位移差公式,可求解加速度;匀变速直线运动中,某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,利用该推论可快速求解不同时刻的瞬时速度和某段时间内的位移。
13.(1)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是   (直流电,交流电),它们是每隔   s打一个点。
(2)在“用打点计时器测速度”的实验中:除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面仪器和器材中,必须使用的有 (填选项代号)
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
(3)实验过程中,下列做法正确的是
A.先释放小车,再接通电源
B.先接通电源,再释放小车
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(4)某同学用如图1所示的装置,打出的一条纸带如图2所示,其中ABCDE为计数点,相邻两个计数点之间还有4个点未画出。
①打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小为   ;
②由纸带上所示数据可算得小车运动的加速度大小为   。
【答案】(1)交流电;0.02
(2)A;C
(3)B;D
(4)0.30;0.40
【知识点】加速度;探究小车速度随时间变化的规律;瞬时速度;用打点计时器测速度
【解析】【解答】(1)常用的电磁打点计时器和电火花打点计时器使用的是交流电;
电源频率为50Hz,则每隔打一个点。
故答案为:交流电;0.02
(2)AB.电压合适的50Hz交流电源,A正确,B错误;
C.刻度尺用来测纸带上计数点间的距离,C正确;
D.打点计时器就是计时仪器,不需要秒表,D错误;
E.实验是“探究小车速度随时间变化的规律”的,因此不需要天平测小车和钩码的质量,E错误。
故答案为:AC。
(3)A.先释放小车,再接通电源,这样纸带利用率很低,纸带上会得到很少的数据,会产生较大的实验误差,A错误;
B.先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车,纸带会得到充分利用,纸带上会得到更多的数据,会减小实验误差,B正确;
CD.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,小车会在长木板上运动更长的距离,纸带上会打出更多的计数点,从而得到更多的数据,C错误,D正确。
故答案为:BD。
(4)①纸带上相邻两个计数点之间还有4个点未画出,由在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得,打点计时器打下C点时小车的速度大小为
②由匀变速直线运动的推论和纸带所示数据算出小车的加速度大小为
故答案为:①0.30②0.40
【分析】(1):依据打点计时器工作原理(交流电驱动)和周期与频率的数学关系,确定电源类型和打点间隔。
(2):从实验仪器需求出发,分析各器材在“测速度”实验中的作用(交流电源供电、刻度尺测距离等 ),筛选必需器材。
(3):围绕实验操作规范,理解先通电后放小车可多打点、小车靠近打点计时器能多获取数据,判断操作正误。
(4):利用“中间时刻瞬时速度等于平均速度”求瞬时速度,用“逐差法”(基于匀变速直线运动推论 )求加速度,将纸带数据转化为速度、加速度物理量。
(1)[1]常用的电磁打点计时器和电火花打点计时器使用的是交流电。
[2]电源频率为50Hz,则每隔
打一个点。
(2)AB.电压合适的50Hz交流电源,A正确,B错误;
C.刻度尺用来测纸带上计数点间的距离,C正确;
D.打点计时器就是计时仪器,不需要秒表,D错误;
E.实验是“探究小车速度随时间变化的规律”的,因此不需要天平测小车和钩码的质量,E错误。
故选AC。
(3)A.先释放小车,再接通电源,这样纸带利用率很低,纸带上会得到很少的数据,会产生较大的实验误差,A错误;
B.先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车,纸带会得到充分利用,纸带上会得到更多的数据,会减小实验误差,B正确;
CD.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,小车会在长木板上运动更长的距离,纸带上会打出更多的计数点,从而得到更多的数据,C错误,D正确。
故选BD。
(4)①[1]纸带上相邻两个计数点之间还有4个点未画出,由在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得,打点计时器打下C点时小车的速度大小为
②[2]由匀变速直线运动的推论和纸带所示数据算出小车的加速度大小为
14.汽车在平直的公路上以72km/h的速度匀速行驶,司机发现险情时立即紧急刹车,汽车做匀减速直线运动直到停车,取汽车开始紧急刹车的时刻为0时刻,已知汽车在0~2s内的位移大小为32m,然后继续减速直到停止。求:
(1)汽车刹车时的加速度大小?
(2)汽车在静止前1s内的位移?
(3)0~6s内汽车的位移?
