贵州省思南中学2019-2020学年高一上学期期中考试物理试题
贵州省思南中学2019-2020学年度第一学期期中考试
一、选择题(1-7题为单项选择题,8-10题为多项选择题,每小题4分,共计40分)
1.下列说法中正确的是
A. 体积很小而且质量也很小的物体都可看作质点
B. “坐地日行八万里”是以地球为参考系
C. 平时我们问“现在什么时间?”里的“时间”是指时刻而不是指时间间隔
D. 对直线运动的某个过程,路程一定等于位移的大小
【答案】C
【解析】
【详解】A.只有当物体的大小对所研究的问题的影响很小时,以至于可以忽略物体的大小了,这种情况下物体才能当作质点。体积很小的物体不一定能当作质点,比如研究原子内部结构时,原子就不能当作质点 ;体积很大的物体也可能当作质点,比如研究地球的公转时,就可以把地球当作质点。故A错误。
B. “坐地日行八万里”是以地心为参考系。故B错误。
C.时刻在时间轴上对应一点,时间间隔对应了一段;现在是什么时间了,对应了时间点。故C正确。
D.物体做单方向的直线运动时,位移的大小等于路程;如果物体做由往返的直线运动时,位移的大小就不等于路程了。故D错误。
2.下列说法中正确的是( )
A. 有加速度的物体,其速度一定增加
B. 物体的速度有变化,则加速度必有变化
C. 没有加速度的物体,其速度一定不变
D. 物体的加速度为零,则速度一定为零
【答案】C
【解析】
【详解】A、有加速度的物体速度不一定增加,可能只是方向的改变,如匀速圆周运动,如果加速度方向与速度方向相反,则速度会减小,故A错误;
B、物体的速度发生变化,其加速度不一定变化,例如自由落体运动,故B错误;
C、物体没有加速度,说明其速度没有发生变化,即速度恒定,故C正确;
D、物体的加速度为零,速度不一定为零,比如:匀速直线运动,加速度为零,速度不为零,故D错误。
【点睛】本题关键是明确加速度是速度的变化率,表示速度变化的快慢,是用比值定义法定义的,与速度大小、速度改变量大小均无关。
3.下列说法正确的是 ( )
A. 形状规则的物体的重心和它的几何中心是同一位置
B. 书本对课桌的压力就是书本的重力
C. 相互接触的物体之间一定产生弹力作用
D. 书本对课桌的压力是书本形变产生的
【答案】D
【解析】
【详解】形状规则且质量分布均匀的物体的重心和它的几何中心是同一位置,选项A错误;书本对课桌的压力大小等于书本的重力,因压力和重力是不同性质的力,不能说书本对课桌的压力就是书本的重力,选项B错误;相互接触的物体之间只有发生形变时才会产生弹力作用,选项C错误;书本对课桌的压力是书本形变产生的,选项D正确;故选D.
4.物体从静止开始做匀加速运动,测得第n秒内的位移为x,则物体的加速度为( )
A.
B
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】由匀变速直线运动位移公式可知:
前(n-1)内物体位移
,
前n内物体的位移
,
第n 秒内的位移
x=x2-x1
由上可得:
。
A. 与上述计算结果不相符,故A错误;
B. 与上述计算结果不相符,故B错误;
C. 与上述计算结果相符,故C正确;
D. 与上述计算结果不相符,故D错误。
5.从同一位置出发,向同一方向做匀加速直线运动的甲、乙两物体的速度图象如图所示,两条线与轴的夹角均为,下列说法中正确的是
A. 甲、乙两物体的初速度和加速度都相同
B. 运动过程中甲、乙两物体间的距离保持不变
C. 运动过程中甲、乙两物体间的距离随时间均匀增大
D. 运动过程中甲、乙两物体速度之差随时间均匀增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图看出甲的初速度大于乙的初速度。两图线平行,说明加速度相同.故A错误.
BC.根据速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移,可知甲乙两物体间的距离等于两图线之间平行四边形的面积大小,可见,随着时间的延长,它们之间的距离均匀增大.故B错误,C正确.
D.两物体速度之差等于同一时刻纵坐标之差,可知两物体速度之差不变.故D错误.
6.
