2019-2020学年湖北省荆州中学高一上学期第一次月考物理试题 Word版含解析

2019-2020学年湖北省荆州中学高一上学期第一次月考物理试题 Word版含解析

荆州中学2019级9月考试高一年级物理试题 一.选择题 ‎1.在下列物理探究活动的表述中，加下划线标识的物体可以看作质点的是 A. 研究地球不同维度处的自转线速度 B. 研究地球绕太阳运动的周期 C. 研究飞机转弯时机翼的倾斜角度 D. 研究火车通过长江大桥的时间 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：研究地球不同纬度处的自转角速度时，地球的大小和形状不同忽略；故不能看作质点；故A错误；研究公转周期时，地球的大小和形状可以忽略；可以看作质点；故B正确；研究机翼的倾斜角度时，飞机的大小和形状不能忽略；不能看作质点；故C错误；研究火车通过大桥的时间时，火车的大小和形状不能忽略；故D错误；故选B．‎ 考点：质点 ‎【名师点睛】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．‎ ‎2.一小球(可视为质点)沿斜面匀加速滑下，依次经过 A、B、C 三点，如图所示,已知 AB＝18 m，BC＝30 m，小球经过 AB 和 BC 两段所用的时间均为 2 s，则小球在经过 A、C 两点时的速度 大小分别是( )‎ A. 6 m/s 12 m/s B. 6 m/s 18 m/s C. 3 m/s 5 m/s D. 3 m/s 7 m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】小球经过 AB 和 BC 两段所用的时间均为 2 s，根据位移差公式 ，代入解得 小球经过B点的速度 所以经过A点的速度大小 经过C点的速度大小 A. 6 m/s、12 m/s与计算结果不符，故A错误。‎ B. 6 m/s、18 m/s与计算结果相符，故B正确。‎ C. 3 m/s、5 m/s与计算结果不符，故C错误 D. 3 m/s、7m/s与计算结果不符，故D错误。‎ ‎3.物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16 m的路程，第一段用时4 s，第二段用时2 s，则物体的加速度是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，2s时的瞬时速度等于0-4s内的平均速度：，5s时的瞬时速度等于4-6s内的平均速度：，两个中间时刻的时间间隔为：△t=2+1s=3s，根据加速度定义可得：，故B正确，ACD错误。‎ ‎4.某物体做直线运动，以初速度方向为正方向，“a-t”图象如图所示，引入“加速度的变化率”描述加速度变化的快慢．下述正确的是（ ）‎ A. t=1s时，“加速度的变化率”为2m/s3‎ B. 2s内物体的速度改变量为 3m/s C. 2s内物体的速度越来越小 D. 2s 后“加速度的变化率”为0，物体的速度也一定为0‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 由a-t图线知，物体加速度的变化率不变，大小为 故A错误 B. 图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，则2s内物体的速度变化量 故B正确。‎ C.由于不知道加速度的方向与速度方向的关系，所以无法确定速度是增加还是减小，故C错误。‎ D.2s后加速度为零，但是“加速度的变化率”不为0，故D错误。‎ ‎5.汽车在水平面上刹车，其位移与时间的关系是x=24t﹣6t2，则它在前3s内的平均速度为（　　）‎ A. 6 m/s B. 8 m/s C. 10 m/s D. 12 m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：根据匀变速直线运动公式，结合题中所给关系式可知汽车的初速度为24m/s，加速度，故可求得汽车的刹车时间为，代入解得刹车位移为，则它在3s内的平均速度，故只有选项B正确；‎ 考点：匀变速直线运动公式 ‎6.某动车组列车以平均速度v从甲地开到乙地所需的时间为t，该列车以速度v0从甲地出发匀速前进，途中接到紧急停车命令紧急刹车，列车停车后又立即匀加速到v0继续匀速前进，从开始刹车至加速到v0的时间是t0.若列车仍要在t时间内到达乙地，则动车组列车匀速运动的速度v0应为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】本题考查的是对匀变速直线运动的理解，根据从开始刹车至加速到v0的时间是t0，走过的位移是，则，解得，C选项正确；‎ ‎7.一个物体做变加速直线运动,依次经过 A、B、C 三个点, B 为 AC 的中点,物体在 AB 段的加速度恒为，在 BC 段的加速度恒为a2，已知 A、B、C 三个点的速度分别为 vA 、vB 、vC ,有 vA < vC且 ，则加速度和 的大小关系为（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. 