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- 2021-06-01 发布
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2019-2020学年度上学期省六校协作体高一10月份月考联考
物理试卷
一.单项选择题(共8小题,每题4分)
1.下列情形中,可将运动员简化为质点的是( )
A. 研究跨栏运动员的跨栏动作
B. 研究跳高运动员越过横杆的姿势
C. 研究跳水运动员在空中的翻腾动作
D. 研究运动员传递奥运火炬的运动轨迹
【答案】D
【解析】
试题分析:研究运动员的跨栏动作时,人的大小形状是不能忽略的,故不能看作质点; 故A错误;研究跳高运动员跨过横杆的动作时,人的大小和形状是不能忽略的,故B错误; 研究的是运动员的翻腾动作,故人的大小和形状不能忽略,故C错误;研究运动员传递火炬时的运动轨迹时,人的大小和形状相对轨迹来说可以忽略,运动员可以看作质点,故D正确; 故选D.
考点:质点
【名师点睛】本题考查学生对质点这个概念的理解,关键是知道物体能看成质点时的条件,看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响,物体的大小体积能否忽略。
2.关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度增大,速度不会减小
B. 物体的加速度方向为正向,速度一定增大
C. 加速度方向与速度变化量方向一定相同
D. 加速度和速度大小不能同时为零
【答案】C
【解析】
【详解】AB.当加速度与速度方向相反时,物体的加速度增大,速度减小,故AB错误。
C.根据定义式 知,加速度方向与速度变化量方向一定相同,故C正确。
D.物体静止时,加速度和速度大小同时为零,故D错误。
3. 从某高处由静止释放一粒小石子,经过1s从同一点再由静止释放另一粒小石子,不计空气阻力,则在它们落地之前的任一时刻
A. 两粒石子间的距离将保持不变,速度之差保持不变
B. 两粒石子间的距离将不断增大,速度之差保持不变
C. 两粒石子间的距离将不断增大,速度之差也越来越大
D. 两粒石子间距离将不断减小,速度之差也越来越小
【答案】B
【解析】
当第一个石子运动的时间为t时,第二个石子运动的时间为(t-1).
h1=gt2①
v1=gt②
h2=g(t-1)2③
v2=g(t-1)④
由①③得:Δh=gt-g
由②④得:Δv=g
因此,Δh随t增大,Δv不变,B选项正确.
4.如图所示,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移一时间(x﹣t)图象.由图可知( )
A. 在时刻t1,a车追上b车
B. 在时刻t2,a车的加速度大于b车的加速度
C. 在t1到t2这段时间内,a和b两车的平均速度不等
D. 在t1到t2这段时间内,a和b两车的位移相等
【答案】D
【解析】
【详解】A. 由图知在时刻t1,a、b两车的位置坐标相同,到达同一位置,而开始时b的位移大于a的位移,所以时刻t1,b车追上a车,故A错误。
B. a做做匀速运动,加速度为零,b做变速运动,加速度不为零,所以在时刻t2,a车的加速度小于b车的加速度,故B错误。
CD. 在t1到t2这段时间内,a和b两车初末位置相同,位移相同,所用时间也相同,故平均速度相同,故C错误D正确。
5.物体从高h处做自由落体运动,若通过后所用时间为t,则通过前所用时间为
A. t
B. 2t
C. t
D. (+1)t
【答案】D
【解析】
【详解】根据自由落体运动的位移公式h=gt2有:开始:;整个运动过程中h=g(t1+t)2,则:t1=(+1)t,故选D.
6.一辆汽车从车站由静止开出做匀加速直线运动,刚加速开出一会儿,司机发现一乘客未上车,便紧急制动做匀减速运动。汽车从加速启动到减速停止一共前进了20m,此过程中的最大速度为5m/s,则此过程汽车运动的时间为( )
A. 8s B. 6s C. 4s D. 2s
【答案】A
【解析】
【详解】根据平均速度推论知:
解得汽车运动的时间为:
A. 8s与计算结果相符,故A正确。
B. 6s与计算结果不符,故B错误。
C. 4s与计算结果不符,故C错误。
D. 2s与计算结果不符,故D错误。
7.有一种“傻瓜”相机的曝光时间是 0.02s。有位同学从墙面前某点, 使一个小石子自由落下,对小石子照相,得到如图的照片,由于小石子的运动,它在照片上留下一条模糊的径迹 AB,已知每块砖的平均厚度约为6cm,从这些信息估算该小石子下落的起点到 A 点的距离最接近于( )
A. 0.45m
B. 1.8m
C. 3.6m
D. 4.5m
【答案】B
【解析】
石子做自由落体运动,它留下径迹AB的对应运动时间即为照相机的曝光时间,设开始下落点为O.由照片可以看出,AB长对应两块砖的厚度,即AB的实际长度为:,设OA=h,则OB=h+0.12,根据,得从O到A的时间为:,从O到B的时间为:,又,联立解得:h=1.8m,故选B.
