【物理】安徽省黄山市屯溪第一中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

【物理】安徽省黄山市屯溪第一中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

安徽省黄山市屯溪一中2019～2020学年第一学期期中试题 高一物理试题 一、选择题 （本大题共有14小题，每小题4分，共56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，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）‎ ‎1.“嫦娥三号”月球探测器成功完成月面软着陆，并且着陆器与巡视器(“玉兔号”月球车)成功分离，这标志着我国的航天事业又一次腾飞，下面有关“嫦娥三号”的说法正确的是(　　)‎ A. “嫦娥三号”刚刚升空的时候速度很小，加速度也很小 B. 研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时，可以将其看成质点 C. 研究“嫦娥三号”飞往月球的运行轨道时，可以将其看成质点 D. “玉兔号”月球车静止在月球表面时，其相对于地球也是静止的 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、嫦娥三号在刚刚升空的时候速度很小，但是速度变化很快，加速度很大，故A错误；‎ B、研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时，“玉兔号”月球车的大小和形状不能忽略，不能看成质点，故B错误；‎ C、研究嫦娥三号飞往月球的运行轨道时，嫦娥三号的大小和形状可以忽略，可以看成质点，故C正确；‎ D、“玉兔号”月球车静止在月球表面时，相对月球是静止的，相对地球是运动的，故D错误；‎ ‎2.下列各种说法中，正确的是(　　)‎ A. 只有相互接触的物体间才有力的作用 B. 同一物体地球表面，无论向上或向下运动都受重力作用 C. 相互接触的物体之间一定有弹力 D. 木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的。‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 不相互接触的物体间也会发生力的作用，如磁铁去吸引铁钉，就可以不接触,故A项错误。‎ 物体在地球表面，无论如何运动都受重力作用,故B项正确。相互接触且发生弹性形变的物体间存在弹力,故C 项错误。木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于桌面发生微小形变而产生的。‎ ‎3.在平直的公路上以72km/h的速度行驶的汽车，因发现前方有危险而进行紧急刹车，已知刹车过程中的加速度大小为5m/s2，则刹车后6.0s时间内汽车的位移为（　　）‎ A. 30m B. 40m C. 216m D. 342m ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎72km/h=20m/s，汽车速度减为零的时间，则汽车在6s内的位移等于4s内的位移，。故选B。‎ ‎4.大雾天气的时候高速公路经常封道，否则会造成非常严重的车祸．如果某人大雾天开车在高速上行驶，设能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为50 m，该人的反应时间为0.5 s，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5 m/s2，为安全行驶，汽车行驶的最大速度 ( )‎ A. 25 m/s B. 20 m/s C. 15 m/s D. 10 m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：设汽车行驶的最大速度为v，则，即，解得：v="20" m/s ，选项B正确.‎ ‎5.如图甲所示为一运动员(可视为质点)进行3米板跳水训练的场景，某次跳水过程的v-t图象如图乙所示，t=0是其向上起跳的瞬间。则该运动员从跳板弹起能上升的高度最接近（ ）‎ A. 0.38m B. 0.80m C. 1.10m D. 3.00m ‎【答案】A ‎【解析】‎ 设跳水运动员起的速度大小为v，上升的最大高度为h．‎ ‎-由v﹣t图象与坐标轴围成面积表示位移，可知：‎ 又 ‎ 联立解得：，所以A正确；BCD错误；‎ ‎6.一人看到闪电后经12.3 s听到雷声，已知空气中的声速约为330 m/s，光速为，于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1 km．根据你所学的物理知识可以判断（ ）‎ A. 这种估算方法是错误的，不可采用 B. 这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离 C. 