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- 2021-05-26 发布
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安徽省青阳县第一中学2019-2020学年高一上学期期中考试物理试题
一.选择题
1.如图所示是某同学从学校到购物中心的手机导航部分截屏,该导航提供了三条可行线路及相关数据,行驶过程中导航曾提示:“前方有测速,限速40公里”,下列说法正确的是( )
A. 三条线路的位移不相等
B. “限速40公里”指的是限制汽车的平均速度
C. 图中显示“14分钟,5公里”分别指时间和路程
D. 研究汽车在地图上的实时位置时,汽车不可视为质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.三条线路起点和终点相同,故三条线路方案的位移相等,故A错误;
B.“限速40公里”指的是限制汽车的瞬时速度,故B错误;
C.图中显示14 分钟和 5公里分别指的是时间间隔和路程,故C正确;
D.在研究汽车在地图上的实时位置时,汽车大小可以忽略,故汽车可以看成质点,故D错误。
2.一个物体做直线运动的位移与时间的关系式是x=5t+t2(x的单位为m,t的单位为s),那么3s时物体的速度是( )
A. 7m/s B. 9m/s
C. 11m/s D. 8m/s
【答案】C
【解析】
【详解】根据
故可知
v0=5m/s,a=2m/s2
则由速度公式有:
v=v0+at=11m/s
A. 7m/s与计算结果不符,故A错误。
B. 9m/s与计算结果不符,故B错误。
C. 11m/s与计算结果相符,故C正确。
D. 8m/s与计算结果不符,故D错误。
3.关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A. 自由落体运动是一种匀速直线运动
B. 物体刚下落时,速度和加速度都为零
C. 古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落快慢与质量无关
D. 伽利略认为,如果没有空气阻力,重物与轻物应该下落得同样快
【答案】D
【解析】
【详解】A.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,故A错误。
B. 物体刚下落时,速度为零,加速度不为零,故B错误。
C. 古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落快慢与质量有关,重的物体下落快,故C错误。
D. 伽利略认为,如果没有空气阻力,重物与轻物应该下落得同样快,故D正确。
4.一汽车在平直公路上做匀加速运动,在前2s内的平均速度为10m/s,在前6s内的平均速度为22m/s,则该汽车的加速度为
A. 6m/s2 B. 4m/s2 C. 3m/s2 D. 12m/s2
【答案】A
【解析】
【详解】在前2s内的平均速度为10m/s,知1s末的速度为10m/s,在前6s内的平均速度为22m/s,知在3s末的速度为22m/s,则
.
A. 6m/s2,与结论相符,选项A正确;
B. 4m/s2,与结论不相符,选项B错误;
C. 3m/s2,与结论不相符,选项C错误;
D. 12m/s2,与结论不相符,选项D错误.
5.一汽车在平直公路上15m/s的速度做匀速直线运动,当发现前方发生事故时以3m/s2的加速度紧急刹车,停在发生事故位置前,那么刹车过程中前2s内的位移与最后2s的位移的比值为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】A
【解析】
【详解】汽车从开始刹车到停止的时间为:
刹车过程中前2s的位移为:
反向看成是初速度为0的匀加速直线运动,最后2s的位移为反向的前2s的位移为:
则刹车过程中前2s内位移与最后2s的位移的比值为4;
A.4,与结论相符,选项A正确;
B.3,与结论不相符,选项B错误;
C.2,与结论不相符,选项C错误;
D.1,与结论不相符,选项D错误;
6.下列物理量中,不是矢量的是( )
A. 路程 B. 位移 C. 瞬时速度 D. 加速度
【答案】A
【解析】
【详解】矢量是既有大小又有方向的物理量,加速度、瞬时速度和位移都是矢量。标量是只有大小没有方向的物理量,路程是标量,故不是矢量的是路程,故选A.