8.如图所示,A、B两物体相距s=5m,物体A以vA=5m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时的速度vB=10m/s,只在摩擦力作用下向右做匀减速运动,加速度a=-5m/s2,那么物体A追上物体B所用的时间为( )
A. 3s B. 8s C. 7s D. 10s
【答案】A
【解析】
【详解】物体A做匀速直线运动,t时间内通过的位移为:
xA=vAt=5t
设物体B速度减为零的时间为t1,有
在t1=2s的时间内,物体B的位移为
xB1==10m
物体A的位移为xA1=10m,由于xA1-s<xB1,故物体A未追上物体B;2s后,物体B静止不动,所以A追上B,还需再经过
所以需时间
A. 3s与计算结果相符,故A正确。
B. 8s与计算结果不符,故B错误。
C. 7s与计算结果不符,故C错误。
D. 10s与计算结果不符,故D错误。
二.多项选择题(全选对得4分,漏选得2分,错选不得分.)
9.将一个小石子以30m/s初速度从地面做竖直上抛运动(空气阻力不计,g = 10m/s2
).则以下说法中正确的是( )
A. 物体经过4s产生的位移是40m
B. 物体经过4s产生的路程是 50m
C. 物体在空中的运动时间是3s
D. 物体在2s末速度为10m/s
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB.石子到达最高点的时间为
上升的高度为
下落1s的位移为
所以物体经过4s产生的位移是
物体经过4s产生的路程是
故AB正确。
C.因不知道抛出高度,无法计算在空中时间,故C错误。
D. 物体在2s末速度
故D正确。
10.某辆电动汽车在一次刹车测试中刹车后位移与时间的关系式是x=12t-3t2(m),对该汽车的运动,以下说法正确的是( )
A. 刹车过程中的加速度大小为3m/s2
B. 刹车后5s内的位移为12m
C. 最后1s的位移为3m
D. 刹车后汽车经4s停下
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据位移与时间的关系式是x=12t-3t2,所以加速度为6m/s2,初速度为12m/s,故A错误。
BD.刹车总时间
所以刹车后5s内的位移就是刹车总位移
故B正确D错误。
C.最后1s即反向的第一秒,位移
故C正确。
11.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法,如建立物理模型法、理想实验法、极限思想法、微元法、控制变量法、类比法和科学假说法等等.以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
B. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
C. 在用打点计时器研究自由落体运动时,把重物在空气中的落体运动近似看做自由落体运动,这里采用了类比法
D. 根据平均速度定义式,当时间间隔非常非常小时,就可以用这一间隔内的平均速度表示间隔内某一时刻的瞬时速度,这应用了极限思想法
【答案】BD
【解析】
【详解】A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫建立物理模型法,故A错误。
B.
在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法,故B正确。
C. 在用打点计时器研究自由落体运动时,把重物在空气中的落体运动近似看做自由落体运动,这里采用了理想模型法,故C错误。
D. 根据平均速度定义式,当时间间隔非常非常小时,就可以用这一间隔内的平均速度表示间隔内某一时刻的瞬时速度,这应用了极限思想法,故D正确。
12.水平路面上有甲、乙两辆小车,它们从同一地点沿着同一方向做匀变速直线运动.在如图所示的图线中仅仅画出了两辆小车运动的前1.00s的情况,则下列说法正确的是( )
A. 两车相遇时甲车的速度为零
B. 1.00 s时刻两车相距最近
C. 相遇前两车在1.00 s时相距最远
D. 甲车的加速度大小为20 m/s2
【答案】AC
【解析】
【详解】A. 当两车相遇时,位移相等,图像的斜率代表加速度
解得: ,此时甲车速度
所以甲车已经停止,故A正确。
BC. 在两车速度相等前,甲的速度大于乙的速度,两车距离越来越大,当速度相等时,即1.0s时刻两车相距最远。故B错误C正确。
D.根据斜率可知,甲车加速度
故D错误。
三.实验题(共2小题.共14分)
13.如图所示是物体在做匀变速直线运动实验的纸带,设0点为计数点的起点,每5个点取一个计数点,标以1,2,3…所用电源频率为50Hz,那么相邻两个计数点之间的时间为_____s,请根据上图纸带提供的数据计算第一个计数点与起始点间的距离x1=____cm,物体经过第3个计数点的瞬时速度v3=______m/s,纸带加速度大小a=_____m/s2.
