【物理】安徽省滁州市定远县民族中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

【物理】安徽省滁州市定远县民族中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

安徽省滁州市定远县民族中学2019-2020学年高一上学期 期中考试试题 一、选择题（本大题共12小题，1-8小题单项选择题，9-12小题多项选择题，满分48分。）‎ ‎1.一质点由静止做匀加速直线运动，加速度大小为，经过时间一段后，加速度方向反向、大小变为，经过相同时间，恰好回到出发点，则两次的加速度大小之比为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 质点做匀加速直线运动，设位移为S，末速度为Vt，则 、 ；然后做匀减速直线运动并回到出发点，则 ，上式联立可解得 ，故B项正确．‎ ‎2.甲、乙两物体的质量之比为m甲∶m乙=5∶1，甲从高H处自由落下的同时，乙从高2H处自由落下，若不计空气阻力，下列说法中错误的是(　　)‎ A. 在下落过程中，同一时刻二者速度相等 B. 甲落地时，乙距地面的高度为H C. 甲落地时，乙的速度大小为 D. 甲、乙在空中运动的时间之比为2∶1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因为甲乙物体同时做自由落体运动，它们的初速度为零，加速度为，任意时刻的速度为：，所以两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度与乙的速度相等，故A正确，不符合题意；‎ B．甲落地时，甲乙运动的位移都为H，所以乙离地面的高度为：，故B正确，不符合题意；‎ C．甲落地时，由位移速度关系式：可得，它们的速度相同，故C正确，不符合题意；‎ D．因为甲乙物体均做自由落体运动，加速度为，由，得甲下落的时间为 ‎，乙下落的时间为，所以甲、乙在空中运动的时间之比为1:，故D错误，符合题意。‎ 故选D．‎ ‎3.一物体作匀加速直线运动，通过一段位移所用的时间为，紧接着通过下一段位移所用时间为．则物体运动的加速度为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：物体作匀加速直线运动在前一段所用的时间为，平均速度为：，即为时刻的瞬时速度；物体在后一段所用的时间为，平均速度为：，即为时刻的瞬时速度．速度由变化到的时间为：，所以加速度为：，A正确；‎ ‎4.一辆警车在平直的公路上以40 m/s的速度巡逻，突然接到报警，在前方不远处有歹徒抢劫，该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为40 m/s，有三种行进方式：a.一直匀速直线运动；b.先减速再加速；c.先加速再减速，则(　 　)‎ A. a种方式先到达 B. b种方式先到达 C. c种方式先到达 D. 条件不足，无法确定 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 画出速度时间图像，图线所围成的面积表示位移大小，三种运动情况围成的面积相等，所以C中方式先到达，C对；‎ ‎5.据英国《每日邮报》2016年8月16日报道27名跳水运动员参加了科索沃年度高空跳水比赛,自某运动员离开跳台开始计时,在时刻运动员以的速度入水,选竖直向下为正方向,其速度随时间变化的规律如图所示,下列结论正确的是 A. 该运动员在0～的时间内加速度的大小先减小后增大,方向向上 B. 该运动员在～时间内加速度大小逐渐减小,方向向下 C. 在0～时间内,平均速度为 D. 在～时间内,平均速度为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】运动员在0～t2时间内加速度大小一直不变，加速度的方向一直沿正方向，说明加速度的大小和方向没有发生了变化；故A错误；在t2～t3时间内图象的斜率不断减小，则运动员的加速度大小逐渐减小，加速度为负，说明加速度方向向上，故B错误．在0～t2时间内，运动员做匀变速直线运动的位移，则其平均速度．故C正确．在t2～t3时间内，运动员的位移小于匀减速直线运动的位移，则平均速度v2′＜．故D错误．故选C．‎ ‎6.小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度—时间图象 如图所示，由图可知(g 取 10 m/s2 ) （ ）‎ A. 