【物理】福建省莆田第一中学2019-2020学年高一下学期第一次月考试题（解析版）

【物理】福建省莆田第一中学2019-2020学年高一下学期第一次月考试题（解析版）

福建省莆田第一中学2019-2020学年 高一下学期第一次月考试题 一、选择题 ‎1.下列各组物理量中，都是矢量的是( )‎ A. 位移、时间、速度 B. 速度、速率、加速度 C. 加速度、速度的变化量、速度 D. 路程、时间、位移 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．位移、速度是矢量，时间是标量，选项A错误；‎ B．速度、加速度矢量，速率是标量，选项B错误；‎ C．加速度、速度的变化量、速度都是矢量，选项C正确；‎ D．位移是矢量，路程、时间是标量，选项D错误．‎ ‎2.关于路程和位移的关系，下列说法正确的是（　　）‎ A. 物体沿直线向某一方向运动时，通过的路程就是位移 B. 物体的位移为零，路程也一定为零 C. 物体通过的路程不为零，位移也一定不为零 D. 物体沿直线向某一方向运动时，通过的路程等于位移的大小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．位移是从初位置到末位置的有向线段，是矢量，路程是运动轨迹的长度，是标量，所以不能说通过的路程就是位移， 故A错误；‎ BC．位移是从初位置到末位置的有向线段，是矢量，例如物体做圆周运动，运行一圈，其位移为零，但是路程不为零，即路程为零时，其位移可以为零，故BC错误；‎ D．质点的位移是矢量，路程是标量，质点做直线运动且运动方向始终不变时，那么它通过的路程等于位移大小，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎3.如图，飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员（甲）和地面上的人（乙）观察跳伞飞行员的运动后， 引发了对跳伞飞行员运动状况的争论，下列说法正确的是（　　）‎ A. 甲、乙两人的说法中必有一个是错误的 B. 他们的争论是由于参考系的选择不同而引起的 C. 描述物体运动时，不能任意选择参考系 D. 参考系的选择只能是相对于地面静止的物体 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．甲、乙两人的说法分别是以飞机和地面作为参考系研究运动的，即他们的争论是由于参考系的选择不同而引起的，故二人说法都是正确的，故A错误，B正确； CD．研究物体运动时一定要选择参考系，参考系的选择可以是任意的，一般情况下我们选择相对于地面静止的物体为参考系，故CD错误。‎ 故选B。‎ ‎4.甲乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲乙两车的位置x随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（　　）‎ A. 在t1时刻两车速度相等 B. 从0到t1时间内，两车走过的路程相等 C. 从t1到t2时间内，乙车位移大于甲车位移 D. 从t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．图象的斜率大小表示速度的大小，根据图象可知在时刻两车速度不相等，故A错误； B．由于甲乙的起点位置不同，所以在0到时间内，两车走过的路程不相等，故B错误； C．本题图象是图象，从图象上可以看出从到时间内，乙车位移等于甲车位移，故C错误； D．图象的斜率表示斜率，结合图象可知从到时间内的某时刻斜率相等，即两车速度相等，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎5.质点沿直线Ox方向做变速运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=8+2t3（m），它的速度随时间t变化的关系为v=6t2（m/s），该质点在前2s内的平均速度和1s末的瞬时速度的大小分别是（　　）‎ A. 8 m/s，6m/s B. 8 m/s，8m/s C. 12 m/s，24 m/s D. 12 m/s，8 m/s ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据质点离开O点的距离随时间变化的关系为得：当时，得到：；当时，得到：，则质点在到时间内的位移为：，则平均速度为：，把直接带入即可求出末的瞬时速度为：，故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎6.物体从静止开始做匀加速直线运动，测得它在第4秒内的位移为7米，则物体运动的加速度是（　　）‎ A. 1 m/s2 B. 2 m/s2 C. 3 m/s2 D. 4m/s2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设物体的加速度为a，则前内的位移为：，前内的位移为：‎ ‎，则根据题意，第内的位移为：，则带入数据整理可以得到：，故B正确，ACD错误 故选B。