【物理】山西大学附属中学2019-2020学年高一上学期10月模块诊断试题 （解析版）

【物理】山西大学附属中学2019-2020学年高一上学期10月模块诊断试题 （解析版）

山西大学附属中学2019-2020学年上学期10月模块诊断试题 一、单选题 ‎1.下列如图的四个图中，各运动物体不能看作质点的是（）‎ A. 研究被投出的篮球的运动轨迹 B. 研究书本在桌面上平行移动的位移 C. 研究地球绕太阳公转的轨迹 D. 研究子弹头穿过扑克牌的时间 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、研究被投出的篮球的运动路径，篮球的大小和形状可以忽略，能看成质点．故A不符合题意；‎ B、研究书本在桌面上平行移动，书本的大小和形状可以忽略，可以看成质点．故B不符合题意；‎ C、研究地球绕太阳公转的时间，地球的大小和形状可以忽略，可以看成质点．故C不符合题意 D. 研究子弹头穿过扑克牌的时间，子弹头的大小和形状不能忽略，不能看成质点．故D符合题意．‎ ‎2.一物体朝着某一方向做直线运动，在时间t内的平均速度是v，紧接着内的平均速度是．则物体在全过程内的平均速度是 ( 　 　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体在全过程内的平均速度 A. 与计算结果不相符，故A不符合题意； ‎ B. 与计算结果不相符，故B不符合题意； ‎ C. 与计算结果不相符，故C不符合题意； ‎ D. 与计算结果相符，故D符合题意。‎ ‎3.ABS是Anti－lock Brake System的英文缩写，即“刹车防抱死系统”．某汽车在启用ABS刹车系统和未启用该刹车系统紧急刹车过程中，车速与时间的变化关系分别如图中的①②图线所示，由图可知 A. 启用ABS刹车时间大于未启用ABS刹车时间 B. 启用ABS汽车做匀速运动，未启用ABS汽车做匀减速运动 C. 0～t1的时间内，启用ABS加速度大于未启用ABS加速度 D. 刹车过程中，启用ABS平均速度大于未启用ABS平均速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.据图象可知，当速度零时，启用ABS后制动所需时间比未启用该刹车系统时短，故A错误；‎ B.由图看出，启用ABS后汽车做匀减速运动，故B错误；‎ C.由斜率等于加速度的大小，则知，启用ABS后0～t1的时间加速度小，t1～t2的时间内加速度大。故C错误；‎ ‎ D.由图可知，若汽车刹车后做匀减速运动经过t3时间停止，则其平均速度等于启用ABS 做匀减速运动的平均速度；由于v-t图像的面积等于位移可知，若汽车刹车后做匀减速运动经过t3时间停止其位移大于未启用ABS时的位移，则若汽车刹车后做匀减速运动经过t3时间停止其平均速度大于未启用ABS时的平均速度，则启用ABS平均速度大于未启用ABS平均速度。故D正确。‎ ‎4.一物体做匀加速直线运动，通过一段位移所用时间为，紧接着通过下一段位移所用时间为，则物体运动加速度的大小为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出两段过程中的平均速度，结合时间求出加速度的大小．‎ 在第一段内的平均速度为，在第二段内的平均速度为，因为某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则两个中间时刻的时间差为：．则加速度为，B正确．‎ ‎5.一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a—t图象如图所示。下列v—t图象中，可能正确描述此物体运动的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由a—t图象知，0～0.5T时间内的加速度与T～2T时间内的加速度大小相等，方向相反，而对应时间内的v-t图象的斜率的绝对值相等，正负不同，可得D正确，ABC错误 ‎6. 下面的几个速度中表示平均速度的是（ ）‎ A. 子弹以760 m/s的速度击中目标 B. 汽车从甲站向乙站行驶的速度是40 km/h C. 汽车到达站点时的速度是62 km/h D. 小球第13 s末的速度是4 m/s．‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：子弹击中目标速度、汽车到达站点时的速度均与某一位置对应为瞬时速度，小球第末的速度与某一时刻对应，为瞬时速度，汽车从甲站向乙站行驶的速度与某段位移对应，因此为平均速度，故ACD错误，B正确。‎ ‎7.一个做匀变速直线运动的质点，初速度为1m/s，第8s内的位移比第5s内的位移多6m，则该质点的加速度、8s末的速度和质点在8s内通过的位移分别是（　　）‎ A. a=2m/s2，v8=15m/s，x8=144m B. a=2m/s2，v8=16m/s，x8=36m C. a=2m/s2，v8=17m/s，x8=72m D. a=08m/s2，v8=17m/s，x8=144m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据连续相等时间内的位移之差是一恒量可知 ，解得；则8s末的速度；8s内的位移，故C正确。‎ ‎8.在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵．如图a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图线，以下说法正确的是( )‎ A. 因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾 B. 在t＝5s时追尾 C. 在t＝3s时追尾 D. 由于初始距离太近，即使刹车不失灵也会追尾 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据v-t图线与时间轴所围面积表示位移可知，两车速度相等时(t＝5 s)，小汽车相对于大卡车的位移为35 m>30 m，所以会追尾，选项A错误；‎ BC.在t＝3 s时，小汽车相对于大卡车位移等于30 m，此时发生追尾，选项C正确，B错误；‎ D.若刹车不失灵，在t＝2 s时两车速度相等，小汽车相对于大卡车的位移等于20 m，小于开始时的30 m距离，所以刹车不失灵时不会追尾，选项D错误．‎ 二、多选题 ‎9. 2008年9月25日晚21点10分，我国在九泉卫星发射中心将我国自行研制的“神舟7号”宇宙飞船成功地送上太空，飞船绕地球飞行一圈时间为90分钟．则 (　 　)‎ A. “21点10分”和“90分钟”前者表示“时刻”后者表示“时间”‎ B. 卫星绕地球飞行一圈，它的位移和路程都为0‎ C. 卫星绕地球飞行一圈平均速度为0，但它在每一时刻的瞬时速度都不为0‎ D. 地面卫星控制中心在对飞船进行飞行姿态调整时可以将飞船看作质点 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：“21点10分”和“90分钟”前者表示“时刻”后者表示“时间”，A对；卫星绕地球飞行一圈，它的位移为零，但路程为路径的长度，不为零，B错；平均速度指的是位移与时间的比值，平均速率为路程与时间的比值，所以平均速度为零，平均速率不为零，C对；能否看做质点是要看物体的形状和大小对所要研究的问题是否可以忽略不计，D错；‎ 考点：考查运动学的基本物理量的理解 ‎10.甲、乙两个物体在同一直线上运动，其x－t图象如图所示，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. 前4 s内两物体运动方向相同 B. 前4 s内甲的平均速度是乙的平均速度的倍 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】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、图像的斜率的正负表示运动的方向，故前内两物体运动方向相同，均为负方向，故A正确；‎ B、甲做匀变速直线运动，则甲的图像对应于曲线；前内甲的平均速度为，前内乙的平均速度为，故前内甲的平均速度是乙的平均速度的3倍，故B错误；‎ CD、设时甲的速度为，时甲的速度为，则，又，可得，则甲的加速度，故C错误，D正确。‎ ‎11.如图，长度之比为1：2的A、B两木块并排固定在水平地面上，一颗子弹以速度v0水平射入。若子弹在木块中做匀减速运动且穿过B木块后速度恰好为零，则（ ）‎ A. 穿过A、B木块所用时间之比为 B. 穿过A、B木块所用时间之比为 C. 射入A、B木块时的速度之比为3 ：2‎ D. 