这种估算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很大 D. 即使声速增大2倍以上，本题的估算结果依然正确 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】光速和声速相差很大，光传播约4.1 km的距离时，所用时间非常短，对于估算来说完全可以忽略，则：‎ 故传播距离：‎ 故这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察考间的距离的；当光速和声速相差不大时则不能用此方法估算，故B正确.‎ ‎7.如图，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k1、k2，它们一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在Q、P上，当物体平衡时上面的弹簧处于原长状态。若把固定的物体换为质量为2m的物体（弹簧的长度不变，且弹簧均在弹性限度内），当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了x，则x为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：当物体的质量为m时，设下面的弹簧的压缩量为x1，则mg=k1x1；当物体的质量为2m时，2mg=k1（x1+x）+k2x，联立可得x=，选项A正确。‎ ‎8.在平直公路上，甲、乙两汽车同向匀速行驶，乙在前，甲在后。某时刻因紧急避险，两车司机听到警笛提示，同时开始刹车，结果两车刚好没有发生碰撞。如图所示为两车刹车后运动的v－t图象，以下分析正确的是(　　)‎ A. 甲刹车的加速度的大小为0.5m/s2‎ B. 两车刹车后间距一直在减小 C. 两车开始刹车时的距离为87.5m D. 两车都停下来后相距12.5m ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．甲车的加速度 ‎ ‎ 加速度大小为1m/s2．故A错误。‎ B．在0-20s内，甲的速度大于乙的速度，甲在乙的后面，两者间距减小。20s后，甲的速度小于乙的速度，两者距离增大，故B错误；‎ C．乙车的加速度 ‎ ‎ 两车刚好没有发生碰撞，此时两车速度相等，所经历的时间为20s，此时甲车的位移为：‎ ‎ ‎ 乙车的位移为：‎ ‎ ‎ 所以两车开始刹车时的距离为 ‎ S=x甲-x乙=100 m 故C错误 D．t=20s时，甲乙的速度都为 v=v甲+a1t=25-20=5m/s 根据图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，两车都停下来后相距为：‎ 故D正确。‎ ‎9.汽车自A点从静止开始在平直公路上做匀加速直线运动，车的加速度是2m/s2，途中分别经过P、Q两根电线杆，已知P、Q电线杆相距50m，车经过电线杆Q时的速度是15m/s，则下列结论中正确的是（　　）‎ A. 汽车经过P点的速度是5m/s B. 经过7.5s汽车运动到P点 C. 汽车经过P、Q电线杆的时间是5s D. 汽车经过P、Q电线杆的平均速度是12m/s ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：由匀变速直线运动的速度与位移关系可知，代入数据解得，故A正确；根据速度公式可以知道到达P点时间为：，故选项B错误；汽车经过P、Q电线杆的时间，故C正确；则经过P、Q电线杆的平均速度为，故选项D错误。‎ ‎10.小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放，用频闪方法拍摄的小球位置如图中1、2、3、‎ ‎4所示．已知连续两次闪光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d．由此可知小球（　　）‎ A. 在位置“1”是小球的初始位置 B. 下落过程中的加速度大小约为 C. 经过位置4时瞬时速度大小约为 D. 从位置1到位置4的过程中平均速度大小约为 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 根据△x=d=aT2得，加速度a=，故B错误．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，位置3的瞬时速度，根据速度时间公式得，位置1的速度，可知位置1不是小球的初始位置，故A错误．根据速度时间公式得，位置4的速度，故C正确．从位置1到位置4的过程中平均速度大小，故D正确．故选CD．‎ ‎11.如图所示,小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经a、b、c、d到达最高点e。已知ab＝bd＝6m，bc＝1 m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2 s，设小球经b、c时的速度分别为vb、vc，则（ ）‎ A. de＝4m B. vc＝3m/s C. vb＝m/s D. 