【答案】(1)汽车初速度
汽车在0~2s内的位移大小为32m,根据位移公式有
解得
(2)汽车在静止前t3=1s内的位移,利用逆向思维,根据位移公式有
解得
(3)汽车停止运动的时间
则0~6s内汽车的位移
解得
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【分析】(1)汽车刹车做匀减速直线运动,利用位移公式可以求出加速度的大小;
(2)汽车做匀减速直线运动,利用位移公式结合逆运动可以求出位移的大小;
(3)汽车做匀减速直线运动,利用位移公式可以求出减速位移的大小。
(1)汽车初速度
汽车在0~2s内的位移大小为32m,根据位移公式有
解得
(2)汽车在静止前t3=1s内的位移,利用逆向思维,根据位移公式有
解得
(3)汽车停止运动的时间
则0~6s内汽车的位移
解得
15.一只机器狗从静止开始,先以的加速度做匀加速直线运动,后做匀速直线运动,总共发生的位移。求:
(1)机器狗的最大速度;
(2)机器狗运动的时间。
【答案】(1)由匀加速直线运动速度公式得
解得
(2)在匀加速阶段,有
匀速阶段有
根据题意
解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【分析】(1)本小问考查匀加速直线运动的速度公式。机器狗先做初速度为零的匀加速直线运动,4s后达到最大速度,之后匀速运动,根据匀变速直线运动的速度与时间关系式,代入加速度和加速时间即可求出最大速度。
(2)本小问考查匀变速直线运动与匀速直线运动的位移计算。先计算匀加速阶段的位移,用总位移减去匀加速位移得到匀速阶段的位移,结合匀速运动的速度公式求出匀速运动的时间,加速时间与匀速时间相加即为总运动时间。
(1)由匀加速直线运动速度公式得
解得
(2)在匀加速阶段,有
匀速阶段有
根据题意
解得
16.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
1 / 1四川省峨眉第二中学校2025-2026学年高一上学期10月月考物理试题
1.如图所示,小蚂蚁从N点沿半径均为R的两个半圆形轨道运动到P点,小蚂蚁的路程、位移大小分别是(  )
A.4R,0 B.2πR,2R C.4R,4R D.2πR,4R
2.如图所示,一物体自某点(图中未标出)开始做匀减速直线运动,依次经过最后的A、B、C、D四点,最后停在D点。已知A、B的间距为6m,B、C的间距为3m,且物体通过AB段与BC段所用的时间均为1s,则(  )
A.C点的速度为1.6m/s B.C点的速度为0.75m/s
C.C、D间的距离为0.5m D.C、D间的距离为
3.质点沿直线运动,加速度恒定,2s内速度大小从2m/s变为4m/s,则其加速度不可能是(  )
A.+2m/s2 B.-1m/s2 C.+3m/s2 D.-3m/s2
4.随着自动驾驶技术不断完善,无人驾驶汽车正在开启快递配送新时代。如图所示是两辆配送车在两条平直车道上同时同地出发后运动的图像。关于这两辆车的运动,下列说法正确的是(  )
A.第2s末,甲、乙两车相遇
B.第4s末,甲车回到出发点
C.前2s内,甲、乙两车的平均速度相同
D.第3s末,甲、乙两车的加速度大小相等
5.港珠澳大桥全长55千米,设计速度为100公里/小时,2018年9月24日通车后,珠海至香港的交通时间由之前的水路约1小时,陆路3小时以上,缩短至20~30分钟,首次实现珠海、澳门与香港的陆路对接。下列说法正确的是(  )
A.“55千米”指的是位移
B.“100公里/小时”指的是平均速度大小
C.“3小时以上”指的是时刻
D.研究汽车从珠海到香港的运动轨迹时,可以将汽车看成质点
6.某物体做匀变速直线运动,分别一次通过A、B、C三个点,已知,,,以下正确的有(  )
A.物体的加速度大小为 B.物体的加速度大小为
C.物体通过B点的速度为 D.物体通过C点的速度为
7.物体A、B的图像如图所示,由图可知(  )。
A.5s内A、B的平均速度相等
B.两物体由同一位置开始运动
C.在5s内两物体的位移相同
D.3s后两物体的运动方向相同,且
8.甲和乙二人高考完后相约学车,学成归来后二人一起在封闭路段里练习技术,二人各开了一辆车,如图所示为甲、乙二人做直线运动的速度-时间图像,则下列说法中正确的是(  )
A.在0~t3时间内甲、乙的平均速度相等
B.甲在0~t1时间内的加速度与乙在t2~t3时间内的加速度相同
C.甲在0~t1时间内的平均速度小于乙在0~t2时间内的平均速度
D.在t3时刻,甲、乙都回到了出发点
9.为庆祝中华人民共和国成立70周年,雄伟的空军飞机编队以整齐的队形“70”从天安门上空飞过接受检阅,如图所示。下列关于运动情况的说法正确的有(  )
A.地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系
B.飞行员看到天安门向后掠过,是以地面为参考系
C.以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的
