【物理】江苏省泰州、宜兴、梁丰、江都中学四校联考2019-2020学年高一上学期10月月考试题 （解析版）

【物理】江苏省泰州、宜兴、梁丰、江都中学四校联考2019-2020学年高一上学期10月月考试题 （解析版）

江苏省泰州、宜兴、梁丰、江都中学四校联考2019-2020学年 高一上学期10月月考试题 一、单选题（共5小题）‎ ‎1.下列各组物理量中，都是矢量的是（）‎ A. 位移、时间、弹力 B. 速度、速率、加速度 C. 加速度、速度的变化、重力 D. 路程、质量、温度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．位移和弹力是矢量，时间是标量，故 A 错误．‎ B．速度和加速度是矢量，速率是标量，故 B 错误．‎ C．加速度、速度的变化、重力都是矢量，故 C 正确．‎ D．路程、质量和温度都是标量，故 D 错误．‎ ‎2.下列说法正确的是（）‎ A. 加速度增大，速度可能减小 B. 参考系一定要选取静止不动的物体 C. 研究和观察日食时可以把太阳当做质点 D. 羽毛下落得比玻璃球慢，是因为羽毛轻 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度的方向与速度的方向相反时，物体的加速度虽然增大，但是速度是减小的，故 A 正确；‎ B．参考系可以选取运动的物体；故 B 错误；‎ C．研究日食时，太阳的形状大小是不能忽略的，故不能看作质点；故 C 错误；‎ D．羽毛下落时，受到空气阻力的影响大，下落慢，故 D 错误．‎ ‎3.关于伽利略对自由落体运动的研究,下列说法中正确的是( )‎ A. 伽利略认为在同一地点,重的物体和轻的物体下落快慢不同 B. 伽利略猜想运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证 C. 伽利略用小球在斜面上运动“冲淡重力”,验证了运动速度与位移成正比 D. 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二次方成正比 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】亚里士多德认为在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同，故A错误；伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故B错误；小球在斜面上运动运动速度与位移不成正比，故C错误；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二次方成正比，故D正确．所以D正确，ABC错误．‎ ‎4.如图所示，Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动 v﹣t 图线，根据图线可以判断（）‎ A. 两球在 t=4s 时相距最远 B. 两球在 t=8s 时相遇 C. 两球在 t=2s 时刻速度相同 D. 甲、乙两小球做的是初速度方向相反的匀变速直线运动，加速度大小相同，方向相同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．从零时刻到两小球速度相等，乙小球向反方向运动，甲小球向正方向运动，它们的间距在增大，直到速度相等时间距最大，有图象可知，该时间点在 4s﹣6s 之间，故 A 错误．‎ B．甲小球 8s 内的总面积为零即总位移为零，说明甲小球由回到出发点，乙小球前 2s 内静止，后 6s 内的总位移为零，说明乙小球也回到了出发点，又因为两小球从同一地点出发，所以两小球此时相遇，并且相距最近，故 B 正确．‎ C．两球在 t=2s 时刻甲乙两小球的速度分别为 20m/s、﹣20m/s，所以它们的速率相等， 方向相反，故 C 错误．‎ D．甲、乙两小球作的均做匀变速直线运动，加速度 a=，解得：a 甲=﹣10m/s2，a 乙= m/s2，故 D 错误．‎ ‎5.一宇宙空间探测器在发动机的推力作用下从某一星球的表面垂直升空，历时t发动机突然关闭，又经过时间t该探测器返回星球表面，其速度随时间变化规律如图所示．分析计算可得探测器在0～t和t～2t过程中的加速度大小之比，探测器在t、2t时刻速度大小之比分别为（）‎ A. a1：a2=1：3，v1：v2=1：2 B. a1：a2=1：2，v1：v2=1：3‎ C. a1：a2=1：2，v1：v2=1：2 D. a1：a2=1：3，v1：v2=1：3‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】第一个 t 内运动的位移为x=a1t2，速度v1=a1t，第二个 t 内运动的位移为﹣x=v1t-，v2=v1﹣a2t四式联立知 a1：a2=1：3，v1：v2=1：2．