‎ ‎7.如图所示，一辆汽车自某地A点启动，先做匀加速直线运动，运动到B点时接着做匀速直线运动到C点，整个过程汽车运动的总时间为t，总路程为s，B是AC的中点，则这辆汽车匀速运动的速度大小为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 设汽车从A运动到B所用时间为t1，从B运动到C所用时间为t2，汽车匀速运动的速度大小为v，由题意可得：，，，可得：，联立解得：，故B正确，ACD错误．‎ ‎8.关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是（　　）‎ A. 物体加速度方向保持不变，则速度方向也可能改变 B. 物体速度变化量越大，则加速度一定越大 C. 物体速度变化越快，则加速度一定越大 D. 物体运动的速度随着加速度的减小一定减小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．做匀减速运动的物体，加速度方向不变，速度方向可能改变，例如竖直上抛运动，故A正确；‎ B．根据知，速度变化量越大，加速度不一定大，还与变化所用的时间有关，故B错误；‎ C．加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度一定越大，故C正确；‎ D．当加速度的方向与速度方向相同，加速度减小，速度仍然增大，只是速度增加的快慢程度变慢了，故D错误。‎ 故选AC。‎ ‎9.如图所示，光滑斜面AE被分成四个长度相等部分，即AB=BC=CD=DE，一物体从A点静止释放沿斜面做匀加速直线运动，下列结论中正确的是( )‎ A. 物体到达各点的速率vBvCvDvE=12‎ B. 物体从A运动到E全过程的平均速度=vB C. 物体从A点到达各点所经历的时间之比：tBtCtDtE=1(-1)(-)(2-)‎ D. 物体通过每一部分时，其速度增量vB-vA=vC-vB=vD-vC=ve-vD ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】根据得，由于AB、AC、AD、AE的位移之比为1：2：3：4，则，A正确；某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，由于AB和BE之比为1：3，可知B点为AE的中间时刻，则AE段的平均速度，B正确；根据知，则物体到达各点经历的时间，C错误；因为通过连续相等位移所用的时间不等，根据知，通过每一部分的速度增量不等，D错误．‎ ‎10.设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x，现有四个不同物体的运动图像如图所示，假设物体在t=0时的速度均为零，则其中表示物体做单向直线运动的图像是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据位移时间图象的斜率等于速度，知物体在奇数秒内速度为正，而偶数秒内速度为负，说明速度方向在周期性改变，做往复运动，故A错误； B．由图看出，速度一直为正值，说明物体始终沿正方向做单向直线运动，故B正确； C．分析物体在一个周期内的运动情况：0-2s内物体沿正方向运动，2-4s内沿负方向运动，接着周而复始，而且两段时间内的位移大小相等，方向相反，即物体做往复运动，故C错误； D．分析物体在一个周期内的运动情况，第1s内沿正方向做匀加速直线运动，第2s内沿正方向做匀减速运动，时速度为零，接着周而复始，物体做单向直线运动，故D正确。 故选BD。‎ 二、实验填空题 ‎11.小明与他的同伴进行探究小车的匀变速直线运动实验：‎ ‎（1）由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：①打点计时器；②天平；③直流电源；④细绳；⑤纸带；⑥秒表；⑦钩码和小车；⑧一端附有定滑轮的长木板。小明看后觉得不妥，请你思考一下不需要的器材有：________；缺少的器材有：____________ ；‎ ‎（2）小明在实验过程中正确的做法是________； ‎ A.先接通电源，后释放纸带 ‎ B.释放纸带的同时接通电源 ‎ C.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 ‎ D.使小车运动的加速度尽量小些 ‎（3）小明经过实验获得如下图所示的纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点A，然后按打点先后顺序每5个计时点取1个计数点，得到了A、B、C、D、E、G等几个计数点，测得 xl =6.19 cm，x2=6.60 cm， x3 =6.98 cm，x4 =7.39 cm ，x5=7.80 cm，x6=8.18 cm。