从d到e所用时间是4s，‎ ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ A、d点的速度，则de间的距离为：，故正确；‎ B、设小球向上做匀变速直线运动的加速度为a，根据推论得：得：，c点的速度为：，根据速度位移公式可知，解得：，故C错误，B正确；‎ D、d到e的时间为：，故D正确。‎ ‎12.如图是上海中心大厦，小明在国庆节期间旅游时乘坐大厦快速电梯，从底层到达第119层观光平台仅用时55s．若电梯先以加速度a1做匀加速运动，达到最大速度18m/s，然后以最大速度匀速运动，最后以加速度a2做匀减速运动恰好到达观光平台。假定观光平台高度为549m，以下说法正确的是(　　　)‎ A. 若电梯以加速度a2做匀减速运动恰好到达观光平台，则加速度a2=9.8m/s2‎ B. 若电梯经过20s匀加速达到最大速度，则匀加速过程上升的高度h=180m C. 电梯匀速运动的时间10s D. 电梯匀速运动上升的高度h=108m ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由题设条件不能求解a2的大小，选项A错误；‎ B．若电梯经过20s匀加速达到最大速度，由运动学公式可得：‎ 选项B正确；‎ CD．设匀速运动时间为t0，运动的总时间为t，由v-t图可得： ‎ 解得t0=6s 电梯匀速运动上升的高度 h=vmt0=108m 选项C错误，D正确；‎ ‎13.历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”定义为，其中和分别表示某段位移内的初速度和末速度，表示物体做加速运动，表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度的定义式为，下列说法正确的是（ ）‎ A. 若A不变，则a也不变 B. 若且保持不变，则a逐渐变大 C. 若A不变，则物体在中间位置处的速度为 D. 若A不变，则物体在中间位置处的速度为 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】若A不变，有两种情况，第一种情况：A＞0，相等位移内速度增加量相等，则知平均速度越来越大，所以相等位移内所用时间越来越少，由可知，a越来越大；第二种情况：A＜0，相等位移内速度减少量相等，平均速度越来越小，所以相等位移内用的时间越来越多，由可知，a越来越小，故A错误，B 正确。因为相等位移内速度变化相等，所以中间位置处位移为，速度变化量为，所以此位置的速度为，故C正确，D错误。故选BC。‎ ‎14.我国ETC（电子不停车收费系统）已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间。一辆汽车以20m/s的速度驶向高速收费口，到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动，经4s的时间速度减为5m/s且收费完成，司机立即加速，产生的加速度大小为2.5m/s2，假设汽车可视为质点。则下列说法正确的是（）‎ A. 汽车开始减速时距离自动收费装置110m B. 汽车加速4s后速度恢复到20m/s C. 汽车从开始减速到速度恢复到20m/s通过的总路程为125m D. 汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为3.75s ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据平均速度推论知，汽车开始减速时距离自动收费装置的距离为：‎ ‎,故A错误 B．汽车恢复到20m/s所需的时间为： ,故B错误。‎ C．汽车加速运动的位移为： ,直线运动，位移大小等于路程，则总路程为：x=x1+x2=50+75=125m,故C正确。 D．这段路程匀速运动通过的时间为：,则通过自动收费装置耽误的时间为：△t=t1+t2-t=4+6-6.25s=3.75s,故D正确。‎ 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分）‎ ‎15.某同学利用打点计时器探究物块在水平木板上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在木板上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始选取计数点(每相邻两个计数点之间有4个点未画出)，相邻两个计数点之间的时间间隔记为T，相邻计数点间的距离如图所示。打点计时器电源的频率为f=50Hz．‎ ‎(1)通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点___________之间某时刻开始减速。‎ ‎(2)打下计数点4对应的速度大小为________ m/s(结果保留两位有效数字)。‎ ‎(3)若要计算物块在减速阶段的加速度大小a=________m/s2．