小球开始下落的高度为 2.5 m B. 小球在 从开 始下 落 0.8 s 内的 平均 速度 大小是 1 m/s，方向竖直向下 C. 小球在 从开 始下 落 0.8 s 内的 平均 速度 大小是 4 m/s，方向竖直向上 D. 小球在从开始下落 0.5 s 内和后 0.3 s 内加速度不 相同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 下落阶段：0～0.5s，根据速度时间图象与坐标轴围成面积表示对应位移可得，下落高度；这一阶段的加速度；‎ 反弹阶段：0.5～0.8s，根据速度时间图象与坐标轴围成面积表示对应位移可得，下落高度；这一阶段的加速度；‎ 全程的位移是，全程的平均速度 ；即小球在从开始下落 0.8 s内的平均速度大小是 1 m/s，方向竖直向下．‎ 综上：A、小球开始下落的高度为1.25m；BC、小球在从开始下落 0.8 s内的平均速度大小是 1 m/s，方向竖直向下；D、小球在从开始下落 0.5 s 内和后 0.3 s 内加速度相同．‎ 故选B ‎7.如图所示的x－t图像和v－t图像中，给出的四条曲线1、2、3、4，分别代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是(　　)‎ A. 曲线1表示物体做曲线运动 B. x－t图像中，t1时刻v1>v2‎ C. v－t图像中0至t3时间内物体3和物体4的平均速度大小相等 D. 两图像中，t2、t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.图象和图象都只能表示直线运动，曲线1表示物体做直线运动，故A错误；‎ B.图象中图线的切线斜率表示物体的速度，时刻图线1切线的斜率大于图线2的斜率，则此时刻物体1的速度大于物体2的速度，即，故B正确；‎ C.图象中0至时间，3的位移小于4的位移，故由可知3的平均速度小于4的平均速度，故C错误；‎ D.图象的斜率表示速度，图象的转折点表示物体的位移开始减小，运动方向开始反向，所以物体2开始沿反向运动，而图象中时刻，物体4仍沿原方向运动，故D错误．‎ ‎8.在研究物体的运动规律时，伽利略做出了巨大的贡献．他不仅首先建立了平均速度、瞬时速度、加速度的概念，并且在研究自由落体运动的规律时，采用了将落体转化为“斜面”的实验方法，开创了近代物理实验的先河．关于“斜面“实验，下列说法正确的是（　　）‎ A. 伽利略用斜面实验验证了小球的运动速度与位移成正比 B. 伽利略通过数学推演并用小球在斜面上的运动验证了位移与时间的平方成正比 C. 斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于测量小球的运动时间 D. 伽利略开创了将抽象思维、数学推导和科学实验相结合的研究方法 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ A项，伽利略用小球在斜面上的运动推论出力不是维持物体运动的原因，故A项错误 B、伽利略运用数学推理证明，只要物体运动位移与时间的平方成正比即可判定它是做匀变速直线运动，而非速度与下落时间成正比，之后又进行了实验验证，故B项正确；‎ C、运用斜面做这个实验，使得小球运动的加速度小于重力加速度，从而 “冲淡”了重力的作用,便于测量小球的运动时间，故C正确；‎ D、伽利略开创了将抽象思维、数学推导和科学实验相结合的研究方法，故D正确；‎ 综上所述本题答案是：BCD ‎9.物体做初速度为零的匀加速直线运动，第1s内的位移是5m，则（　　）‎ A. 物体的加速度是5 m/s2 B. 物体的加速度为10 m/s2‎ C. 物体在第2 s内的位移为10 m D. 物体在第4 s内的位移是35 m ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据 得，物体的加速度．故A错误，B正确．物体在第2s内的位移．故C错误．物体在第4s内的位移．故D正确．故选BD．‎ ‎10.如图所示，一个小物体从光滑斜面上A 点由静止开始下滑，在它通过的路程中取AE并分成相等的4段，即AB =BC= CD = DE，下列结论正确的是 A. 物体到述各点的速率 B. 物体到达各点所经历的时间 C. 物体在BE段的平均速度等于CD段的平均速度 D. 