条件不足无法确定 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】对AB段：，对BC段：，且，由以上三式得：‎ 因为＞0，解得：a2＞a1‎ A. a2＞a1与计算结果相符，故A正确。‎ B.与计算结果不符，故B错误。‎ C.与计算结果不符，故C错误。‎ D.根据以上分析，故D错误。‎ ‎8.如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5s和2s。关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2m/s2由静止加速到2m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是（ ）‎ A. 关卡2 B. 关卡3 C. 关卡4 D. 关卡5‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：根据v=at可得，2=2×t1，所以加速的时间为t1=1s；加速的位移为x1=at2=×2×12=1m，之后匀速运动的时间为s=3．5s，到达关卡2的时间为t2=1+3．5=4．5s小于5s，放行；可以通过，所以可以通过关卡2继续运动，从第2关卡到第3关卡匀速运动时间t3=s=4s，所以到达第3关卡的时刻（从开始运动计时）为 8．5s，7＜8．5＜12，也是放行，可以通过，从第3关卡到第4关卡匀速运动时间仍然是，所以到达第4关卡的时刻（从开始运动计时）为到达关卡4的总时间为1+3．5+4+4=12．5s，12＜8．5＜14；关卡放行和关闭的时间分别为5s和2s，此时关卡4是关闭的，所以最先挡住他前进的是关卡4，所以C正确；故选C．‎ 考点：匀变速直线运动的规律 ‎【名师点睛】本题是对匀变速直线运动位移时间关系式的考查，注意开始的过程是匀加速直线运动，要先计算出加速运动的时间。‎ ‎9.一个物体以v0＝8 m/s的初速度沿足够长的光滑斜面向上滑，加速度的大小为2 m/s2，冲上最高点之后，又以相同的加速度沿斜面向下运动．则 A. 1 s末的速度大小为6 m/s B. 3 s末的速度为零 C. 2 s内的位移大小是12 m D. 5 s内的位移大小是15 m ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据速度时间关系可知，物体1s末的速度v1=v0+at=8+（-2）×1m/s=6m/s，故A正确；根据速度时间关系，物体3s末的速度v3=v0+at=8+（-2）×3m/s=2m/s，故B错误；根据位移时间关系可知，物体2s内的位移：x2=v0t+at2=8×2+×（-2）×22=12m，故C正确；5 s内的位移x5=v0t+at2=8×5+×（-2）×52=15m，则位移大小15m，故D正确。故选ACD。‎ ‎【点睛】掌握匀变速直线运动的速度时间关系和位移时间关系是正确解题的关键，也可以分为向上的匀减速运动和向下的匀加速运动进行处理．‎ ‎10.如图所示为两个物体A和B在同一直线上沿同一方向同时开始运动的v－t图线，已知在第3 s末两个物体在途中相遇，则(　　)‎ A. A、B两物体是从同一地点出发 B. 3 s内物体A的平均速度比物体B的大 C. A、B两物体在减速阶段的加速度大小之比为2∶1‎ D. t＝1 s时，两物体第一次相遇 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】由图象的“面积”读出两物体在3s内的位移不等，而在第3s末两个物体相遇，可判断出两物体出发点不同。故A错误。由图象的“面积”读出两物体在3s内B的位移大于A的位移，则B的平均速度大于A的平均速度。故B错误。图象的斜率表示加速度，则A在减速过程的加速度大小，B在减速过程的加速度大小a2==1m/s2．故C正确。由图象的“面积”表示位移可知，1-3s内B的位移xB=‎ ‎×（4+2）×2=6m。A的位移xA=×2×2+2×2=6m，且第3s末两个物体在途中相遇，所以t=1s时，两物体相遇，故D正确。故选CD。‎ ‎【点睛】对于速度-时间图象要注意：不能读出物体运动的初始位置．抓住“面积”表示位移、斜率等于加速度进行分析．‎ ‎11. 一质量为m的滑块在粗糙水平面上滑行,通过频闪照片分析得知,滑块在最开始2 s内的位移是最后2 s内的位移的两倍,且已知滑块第1 s内的位移为2.5 m,由此可求得( )‎ A. 滑块的加速度为5 m/s2‎ B. 滑块的初速度为5 m/s C. 滑块运动的总时间为3 s D. 滑块运动的总位移为4.5 m ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】设物体运动的加速度为a，运动总时间为t，把物体运动看成反向的初速度为0的匀加速直线运动，则最后2s内位移为：，最初2s内位移为：，又因，则有，解得：总时间t=3s，故C正确 ；第一秒的位移为：，所以，解得，故A错误；总位移，故D正确； 滑块的初速度，故B错误。