1. 一列火车从青岛站出发,加速行驶一段时间后开始匀速行驶.过了一段时间,火车到达下一个车站.乘客上下车后,火车又加速,一段时间后再次开始匀速行驶,可以近似地刻画出火车在这段时间内速度随时间变化情况的图象是(

A.
B.
C.
D.
B
)A.
B.
C.
D.
答案
1. B
解析
【分析】
要解决这道题,我们需要结合火车的运动过程,逐阶段分析速度随时间的变化:
1. 火车从青岛站出发,首先是加速行驶,此时速度从0开始逐渐增大;
2. 加速后进入匀速行驶阶段,速度保持恒定不变;
3. 到达车站时,火车需要减速停车,速度逐渐减小到0;
4. 乘客上下车的过程中,火车静止,速度维持0不变;
5. 之后火车再次启动加速,速度从0开始逐渐增大;
6. 加速完成后再次进入匀速行驶阶段,速度保持恒定。
我们需要从选项中找到完全符合这一速度变化过程的图像。
【解析】
逐一分析每个选项:
选项A:初始阶段是匀速行驶,不符合火车从车站出发先加速的过程,排除;
选项B:先加速(速度从0上升),再匀速(速度不变),接着减速(速度降到0),停留(速度为0),然后再次加速(速度上升),最后匀速(速度不变),完全匹配火车的运动过程;
选项C:最后阶段没有匀速行驶的过程,不符合题意,排除;
选项D:全程速度保持不变,与火车加速、减速、停车的实际运动不符,排除。
因此只有选项B符合要求。
【答案】
B
【知识点】
速度-时间图像、运动状态分析
【点评】
本题结合生活中火车的实际运动场景,考查对速度随时间变化规律的理解,需要将物理运动过程与图像特征对应起来,注重理论联系实际。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,我们需要结合火车的运动过程,逐阶段分析速度随时间的变化:
1. 火车从青岛站出发,首先是加速行驶,此时速度从0开始逐渐增大;
2. 加速后进入匀速行驶阶段,速度保持恒定不变;
3. 到达车站时,火车需要减速停车,速度逐渐减小到0;
4. 乘客上下车的过程中,火车静止,速度维持0不变;
5. 之后火车再次启动加速,速度从0开始逐渐增大;
6. 加速完成后再次进入匀速行驶阶段,速度保持恒定。
我们需要从选项中找到完全符合这一速度变化过程的图像。
【解析】
逐一分析每个选项:
选项A:初始阶段是匀速行驶,不符合火车从车站出发先加速的过程,排除;
选项B:先加速(速度从0上升),再匀速(速度不变),接着减速(速度降到0),停留(速度为0),然后再次加速(速度上升),最后匀速(速度不变),完全匹配火车的运动过程;
选项C:最后阶段没有匀速行驶的过程,不符合题意,排除;
选项D:全程速度保持不变,与火车加速、减速、停车的实际运动不符,排除。
因此只有选项B符合要求。
【答案】
B
【知识点】
速度-时间图像、运动状态分析
【点评】
本题结合生活中火车的实际运动场景,考查对速度随时间变化规律的理解,需要将物理运动过程与图像特征对应起来,注重理论联系实际。
【难度系数】
0.7
2. 均匀地向一个容器内注水,在注满水的过程中,水面的高度$h$与时间$t$之间的关系如图所示,则该容器是(


A.
B.
C.
D.
D
)A.
B.
C.
D.