D.以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是运动的
10.如图为港珠澳大桥上四段长度均为110m的等跨钢箱连续梁桥,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t,则(  )
A.ac段的平均速度大于b点的瞬时速度
B.ae段的平均速度等于b点的瞬时速度
C.通过ce段的时间为
D.汽车通过b、c、d、e的速度大小之比为1∶2∶3∶4
11.有一汽车在公路上行驶,司机发现前方异常情况后紧急刹车,刹车后的位移满足,其中x的单位为m,t的单位为s,则(  )
A.汽车刹车的加速度大小为2m/s2
B.刹车后3s内的位移是42m
C.刹车后6s内的位移是48m
D.刹车后前3s的位移与最后3s的位移比为7∶3
12.小辉是一名体育特长生,特长为100米短跑,假设百米训练中,前6s内做匀加速直线运动,其中第2s内的位移是2.5m,第5s内的位移是7.5m,则下列说法正确的是(  )
A.前6s内加速度为m/s2
B.第3s末速度为5m/s
C.第2s内平均速度为1.25m/s
D.第3s初至第4s末,这两秒内位移为10m
13.(1)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是   (直流电,交流电),它们是每隔   s打一个点。
(2)在“用打点计时器测速度”的实验中:除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面仪器和器材中,必须使用的有 (填选项代号)
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
(3)实验过程中,下列做法正确的是
A.先释放小车,再接通电源
B.先接通电源,再释放小车
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(4)某同学用如图1所示的装置,打出的一条纸带如图2所示,其中ABCDE为计数点,相邻两个计数点之间还有4个点未画出。
①打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小为   ;
②由纸带上所示数据可算得小车运动的加速度大小为   。
14.汽车在平直的公路上以72km/h的速度匀速行驶,司机发现险情时立即紧急刹车,汽车做匀减速直线运动直到停车,取汽车开始紧急刹车的时刻为0时刻,已知汽车在0~2s内的位移大小为32m,然后继续减速直到停止。求:
(1)汽车刹车时的加速度大小?
(2)汽车在静止前1s内的位移?
(3)0~6s内汽车的位移?
15.一只机器狗从静止开始,先以的加速度做匀加速直线运动,后做匀速直线运动,总共发生的位移。求:
(1)机器狗的最大速度;
(2)机器狗运动的时间。
16.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。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】已知蚂蚁运动轨迹为完整的一个圆形,根据圆形的周长公式可以得出路程为
位移指始位置指向末位置的带箭头的线段的长度,根据蚂蚁运动的初末位置之间的长度为2倍直径可以得出位移大小为
故选D。
【分析】利用轨迹长度可以求出路程的大小,利用初末位置之间的距离可以求出位移的大小。
2.【答案】D
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AB.物体做匀减速直线运动,根据邻差公式有,可得加速度大小为,根据平均速度公式可知物体通过B点时的速度为,根据速度公式可知C点的速度为,故AB错误;
CD.根据速度位移公式可知,可得C、D间的距离为,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】物体做匀减速直线运动,利用邻差公式可以求出加速度的大小,利用平均速度公式可以求出经过B点速度的大小,结合速度公式可以求出经过C点速度的大小,利用速度位移公式可以求出CD之间距离的大小。
3.【答案】A
【知识点】加速度
【解析】【解答】加速度是矢量,速度大小已知,末速度方向存在两种情况,选取不同正方向,计算得到的加速度符号会对应改变。
规定初速度方向为正方向:初速度 ,时间 ,末速度大小为,末速度可取 或者 。由加速度定义 ,末速度与初速度同向:
末速度与初速度反向:
若规定初速度方向为负方向:初速度 ,末速度可取 或者 。
末速度与初速度同向:,末速度与初速度反向:
综合可得加速度可取:、、、。
故答案为:A;
【分析】A、考查加速度矢量计算,无论选取哪种正方向,都无法得到,该加速度不可能。
B、考查速度矢量的双向性,把初速度取为负方向,末速度同向减速,可以算出。
C、考查加速度定义,初速度取负方向,末速度反向,能够算出。