物体通过每一段时，其速度增带相等 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A、根据，知物体到达各点的速度为：，故A正确； B：因为，所以有：，所以：，故B正确； C、匀变速直线运动的平均速度，又因为，知BE段的平均速度不等于CD段的平均速度，故C错误； D、物体通过每一部分时间不等，所以速度的增量不等，故D错误．‎ ‎11.一小球自t=0时刻从水平地面上方某处自由下落，小球与地面碰后反向弹回，不计空气阻力，也不计小球与地面碰撞的时间，小球距地面的高度h与运动时间t关系如图所示，取g=10m/s2．则( )‎ A. 小球第一次与地面碰撞后的最大速度为20m/s B. 小球第一次与地面碰撞后的最大速度为10m/s C. 小球第二次与地面碰撞后上升的最大高度为1.25m D. 小球将在t=6s时与地面发生第四次碰撞 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意可知，小球在空中运动的过程中只受重力作用，其加速度恒为g不变，根据图象可知，在t＝2s时小球第一次与地面碰撞，碰后反弹在t＝3s时上升到最高处，根据匀变速直线运动规律可知，小球第一次与地面碰撞后的最大速度v＝gΔt2＝10m/s，故选项A错误；选项B正确；小球第二次与地面碰撞后上升的最大高度为：，根据图象可知，Δt3＝0.5s，所以＝1.25m，故选项C正确；显然小球每次与地面的碰撞都存在能量的损失，因此小球第三次与地面碰撞后，上升的最大高度一定小于1.25m，因此从小球第三次与地面碰撞后到第四次与地面碰撞的时间间隔一定小于2Δt3，即在t＝6s时与地面的第四次碰撞已经结束，故选项D错误．‎ ‎12.小物体P在光滑水平面上正在以速度v0匀速运动．从t=0时刻开始计时，P的加速度随时间的变化关系如图所示，加速度方向正方向与v0方向相同，图中a0、t0为已知量，则小物体P（ ）‎ A. 在2t0和4t0时刻的速度一定不相等 B. 在3t0时刻的速度为7a0 t0‎ C. 在2t0到4t0时间内运动位移为2v0t0＋14a0t02‎ D. 在t0时刻的速度为a0 t0‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 在2t0到4t0时间内，物体做匀加速运动，则在2t0和4t0时刻的速度一定不相等，选项A正确；a-t图像的“面积”等于速度的变化量，由图可知v0=a0t0，则在0-3t0时间内的速度增量为，则在3t0时刻的速度为v0+6a0 t0=6.5 a0 t0，选项B错误；同理在2t0时刻的速度为4.5a0 t0，则在2t0到4t0时间内运动位移为，而2v0t0＋14a0t02=15a0t02，选项C正确；在t0时刻的速度为，选项D错误；故选AC.‎ 二、实验题（本大题共2小题，满分14分。）‎ ‎13.（1）打点计时器和数字计时器是高中物理研究物体运动中重要的实验仪器，下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的打点计时器，图丙为连接光电门的数字计时器．请回答下面的问题：‎ ‎①图甲是___________（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是___________（填“交流4—6V”、“交流220V”、四节干电池）．‎ ‎②图丙中，若已知物体挡光宽度为d，物体经过光电门用时t,则可以近似认为物体通过光电门瞬时速度的表达式为v=__________．‎ ‎（2）研究小车匀变速直线运动的实验装置如图所示其中斜面倾角θ可调，打点计时器每隔0.02s打一次点，纸带上计数点的间距如图所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出．‎ ‎ ‎ ‎①部分实验步骤如下：‎ A.测量完毕，关闭电源，取出纸带 ‎ B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车 ‎ C.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 ‎ D.把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔，上述实验步骤的正确顺序是：________________（用字母填写）‎ ‎②图中标出的相邻两计数点的时间间隔T=_________________s；‎ ‎③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=_________________．