山东省潍坊市2020-2021学年高一上学期期中考试物理试卷 Word版含解析

山东省潍坊市2020-2021学年高一上学期期中考试物理试卷 Word版含解析

- 1 - 高一物理 注意事项： 1。本试卷分为选择题和非选择题两部分，考试时间 90 分钟，满分 100 分。 2。答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、座号等填写在答题卡指定位置。 3。回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂 黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，请按 照题号在答题卡上各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选 项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 伽利略的研究方法对于科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍具有重要意义。下列哪个是 伽利略探究物体下落规律的过程（ ） A. 猜想—问题—合理外推—数学推理—实验验证—得出结论 B. 问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论 C. 问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论 D. 猜想—问题—合理外推—实验验证—数学推理—得出结论 【答案】C 【解析】 【详解】首先由问题提出猜想，然后数学推理，再进行实验验证，去掉次要因素进行合理外 推，最后得出结论。 故选 C。 2. 某同学乘坐出租车回家，自己乘坐的出租车在路边停住，看到车外相邻并排同向行驶的另 一出租车时，感觉自己在后退。下列分析正确的是（ ） A. 该同学选择的参考系是自己乘坐的出租车 B. 另一出租车在向前行驶 C. 若出租车行驶时速度计示数为 30 km/h，这是出租车的平均速度 D. 若出租车计价器显示行驶了 5km，这 5km 一定是出租车运动过程的位移大小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．自己乘坐的出租车在路边停住，看到车外相邻并排同向行驶的另一出租车时， - 2 - 感觉自己在后退。表面选择的参考系是另一出租车，并且另一出租车在向前行驶。A 错误，B 正确； C．出租车行驶时速度计示数为 30 km/h，这是出租车的瞬时速度大小，C 错误； D．出租车计价器显示行驶了 5km，这 5km 是出租车运动的路程，只有当出租车做单方向直 线运动时才表示位移大小，D 错误。 故选 B。 3. 如图所示，“五米三向折返跑”是一项测试人体身体素质的运动。测试时，受试者听到口令 起跑，测试员同时开始计时，受试者从起点 A 全力跑向 5m 处的 B 点，用手触摸折返线处后 折返返回 A 点，然后依次到 C 点、D 点最终返回 A 点，所用时间即为“五米三向折返跑”的成 绩。现测得某受试者成绩为 7.50s，该受试者在测试的全程中平均速率、平均速度的大小分别 为（ ） A. 2m/s；0 B. 4m/s；0 C. 2m/s；4m/s D. 4m/s；4m/s 【答案】B 【解析】 【详解】路程等于运动轨迹的长度，所以受试者的路程为 5 2 3m=30ms    其平均速率为 30 m/s 4m/s7.50 sv t    在此过程中，由于位移 0x  ，则平均速度也为零。 故选 B。 4. 滑雪场游玩中，小明从雪坡的顶端由静止开始匀加速直线下滑，途中依次经过 a、b、c 三 个标志点，已知 ab=4m，bc=8m，通过 ab 和 bc 所用时间均为 2s，则他通过 b、c 两个标志点 的瞬时速度大小分别为（ ） A. 2m/s； 3m/s B. 3m/s； 4m/s - 3 - C. 3m/s； 5m/s D. 4m/s； 6m/s 【答案】C 【解析】 【详解】小明做匀加速直线运动，故有匀变速直线运动规律可得，通过 b 标志点的瞬时速度 大小为 4 8 m/s=3m/s2 2 2b ab bcv T     由逐差公式 2x aT  可得，小明运动的加速度为 2 2 2 2 8 4 m/s 1m/s2 bc aba T     则由速度公式可得，通过 c 标志点的瞬时速度大小为 3 1 2m/s=5m/sc bv v aT     故选 C。 