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- 2021-06-02 发布
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2019-2020学年第一学期期中联考试卷
高一年级物理试卷
一.选择题(本题共12小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分。)
1.关于时刻和时间间隔,下列说法正确的是( )
A. 老师说:“明天早上8点钟上课,上课45分钟.”其中“8点钟上课”指的是时间间隔,“上课45分钟”指的是时刻
B. 小王迟到了,老师对他说:“为什么你现在才来?你早该到校了.”其中“你早该到校了”指的是到校的时间间隔
C. 小王说:“我早已从家里出来了,因为今天公共汽车晚点了.”其中“早已从家里出来了”指的是时间间隔
D. 老师说:“希望你下次一定要在7点50分之前半小时内到校.”其中“7点50分之前半小时内”指的是时间间隔
【答案】D
【解析】
【详解】A. “8点钟上课”对应时间轴上的一个点,即上课开始的时刻,而“上课45分钟”指的是上课所经历的时间,它对应时间轴上的一条线段,即时间间隔,故选项A不符合题意;
B.“你早该到校了”指的是小王应该到校的时刻,对应时间轴上的一个点,故选项B不符合题意;
C. “早已从家里出来了”指的是从家里出来的时刻,对应时间轴上的一个点,故选项C不符合题意;
D.“7点50分之前半小时内”对应时间轴上的一条线段,即时间间隔,故选项D符合题意.
2.下列对质点的理解不正确的是()
A. 质点是用来代替物体的有质量的点
B. 质点是理想化模型,它实际上是不存在的
C. 当物体的大小和形状对研究的问题没有影响或影响可以忽略时,物体可视为质点
D. 转动的物体一定不能看做质点
【答案】D
【解析】
【详解】A.质点是用来代替物体有质量的点,故选项A不符合题意;
B.质点是理想化模型,它实际上是不存在的,故选项B不符合题意;
C.当物体的形状和大小对我们研究的问题影响不大或者可以忽略时,物体可以看做一个有质量的点,即质点,与物体的大小无关,故选项C不符合题意;
D.当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,与物体是否转动无关,例如研究地球绕太阳公转,地球的大小和形状能忽略,可以看成质点;而研究地球自转时,形状不能忽略,此时地球不能看成质点,故选项D符合题意;
3.下图是物体做直线运动的x-t图像,下列说法正确的是( )
A. 0-4s的时间内物体做匀加速运动,8s-10s时间内做匀减速运动
B. 0-10s时间内物体速度的方向都相同
C. 4s-8s时间内物体静止
D. 整个过程中,物体运动的位移等于梯形的“面积”
【答案】C
【解析】
【详解】A.位移时间图像的斜率代表速度,所以0-4s的时间内图像斜率不变,物体匀速运动,同理8s-10s时间内做匀速运动,故A错误;
B. 0-4s和8s-10s图像斜率相反,速度方向相反,故B错误;
C. 4s-8s时间内物体静止在原点正方向2m处,故C正确;
D. 位移时间图像的面积不代表位移,故D错误。
故选C。
4.一质点始终向着一个方向做直线运动,在前 时间内平均速度为 v/2,后 时间内平均速度为 2v,则物体在 t 时间内的平均速度大小是( )
A. 3v/4 B. 3v/2 C. v D. 2v/3
【答案】C
【解析】
【详解】物体在 t 时间内的平均速度大小
A.3v/4,与结论不相符,选项A错误;
B. 3v/2,与结论不相符,选项B错误;
C. v,与结论相符,选项C正确;
D. 2v/3,与结论不相符,选项D错误;
5.滑雪运动员从雪坡上匀加速下滑,他依次通过a、b、c三个标志旗,已知ab=6m,bc=10m,人通过ab和bc所用时间都等于2s,则人过a、b、c三个标志旗的速度分别是( )
A. va=2m/s,vb=4m/s,vc=6m/s
B. va=2m/s,vb=3m/s,vc=4m/s
C. va=3m/s,vb=4m/s,vc=5m/s
D. va=3m/s,vb=5m/s,vc=7m/s
【答案】A
【解析】
【详解】根据推论ac段平均速度等于b点的瞬时速度,所以有:,加速度为:,根据,知va=2m/s,根据,知vc=6m/s,故A正确,BCD错误.
6.如图所示,A、B两物体(可视为质点)相距,物体A以的速度向右匀速运动;而物体B此时的速度,只在摩擦力作用下向右做匀减速运动,加速度大小为。那么物体A追上物体B所用的时间为( )
A. 7s B. 8s C. 9s D. 10s
【答案】B
【解析】
【详解】B速度减为零的时间
此时B的位移
A的位移
xA=vAt0=4×5m=20m
因为xA<xB+x,可知B速度减为零时A还未追上B,根据
x+xB=vAt
追及的时间
故B正确ACD错误。
故选B。
7.某同学在玩“蹦极”,如图所示,已知橡皮条自然状态的长度是20m,若不考虑空气阻力,从静止开始下落,g=10m/s2,则该同学( )
A. “蹦极”离地高度至少为20m
B. 下落前2s的平均速度大小是20m/s
C. 下落第3s末的瞬时速度大小是30m/s
D. 下落第1s末的瞬时速度大小是10m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题可知,该同学做自由落体运动的时间:
t0= =2s
运动位移20m,此时具有最大速度,之后向下减速,所以向下位移大于20m,故A错误.