D、考查匀变速直线运动,质点先减速到零再反向加速,初速度取正方向,末速度取,可得到。
4.【答案】D
【知识点】平均速度;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.在速度时间图像中,图像与时间轴围成的面积表示位移。前内,由于甲图线与时间轴围成的面积大于乙图线与时间轴围成的面积,说明甲的位移大于乙的位移,又因为两车同时同地出发,甲运动的位移大于乙运动的位移,所以甲在乙的前方,两车没有相遇,故A错误;
B.图像中,由于速度的符号代表运动的方向,速度始终为正,说明甲车一直沿正方向运动,第末,甲车不会回到出发点,故B错误;
C.根据图像与时间轴围成的面积表示位移,前内,根据图线面积可知 甲运动的位移大于乙运动的位移 ,根据位移与时间的比值可知甲的平均速度公式大于乙的平均速度,故C错误;
D.在图像中,图像的斜率表示加速度。根据图线斜率可知甲在内的加速度,加速度大小为;根据图线斜率可知乙的加速度,所以第末,甲、乙两车的加速度大小相等,故D正确。
故选D。
【分析】利用图线面积可以比较两车的位移大小,结合时间可以比较平均速度的大小;利用位移的大小可以判别两车的位置关系;利用速度的符号可以判别运动的方向;利用图线斜率可以比较加速度的大小。
5.【答案】D
【知识点】质点;位移与路程;瞬时速度
【解析】【解答】A. "55千米"是大桥的总长度,对应汽车行驶的路径长度,指的是路程,不是位移,该选项错误。
B. "100公里/小时"是设计的最高行驶速度,指的是瞬时速度的大小,不是平均速度,该选项错误。
C. "3小时以上"描述的是行驶过程持续的时长,指的是时间间隔,不是时刻,该选项错误。
D. 研究汽车从珠海到香港的运动轨迹时,汽车的大小和形状相对于全程的距离可以忽略不计,因此可以将汽车看成质点,该选项正确。
故答案为:D
【分析】本题考查运动学的基本概念,涉及位移与路程、平均速度与瞬时速度、时间与时刻、质点的判断。位移是从初位置到末位置的有向线段,路程是运动轨迹的长度;瞬时速度对应某一位置或时刻的速度,平均速度对应一段位移或时间的速度;时刻是时间轴上的一个点,时间间隔是两个时刻之间的时长;当物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略时,可将物体视为质点。
6.【答案】B
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AB.由于物体做匀变速直线运动,相邻相同时间的位移之差等于常数,根据邻差公式,可得物体的加速度大小为
故A错误,B正确;
CD.根据平均速度公式可知物体通过B点的速度为
根据速度公式可知物体通过C点的速度为
故CD错误。
故选B。
【分析】利用邻差公式可以求出物体加速度的大小;利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小,结合速度公式可以求出物体经过C点的速度大小。
7.【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】AC.图像坐标代表物体的位置,初末坐标的差值可以求出位移的大小,根据坐标的差值可知5s内A的位移大于B的位移,根据位移与时间的比值可知A的平均速度大,故AC错误;
B.由图像初始坐标可知物体A从坐标原点出发,物体B从距坐标原点5m的位置开始运动,且A晚出发3s,两者运动的初始位置、出发时间都不相同,故B错误;
D.图像的斜率表示速度,斜率的符号代表速度的方向,根据3s后斜率均为正,且A的斜率大于B的斜率,所以3s后两物体的运动方向相同,且,故D正确。
故选D。
【分析】利用图像坐标可以求出物体运动的位移,结合时间可以比较平均速度的大小;利用图像初始坐标可以判别出发的位置;利用图像斜率可以比较速度的大小及方向。
8.【答案】A
【知识点】平均速度;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.在速度时间图像中由于图像与时间轴所为时间代表位移,在0~t3时间内由于面积相等,所以甲乙的位移相等,结合两者时间相等可知甲、乙的平均速度相等,均等于,A正确;
B.由于图像斜率代表加速度,根据斜率的符号可知甲在0~t1时间内的加速度向正方向,乙在t2~t3时间内的加速度向负方向,二人的加速度不相同,B错误;
C.由于匀变速直线运动中物体的平均速度等于初末速度之和的一半,根据匀变速直线运动的规律可知甲在0~t1时间内的平均速度等于乙在0~t2时间内的平均速度,C错误;
D.在t3时刻,由于甲乙沿正方向运动且速度出现0,不再向前运动,所以甲、乙都离出发点最远,D错误。
故选A。
【分析】利用图像面积代表位移,利用位移与时间的比值可以比较平均速度;利用图像斜率的符号可以判别加速度的符号;利用物体的初末速度可以比较匀变速直线运动的平均速度;利用图像面积的大小可以判别甲乙运动的最远位置。
9.【答案】A,C