‎ A． a1：a2=1：3，v1：v2=1：2，与结论相符，选项A正确；‎ B．a1：a2=1：2，v1：v2=1：3，与结论不相符，选项B错误；‎ C． a1：a2=1：2，v1：v2=1：2，与结论不相符，选项C错误；‎ D．a1：a2=1：3，v1：v2=1：3，与结论不相符，选项D错误；‎ 二、多选题（共4小题）‎ ‎6.一辆汽车在平直公路上行驶，突然发现前方有障碍，司机紧急制动．此时开始计时，该汽车的位移x与时间t的关系为，则下列判断正确的是（）‎ A. 该汽车的初速度为5m/s B. 3s内该汽车行驶了6m C. 该汽车制动后的加速度大小为 D. 在汽车停止前任意相邻1s内的位移之差都是1m ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．根据匀变速直线运动位移时间关系公式 x=v0t+at2，可得质点的初速度 v0=5m/s，加速度 a=﹣2m/s2．故 AC 正确，‎ B．刹车时间 ，则 3s 时车停下，x== =6.25m，故 B错误；‎ D．任意相邻的 1s 内位移差：△x=aT2=2×12=2m，故 D 错误；‎ ‎7.甲、乙两物体从同一地点出发的位移﹣时间图象如图所示，根据图象下列说法正确的是（）‎ A. 甲、乙两物体始终同向运动 B. 4s时甲、乙两物体相遇，且运动反向 C. 当甲返回出发点时，乙距离出发点3m D. 在0～4s内，甲、乙之间的最大距离为3m ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知，甲先沿正方向运动，后沿负方向运动，而乙始终沿正方向运动，故 A 错误．‎ B．由图可知，在 4s 末时甲、乙两物体相遇，且运动反向，故 B 正确．‎ C．由图可知，甲在 t=6s 时返回出发点，此时乙的位移为 3m，距离出发点3m，故 C 正确．‎ D．甲、乙两物体的距离等于两者纵坐标之差，由图知，t=2s 时，甲、乙两物体之间的距离最大，最大距离为 3m，故 D 正确．‎ ‎8.A、B两物体静止在水平地面上，t=0时刻两物体在外力作用下从同一位置同时同向出发，两物体的加速度aA、aB随时间变化的关系分别如图所示，则下列说法正确的是（）‎ A. 物体A在1s末速度为1m/s B. 物体A在第2s内的平均速度小于0.5m/s C. 物体B在前4s内的平均速度为1.25m/s D. 4s内两物体最远相距10m ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．加速度图象的面积表示速度的变化量，A 在 1s 内速度变化量为 ‎△v1==1m/s，初速度为零，所以末速度 v1=1m/s，故 A 正确；‎ B．根据 a﹣t 图象画出 A 的 v﹣t图像，由图可知物体 A 在第 2s 内的平均速度大于=0.5m/s，故 B 错误；‎ ‎ ‎ C．根据 a﹣t 图象画出 B 的 v﹣t图像，由图可知 4s 内位移为m=5m，平均速度，故 C 正确；‎ D．根据 BC 分析知，4s 内 A 先沿正方向运动，又沿反方向运动，4s 末位移为 0，B 一直沿正方向运动，4s 末距离最远为 5m，故 D 错误．‎ ‎9.将小球A从一座高度为H的高塔塔顶静止释放的同时，另一个小球B自塔底以初速度v0竖直上抛，A、B两小球在同一直线上运动，均不计空气阻力。下面判断正确的是（ ）‎ A. 若H＞，则A、B两小球一定能在空中相遇 B. 若H＜，则B球一定能在上升途中与A球相遇 C. H＞，则A、B两小球可能在空中相遇 D. 若＜H＜，则B球一定能在下落过程中与A球相遇 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】若 B 球正好运动到最高点时相遇，B速度减为零所用的时间：t=则有：sA=gt2，sB=，由：sA+sB=H，解得：H=；当 AB 两球恰好在落地时相遇，则有：t=，此时 A 的位移sA=gt2=H，解得：H=‎ AC．当 H＞时一定不能相遇，若 H＞，则 A、B 两小球不一定能在空中相遇，故AC 错误；‎ B．若 H＜，则 B 球一定能在上升途中与 A 球相遇，故 B 正确；‎ D．若 ＜H＜，则 B 球一定能在下落过程中与 A 球相遇，故 D 错误。‎ 故选B。‎ 三、实验探究题（共2小题）‎ ‎10.