甲物体的重力比乙物体的重力大5倍,甲从H高处自由落下,乙从2H高处同时自由落下,讨论在落地之前,下面几种说法中正确的是( )
A. 两物体下落过程中,同一时刻甲的速率比乙的大
B. 下落1s末,它们的速度相等
C. 各自下落1m它们的速度不相等
D. 下落过程中甲的加速度比乙的大
【答案】B
【解析】
【详解】AB、物体都做自由落体运动,经过相同时间的速度为 ,所以速度相等,故A错;B对
C、自由落体下落相同高度对应的速度为: ,所以各自下落1m它们的速度相等,故C错;
D、自由落体运动的加速度和重量无关,所以下落过程中加速度相等,都为 ,故D错;
7.如图所示,物体从O点由静止开始做匀加速直线运动,途径A、B、C三点,其中AB=2cm,BC=3cm。若物体通过AB和BC这两段位移的时间相等,则O、A两点之间的距离等于( )
A. m B. m C. m D. m
【答案】A
【解析】
【详解】若物体运动加速度为a,物体通过AB段所用的时间为T,则
,
物体在B点的速度为
,
OB段距离为
,
O、A两点之间的距离为
,
A. m 符合题意,故A正确
B. m 不符合题意,故B错误
C. m 不符合题意,故C错误
D. m不符合题意,故D错误
8.如图甲、乙所示的位移—时间(x-t)图象和速度—时间(v-t)图象中,给出了四条曲线1、2、3、4,代表四个不同物体的运动情况,则下列说法中错误的是( )
A. 图线1、3表示物体做曲线运动
B. x-t图象中0~t1时间内物体1和2的平均速度相等
C. v-t图象中t4时间内3的加速度大于4的加速度
D. 两图象中,t2、t5时刻分别表示2、4开始反向运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A.运动图象反映物体的运动规律,不是运动轨迹,无论速度—时间图象还是位移—时间图象只能表示物体做直线运动,故A符合题意;
B.由平均速度知x-t图象在0~t1时间内两物体的位移Δx相同,时间Δt相等,则平均速度相等,故B不符合题意;
C.在v-t图线中图线的斜率表示物体的加速度,在0~t4时间内的前半段图线3的斜率小于图线4的斜率,a3
a4,故3的瞬时加速度不是总大于4的瞬时加速度,故C符合题意;
D.x-t图线的斜率等于物体的速度,斜率大于0,表示物体沿正方向运动;斜率小于0,表示物体沿负方向运动,而t2时刻之前物体的运动沿正方向,t2时刻之后物体沿负方向运动,故t2时刻开始反向运动.v-t图象中速度的正负表示运动方向,从0~t5这段时间内速度为正,故t5时刻反向运动,故D不符合题意.
9.已知为同一直线上四点,间的距离为,间的距离为,物体自点由静止开始沿此直线做匀加速运动,依次经过三点.已知物体通过段与通过段所用时间相等.则下列说法正确的是()
A. 物体通过三点的速度大小一定满足
B.
C. 物体通过B点的速度等于在段的平均速度
D. 间的距离为
【答案】ACD
【解析】
【详解】由于物体通过AB段与通过BC段所用的时间相等,根据,有,故A正确;由于物体在A点速度不为,有,故B错误;根据匀变速直线运动的推论,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故物体通过B点的速度等于在AC段的平均速度,故C正确;由得,物体在B点的速度,由速度一位移公式有,根据几何关系得,联立可得,故D正确.
10.某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动,突然发现前方50 m处停着一辆乙车,立即刹车,刹车后做匀减速直线运动。已知刹车后第1个2 s内的位移是24 m,第4个2 s内的位移是1 m。则下列说法中正确的是
A. 汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为m/s2
B. 汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为2 m/s2
C. 汽车甲刹车后停止前,可能撞上乙车
D. 汽车甲刹车前的速度为14 m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】ABD.假设汽车在第4个2 s内没有停止,根据代入数据解得
,
逆向思维由可得汽车停止需要的时间,
故汽车在第4个2 s内停止。
设汽车初速度为,加速度为,令t=2s。则在第1个2 s内:
在第4个2 s内
联立两式,可得
,(,舍去)
所以AD正确;B错误;
C.汽车刹车距离,所以不能撞上乙车,故C错误。
二、实验题(11题5分,12题10分)
11.某同学用如图装置测量当地重力加速度忽略阻力。
用游标卡尺测量“工”字型挡光片的宽度L1和两挡光片之间的距离L2;
(1)自由释放“工”字型挡光片,用光电计时器记录光线被挡光片挡光的时间依次为t1、t2,挡光片A经过 光电门时的速度为_____________;
(2)当地的重力加速度g=_____________;
【答案】 (1). L1/t1 (2).