（用字母表示）；‎ ‎④为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=____________（用字母表示）‎ ‎【答案】 (1). ①电磁； 交流4-6V； ②； （2）① DCBA； ②0.1s； ③ ④ ‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）①图甲是电磁打点计时器，使用交流4-6V的电压．②极短时间内的平均速度大小可以近似认为是该时刻的瞬时速度大小，则有.（2）①安排实验步骤要本着先安装器材，然后进行实验的思路进行，一般每完成一次实验，都要进行重复实验，实验步骤要符合逻辑，不能颠三倒四的，在实验过程中应先固定打点计时器，再放置小车，然后打开电源，最后释放小车，所以正确的顺序是DCBA．②因为每相邻两点之间还有4个记录点未画出，故相邻的两个计数点间的时间间隔为.③根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，则有.④根据匀变速直线运动的推论公式，则有.‎ ‎【点睛】本题考查了打点计时器的具体应用，熟悉打点计时器的使用细节即可正确解答本题；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上5点时小车的瞬时速度大小．根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小．‎ ‎14.利用图中所示的装置可以研究自由落体运动．实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的小点．‎ ‎（1）若实验时用到的计时器为电磁打点计时器，则需接通___________电源；打点计时器的安装要使两个限位孔在同一________线上，以减少摩擦阻力．（填水平或竖直）‎ ‎（2）实验过程中下列说法正确的是 （ ）‎ A．接通电源同时要立刻释放重物 B．选取纸带时要选取第1个计时点与第2个计时点之间的距离接近4mm且清晰的纸带 C．释放重物之前要让重物靠近打点计时器 D．为了使实验数据更加准确可取多次测量结果的平均值 ‎（3）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有 （ ）‎ ‎ A．天平 B．秒表 C．米尺 D．铁架台 ‎ ‎（4）若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据 处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因： ____________．‎ ‎【答案】 (1). 低压交流 竖直 (2). C (3). C ‎ ‎ (4). 打点计时器与纸带之间存在摩擦（或纸带与空气之间的摩擦）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）电磁式打点计时器需要用低压交流电压；安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上，从而减小阻力．‎ ‎（2）应先接通电源，稳定后再释放纸带，故A错误；选择纸带时应选择点迹清楚，前两个点间距接近2mm的纸带，故B错误；释放重物时，应让重物靠近纸带；故C正确；实验中只需对一条纸带进行处理即可，不需要多测几次；故D错误．‎ ‎（3）据运动学公式得：，‎ ‎，为了测试重物下落的加速度，还需要的实验器材有：米尺，用来测量计数点之间的距离．该实验中不需要天平，通过打点计时器打点的时间间隔可以计算出计数点之间的时间间隔，所以也不需要秒表．‎ ‎（4）若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值，说明重物下落过程中除了受重力，还受到了打点计时器对纸带的摩擦力．‎ 三、非选择题（本大题共4小题，满分38分。）‎ ‎15.2012年9月23日我国第一艘航空母舰“辽宁舰”正式交付海军，这对于提高我军现代化水平，促进国防科技工业技术进步和能力建设，增强国防实力和综合国力，对于振奋民族精神，激发爱国热情，具有重大而深远的意义．