B.2s内的位移恰好是20m,则2s内的平均速度:
=10m/s
故B错误;
C.2s末橡皮绳拉直,2s后该同学不再做自由落体运动,所以3s末的速度不是:
v3=gt3=10×3m/s=30m/s
故C错误;
D. 下落1s末的瞬时速度
故D正确.
8.一辆汽车在平直公路上做刹车实验,t=0时刻起运动过程的位移x(m)与速度v(m/s)的关系式为,下列分析正确的是( )
A. 上述过程的加速度大小为10m/s2 B. 刹车过程持续的时间为5s
C. t=0时刻的初速度为10m/s D. 刹车过程的位移为5m
【答案】C
【解析】
【详解】A.设汽车加速度大小为a,位移为x时的瞬时速度为v,由得,所以,,解得a=5 m/s2,v0=10 m/s,A错误;
B.刹车过程持续的时间,B错误;
C.由A的分析可知,C正确;
D.刹车过程的位移,D错误.
9.一辆汽车正在做匀加速直线运动,计时之初,速度为6m/s,运动28m后速度增加到8m/s,则( )
A. 这段运动的加速度是3.5m/s2
B. 这段运动所用时间是4s
C. 自开始计时起,两秒末的速度是7m/s
D. 从开始计时起,经过14m处的速度是5m/s
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由速度位移的关系式,可得加速度为
故A错误.
B.速度公式,可得运动的时间为
故B正确.
C.由速度关系可得两秒末的速度为
故C正确.
D.根据速度与位移的关系式,可得
故D正确.
10.某物体运动的速度图象如图所示.根据图象可知( )
A. 0~2s内的加速度为4m/s2
B. 0~5s内的位移为14 m
C. 第1 s末与第3 s末的速度方向相反
D. 第1 s末与4.5s时的加速度方向相反
【答案】BD
【解析】
【详解】A.0~2s内的加速度为:
,
故A错误.
B.速度图象与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内的位移,0~5s内的位移为:
,
故B正确.
C.第1s末与第3s末的速度都是正值,所以方向相同,故C错误.
D.第1s末所在位置的图象斜率为正值,第4.5s末的所在位置的图象斜率为负值,所以第1s末与第4.5s末的加速度方向相反,故D正确.
11.一汽车在公路上以54 km/h的速度行驶,突然发现前方30 m处有一障碍物,驾驶员立刻刹车,路面上刹痕长为18.75m,为使汽车不撞上障碍物,则驾驶员的反应时间可以为
A. 0.5 s B. 0.7 s C. 0.8 s D. 0.9 s
【答案】AB
【解析】
【详解】驾驶员有反应时间,在反应时间内汽车的运动状态不变,仍做匀速运动,刹车后汽车做匀减速运动,匀速过程的位移与刹车过程的位移之和恰好等于30m是临界条件.
汽车匀速运动时的速度,设最长反应时间为t,则,解得,所以要使驾驶员不撞上障碍物,则反应时间不得大于0.75s,故AB正确.
12.一个做匀加速直线运动的物体,先后经过A、B两点时的速度分别是v和7v,通过A、B段的时间是t,则下列判断正确的是 ( )
A. 经过A、B中点的速度是4v
B. 经过A、B中间时刻的速度是4v
C. 前 时间通过的位移比后时间通过的位移少6vt
D. 前位移所需的时间是后位移所需时间的2倍
【答案】BD
【解析】
【详解】物体做匀加速直线运动,先后经过A、B两点时的速度分别为v1和v2,故平均速度为,而平均速度等于中间时刻的速度,故物体经过AB中点时的速度大小应为
,故B正确;对于匀变速直线运动,中间位置的速度等于初末速度的方均根即,故A错误;前的位移为,后的位移为:,所以前时间通过的位移比后时间通过的位移少,故C错误;前的平均速度为,后的平均速度为,所以所需时间之比为:,故D正确.所以BD正确,AC错误.
二.实验题(共8分)
13.在“研究匀变速直线运动”的实验中:
(1)本实验中,除打点计时器(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,在下面的仪器和器材中,必须使用的有______.(填选项代号)
A.电压合适的50 Hz 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)实验过程中,下列做法正确的是______.