射入A、B木块时的速度之比为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】将木块B看成两块与A长度相同的木块1、2、3，则子弹匀减速穿过三木块，末速度为零，我们假设子弹从右向左作初速度为零的匀加速直线运动。则子弹依次穿过3、2、1三木块所用时间之比：t3：t2：t1=1：（−1）：（−）；得子弹依次穿过AB木块所用时间之比：t1：(t2+t3)= （−）：，选项A正确，B错误；根据v=at可知，射入A、B木块时的速度之比为:，则D正确，A错误；故选AD.‎ ‎12.我市开始大力推行文明交通“车让人”行动，如图所示，以8m/s的速度匀速行驶的汽车即将通过路口，有一位老人正在过人行横道，此时汽车的车头距离停车线8m，该车减速时加速度大小为5m/s2，则下列说法中正确的是 A. 如果驾驶员立即刹车制动，则t=2s时，汽车离停车线距离为2m B. 如果驾驶员立即刹车制动，则t=2s时，汽车离停车线距离为1.6m C. 如果驾驶员的反应时间为0.4s，汽车刚好能在停车线处停下 D. 如果驾驶员的反应时间为0.2s，汽车刚好能在停车线处停下 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 汽车速度减为零所需的时间 t==s=1.6s 则2s内的位移等于1.6s内的位移 x=t=×1.6m=6.4m 此时汽车离停车线的距离 ‎△x=8-6.4m=1.6m 故A错误，B正确；‎ C.若驾驶员的反应时间为0.4s，则在反应时间内的位移 x′=v0t′=8×0.4m=3.2m 到停止时的位移 X=x+x′=6.4m+3.2m=9.6m 大于8m，汽车车头不能在停车线处停下，故C错误． D.若驾驶员的反应时间为0.2s，则在反应时间内的位移 x′′=v0t′′=8×0.2m=1.6m 到停止时的位移 X′′=x+x′′=6.4m+1.6m=8m 汽车车头刚好能在停车线处停下，故D正确．‎ 三、实验题 ‎13.(1)某同学要进行探究匀变速直线运动实验，请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需要的器材填在横线上（填编号）：________.‎ ‎①打点计时器　②天平　③低压交流电源　④低压直流电源　⑤细绳和纸带　⑥钩码和小车　⑦一端有滑轮的长木板　⑧刻度尺 ‎(2)若电源的频率为50Hz，实验者在处理实验数据时，将每隔3个计时点取一个计数点，则每两个计数点间的时间间隔应为________s；如果在测定匀变速直线运动的加速度时，实验者如不知道工作电压的频率变为小于50 Hz，这样计算出的加速度值与真实值相比是________．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）‎ ‎(3)A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点，相邻计数点间时间间隔为0.1s，则vB＝_m/s，a＝_____m/s2.（计算结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). ②④ (2). 0.08 偏大 (3). 0.26 .0.40‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)在本实验中不需要测量小车或砝码的质量因此不需要天平，电磁打点计时器使用的是低压交流电源，因此低压直流电源本实验中不需要，故不需要的器材②④‎ ‎(2)电源的频率为50Hz，则每隔0.02s打一个点，每隔3个计时点取一个计数点，则每两个计数点间的时间间隔为0.08s 根据知，工作电压的频率小于50Hz，则测得的周期偏大，测得加速度比真实值偏大；‎ ‎(3)B点的速度等于AC段的平均速度，则 因为连续相等时间间隔内的位移之差△x=4mm，，则加速度 四、解答题 ‎14.飞机在航空母舰的跑道上加速滑行后起飞，起飞速度至少为50m/s。若航空母舰上跑道长为250m，设飞机在跑道上做匀加速直线运动，那么 ‎(1)飞机起飞前滑行的加速度至少是多少？‎ ‎(2)若飞机滑行的加速度不变，为使跑道长度缩短为160m，弹射装置给飞机的初速至少应是多少？‎ ‎【答案】（1） a=5m/s2 （2） v0=30m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由得：‎ 代入数据得 a=5m/s2‎ ‎(2)由得：‎ 解得 v0=30m/s ‎15.