【答案】 (1). 0.1 (2). 3 (3). 1.05 (4). 3
【解析】
【详解】[1]所用电源频率为50Hz,每5个点取一个计数点,那么相邻两个计数点之间的时间为
[2]做匀变速直线运动中,在相等的时间内,相邻的位移之差相等,则有:
那么
[3][4]根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小
根据匀变速直线运动中时间中点速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小
再由运动学公式,则有:
14.某同学用如图1所示的装置来研究自由落体运动.
(1)下列有关操作的叙述正确的是_____
A.安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上
B.将打点计时器与直流4-6V低压电源连接
C.应先释放纸带,然后接通电源
D.释放纸带时应尽量让重物靠近打点计时器
(2)实验得到一条纸带,测得各点之间的距离如图2所示.已知电源频率为50Hz.从该纸带可知,重物加速度大小g=_______m/s2(保留三位有效数字).
【答案】 (1). AD (2). 9.63
【解析】
【详解】(1)[1] A.打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上,以减小摩擦力的影响,故A正确.
B.电磁打点计时器应该接在4-6V交流电源上,故B错误.
CD.开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止,先接通电源,再释放纸带,故C错误,D正确。
(2)[2] 已知电源频率为50Hz,则纸带中相邻两点间的时间间隔是0.02s,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小
三.计算题(共4小题38分。其中15题7分,16题9分,17题10分,18题12分。要求:书写工整,写出必要的文字说明)
15.气垫导轨上有很多小孔,气泵送来的压缩空气从小孔喷出,使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气,两者不会直接接触。这样滑块运动时受到的阻力很小,可忽略不计。为测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=3.0cm的遮光条,如图所示。滑块在倾斜的气垫导轨顶端由静止释放,先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间,△t1=0.012s,通过第二个光电门的时间△t2=0.01s,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间,△t=0.25s。求滑块的加速度大小。
【答案】2.0m/s2
【解析】
【详解】滑块经过第一个光电门时
滑块经过第二个光电门时
滑块的加速度
m/s2
16.一个小球在空中某个位置开始做自由落体运动,下落2s时砸碎一个水平放置在空中的薄板,并因此失去了的速度,之后小球经1.5s落地,求小球释放位置距地面的高度。(g 取10m/s2)
【答案】49.25m
【解析】
【详解】设2s末速度为 v1,碰后速度为 v2,根据运动学公式
v1=gt=20m/s
根据题意
v2=v1=12m/s
开始小球下落高度
x1==20m
后来小球下落高度
x2==29.25m
小球释放位置距地面的高度
x=x1+x2=49.25m
答:49.25m
17.一架战斗机完成任务后以v0=50m/s水平速度着陆,着陆后做加速度大小a1=5m/s2的匀减速直线运动,着陆t1=6s后接到紧急任务要求战斗机起飞执行新的任务,战斗机立即改为以a2=10m/s2加速度匀加速滑行,已知战斗机起飞的最小速度v=80m/s。求:
(1)战斗机从着陆到再次起飞所用的最少时间.
(2)若此战斗机停在一艘以10m/s运行的航母上,满足战斗机安全起飞的跑道最小长度.
【答案】(1)12s (2)245m
【解析】
【详解】(1)着陆t1=6s后的速度为:
再次起飞所需的时间为:
t2==s=6s
所以战斗机从着陆到再次起飞所用的总时间为:
t=t1+t2=12s
(2)设航母的运行速度为v2, 战斗机的位移为x。则
v2﹣v22=2ax
飞行时间为为
t3==7s
满足战斗机安全起飞该航母甲板的最小长度为:
L=x-v2 t3
解得:L= 245m。
答:(1)12s (2)245m
18.在平直的高速公路上,一辆巡逻车由静止开始启动,追赶前方1200m处正以40m/s的速度匀速行驶的违章卡车,巡逻车以5m/s2的加速度做匀加速运动,但行驶速度必须控制在vm=50m/s以内.问:
(1)在追赶的过程中,巡逻车和卡车的最大距离是多少?
(2)巡逻车需要多少时间才能追上卡车?
【答案】(1)1360m (2)145s
【解析】
【详解】(1)两车的速度相等时两车距离最大,此时对应运动的时间:
巡逻车的位移:
卡车的位移:
x2=v卡t=40×8 m=320m
此时两车相距的最大距离:
d=1200+x2﹣x1=1200+320﹣160=1360m
(2)设巡逻车需要时间t′追上卡车,此时卡车的位移:
x卡=v卡t′
巡逻车匀加速运动的时间:
t1= = s=10s
匀加速运动的位移:
x1′= at12=×5×102=250m
匀速运动的位移:
x1″=vm(t′﹣t1)
则巡逻车的位移:
x巡=x′+x″
巡逻车追上卡车时满足:
x巡=x卡+1200
解得:t′=145s,故巡逻车追上汽车,至少需要145s。
答:(1)1360m (2)145s