答案
2. D
解析
【分析】
首先明确均匀注水的特点:单位时间内注入容器的水量恒定。水面高度$h$与时间$t$的关系图像中,线段的斜率代表水面上升的速度:斜率越大,水面上升越快,说明容器对应部分的横截面积越小;斜率越小,水面上升越慢,说明容器对应部分的横截面积越大。我们需要根据图像的斜率变化,对应找到横截面积符合变化规律的容器,从而确定答案。
【解析】
均匀注水时,相同时间内注入的水量相等。设注水速度为$v$,容器横截面积为$S$,时间$t$内注水量$Q=vt=S\Delta h$,可得$\Delta h=\frac{v}{S}t$,即$h-t$图像的斜率为$\frac{v}{S}$,斜率与容器横截面积$S$成反比。
观察题目中的$h-t$图像,水面上升过程是先慢(斜率小,对应容器横截面积大)、再快(斜率大,对应容器横截面积小)、再慢(斜率小,对应容器横截面积大),说明容器形状为下部较粗,中部较细,上部较粗,符合该特征的是选项D。
【答案】
D
【知识点】
函数图像的实际应用;注水问题的图像分析
【点评】
本题考查函数图像在实际情境中的应用,核心是理解水面上升速度与容器横截面积的反比关系,需要将数学图像的斜率意义与物理注水过程结合分析,锻炼学生的数形结合能力。
【难度系数】
0.6
首先明确均匀注水的特点:单位时间内注入容器的水量恒定。水面高度$h$与时间$t$的关系图像中,线段的斜率代表水面上升的速度:斜率越大,水面上升越快,说明容器对应部分的横截面积越小;斜率越小,水面上升越慢,说明容器对应部分的横截面积越大。我们需要根据图像的斜率变化,对应找到横截面积符合变化规律的容器,从而确定答案。
【解析】
均匀注水时,相同时间内注入的水量相等。设注水速度为$v$,容器横截面积为$S$,时间$t$内注水量$Q=vt=S\Delta h$,可得$\Delta h=\frac{v}{S}t$,即$h-t$图像的斜率为$\frac{v}{S}$,斜率与容器横截面积$S$成反比。
观察题目中的$h-t$图像,水面上升过程是先慢(斜率小,对应容器横截面积大)、再快(斜率大,对应容器横截面积小)、再慢(斜率小,对应容器横截面积大),说明容器形状为下部较粗,中部较细,上部较粗,符合该特征的是选项D。
【答案】
D
【知识点】
函数图像的实际应用;注水问题的图像分析
【点评】
本题考查函数图像在实际情境中的应用,核心是理解水面上升速度与容器横截面积的反比关系,需要将数学图像的斜率意义与物理注水过程结合分析,锻炼学生的数形结合能力。
【难度系数】
0.6
3. 如图所示是一人骑自行车和一人骑摩托车沿相同路线,由甲地到乙地行驶过程中路程随时间变化的图象.请你根据图象回答下列问题:

(1)谁出发较早?早多长时间?谁到达乙地较早?早到多长时间?
(2)两人在途中行驶的速度分别是多少?
(3)指出在什么时间段内两车均行驶在途中(不包括端点)?在这一时间段内请你分别按下列要求写出具体时间段:
①自行车行驶在摩托车前面;
②自行车与摩托车相遇;
③自行车行驶在摩托车后面.
(1)谁出发较早?早多长时间?谁到达乙地较早?早到多长时间?
(2)两人在途中行驶的速度分别是多少?
(3)指出在什么时间段内两车均行驶在途中(不包括端点)?在这一时间段内请你分别按下列要求写出具体时间段:
①自行车行驶在摩托车前面;
②自行车与摩托车相遇;
③自行车行驶在摩托车后面.