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】A. 地面上的人看到飞机飞过,观察的是飞机相对于地面的运动,是以地面为参考系,该选项正确。
B. 飞行员看到天安门向后掠过,观察的是天安门相对于飞机的运动,是以飞机为参考系,不是地面,该选项错误。
C. 飞机编队保持整齐队形飞行,各飞机之间的相对位置没有变化,因此以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的,该选项正确。
D. 由上述分析,以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的,该选项错误。
故答案为:AC
【分析】本题考查参考系的选择与相对运动的判断。参考系是描述物体运动时选定的参照标准,选择不同的参考系,对同一物体运动的描述可能不同。判断物体是运动还是静止,要看物体相对于参考系的位置是否发生变化。
10.【答案】B,C
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的位移与速度的关系;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A.已知该过程为匀加速直线运动,由于匀变速直线运动的平均速度为初末速度之和的一半,根据匀加速直线运动平均速度的公式可知ac段的平均速度为
根据速度位移公式可知ac段的中间位置的瞬时速度为
从图中可以看出b是ac段的中间位置,故,由于
所以ac段的平均速度小于b点的瞬时速度,故A错误;
B.已知初速度为零的匀加速直线运动,根据位移公式可知通过相邻相等时间内的位移之比为,所以b点为ae段的中间时刻。由于中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度,所以ae段的平均速度等于b点的瞬时速度,故B正确;
C.初速度为零的匀加速直线运动,根据位移公式可知通过连续相等的位移所用的时间之比为,已知通过ab段的时间为t,则通过ce段的时间为,故C正确;
D. 根据速度位移公式可得汽车通过b、c、d、e的速度大小之比为,故D错误。
故选BC。
【分析】利用平均速度公式可以求出中间时刻瞬时速度的大小;利用速度位移公式可以求出中间位置瞬时速度的大小;利用初速度为0的位移公式可以求出运动的时间及中间时刻的瞬时速度大小;利用速度位移公式可以求出瞬时速度的大小。
11.【答案】B,D
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A.刹车后的位移满足,结合匀减速直线运动的位移公式
可知车刹车时的初速度和加速度大小分别为,,故A错误;
BC.根据速度公式可知汽车刹车到停下所用时间为
根据位移公式可知刹车后3s内的位移为
根据位移公式可知刹车后6s内的位移为,故B正确,C错误;
D.根据逆向思维可知,根据初速度为0的位移公式可知最后3s的位移为
则刹车后前3s的位移与最后3s的位移比为,故D正确。
故选BD。
【分析】利用匀减速直线运动的位移公式结合位移与时间的表达式可以求出初速度和加速度的大小,结合速度公式可以求出减速的时间,结合位移公式可以求出刹车后的位移大小;利用逆运动及位移公式可以求出最后3s内的位移大小。
12.【答案】B,D
【知识点】平均速度;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】设加速度为,根据匀变速直线运动的推论:连续相等时间内的位移差为恒量,即,其中。第5s内与第2s内的位移差为,代入数据
解得。
A. 由上述计算,加速度为,该选项正确。
B. 匀变速直线运动中,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。第2s内的平均速度等于1.5s末的瞬时速度,。
第3s末的速度,该选项正确。
C. 第2s内位移为2.5m,时间为1s,平均速度,该选项错误。
D. 第3s初到第4s末的时间间隔为2s,这段时间的中间时刻为第3s末,平均速度等于第3s末的瞬时速度5m/s,因此两秒内位移,该选项正确。
故答案为:BD
【分析】本题考查匀变速直线运动的规律及推论的应用。利用连续相等时间内的位移差公式,可求解加速度;匀变速直线运动中,某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,利用该推论可快速求解不同时刻的瞬时速度和某段时间内的位移。
13.【答案】(1)交流电;0.02
(2)A;C
(3)B;D
(4)0.30;0.40
【知识点】加速度;探究小车速度随时间变化的规律;瞬时速度;用打点计时器测速度
【解析】【解答】(1)常用的电磁打点计时器和电火花打点计时器使用的是交流电;
电源频率为50Hz,则每隔打一个点。
故答案为:交流电;0.02
(2)AB.电压合适的50Hz交流电源,A正确,B错误;
C.刻度尺用来测纸带上计数点间的距离,C正确;