‎ ‎12.甲、乙两个物体在同一直线上运动，其x－t图象分别为曲线a和直线b，其中直线b与曲线a相切于点(4，－15)。已知甲做匀变速直线运动，下列说法正确的是 A. 第1 s内两物体运动方向相反 B. 前4 s内甲的平均速度是乙的平均速度的3倍 C. t＝0时刻，甲的速度大小为9 m/s D. 甲的加速度大小为2 m/s2‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．图象的斜率的正负表示运动的方向，故第内两物体运动方向相同，均为负方向，故选项A错误；‎ B．前s内甲的平均速度为：，前乙的平均速度为：，故前4s内甲的平均速度是乙的平均速度的3倍，故选项B正确；‎ CD．末，甲的位移大小为，末，甲的位移大小为，设甲的加速度大小，甲的初速度大小为，根据匀变速运动公式可得：，，解得：，，故选项D正确，C错误；‎ 二、实验题 ‎13.学生课外实验小组使用如图所示的实验装置测量水滴下落的加速度大小。实验时， 他们先测量分液漏斗下端到水桶底部的距离 h;然后使漏斗中的水一滴一滴地由静止开始下 落，调整阀门使水滴落到桶底发出声音的同时，下一滴水刚好从漏斗的下端滴落；用秒表测量第 1 个水滴从漏斗的下端开始滴落至第 n 个水滴落到桶底所用的时间t。‎ ‎（1）水滴下落加速度大小可表示为a =___（用 h、n、t 表示）；‎ ‎（2）如果某次实验中，h=0.90m，n=30，t=13.0s 则测得的加速度大小 a=____m/s2；（结果保留2位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). (2). 9.6‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据匀变速运动的位移与时间关系，解得：，第 1 个水滴从漏斗的下端开始滴落至第 n 个水滴落到桶底所用的时间t，所以，解得：。‎ ‎(2)[2]将h=0.90m，n=30，t=13.0s代入，解得： 。‎ ‎14.研究匀变速直线运动的实验中，如图为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，间距依次为 AB=1.30cm，AC=3.10cm，AD=5.38cm，AE=8.16cm，AF=11.45cm,AG=15.26cm，在相邻计数点之间还有 4 个点未画出，若电源频率为50Hz，则 相邻两计数点之间的时间间隔为___s，根据纸带可以求出 C 点时的瞬时速度为vC=___ m/s，小车运动的加速度a =____m/s2 (结果均保留两位有效数字) ．若交流电的 频率变为 51Hz 而未被发觉，则测得小车的速度值与真实值比较将偏___．(选填“大”或 “小”)‎ ‎【答案】 (1). 0.10 (2). 0.20 (3). 0.50 (4). 小 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1] 电源频率为50Hz，打点周期为0.02s，在相邻计数点之间还有 4 个点未画出，则 相邻两计数点之间的时间间隔为 ‎[2] 中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，故 ‎[3]利用匀变速直线运动的位移差公式：‎ ‎[4]若交流电频率为50赫兹，则其打点周期为0.02s，当电源频率高于50Hz时，实际打点周期将变小，而进行计算时，仍然用0.02s，因此测出的速度数值将比物体的真实数值小．‎ 三、计算题 ‎15. 短跑运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段。一次比赛中，某运动员用11.00s跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为7.5m，求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。‎ ‎【答案】１０m ‎【解析】‎ 根据题意，利用平均速度等于中点时刻的速度，设运动员在1.5时的速度为v，则 ‎ 由公式 ‎ 设运动员做匀加速直线运动的时间为 ，匀速运动的时间为 ，匀速运动的速度为 ，跑完全程的时间为 ，全程的距离为，加速运动通过的距离为。依据题意及运动学规律得 ； ； ；‎ 则加速运动通过的距离为 ；‎ 联立以上各个公式得 ‎ 综上所述：运动员做加速运动时的加速度为5 m/s2‎ 并且在加速阶段走过的位移为10 m ‎16.甲、乙两个质点都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变.在第一段时间间隔内，两个质点的加速度大小不变，乙的加速度大小是甲的3倍；在接下来的相同时间间隔内，甲的加速度大小增加为原来的3倍，乙的加速度大小减小为原来的.求甲、乙两质点各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比.