答案
3. 解:(1)骑自行车者出发较早,早 3 小时;骑摩托车者到达乙地较早,早到 3 小时。
(2)骑自行车者的速度为 10(千米/时),骑摩托车者的速度为 40(千米/时)。
(3)3~5(不包括 3 和 5)小时内两车均行驶在途中。
①3~4(不包括 3 和 4)小时内自行车行驶在摩托车前面;
②在第 4 小时自行车与摩托车相遇;
③4~5(不包括 4 和 5)小时内自行车行驶在摩托车后面。
(2)骑自行车者的速度为 10(千米/时),骑摩托车者的速度为 40(千米/时)。
(3)3~5(不包括 3 和 5)小时内两车均行驶在途中。
①3~4(不包括 3 和 4)小时内自行车行驶在摩托车前面;
②在第 4 小时自行车与摩托车相遇;
③4~5(不包括 4 和 5)小时内自行车行驶在摩托车后面。
解析
【分析】
首先观察路程-时间图象的横轴(时间)和纵轴(路程):
1. 对于出发和到达时间:看图象起点和终点的时间,自行车起点在0时,摩托车在3时,所以自行车出发早;自行车终点在8时,摩托车在5时,所以摩托车到达早,计算时间差即可。
2. 速度计算:根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,分别找出两车行驶的总路程和所用时间,代入计算。
3. 两车均在途中的时间段:是摩托车出发(3时)到摩托车到达乙地(5时)的时间段;再看图象交点(4时,40千米),以此为分界,分析前后时间段两车的位置关系:交点前自行车路程更高,交点时相遇,交点后摩托车路程更高。
【解析】
(1) 从图象可知:
骑自行车者在0时出发,骑摩托车者在3时出发,所以骑自行车者出发较早,早$3-0=3$小时;
骑自行车者在8时到达乙地,骑摩托车者在5时到达乙地,所以骑摩托车者到达乙地较早,早到$8-5=3$小时。
(2) 根据速度公式$v=\frac{s}{t}$:
骑自行车者行驶的路程$s=80$千米,时间$t=8$小时,速度$v_{自行车}=\frac{80}{8}=10$千米/时;
骑摩托车者行驶的路程$s=80$千米,行驶时间$t=5-3=2$小时,速度$v_{摩托车}=\frac{80}{2}=40$千米/时。
(3) 摩托车3时出发,5时到达,所以在$3<t<5$(不包括3和5)小时内两车均行驶在途中:
① 在$3<t<4$(不包括3和4)小时内,自行车的路程图象在摩托车上方,说明自行车行驶在摩托车前面;
② 在$t=4$小时时,两车路程图象相交,此时路程均为40千米,自行车与摩托车相遇;
③ 在$4<t<5$(不包括4和5)小时内,摩托车的路程图象在自行车上方,说明自行车行驶在摩托车后面。
【答案】
(1) 骑自行车者出发较早,早3小时;骑摩托车者到达乙地较早,早到3小时。
(2) 骑自行车者的速度为10千米/时,骑摩托车者的速度为40千米/时。
(3) 3~5(不包括3和5)小时内两车均行驶在途中。
①3~4(不包括3和4)小时内自行车行驶在摩托车前面;
②在第4小时自行车与摩托车相遇;
③4~5(不包括4和5)小时内自行车行驶在摩托车后面。
【知识点】
路程-时间图象,速度计算,相遇问题
【点评】
本题主要考查对路程-时间图象的理解与应用,解题关键是从图象中提取时间、路程信息,结合速度公式分析计算,同时通过图象交点判断相遇时刻,明确不同时间段两车的位置关系,培养学生的读图分析能力。
【难度系数】
0.6
首先观察路程-时间图象的横轴(时间)和纵轴(路程):
1. 对于出发和到达时间:看图象起点和终点的时间,自行车起点在0时,摩托车在3时,所以自行车出发早;自行车终点在8时,摩托车在5时,所以摩托车到达早,计算时间差即可。
2. 速度计算:根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,分别找出两车行驶的总路程和所用时间,代入计算。
3. 两车均在途中的时间段:是摩托车出发(3时)到摩托车到达乙地(5时)的时间段;再看图象交点(4时,40千米),以此为分界,分析前后时间段两车的位置关系:交点前自行车路程更高,交点时相遇,交点后摩托车路程更高。
【解析】
(1) 从图象可知:
骑自行车者在0时出发,骑摩托车者在3时出发,所以骑自行车者出发较早,早$3-0=3$小时;
骑自行车者在8时到达乙地,骑摩托车者在5时到达乙地,所以骑摩托车者到达乙地较早,早到$8-5=3$小时。