5. 蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动，如图所示，是一运动员从 蹦床上跳起后的 v-t 图像，已知 t2=2t1，关于该运动员的运动，下列分析正确的是（ ） A. 在 0~ t1 阶段上升，t1~ t2 阶段下降 B. 速度大小先变大后变小 C. 从图像中可以看出，是选择的向下为正方向 D. 在 t1 时刻回到蹦床上 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图像可知，在0~ t1 阶段上升，t1~ t2 阶段下降，选项 A 正确； B．速度先向上减小，后向下变大，选项 B 错误； C．从图像中可以看出，是选择的向上为正方向，选项 C 错误； D．在 t1 时刻到达最高点，在 t2 时刻回到蹦床上，选项 D 错误。 - 4 - 故选 A。 6. 物体做方向不变的直线运动，若以该运动方向为正方向，且在任意连续相等位移内速度变 化量 v 相等，关于物体的运动情况，下列说法正确的是（ ） A. 若 v =0，做匀速运动 B. 若 v ﹤0，做匀减速运动 C. 若 v ﹤0，做加速度逐渐变大的减速运动 D. 若 v ﹥0，做加速度逐渐变小的加速运动 【答案】A 【解析】 【详解】A． v =0 说明物体运动的速度大小没有发生改变，则物体做匀速运动，故 A 正确； BC． v ﹤0 说明，物体运动的速度在逐渐减小，通过任意相等位移所用时间 t 将逐渐增大， 由加速度   va t 可知，加速度逐渐减小，物体做加速度逐渐减小的减速运动，故 BC 错误； D． v ﹥0 说明物体运动的速度逐渐增加，通过任意相等位移所用时间 t 将逐渐减小，由加 速度   va t 可知，加速度逐渐增大，物体做加速度逐渐增大的加速运动，故 D 错误。 故选 A。 7. 《中华人民共和国道路交通安全法》第 47 条规定：机动车行经人行横道时，应当减速行驶， 遇行人正在通过人行横道，应当停车让行；机动车行经没有交通信号的道路时，遇行人横过 道路，应当避让。即停车“礼让行人”。一辆以 8m/s 匀速行驶的汽车，司机看到车前 12m 处 有行人待通行，若司机的反应时间为 0.4s，刹车的加速度大小为 4m/s2，则（ ） A. 司机反应时间内汽车行驶了 2.88m B. 该车刹车过程中行驶了 9.6m C. 从司机看到行人到汽车停下，共用时 2s D. 从司机看到行人到汽车停下，汽车共运动 11.2m 【答案】D 【解析】 【详解】在反应时间内，汽车做匀速直线运动，根据匀速运动的公式得 1 0 1 3.2ms v t  刹车后，刹车时间及前进的距离为 - 5 - 2 0 0 2 22s 8m2 v vt sa a    ， 从司机看到行人到汽车停下，汽车共运动的时间及距离为 1 2 1 22.4s 11.2mt t t s s s     ， 故选 D。 8. 如图所示，甲同学手拿 50cm 长的竖直直尺顶端，乙同学把手放在直尺 0 刻度线位置做抓尺 的准备。某时刻甲同学松开直尺，直尺保持竖直下落，乙同学看到后立即用手抓直尺，手抓 住直尺位置的刻度值为 30cm；重复以上实验，丙同学手抓住直尺位置的刻度值为 20cm。从乙、 丙同学看到甲同学松开直尺，到抓住直尺所用时间叫“反应时间”，取重力加速度 g=10m/s2。则 下列说法正确的是（ ） A. 乙同学的“反应时间”比丙小 B. 乙同学抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度为 4m/s C. 若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则“反应时间”刻度是均匀的 D. 若某同学的“反应时间”大于 0.4s，则用该直尺和上述方法将不能测量他的“反应时间” 【答案】D 【解析】 【详解】A．直尺下降高度 h，根据 21 2h gt ，得 2ht g  ，所以下落高度最大的下落时间长， 即乙同学的“反应时间”比丙的长，故 A 错误； B．由 2 2v gh 可知，乙同学抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度为 2 2 10 0.3m/s 6m/sv gh     ，故 B 错误； C．由 2ht g  可知，下落时间 t 与高度 h 不是线性关系，即若将尺子上原来的长度值改为对应 的“反应时间”值，则“反应时间”刻度是不均匀的，故 C 错误； - 6 - D．