D.打点计时器就是计时仪器,不需要秒表,D错误;
E.实验是“探究小车速度随时间变化的规律”的,因此不需要天平测小车和钩码的质量,E错误。
故答案为:AC。
(3)A.先释放小车,再接通电源,这样纸带利用率很低,纸带上会得到很少的数据,会产生较大的实验误差,A错误;
B.先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车,纸带会得到充分利用,纸带上会得到更多的数据,会减小实验误差,B正确;
CD.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,小车会在长木板上运动更长的距离,纸带上会打出更多的计数点,从而得到更多的数据,C错误,D正确。
故答案为:BD。
(4)①纸带上相邻两个计数点之间还有4个点未画出,由在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得,打点计时器打下C点时小车的速度大小为
②由匀变速直线运动的推论和纸带所示数据算出小车的加速度大小为
故答案为:①0.30②0.40
【分析】(1):依据打点计时器工作原理(交流电驱动)和周期与频率的数学关系,确定电源类型和打点间隔。
(2):从实验仪器需求出发,分析各器材在“测速度”实验中的作用(交流电源供电、刻度尺测距离等 ),筛选必需器材。
(3):围绕实验操作规范,理解先通电后放小车可多打点、小车靠近打点计时器能多获取数据,判断操作正误。
(4):利用“中间时刻瞬时速度等于平均速度”求瞬时速度,用“逐差法”(基于匀变速直线运动推论 )求加速度,将纸带数据转化为速度、加速度物理量。
(1)[1]常用的电磁打点计时器和电火花打点计时器使用的是交流电。
[2]电源频率为50Hz,则每隔
打一个点。
(2)AB.电压合适的50Hz交流电源,A正确,B错误;
C.刻度尺用来测纸带上计数点间的距离,C正确;
D.打点计时器就是计时仪器,不需要秒表,D错误;
E.实验是“探究小车速度随时间变化的规律”的,因此不需要天平测小车和钩码的质量,E错误。
故选AC。
(3)A.先释放小车,再接通电源,这样纸带利用率很低,纸带上会得到很少的数据,会产生较大的实验误差,A错误;
B.先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车,纸带会得到充分利用,纸带上会得到更多的数据,会减小实验误差,B正确;
CD.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,小车会在长木板上运动更长的距离,纸带上会打出更多的计数点,从而得到更多的数据,C错误,D正确。
故选BD。
(4)①[1]纸带上相邻两个计数点之间还有4个点未画出,由在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得,打点计时器打下C点时小车的速度大小为
②[2]由匀变速直线运动的推论和纸带所示数据算出小车的加速度大小为
14.【答案】(1)汽车初速度
汽车在0~2s内的位移大小为32m,根据位移公式有
解得
(2)汽车在静止前t3=1s内的位移,利用逆向思维,根据位移公式有
解得
(3)汽车停止运动的时间
则0~6s内汽车的位移
解得
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【分析】(1)汽车刹车做匀减速直线运动,利用位移公式可以求出加速度的大小;
(2)汽车做匀减速直线运动,利用位移公式结合逆运动可以求出位移的大小;
(3)汽车做匀减速直线运动,利用位移公式可以求出减速位移的大小。
(1)汽车初速度
汽车在0~2s内的位移大小为32m,根据位移公式有
解得
(2)汽车在静止前t3=1s内的位移,利用逆向思维,根据位移公式有
解得
(3)汽车停止运动的时间
则0~6s内汽车的位移
解得
15.【答案】(1)由匀加速直线运动速度公式得
解得
(2)在匀加速阶段,有
匀速阶段有
根据题意
解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【分析】(1)本小问考查匀加速直线运动的速度公式。机器狗先做初速度为零的匀加速直线运动,4s后达到最大速度,之后匀速运动,根据匀变速直线运动的速度与时间关系式,代入加速度和加速时间即可求出最大速度。
(2)本小问考查匀变速直线运动与匀速直线运动的位移计算。先计算匀加速阶段的位移,用总位移减去匀加速位移得到匀速阶段的位移,结合匀速运动的速度公式求出匀速运动的时间,加速时间与匀速时间相加即为总运动时间。
(1)由匀加速直线运动速度公式得
解得
(2)在匀加速阶段,有
匀速阶段有
根据题意
解得
16.【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
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