航空母舰上一般装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知某型号的战斗机在跑道上加速时可产生的最大加速度为5.0m/s2，起飞速度为50m/s，如果航母静止不动．问：‎ ‎（1）如果航母上不安装弹射系统，要求飞机仍能在舰上起飞，跑道至少为多长？‎ ‎（2）若航母弹射系统给飞机一个30m/s初速度，则要求这种飞机能在舰上起飞，甲板上跑道至少为多长？‎ ‎【答案】（1）250m （2）160m ‎【解析】‎ 试题分析：通过匀变速直线运动的速度位移公式即可求解．‎ ‎（1）如果航母上不安装弹射系统，飞机必须从零加速到50 m/s才能顺利起飞，‎ 由速度位移公式： 带入数据解得：x=250m ‎（2）航母上安装弹射装置，飞机只要从30m/s加速到50 m/s 就能顺利起飞 由速度位移公式： 带入数据解得：L=160m ‎16.小芳是一个善于思考的乡村女孩，她在学过自由落体运动规律后，对自家房上下落的雨滴产生了兴趣，她坐在窗前发现从屋檐每隔相等时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上、下沿，小芳同学在自己的作业本上画出了如图所示的雨滴下落同自家房子尺寸的关系图，其中2点和3点之间的小矩形表示小芳正对的窗子，请问：‎ ‎ ‎ ‎(1)此屋檐离地面多高？‎ ‎(2)滴水的时间间隔是多少？‎ ‎【答案】(1)3.2 m　(2)0.2 s ‎【解析】‎ ‎【详解】法一：设屋檐离地面高为h，滴水间隔为T.‎ 由位移公式h＝gt2/2得，‎ 第2滴水下落的位移h2＝g(3T)2/2 ①‎ 第3滴水下落的位移h3＝g(2T)2/2 ②‎ 且h2－h3＝1 m ③‎ 由①②③得T＝0.2 s ‎ 则屋檐高h＝g(4T)2/2＝3.2 m.‎ 法二：比例法 由于初速度为零的匀加速直线运动从开始运动起，在连续相等的时间间隔内的位移之比为1∶3∶5∶…(2n－1)，所以相邻两水滴之间的间距从上到下依次是1s、3s、5s、7s.‎ 由题意知，窗高为5s，则5s＝1 m，s＝0.2 m，‎ 屋檐高h＝1s＋3s＋5s＋7s＝16s＝3.2 m. ‎ 由h＝gt2/2得滴水的时间间隔T为：.‎ 法三：平均速度法 设滴水间隔为T，则雨滴经过窗户过程中的平均速度为. 其中h=1m 由于雨滴在2.5T时的速度v2.5＝2.5gT，‎ 由于v2.5＝，所以1/T＝2.5gT，‎ 解得T＝0.2 s，‎ 屋檐高h＝g(4T)2/2＝3.2 m.‎ ‎17.一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶，现因故紧急刹车，已知汽车刹车过程中加速的的大小始终为5m/s2，求 ‎（1）汽车刹车3s末的速度；‎ ‎（2）汽车通过30m所需要的时间；‎ ‎（3）汽车从开始刹车到6s末所通过的位移 ‎【答案】（1）5m/s （2）2s（3）x＝40m ‎【解析】‎ 试题分析：（1）据题意，已知汽车初速度为20m/s，加速度为5m/s2，且 汽车做匀减速直线运动，则：‎ ‎（2）汽车通过30m所需要的时间有位移时间关系得：‎ ‎（舍去）‎ ‎（3）汽车速度减为0时需要的时间为：‎ t=4s 在这段时间中，汽车的位移为：‎ ‎=40m ‎18.甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程；乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的．为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记．在某次练习中，甲在接力区前S0=13.5m处作了标记，并以V=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令．乙在接力区的前端听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒．已知接力区的长度为L=20m．‎ 求：（1）此次练习中乙在接棒前的加速度a；‎ ‎（2）在完成交接棒时乙离接力区末端的距离．‎ ‎【答案】（1）a=3m/s2‎ ‎（2）6.5m ‎【解析】‎ ‎（1）设经过时间t，甲追上乙，则根据题意有vt-vt/2=13.5‎ 将v=9代入得到：t=3s 再有 v=at 解得：a=3m/s2‎ ‎（2）在追上乙的时候，乙走的距离为s,‎ 则：s=at2/2‎ 代入数据得到 s=13.5m 所以乙离接力区末端的距离为∆s=20-13.5=6.5m ‎ ‎