（结果保留三位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 6和7 (2). 0.80 (3). 2.00‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速； （2）计数点4的瞬时速度 ‎（3）对于减速阶段，根据△x=aT2，运用逐差法得 ‎16.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的关系图象．由此图象可得该弹簧的原长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测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x＝________cm.‎ ‎【答案】 (1). 竖直 (2). 4 50 (3). 10‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态．‎ ‎(2)x0为乙图中F＝0时的x值，即x0＝4 cm.‎ 劲度系数k＝N/m＝50 N/m.‎ ‎(3)测力计示数F＝3.0 N，由乙图知弹簧长度x＝10 cm.‎ 三、计算题（本题共3小题，共30分。解答时应写出必要的文字说明、方程式及重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎17.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．‎ ‎【答案】（1）12m/s（2）2.2m ‎【解析】‎ ‎(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h′=‎ 得h′＝5m．‎ 距离地面的高度△h=（7.2−5）m=2.2m.‎ ‎18.据中外综合报道，解放军超低空跳伞实现新的战斗力，2012年6月1日，中原某机场，在一次低空跳伞训练中，当直升机悬停在离地面224m高处时，伞兵离开飞机做自由落体运动．运动一段时间后打开降落伞，以12.5m/s2的加速度匀减速下降．为了伞兵的安全，要求伞兵落地的速度不得超过5m/s，（g取10m/s2）求：‎ ‎(1)伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少？‎ ‎(2)伞兵在空中最短时间多少？‎ ‎【答案】(1) 99m (2)8.6 s ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）整个过程中，伞兵先做自由落体运动，后做匀减速运动，总位移大小等于224m．设伞兵展伞时，离地面的高度至少为h，此时速度为v0，先研究匀减速过程，由速度-位移关系式，得到v0与h的关系式，再研究自由落体过程，也得到一个v0与h的关系式，联立求解．（2）由（1）求出v0，由速度公式求出两个过程的时间，即可得到总时间．‎ ‎【详解】（1）设伞兵展伞时，离地面的高度至少为h，此时速度为 则有：‎ 又 联立并代入数据解得：‎ ‎（2）设伞兵在空中的最短时间为t，则有：，解得：‎ 减速运动的时间为：‎ 故伞兵在空中的最短时间为 ‎【点睛】本题涉及两个过程的运动学问题，既要单独研究两个过程，更要抓住它们之间的联系：比如位移关系、速度关系等等．‎ ‎19.在某娱乐节目中，有一个关口是跑步跨栏机，它的设置是让选手通过一段平台，再冲上反向运行的跑步机皮带并通过跨栏，冲到这一关的终点。现有一套跑步跨栏装置(如图)，平台长L1＝4 m，跑步机皮带长L2＝32 m，跑步机上方设置了一个跨栏(不随皮带移动)，跨栏到平台末端的水平距离L3＝10 m，且皮带以v0＝1 m/s的恒定速率运动。一位挑战者在平台起点从静止开始以a1＝2 m/s2的加速度通过平台冲上跑步机，之后以a2＝1 m/s2的加速度在跑步机上往前冲，在跨栏时不慎跌倒，经过2 s爬起(假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止)，然后又保持原来的加速度a2在跑步机上顺利通过剩余的路程，求挑战者全程所用的时间。‎ ‎【答案】14s ‎【解析】‎ 试题分析：观众匀加速通过平台：L1=a1t12‎ 通过平台的时间：‎ 冲上跑步机的初速度：v1=a1t1=2×2=4m/s 冲上跑步机至第一个跨栏：L3=v1t2+a2t22‎ 代入数据解得：t2=2s 第一次摔倒至爬起随跑步机移动距离：x=v0t=1×2m=2m 第一次爬起向左减速过程：v0=a2t3‎ 解得：t3=1s 位移：x1=v0t3-a2t32=1×1-×1×1=0．5m 向右加速冲刺过程：x+x1+L2-L3=a2t42‎ 解得：t4=7s 故观众通过跑步机跨栏装置所需的总时间为：t总=t1+t2+t+t3+t4=2+2+2+1+7=14s 考点：匀变速直线运动的规律的应用 ‎【名师点睛】此题是匀变速直线运动的规律的应用问题；解决本题的关键理清挑战者在整个过程中的运动规律，结合运动学公式灵活求解。‎ ‎ ‎