中牟县2023-2024学年高一上学期第三次考试物理试题
一、单选题(本题共7小题, 共28分)
1.下列说法正确的是( )
A. 力学中为了研究方便,所有体积小的物体都可以看成质点,质点是理想化模型
B. 伽利略和牛顿都采用了科学实验和逻辑推理相结合的方法研究物理问题
C. 加速度 是采用比值法定义的,这个式子说明加速度与速度的变化量成正比
D. 根据速度定义式 当时间△t非常小时, 可以表示物体在t时刻的瞬时速度,
这种定义方法采用了等效替代法
2.下列关于四种运动模型的分析, 说法正确的是( )
A. 子弹出枪口的瞬间对应的速度是平均速度
B. 磁悬浮列车在经过某个地标的过程中,可以看成质点
C. 把大地作为参考物, 乘船者看到山峰迎面而来
D. 篮球运动到最高点, 速度为0,加速度不为0
3.如图所示,一弹射游戏装置由固定在水平面上的弹射器和5个门组成,两相邻门间的距离均为 1m。 现滑块(可视为质点) 从O点弹出后做匀减速直线运动,全程不与门相碰且恰好停在门5的正下方。 已知滑块在门4 和5之间滑行的时间为1s,则下列说法正确的是( )
A. 滑块由门1滑至门5 所用的时间为 4s
B. 滑块的加速度大小为3m/s2
C. 滑块经过门1时的速度大小为4m/s
D. 滑块在门1和门5之间滑行的平均速度大小为1m/s
4.物体沿x轴做变速直线运动,其平均速度与时间的函数关系式是 下列说法正确的是( )
A. 物体从计时开始做匀加速直线运动 B. 物体的初速度v0=8m/s
C. 物体的加速度a=-4m/s2 D. 物体在 1s时速度大小为4m/s
5.如图所示是某物体做匀变速直线运动的速度时间图像,某同学根据图像得出以下分析结论:①物体始终沿正方向运动;②物体先向负方向运动,在t=2s后开始向正方向运动;③在t=2s前物体位于出发点负方向上,在t=2s后位于出发点正方向上;④前 4s内,在t=2s时物体距出发点最远。以上分析结论正确的是( )
A. 只有①③ B. 只有②③ C. 只有① D. 只有②④
6.甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的x-t图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. t=0时两物体的速度都为零
B. t1时刻乙车的加速度大于甲车的加速度
C. 0~t1时间内,甲乙两车的间距先增大后减小
D. 0~t1时间内,甲车的平均速度大于乙车的平均速度
7.物体做直线运动的图像可以灵活选取横纵轴所代表的物理量,下列说法正确的是( )
A.甲图中, 物体在0-t 这段时间内的位移等于
B. 乙图中,物体的加速度为1.0m/s2
C. 丙图中,物体在0-4s内速度先增大后减小
D. 丁图中,t=3s时物体的速度为25m/s
二、多选题(本题共3小题,共 18分)
8.如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力的关系图像(轻质弹簧未超过弹性限度),下列说法正确的是( )
A. 弹簧的原长为6cm
B. 弹簧的劲度系数为 100N/cm
C. 弹簧的长为0.12m时弹力的大小为5N
D. 该弹簧两端各加1N压力时,弹簧的长度为 5cm
9.汽车A和汽车B(均可视为质点) 在平直一公路上沿两平行车道同向行驶, A车在后(如图甲所示) 。 以某时刻作为计时起点,此时两车相距x = 12m。汽车A运动的x-t图像如图乙所示,汽车B运动的v-t图像如图丙所示。 下列说法正确的是( )
A. 汽车A由静止开始做匀加速直线运动
B. 汽车B在 0 ~6s内的位移大小为 24m
C. 在t=3s时,两车相距最远, 且最远距离20m
D. 若t=1s时, A车紧急制动(视为匀变速),要使A车追不上B车, 则A车的加速度大小应大于0.25m/s2
10.伽利略做了上百次实验,表明铜球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动。 如图所示,铜球从斜面上的O点由静止释放,斜面OD被分成四个长度相等的部分,即OA=AB=BC= CD,下列结论正确的是( )
A. 铜球到达B、D两点的速率之比为1:2
B. 物体从O到D的平均速度
C. 铜球通过AB段与CD段所用的时间之比为
D. 铜球通过每段长度相等的部分时,其速度增量相等
三、实验题(本题共2小题, 共14分)
11.某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。
(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持 状态。