若某同学的“反应时间”为 0.4s，则下落高度为 21 10 0.4 m 80cm2h     ，大于该直尺的 长度，所以将不能测量他的“反应时间”，故 D 正确。 故选 D。 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选 项中，有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错 的得 0 分。 9. 甲、乙两物体在光滑水平面上相碰，碰撞时间不计，碰后两物体仍在原直线上运动，位移 －时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 碰后甲反向运动 B. 碰后甲速度变小 C. 碰后乙做匀加速直线运动 D. 0－6s 内乙的位移大小是 16m 【答案】AB 【解析】 【详解】A． x t 图像斜率的正负表示速度方向，由图可知，碰后甲反向运动，故 A 正确； B． x t 图像斜率表示速度，由图可知，碰后甲的速度变小，故 B 正确； C． x t 图像斜率表示速度，由图可知，碰后乙的图线斜率不变，即做匀速直线运动，故 C 错误； D．0－6s 内乙的位移大小是 (16 8)m 8mx    故 D 错误。 故选 AB。 10. 如图所示；为六种小车在沿直线同向行驶进行测试时的 0—100km/h 加速时间或 40km/h—0 的制动时间（大约值），下列说法正确的（ ） - 7 - 车号 初速度/（km•h-1） 末速度/（km•h-1） 所用时间/s 1 0 100 5.0 2 0 100 7.0 3 0 100 10.0 4 40 0 1.5 5 40 0 2.0 6 40 0 2.5 A. 速度变化最快的是 4 号车 B. 3 号车与 4 号车的速度变化量的方向相同 C. 六种车的速度变化量与加速度的方向均相同 D. 2 号车的末速度方向与加速度方向相同 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由 0tv vva t t   可知，速度变化最快的是 4 号车，故 A 正确； BC．由速度变化量为 0tv v v   可知，3 号车的速度变化量为 3 100m/sv  ，4 号车的速度 变化量为 4 40m/sv   ，速度变化量为矢量，因此两车的速度变化量方向相反，故 BC 错误； D．2 号车做加速运动，故加速度方向与末速度方向相同，故 D 正确。 故选 AD。 11. 甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，其速度—时间图象如图所示，下列说法正确的 是（ ） - 8 - A. 2s 后甲做匀速运动 B. 4s 末两物体相遇 C. 6s 末两物体相距 5m D. 两物体在加速运动时，其加速度相等 【答案】AC 【解析】 【详解】A．速度—时间图象中，水平直线表明速度不变，所以由图象可知，2s 后甲做匀速运 动，故 A 正确； B．由速度—时间图象可知，0~4s 内甲的速度一直大于乙的速度，出发点相同，则 4s 末两物 体不可能相遇，故 B 错误； C．由图象面积关系可知，6s 末两物体相距为 1 (1 4) 2m 5m2x      ，故 C 正确； D．速度—时间图象斜率表示加速度，则由图象斜率可知两物体在加速运动时，其加速度不相 等，故 D 错误。 故选 AC。 12. 如图所示、小球位于竖直空心管的最上端 h 处，管的内径大于小球直径。小球由静止释放， 下落∆t 后（此时小球未到管的最上端）由静止释放空心管，小球穿过管的时间为 t，下列说法 正确的是（ ） A. 减小∆t，t 变小 B. 减小∆t，t 变大 C. ∆t 不变，增大 h，t 变大 D. ∆t 不变，增大 h，t 不变 【答案】BD 【解析】 - 9 - 【分析】 本题主要考察物体在自由落体运动中的追及相遇问题。 【详解】在∆t 内小球的末速度和位移为 x 球 1= 1 2 g∆t2，v 球 1= g∆t 由于此时小球未到管的最上端，设经过 t0 小球到达管的最上端有 h - 1 2 g∆t2 = g∆tt0 + 1 2 gt02 - 1 2 gt02 解出 2 0 1 Δ2 Δ h g t t g t   则此时管的速度和小球的速度分别为 v 管 = 21 Δ2 Δ h g t t  ，v 球 2= g∆t + 21 Δ2 Δ h g t t  当小球穿过杆时有 2 2 2 2 1 1Δ Δ1 12 2Δ Δ 2 Δ 2 h g t h g t g t t gt t gt Lt t                        g∆tt = L AB．