如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由电磁式打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点之间还有四个计时点，其中s1=7.05cm、s2=7.68cm、s3=8.33cm、s4=8.95cm、s5=9.61cm、s6=10.25cm，已知该打点计时器的频率f=50Hz，则：‎ ‎（1）A点处瞬时速度的大小是vA=_____m/s，小车运动的加速度计算表达式为a=_________，（用字母s、f表示），加速度的大小是a=___________m/s2．（计算结果均保留两位有效数字）‎ ‎（2）在本实验中，对于减小实验误差来说，下列方法有益的是___________．‎ A.把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位来选取计数点 B.使小车运动的加速度尽量小些 C.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算 D.选用各处平整程度、光滑程度相同长木板做实验 ‎【答案】 (1). 0.86 0.64 (2). ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）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得：‎ vA= = =0.86m/s，‎ 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2 可以求出加速度的大小，得：‎ a= = ‎ 代入数据可得：a=0.64m/s2；‎ ‎（2）A、选取计数点可以使用于测量的相邻点的间隔增大，在用直尺测量这些点间的距离时，误差较小，故 A 正确；‎ B、在实验中，如果小车运动的加速度过小，那么打出的点就过密，长度测量的误差较大，因此小车的加速度应适当大些，而使小车加速度增大的常见方法是，适当增加挂在 细绳下钩码的个数，以增大拉力，故 B 错误，‎ C、为了减小长度测量的误差，应舍去纸带上过于密集和点迹不清晰的点，故 C 正确；‎ D、选用各处平整程度、光滑程度相同长木板做实验，从而保证运动过程中，加速度恒定，故 D 正确；‎ ‎11.自由落体仪如图所示，其主体是一个有刻度尺的立柱，其上装有磁式吸球器、光电门1、光电门2、捕球器、小钢球．利用自由落体仪测量重力加速度实验步骤如下：‎ ‎①将自由落体仪直立于水平地面上，调节水平底座使立柱竖直，固定好吸球器；‎ ‎②适当调节两光电门1、2的位置，由刻度尺读出两光电门的高度差为h1，用吸球器控制使小球自由下落，由光电计时器读出小球由光电门1到光电门2的时间，重复数次，求出时间的平均值为t1；‎ ‎③光电门1不动，光电门2的位置下移，再用刻度尺读出两光电门的高度差为h2，用吸球器控制使小球自由下落，由光电计时器读出小球由光电门1到光电门2的时间，重复数次，求出时间的平均值为t2；‎ ‎④计算重力加速度值g．请回答下列问题：‎ ‎（1）在步骤③中光电门1的位置保持不动的目的是_____________________．‎ ‎（2）若小球到达光电门1时的速度为v1，当地重力加速度为g，则小球通过两光电门间平均速度v的表达式为________．（用v1、g和t1表示）‎ ‎（3）用测得的物理量表示重力加速度值g=________．（用h1、h2和t1、t2表示）‎ ‎【答案】(1). 保证每次通过光电门 1 时的速度相同 (2). (3).‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由刻度尺读出两光电门的高度差为 h1，由光电计时器读出小球从光电门 1 到光电门 2 的时间，重复数次，求出时间的平均值为 t1．‎ 根据匀变速直线运动位移时间公式得：h1=v0t1+ ，‎ 光电门 1 不动，改变光电门 2 的位置，由刻度尺读出两光电门的高度差为 h2，根据匀变速直线运动位移时间公式得：h2=v0t2+‎ 所以光电门 1 的位罝保持不动的目的是保证小球初速度相同，即每次通过光电门 1 时的速度相同．‎ ‎（2）根据匀变速直线运动的平均速度公式有：v==；‎ ‎（3）根据匀变速直线运动位移时间公式得：‎ h1=v0t1+‎ h2=v0t2+‎ 解得：g=；‎ 四、计算题（共4小题）‎ ‎12.在水平地面上有一物体，物体在水平拉力的作用下由静止开始作匀加速直线运动，10s后撤去拉力，该物体在摩擦力的作用下作匀减速直线运动，其运动速度v随时间t的变化规律如v﹣t图象所示．求：‎ ‎（1）物体在8s末的瞬时速度．