一辆执勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以v=10m/s的速度匀速行驶的摩托车有违章行为时，立即决定前去追赶；经t0=2s警车发动起来，以加速度a=2m/s2做匀加速直线运动，试问：‎ ‎ ‎ ‎（1）在警车追上摩托车之前，两车经过多长时间相距最远.‎ ‎（2）在警车追上摩托车之前，两车间的最大距离是多少.‎ ‎（3）若警车能达到的最大速度为12m/s，警车发动起来后要多长的时间才能追上摩托车。‎ ‎【答案】（1）7s；（2）45m；（3）28s；‎ ‎【解析】‎ ‎（1、2）两车间距离最大时：v警=v=at1   sm=v（t1+t0）-vt1      解得 t1=5s；sm=45m．            即在警车追上摩托车之前，两车经过7s相距最远，最远距离45m。‎ ‎（3）设警车匀加速运动时间为t2，警车发动起来经t追上货车， vmax=at2 vmax t2+vm（t-t2）=v（t+t0）      解得 t=28s．                 ‎ 点睛：对于追击问题，主要是搞清两车的位移关系和时间关系；知道当两者的速度相等时，物体之间的距离出现最大值或最小值，这是解决此类问题的一个突破口．‎ ‎16.ETC是电子不停车收费系统的简称。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以的速度向收费站沿直线正常行驶，如果过ETC通道，需要在收费站中心线前处正好匀减速至，匀速通过中心线后，再匀加速至正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至速度为0，经过缴费成功后，再启动汽车匀加速至正常行驶。设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为。‎ ‎（1）求汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小。‎ ‎（2）汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少？‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）过通道时，减速的位移和加速的 位移相等，均为 所以总的位移。‎ ‎（2）过通道时 过人工收费通道时 两者的位移差 在这段位移内汽车过通道时做匀速直线运动，所以。‎ ‎17.在动画片熊出没中，熊二在山坡顶部放置了一块球形滚石，当光头强在山上砍树时，放下滚石，来赶跑光头强。为简化过程，我们将山坡看成一个固定的斜面，假设滚石从长为的斜面顶端静止滚下，在斜面上作加速度的匀加速直线运动，滚到水平地面后，开始的匀减速直线运动，假设滚石在斜面底端滚到水平面时的速度大小不变。一开始光头强在斜面的中点处伐树，当他发现滚石开始运动立即以的速度往山下逃跑，设光头强达到水平地面后的速度大小与山坡上保持一致，且运动方向始终和滚石在同一竖直平面内，求：‎ 光头强跑到水平地面时，滚石离他有多远？‎ 滚石最终是否会“压”到光头强，如果会，求出何时何地压到。如果不会，求两者的最小间距。‎ ‎【答案】光头强跑到水平地面时，滚石离他有75m；滚石不会会“压”到光头强，两者的最小间距为 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据位移时间关系公式可求光头强走到斜面底端所用时间以及此时滚石所处的位置，进而确定二者的相对位置；匀减速运动物体追匀速运动物体，关键看二者同速时相对位置，如果同速时匀速物体在前，匀减速物体在后，则追不上，此时有最小间距。‎ ‎【详解】光头强在斜面上运动时有： 代入数据得：； 滚石在相应时间内的位移为： 代入数据得： 滚石离斜面底部距离为：； 滚石到达斜面底部时：由， 代入数据得： 此时的速度为： 代入数据得： 光头强离滚石的距离为： 代入数据得： 在水平面上运动过程中，当两者速度相同时，由 代入数据得： 在此时间内：光头强的位移为： ‎ 滚石的位移为： 因为，所以滚石没有压到光头强。 两者的最小间距为：。‎ ‎【点睛】解决本题的关键是匀减速运动物体追匀速运动物体能否追上的关键同速时是否追上，若追不上则有最小间距。‎ ‎ ‎