根据上式可看出减小∆t，t 变大，A 错误、B 正确； CD．根据上式可看出 t 与 h 无关，C 错误、D 正确。 故选 BD。 【点睛】抓住相对运动的位移是解题的关键。 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13. 电磁打点计时器是一种使用交变电源的常用计时仪器，如图所示。当接通电源后，振针每 隔一定时间打一次点，把纸带和运动物体连在一起，纸带上就会留下一系列点痕，我们就可 以通过点痕之间的距离来判断物体的运动规律。 (1)图中，___________处是永久磁铁，____________处是复写纸（用图中符号表示）； - 10 - (2)最适合电磁打点计时器的工作电压为____________； A.6V B.20V C.110V D.220V (3)当交流电源的频率是 20Hz 时，纸带上相邻两点间的时间间隔为______________s。 【答案】 (1). g (2). d (3). A (4). 0.05 【解析】 【详解】(1)[1][2]如图可知 (2)[3]最适合电磁打点计时器的电压为 6V； (3)[4]若交流电源的频率是 20Hz，则纸带上相邻两点间的时间间隔为 1 1 0.05s20T f    14. 学习小组在探究物体“自由下落时的运动规律”这一实验时，分别用 A、B 两个不同的重物 进行了多次实验，得到了一些纸带，分别选取一条适合的纸带，通过测量纸带上点痕之间距 离并计算出打点时的速度，描绘出了 A、B 两物体对应的 v-t 图像，如图所示。已知电源的频 率为 50H。 - 11 - (1)为保证所描绘出的 v-t 图像过坐标原点，在选取纸带时，应当选用纸带上第 1、2 两点间距 离约为____mm 的纸带； (2)两物体的运动最接近自由落体运动的是___________（填“A”或“B”），其下落过程中的加速 度为____________m/s2； (3)由图像可得，0.3s 内两纸带运动的距离之差为__________cm。（以上结果均保留两位有效数 字） 【答案】 (1). 2.0 (2). A (3). 9.7 (4). 3.0 【解析】 【详解】(1)[1]为使图象过原点，要使第 1 个点为运动初始点，则 2 2 12 1 1 10 0.02 m=2.0mm2 2h gT    (2)[2][3]由 —v t 图象的斜率求出 A、B 的加速度，分别与 g 比较 2 22.9 m/s 9.7m/s0.3Aa   2 22.7 m/s 9.0m/s0.3Ba   Aa 更接近 9.8m/s2，因此最接近自由落体运动的是 A 物体。 (3)[4]由 —v t 图象的面积表示位移可知，0.3s 内两纸带运动的距离之差为 1 10.3 2.9 0.3 2.7m 3.0cm2 2A Bx x x          15. 驾照考试中有一项是“定点停车”，即考试道路旁边竖立标志杆，学员需将车辆定点停在标 志杆处。当车以 54km/h 的速度沿平直路面匀速驶向标志杆，在车头与标志杆的距离为 25m 时， 学员立即采取制动措施，让车辆做匀减速直线运动，车头恰好停在标志杆处，不计学员的反 应时间。当汽车采取制动措施后，求： (1)加速度； (2)2s 末的速度。 - 12 - 【答案】(1) 24.5m/s ，方向与初速度方向相反；(2) 6m/s ，方向与初速度方向相同 【解析】 【详解】(1)设汽车前进方向为正方向，汽车制动时加速为 a，则初速度为 0 54km/h=15m/sv  末速度为 0tv  有匀变速直线运动规律，有 2 2 0 2tv v ax  解得 24.5m/sa   即制动后汽车加速度大小为 24.5m/s ，方向与初速度方向相反。 (2)汽车采取制动后 2s 时的速度为 v，则有 0v v at  解得 6m/sv  ，方向与初速度方向相同 16. 如图甲所示为临朐沂山风景区内一滑道，全长一千多米，全部采用大理石打磨建造，依山 势蜿蜒而下。滑道中某段倾斜直道如图乙所示。为了计算该段滑道的长度，某同学让一小滑 块从该滑道顶端由静止滑下，加速度 a=2m/s2，已知在到达滑道底端前最后 1s 滑块滑过的距离 为该滑道长度的 13 49 。求： (1)该滑道的长度； (2)滑块到达该滑道最低端时的速度。 