打点计时器使用交流电的频率为50Hz。则打点计时器在打E点时小车的瞬时速度=______ m/s（保留两位有效数字）；‎ ‎（4）小车加速度为a= ______ m/s2（保留两位有效数字）；‎ ‎（5）如果在测定匀变速直线运动的加速度时，实验者不知道实际交流电的频率变为大于50Hz，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”）。‎ ‎【答案】 (1). ②③⑥ 交流电源、刻度尺 (2). AC (3). 0.76 (4). 0.40 ‎ ‎(5). 偏小 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）依据打点计时器使用交流电源，不需要③直流电源，打点计时器用来测时间，不需要⑥秒表，同时本实验不需要测量小车的质量，故不需要②天平，即不需要的器材为②③⑥；‎ 依据打点计时器使用交流电源，故缺少交流电源，同时本实验需要测量计数点之间的距离，故还需要刻度尺；‎ ‎（2）AB．使用打点计时器时，应先接通电源，再释放纸带，故A正确，B错误； C．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，这样纸带的利用率较高，若小车停在远离打点计时器处，纸带上有很多空白，纸带的利用率低，测量误差较大，故C正确； D．使小车运动的加速度尽量大些，这样相邻计数点间距大些，位移的测量误差小些，故D错误；‎ ‎（3）相邻计数点间的时间间隔为： ‎ 打点计时器在打E点时小车的瞬时速度为：‎ ‎（4）根据逐差法得：‎ 代入数据解得：‎ ‎（5）工作电压的频率变为大于，打点周期小于，而实验者不知道，仍按原来的周期计算加速度，则时间T变大，则由逐差法计算出的加速度偏小。‎ 三、计算题 ‎12.在平直的公路上汽车以v0＝20m/s的速度匀速行驶，某时刻开始刹车，加速度大小为 ‎，求：‎ ‎(1)刹车后3s末的速度；‎ ‎(2)刹车后5s内的位移。‎ ‎【答案】(1)5m/s；(2)40m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)汽车速度减为0时所需时间为 则刹车后3s末的速度大小 v3=v0+at3=20m/s-5×3 m/s =5m/s ‎(2)由上可知汽车的运动时间为4s，所以刹车后5s内的位移等于4s的位移 ‎13.一质点由A点出发沿直线AB运动，行程的第一部分是加速度为a1的匀加速直线运动，接着做加速度为a2的匀减速直线运动，到达B点时恰好速度减为零，若AB总长度为s，试求∶‎ ‎（1）质点全程最大速度；‎ ‎（2）质点从A到B所用时间。‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）质点先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，匀加速结束时的速度最大，设为，由匀变速直线运动的速度位移公式得：‎ 解得最大速度为：‎ ‎（2）由匀变速直线运动的平均速度公式可知，匀加速运动和匀减速运动的平均速度都为，设加速运动时间为，减速运动时间为，总时间为，则有：‎ 解得运动时间为：‎ ‎14.高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0=30 m/s，相距x0=100 m．t=0时甲车遇紧急情况，之后甲、乙两车的加速度随时间变化的关系分别如图甲、乙所示，以运动方向为正方向．‎ ‎（1）两车在0~9 s内何时相距最近？最近距离是多少？‎ ‎（2）若要保证t=12 s时乙车在甲车后109 m，则图乙中a0应是多少？‎ ‎【答案】（1）6 s 10 m （2）8 m/s2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由图象知，甲车前3 s做匀减速运动，乙车做匀速直线运动，3 s末甲车速度为0，此过程乙的速度大于甲的速度，两者距离减小，接着甲做匀加速运动而乙做匀减速运动，两车距离进一步减小，当两车速度相等时相距最近；设t1＝3 s后再经过t2时间甲、乙两车速度相等，此时两车相距最近，‎ 有a2t2＝v0＋a3t2‎ 代入数值得t2＝3 s 即6 s时两车相距最近 两车速度相等前甲车的位移为 乙车的位移为x乙＝v0t1＋v0t2＋a3t22‎ 最近距离为smin＝s0＋x甲－x乙 联立并代入数值得smin＝10 m．‎ ‎（2）9 s末（即t3＝6 s），甲车的速度为v1′＝a2t3＝30 m/s ‎9 s内甲车发生的总位移 代入数值得x甲′＝135 m ‎9 s末，乙车的速度为v2′＝v0＋a3t3＝0‎ ‎9 s内乙车发生的总位移x乙′＝v0t1＋v0t3＋a3t32‎ 代入数值得x乙′＝180 m 所以9 s末，甲车在乙车前x＝s0＋x甲′－x乙′＝55 m 若要保证t＝12 s时（即t4＝3 s）乙车在甲车后109 m，则应有 v1′t4＋x－a0t42＝109 m 代入数据得a0＝8 m/s2‎