【解析】
【详解】(1)[1].极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小,可知挡光片A经过光电门时的速度为
挡光片B经过光电门时的速度速度
(2)[2].根据速度位移公式得:
解得:
12.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、解答题(13题10分,14题10分,15题12分,16题13分)
13.以速度为10m/s匀速运动的汽车在第2s末关闭发动机,以后为匀减速运动,第3s内平均速度是9m/s,求
(1)汽车加速度
(2)汽车在10s内的位移.
【答案】(1)2m/s2(2)45m
【解析】
【分析】
(1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出第2.5s末的速度,结合速度时间关系求出汽车的加速度;
(2)根据速度时间公式求出汽车速度减为零的时间,判断汽车是否停止,再结合位移公式求出刹车后的位移,结合匀速运动的位移求出汽车在10s内的位移;
【详解】(1)第末即第3s初的速度为:,因为某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则第末的瞬时速度为:
所以汽车的加速度:,即加速度大小为,方向与初速度方向相反;
(2)汽车10s内的位移中前汽车匀速运动,则位移为:
根据速度与时间关系可知汽车关闭发动机后速度减到零所经时间为:
关闭发动机后汽车内的位移为:
则汽车10s内总位移为:
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,注意该问题是刹车问题,汽车速度减为零后不再运动。
14.做自由落体运动的物体,落地前最后1秒内通过的位移是45m,(g=10m/s2)求:
(1)物体开始下落的高度?
(2)物体落地时的速度大小?
【答案】(1)125m(2)50m/s
【解析】
【详解】(1)设物体下落时间为t,最后1s的平均速度:
,
则
则解得
t=5s
下落的高度:
(2)落地速度:
15.如图所示,质量为m的物体A压在置于水平面上的劲度系数为k1的竖直轻弹簧B上.用细绳跨过定滑轮将物体A与另一根劲度系数为k2的轻弹簧C连接.当弹簧C处在水平位置且未发生形变时,其右端点位于M位置.将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到N位置时,弹簧B对物体A的拉力大小恰好等于A的重力.求:
(1)当弹簧C处在水平位置且未发生形变时,弹簧B的形变量的大小.
(2)该过程中物体A上升的高度为多少?MN间的距离为多大?
【答案】(1)(2);
【解析】
试题分析: (1)当弹簧C未发生形变时,弹簧B处于压缩状态,设压缩量为x0,根据平衡条件和胡克定律有k1x0=mg,
解得
(2)当弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到N位置时,因弹簧B对物体A的拉力大小恰好等于A的重力,说明弹簧B处于伸长状态,且伸长量
所以物体A上升的高度为
绳中张力FT=2mg
弹簧C的伸长量
MN间的距离为
考点:物体的平衡;胡克定律
【名师点睛】此题是对物体的平衡及胡克定律的考查;解决本题的关键确定好研究对象,正确地进行受力分析,运用平衡进行求解。
16.郑州农业路高架限速60km/h,一辆汽车以72km/h的速率在高架上匀速行驶。当这辆超速行驶的汽车经过警车时,警车立即从静止开始以2.5m/s2的加速度匀加速追去,警车能达到的最大车速为108km/h,求:
(1)警车出发多长时间后两车相距最远?
(2)警车何时能截获超速车?
(3)警车截获超速车时,警车的位移多大?
【答案】(1)8s (2)18s (3)360m
【解析】
【详解】(1)二者速度相等时,就是两车相距最多时
故警车从出发到两车最远时所用时间为:
(2)设警车一直加速直至追上超速车,则有
得
警车达到最大速度用时
所以警车先加速后匀速追上超速车:
得
所以警车追上超速车用时
(3)警车截获超速车时,警车的位移S为:
答:(1)8s (2)18s (3)360m