【答案】(1)49m；(2)14m/s ，方向沿滑道向下 - 13 - 【解析】 【详解】(1)设运动时间为 t，滑道的长度为 L，则由匀变速直线运动位移规律得 21 1 13( 1)2 2 49at a t L   21= 2L at 解得 1 7st  ， 2 7 s<1s13t  （舍） 故 2 1 1 49m2L at  (2)滑块到达该滑道最低端时的速度为 1 14m/sv at  ，方向沿斜面向下 17. 在很多游乐场中，都有一种叫“跳楼机”的大型游戏机，如图所示。跳楼机能把乘客带入 一定高度后，从静止开始下落做匀加速直线运动，达到最大运行速度后，立刻在减速装置作 用下做勾减速直线运动，到距离地面 h=1m 处速度刚好减为零，加速度大小都设定为一般人能 较长时间承受的值。某同学在参加这一娱乐活动时，用手握住手机平放着，打开加速度传感 器，在下落过程中用智能手机显示加速度情况，该同学截屏保存，根据显示的数据得知加速 度在加速段数值为 a1=9.5m/s2，在减速段数值为 a2=28.5 m/s2，根据项目介绍可知整个游戏机 开始下落时距离地面高度为 H =58m。求： (1)下落过程中的最大速度； (2)下落过程中经历的时间： (3)下落过程中第 2~4s 内通过的距离。 【答案】(1)28.5m/s；(2)4s；(3)52.25m 【解析】 - 14 - 【详解】(1)设下落达到的最大速度为 v， 加速下落的高度 2 1 12 vx a  减速下落过程的位移 2 2 22 vx a  下落总高度 1 2 57mx x x H h     代入数据解得 v=28.5m/s (2)下落的总时间为 1 2 1 2 28.5 28.5 3 1 4s9.5 28.5 v vt t t a a          (3)求下落的 2~4s 内通过的路程可通过先求第一秒内通过的距离来求，第一秒内通过的距离为 2 2 3 1 1 1 9.5 1 4.75m2 2x a t     则下落的 2~4s 内通过的路程为 4 3 57 4.75 52.25mx x x     18. 足球运动最早起源于我国古代的一种球类游戏“蹴鞠”，后来经过阿拉伯人传到欧洲，发展 成现代足球。某国际标准足球场长 120m、宽 80m，如图所示。一次训练中，攻方前锋 1、2 和守方后卫队员在场中位置如图所示，前锋 1 控球。某时刻前锋 1 将足球踢出，足球在草地 以 v1=15m/s 的初速度沿偏离中线37 的方向做匀减速直线运动，加速度大小为 a1=2m/s2；前锋 2 看到球被踢出后经过 t0（反应时间）后沿图中虚线从静止开始向对方球门做匀加速直线运动， 加速度大小为 a2=4m/s2，他能达到的最大速度为 v2=8m/s，前锋 2 恰好能截获足球。 (1)求前锋 2 截获足球时足球的速度大小； (2)求前锋 2 的反应时间 t0； (3)前锋 2 接球后与球一起以 5m/s 的速度沿虚线匀速冲向对方球门，同时处于边线的守方后卫 从静止开始沿平行于中线的方向先做匀加速运动，达到最大速度 10m/s 后继续匀速向前堵截前 - 15 - 锋 2。守方后卫要想截停足球，加速阶段的加速度至少多大？ 【答案】(1)5m/s；(2)0.25s；(3) 25m/s 【解析】 【详解】(1)前锋 2 截获足球时，足球恰好运动到虚线处，此过程中足球运动的位移为 40 40 m 50mcos37 0.8x    由速度位移公式可得 2 2 2 1 12v v a x   即 2 2 2 1 12 15 2 2 50m/s 5m/sv v a x       (2)前锋 2 截获足球时运动的位移为 ' sin37 50 0.6m 30mx x     前锋 2 匀加速的时间为 2 1 2 2svt a   加速过程中的位移为 2 1 1 8 2m 8m2 2 vx t    匀速的位移为 2 (30 8)m=22mx   匀速的时间为 ' 22 s=2.75s8t  足球被踢出到虚线所用的时间为 - 16 - 1 2 1 15 5 s 5s2 v vt a     则前锋 2 的反应时间 ' 0 1 0.25st t t t    (3)后卫截停足球时，前锋 2 和足球运动的距离为 (60 30 5)m 25ms     所用时间为 2 25 s=5s5t  设后卫的加速度为 3a ，足球场的宽为 L，则有 max max max max 2 3 3 ( )2 2 v v vL v ta a      解得 2 3 s5m/a 