(2) 根据速度公式$v=\frac{s}{t}$:
骑自行车者行驶的路程$s=80$千米,时间$t=8$小时,速度$v_{自行车}=\frac{80}{8}=10$千米/时;
骑摩托车者行驶的路程$s=80$千米,行驶时间$t=5-3=2$小时,速度$v_{摩托车}=\frac{80}{2}=40$千米/时。
(3) 摩托车3时出发,5时到达,所以在$3<t<5$(不包括3和5)小时内两车均行驶在途中:
① 在$3<t<4$(不包括3和4)小时内,自行车的路程图象在摩托车上方,说明自行车行驶在摩托车前面;
② 在$t=4$小时时,两车路程图象相交,此时路程均为40千米,自行车与摩托车相遇;
③ 在$4<t<5$(不包括4和5)小时内,摩托车的路程图象在自行车上方,说明自行车行驶在摩托车后面。
【答案】
(1) 骑自行车者出发较早,早3小时;骑摩托车者到达乙地较早,早到3小时。
(2) 骑自行车者的速度为10千米/时,骑摩托车者的速度为40千米/时。
(3) 3~5(不包括3和5)小时内两车均行驶在途中。
①3~4(不包括3和4)小时内自行车行驶在摩托车前面;
②在第4小时自行车与摩托车相遇;
③4~5(不包括4和5)小时内自行车行驶在摩托车后面。
【知识点】
路程-时间图象,速度计算,相遇问题
【点评】
本题主要考查对路程-时间图象的理解与应用,解题关键是从图象中提取时间、路程信息,结合速度公式分析计算,同时通过图象交点判断相遇时刻,明确不同时间段两车的位置关系,培养学生的读图分析能力。
【难度系数】
0.6
1. 如图是自行车行驶路程与时间的关系图,则整个行驶过程的平均速度是(

A.$20\ \mathrm{km/h}$
B.$40\ \mathrm{km/h}$
C.$15\ \mathrm{km/h}$
D.$25\ \mathrm{km/h}$
C
)A.$20\ \mathrm{km/h}$
B.$40\ \mathrm{km/h}$
C.$15\ \mathrm{km/h}$
D.$25\ \mathrm{km/h}$
答案
1. C
解析
【分析】
要计算整个行驶过程的平均速度,需明确平均速度的定义:平均速度等于总路程与总时间的比值。首先从折线统计图中提取关键信息:总路程为60km,总时间为4h,再代入公式计算即可得到结果,进而匹配正确选项。
【解析】
由图像可知,自行车行驶的总路程$ s = 60\ \mathrm{km} $,总时间$ t = 4\ \mathrm{h} $。
根据平均速度公式$ v = \frac{s}{t} $,代入数据可得:
$ v = \frac{60\ \mathrm{km}}{4\ \mathrm{h}} = 15\ \mathrm{km/h} $
因此应选C选项。
【答案】
C
【知识点】
平均速度计算、折线统计图读取
【点评】
本题核心考查平均速度的计算逻辑,需注意平均速度是总路程与总时间的比值,不受行驶过程中速度变化、停留阶段的干扰,只需准确提取总路程和总时间即可完成计算,属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
要计算整个行驶过程的平均速度,需明确平均速度的定义:平均速度等于总路程与总时间的比值。首先从折线统计图中提取关键信息:总路程为60km,总时间为4h,再代入公式计算即可得到结果,进而匹配正确选项。
【解析】
由图像可知,自行车行驶的总路程$ s = 60\ \mathrm{km} $,总时间$ t = 4\ \mathrm{h} $。
根据平均速度公式$ v = \frac{s}{t} $,代入数据可得:
$ v = \frac{60\ \mathrm{km}}{4\ \mathrm{h}} = 15\ \mathrm{km/h} $
因此应选C选项。
【答案】
C
【知识点】
平均速度计算、折线统计图读取
【点评】
本题核心考查平均速度的计算逻辑,需注意平均速度是总路程与总时间的比值,不受行驶过程中速度变化、停留阶段的干扰,只需准确提取总路程和总时间即可完成计算,属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
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