‎ ‎【答案】3:5‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】设汽车甲在第一段时间时间间隔t末的速度为v，第一段时间间隔内行驶的路程为s1，加速度为a;在第二段时间间隔内行驶的路程为s2．由题汽车甲在第二段时间间隔内加速度为3a．设甲、乙两车行驶的总路程分别为s、s′，则有s=s1+s2，‎ 由运动学公式得v=at ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 所以s=s1+s2=3at2‎ 设乙车在时间t的速度为v′，加速度为3a和a，在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为s1′、s2′．s′=s1′+s2′．‎ 同样有 则s′=s1′+s2′=5at2‎ 则s：s′=3：5‎ ‎【点睛】对于两个物体运动问题的处理，除了分别研究两个物体的运动情况外，往往要抓住它们之间的关系，列出关系式．‎ ‎17.2018年国庆假期期间，国家取消了7座及以下的小车的收费公路的过路费，给自驾带来了很大的实惠，但车辆的增多也给交通道路的畅通增加了很大的压力，因此国家规定了免费车辆在通过收费站时在专用车道上可以不停车拿卡或交卡而直接减速通过。假设收费站的前、后都是平直大道，假期间过站的车速要求不超过vt=21.6km/h，事先小汽车未减速的车速均为v0=108km/h，制动后小汽车的加速度的大小为a1=4m/s2，试问：‎ ‎(1)假期间，驾驶员应距收费站至少多远处开始制动；‎ ‎(2)假设车过站后驾驶员立即使车以a2=6m/s2的加速度加速至原来的速度，则从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，汽车运动的时间至少是多少；‎ ‎(3)在(1)(2)问题中，车因减速和加速过站而耽误时间至少为多少。‎ ‎【答案】（1）108m（2）10s（3）4s ‎【解析】‎ 试题分析：1、根据匀减速直线运动位移速度公式即可求解．‎ ‎2、根据v=v0+at求解加速和减速的时间．‎ ‎3、根据速度位移关系求加速阶段位移，知道总位移，根据速度时间关系求出不减速所需要时间，和（2）时间比较的耽误的时间．‎ 解：（1）vt=21.6km/h=6m/s，事先小汽车未减速的车速均为v0=108km/h=30m/s，‎ 小汽车进入站台前做匀减速直线运动，设据收费站x1处开始制动，则：‎ vt2﹣v02=2a1x1‎ 即：62﹣302=2×（﹣4）x1‎ 解得：x1=108m ‎（2）小汽车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段，前后两段的位移分别为x1和x2，时间分别为t1和t2则：‎ 减速阶段：vt=v0﹣a1t1‎ t1===6s 加速阶段：v0=vt+a2t2‎ t2===4s 则加速和减速的总时间 t=t1+t2=10s ‎（3）在加速阶段：v02﹣vt2=2a2x2‎ ‎302﹣62=2×6x1‎ 解得：x2=72m 则总位移x=x1+x2=180m 若不减速所需时间t′==6s 车因减速和加速过站而耽误的时间△t=t﹣t′="4" s 答：（1）大假期间，驾驶员应在距收费站至少108m远处开始制动；‎ ‎（2）假设车过站后驾驶员立即使车以a2=6m/s2的加速度加速至原来的速度，则从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，汽车运动的时间至少是10s；‎ ‎（3）在（1）（2）问题中，车因减速和加速过站而耽误的时间至少为4s．‎ ‎【点评】此题运动的过程复杂，轿车经历减速、加速，加速度、位移、时间等都不一样．分析这样的问题时，要能在草稿子上画一画运动的过程图，找出空间关系，有助于解题．此题有一定的难度，是一道好题．‎ ‎18.甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，行驶速度均为 v0=15m/s．当两车快要到十字路口时，甲车司机看到红灯亮起，于是紧急刹车，乙车司机 看到甲车刹车后也紧急刹车（乙车司机的反应时间 Dt =0.4s，反应时间内视为匀速运动）。已 知甲车，乙车紧急刹车时的加速度大小分别为 a1=5m/s2,a2=6m/s2‎ ‎(1)乙车刹车后经多长时间速度与甲车相等？ ‎ ‎(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲乙两车刹车前的距离 x0 至少多少？‎ ‎【答案】(1)2s (2)2.4m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设经过t时间，甲乙两车速度相等，根据速度时间公式得 代入数据解得t=2s。‎ ‎(2) 速度相等时的速度 v=v0-a2t=3m/s 此时甲车的位移 乙车的位移 最小间距 x0=x2-x1=2.4m 答：(1)2s (2)2.4m ‎ ‎