‎ ‎（2）物体在最后6s内的位移．‎ ‎（3）物体在整个过程中的平均速度．‎ ‎【答案】（1）6.4m/s（2）30.4m（3）4m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）0﹣10s 内加速度为：‎ a1=m/s2=0.8m/s2‎ 根据 v=ν0+at 知 8s 末速度为：‎ v=0+0.8×8=6.4m/s ‎（2）最后 6s 的图象与坐标轴所包含的区域面积大小与物体的最后 6s 的位移大小，是对应关系，有：‎ x1= ×（6.4+8）×2+ ×4×8=30.4m ‎（3）整个过程的 v-t 图象与坐标轴所包含区域的面积与整个过程的位移大小相对应，有：‎ x=×14×8 m=56m 平均速度为：‎ ‎13.一个小球从距离地面高度H=20m处自由下落（不计空气阻力），每次与水平地面发生完全弹性碰撞后均以碰撞前速率的20%竖直反弹．（重力加速度g=10m/s2）求：‎ ‎（1）小球第一次落地后反弹的最大高度是多少？‎ ‎（2）从开始下落到第二次落地，经过多少时间？‎ ‎【答案】（1）0.8m（2）2.8s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小球第一次落地时有：‎ 解得：‎ 反弹的速度为：v2=20%v1=4m/s 反弹的高度为 ‎（2）第一次下落的时间为：t1= ‎ 反弹后做竖直上抛运动，运用整体法有：h′=v2t2﹣‎ 落地时h′=0‎ 得：t2==0.8s 故从开始下落到第二次落地的时间为：t=t1+t2=2 s+0.8 s=2.8 s ‎14.在一段交通直道上，一位交警正在路边执勤，突然一辆“鬼火”摩托车以72km/h的速度从他的身边驶过．交警的反应时间为0.5s，用2s的时间启动警车．启动警车后以的加速度匀加速向违章者追去，当警车达到最高限速126km/h后开始匀速，违章者始终以原速度做匀速直线运动．求：‎ ‎（1）交警发动警车后，经过多长时间可追上违章者？‎ ‎（2）警车追上摩托车前最大间距为多少？‎ ‎【答案】（1）11.5s（2）90m ‎【解析】‎ ‎【详解】摩托车的速度为 v0=72km/h=20m/s，警车的最大速度为 v1=126km/h=35m/s，加速度为 a=5m/s2，‎ ‎（1）警车达到最大速度所需的时间为 此时警车位移为 此时摩托车的位移为 x0 = v0（t1+0.5+2）=20×（7+0.5+2）m=190m 由于 x0＞x1，所以警车是在匀速阶段追上摩托车，此时二车间距 ‎△x=x0﹣x1=67.5m 警车追上摩托车还需要的时间，‎ 故交警发动警车后，追上摩托车需时间为 ‎ t=t1+t2=7+4.5s=11.5s；‎ ‎（2）两车相距最大时，两车速度相等，有 v0=at′ 解得：‎ ‎，‎ 此时摩托车的位移为 x′=v0（t′+0.5+2）=20×（4+0.5+2）m=130m，‎ 此时警车的位移为 最大间距为 ‎△xmax=x′﹣x″=130﹣40m=90m；‎ ‎15.在一条笔直的公路上依次设置三盏交通信号灯L1、L2和L3，L2和L1相距80m，L3和L1‎ 相距120m．每盏信号灯显示绿色的时间间隔都是20s，显示红色的时间间隔都是40s．L1和L3同时显示绿色，L2则在L1显示红色经历10s时开始显示绿色，交通规定车辆通过三盏信号灯经历的时间不得超过120s．若有一辆匀速向前行驶的汽车通过L1的时刻正好是L1刚开始显示绿色的时刻．求：‎ ‎（1）若该汽车可以不停止的通过三盏信号灯，则汽车的最大速度为多大？‎ ‎（2）一辆匀速向前行驶的自行车通过L1的时刻是L1显示绿色经历了10s的时刻，若此自行车也能不停止的通过三盏信号灯，则自行车的最小速度为多大？‎ ‎【答案】（1）2m/s（2）0.92m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）要使汽车不停顿地通过三盏信号灯，必须在汽车到信号灯 L2、L3 时，信号灯必须发出绿光，由于通过三盏信号灯的时间不得超过 120s，因而，若车速快时，有：‎ L1 显示绿色后 30s，L2 显示绿色，50s 后 L2 显示红灯所以车速应在 m/s≤v≤ m/s 而 L3 显示绿色在汽车通过 L1 后的 60s﹣80s；‎ 所以车速应在 ‎≤v≤ ‎ 即为：‎ ‎1.5m/s≤v≤2 m/s 所以汽车能不停顿地通过三盏信号灯的最大速率是2m/s．‎ ‎（2）若自行车车速慢时，‎ ‎80≤≤100‎ ‎110≤≤130‎ 得：‎ ‎0.8m/s≤v≤1m/s m/s≤v≤m/s 最小速度为m/s=0.92m/s；‎