(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。 由此图线可得该弹簧的原长x0= cm,劲度系数k= N/m。
(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤,弹簧秤上的示数如图丙所示时,该弹簧的伸长量为 cm。
12.用如图a所示的实验装置研究小车的匀变速直线运动,电源频率f=50Hz,从纸带上打出的点中选取某点为参考点O,在纸带上依次标记A、B、C、D四个计数点(相邻两计数点之间还有4个记录点未画出);如图b所示,因保存不当,纸带被污染,仅保留了A、B、D三点及其到O点的距离:
(1)下列实验步骤的正确顺序是 (用选项字母填写)。
A. 关闭电源,取出纸带
B. 把打点计时器固定在斜面上
C. 接通电源,待打点计时器工作稳定后释放小车, 打出纸带
D. 将小车停靠在打点计时器附近,让纸带穿过限位孔,并与小车尾部相连
(2) 利用上述信息可知:
①相邻两计数点的时间间隔为 s;
②打C点时小车的速度大小为 m/s(保留2位有效数字);
③小车的加速度大小计算结果为 m/s2(保留到小数点后2位)。
四、解答题(本大题共3小题, 共40分)
13(10分)屋檐边缘距水平地面7.2m高,从屋檐上落下的水滴作自由落体运动。已知屋檐上每隔T= 0.2s 落下一滴水,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1) 水滴落到地面时的速度大小;
(2)当第一滴水落到地面时,第二滴水距离地面的高度。
14、(15分)气球下挂一重物,以v0=10m/s的速度匀速上升, 当到达离地高h=175m处时, 悬挂重物的绳子突然断裂,并从此刻开始计时。 空气阻力不计,取g =10m/s2。重物在此后的运动过程中,求:
(1) 上升所能达到的最大离地高度;
(2) 落地的速度多大;
(3)经多长时间落到地面。
5(15分)平直公路上两车一前一后同向匀速行驶,前车B速度大小为72km/h,后车A速度大小为28.8km/h,当两车之间相距为28m时,前车开始以2m/s2的加速度刹车。 求:
(1) 两车之间的最大距离;
(2)后车追上前车所用时间;
(3)若两车在同一车道行驶,为避免追尾,前车刹车灯亮起时后车应至少以多大加速度开始刹车。
一、单选题
1. B 2. D 3. C 4. B 5. D 6. C 7. D
二、多选题
8. AD 9. BCD 10. BC
三、实验题(14分)
11.(1)由于弹簧挂上重物后处于竖直状态, 因此刻度值必须保持竖直状态。
(2)图像与横坐标的交点就是弹簧的原长, 因此该弹簧的原长x0=4cm。在F-x图像中,图像的斜率表示劲度系数, 因此劲度系数
(3) 根据F=kx,可得
12 (1)实验中,首先应固定打点计时器、穿好纸带,再接通电源释放小车,最后关闭电源、取出纸带, 故正确的顺序为: BDCA。
(2) ①电源的频率为50Hz,相邻两计数点之间还有4个记录点未画出,则相邻计数点间的时间间隔为
②匀变速直线运动某段中间时刻速度等于该段的平均速度,打C点时小车的速度大小为
③A、B中间时刻的速度为 则小车加速度为 代入数据解得a=2.41m/s2。
四、解答题
13(10分) (1) 设水滴落到地面时速度为v,有v2=2gh,得v=12m/s。
(2) 设水滴落地的时间为t, 有
得t= 1.2s,
当第一滴水落地时,第二滴水下落时间t'=1.0s,则第二滴水下落的高度
得 距离地面的高度Δh=(7.2-5)m= 2.2m。
14(15分)(1)绳子断裂后重物可继续上升的时间和上升的高度分别为
重物上升所能达到的最大离地高度为H=h+h =175m+5m =180m。
(2) 重物从最高处自由下落, 根据2gH= v2,
解得落地速度为1
(3) 重物从最高点自由下落所用时间为
从绳子突然断裂到重物落地所用的时间为t=t1+t 2=1s+6s=7s。
15(15分) (1) 根据题意可知,前车B的速度为
后车A的速度为
根据题意可知, 两车速度相等时,两车的距离最大,设此时的运动时间为t1,
则有
可得t1=6s,
此时,前车B的位移为
后车A的位移为
两车之间的最大距离
(2) 根据题意, 设前车B停止的时间为t2,
由v=v0+atī可得t2 =10s,
此时,前车B的位移为
后车A的位移为
则有
即在前车B停止时,后车A未追上前车,
设后车追上前车所用时间为t,
则有
(3)设后车的加速度大小为aA,
由上述分析可知,为避免碰撞,后车的刹车距离。
由 有
可得
即为避免追尾,前车刹车灯亮起时后车的加速度至少为0.25 m/s2。