A.先释放小车带动纸带运动,再接通电源
B.先接通电源,再释放小车带动纸带运动
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
(3).如图给出了从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点.测得:x1=1.40 cm,x2=1.90 cm,x3=2.38 cm,x4=2.88 cm,x5=3.39 cm,x6=3.87 cm.那么:
①3计数点处的瞬时速度的大小是________m/s, 加速度的大小是_________m/s2.(结果保留2位有效数字)
②若当时电网中交变电流的频率是f=49Hz
,但是做实验的同学并不知道,那么由此测量计算出的加速度值比实际值偏_______.(填“大”或“小”)
【答案】 (1). (1)AC (2). (2)BD (3). (3)①0.26m/s (4). 0.50m/s2 (5). ②偏大
【解析】
(1)使用打点计时器是需要用电压合适的交流电源;处理纸带时需要用刻度尺,而质量不需要测量,对于时间,可通过打点计时器来确定.故AC正确,BDE错误.
(2)实验操作时,用将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,再释放纸带.故BD正确,AC错误.
(3)①3计数点处的瞬时速度的大小是 ;根据纸带数据得相邻的计数点间的位移之差相等,即△x=aT2,用逐差法可求得加速度: =0.50m/s2.
②如果在某次实验中,交流电的频率49Hz,f<50Hz,那么实际打点周期变大,根据运动学公式△x=at2得:真实位移差偏大,所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大;
点睛:对于实验装置和工作原理,我们不仅从理论上学习它,还用从实践上去了解它,自己动手去做做.并掌握纸带的处理,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,并掌握实验操作步骤;本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力.
三.计算题(本大题共4小题,共44分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
14.如图所示,一质点沿半径为 的圆周自A点出发,逆时针运动2s,运动圆周到达B点,求:(计算结果保留三位有效数字)
(1)质点的路程
(2)质点的位移.
(3)质点的平均速度.
(4)质点的平均速率.
【答案】(1)0.942m (2)0.283m,方向由点指向点(3)0.142m/s,方向是由指向(4)0.471m/s
【解析】
【详解】(1),质点路程为质点绕圆周的轨迹长度,
则 .
(2)质点的位移是由点指向点的有向线段,位移大小为线段的长度,
由图中|几何关系可知:
,位移方向由点指向点.
(3)根据平均速度定义得:
平均速度方向是由指向.
(4)质点的平均速率为
15.在平直路面上以 72km/h 速度匀速行驶的汽车,刹车后做匀减速直线运动,4s末的速度为 36 km/h,求:
(1)刹车后汽车的加速度;
(2)刹车后汽车 6 s末的速度大小;
(3)刹车后汽车 10s内的位移大小.
【答案】(1)-2.5;与汽车运动方向相反;(2)5m/s;(3)80m
【解析】
详解】(1)速度,
根据加速度定义可知:
汽车的加速度为-2.5m/s2与汽车运动方向相反;
(2)汽车做匀减速直线运动,汽车6s末的速度大小:
(3)根据速度-时间公式可知:
其中,解得:
刹车后汽车 10s内的位移大小:
16.从离地面45m的空中落下一个小球(不计空气阻力),g取10m/s2,求小球:
(1)经过多长时间落到地面;
(2)下落的第1s内和最后1s内的位移分别是多少;
(3)下落时间为总时间一半时的位移.
【答案】(1)3s (2)5m,25m (3)11.25m
【解析】
【详解】(1)由自由落体的位移公式
解得:
(2)下落的第1s的位移为.
下落的最后1s即为第3s,位移为.
(3)总时间为3s,则一半的时间为1.5s,位移为.
17.广东台风“山竹”出现引起多地的暴风雨,严重影响道路交通安全.在大广高速公路上某一段直线车道上,有同向匀速行驶的货车A和轿车B,其速度大小分别为vA=10m/s,vB=30m/s,轿车在货车后距离为s0=200m时才发现前方有货车,若此时轿车立即刹车,刹车时加速度a的大小为0.8 m/s2.两车可视为质点.
(1)若轿车刹车时货车以速度vA匀速行驶,通过计算分析两车是否会相撞;
(2)若轿车在刹车的同时给货车发信号,货车司机经10s收到信号并立即加速行驶,则货车的加速度至少多大时才能避免与轿车相撞?
【答案】(1)相撞(2)
【解析】
【详解】根据速度时间公式求出两车速度相等经历的时间,根据位移公式求出两者的位移,通过位移关系判断是否相撞,若不相撞,速度相等时有最近距离;根据位移公式和速度公式求出货车接到信号后两车的距离,以及轿车的速度,抓住速度相等时,恰好不相撞,结合速度公式和位移公式进行求解.
(1)当两车速度相等时,轿车B刹车距离为;
当两车的速度相同时,用时为;
该时间内货车运动的距离为
则,故两车会相撞;
(2)经过时间两车的距离为,
代入数据解得:,
轿车的速度为:,
当两车的速度达到相同v时,恰好相遇,此时货车的加速度最小,有:,又,
联立解得.
所以货车的加速度至少为1m/s2才能避免相撞.
【点睛】两物体在同一直线上运动,往往涉及到追击、相遇或避免碰撞等问题,解答此类问题的关键条件是:①分别对两个物体进行研究;②画出运动过程示意图;③列出位移方程;④找出时间关系、速度关系、位移关系;⑤解出结果,必要时要进行讨论.要抓住速度、时间、位移之间的关系,必要时可以作出速度时间图象帮助解题.