7.物体沿一直线运动,下列说法中正确的是( )
A. 物体在第一秒末的速度是5 m/s,则物体在第一秒内的位移一定是5 m
B. 物体在第一秒内的平均速度是5 m/s,则物体在第一秒内的位移一定是5 m
C. 物体在某段时间内的平均速度是5 m/s,则物体在每一秒内的位移都是5 m
D. 物体在某段位移内的平均速度是5 m/s,则物体在经过这段位移中间时刻的速度一定是5 m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A. 物体在第1s末速度是5m/s,则第1s平均速度不一定是5m/s,故物体在第一秒内的位移不一定是5m,故A错误;
B. 物体在第一秒内的平均速度是5 m/s, ,则物体在第一秒内的位移一定是5 m,故B正确。
C. 平均速度与时间间隔对应,不同时间间隔的平均速度不一定相同,故物体在某段时间内的平均速度是5m/s,并非该段时间内每一秒的位移是5m,比如匀变速运动,故C错误;
D. 物体在某段位移内的平均速度是5m/s,题目没有说明物体的运动性质,故不能确定物体在经过中间时刻的速度大小,故D错误;
8.关于速度、速度改变量、加速度,正确的说法是( )
A. 物体运动的速度改变量很大,它的加速度一定很大
B. 某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零
C. 速度很大的物体,其加速度可以很小,但不可以为零
D. 某物体在运动过程中,可能会出现,加速度在变大,但其速度在变小的情况
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据可知,物体运动的速度改变量很大,它的加速度不一定很大,选项A错误;
B.某时刻物体的速度为零,其加速度不一定为零,例如竖直上抛物体到达最高点时,选项B错误;
C.速度很大的物体,其加速度可以很小,也可以为零,例如高速匀速飞行的子弹,选项C错误;
D.某物体在运动过程中,若加速度和速度反向,则当加速度在变大时,速度在变小,选项D正确。
9. 如图所示,光滑斜面AE被分成四个长度相等的部分,即AB=BC=CD=DE,一物体从A点由静止释放,下列结论中正确的是 ( )
A. 物体到达各点的速率
B. 物体到达各点经历的时间
C. 物体从A 运动到E全过程的平均速度
D. 物体通过每一部分时,其速度增量
【答案】BC
【解析】
试题分析:初速度为零的匀加速运动的推论:tB:tC:tD:tE=1:::,,根据v=at可知物体到达各点的速率之比为1:::,故A错误,B正确;物体从A运动到E的全过程平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故,故C正确;物体通过每一部分时,所用时间不同,故其速度增量不同,故D错误;故选BC。
10.如图所示,甲、乙两物体在同一条直线上运动,折线是物体甲运动的图象,直线是物体乙运动的图象,则下列说法正确的是 ( )
A. 0~8s内甲、乙两物体是同向运动
B. 甲乙在8s时相遇
C. 0~8s内甲的平均速度比乙大
D. 乙的加速度大小为5 m/s2
【答案】BC
【解析】
【详解】A. 位移-时间图象的斜率等于物体运动的速度,由图可知:甲的斜率为正,故速度方向为正,乙的斜率为负,故速度方向为负,运动方向相反,故A错误;
B. 由图象可知:甲乙在8s末运动到同一位置,相遇,故B正确。
C. 0-8s内,甲的位移为60m,乙的位移为-40m,时间相等,根据平均速度的定义式知,甲的平均速度大于乙的平均速度,故C正确。
D. 乙的位移随时间均匀减小,可知乙做匀速直线运动,加速度为零,故D错误。
11.如图所示为某质点的v t图像,则下列说法中正确的是( )
A. 在0~4 s内,质点的平均速度是3m/s
B. 在6~10 s内,质点处于静止状态
C. 在4 s末,质点向相反方向运动
D. 在t=12 s末,质点的加速度为-1 m/s2
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据匀变速运动规律可知,在0~4 s内,质点的平均速度是
,故A正确。
B. 在6~10 s内,质点速度不变,是匀速运动,故B错误。
C. 在4s末,质点的速度仍为正,说明质点仍沿原方向运动,故C错误。
D. 在t=12s,质点的加速度为,故D正确。
12.物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点间需时为t,现在物体由A点静止出发,匀加速(加速度大小为a1)至某一最大速度vm后立即做匀减速运动(加速度大小为a2)至B点停下,历时仍为t,则物体的
A. vm可能为2v,与a1、a2的大小有关 B. vm只能为2v,无论a1、a2为何值
C. a1、a2必须满足 = D. a1、a2值必须是一定的
【答案】BC
【解析】
由于物体先做匀加速,后做匀减速,所以通过的路程,所以vm=2v与加速度无关。选项A错误,B正确;匀加速运动的时间和匀减速运动的时间之和t=,而vm=2v,代入得 =,选项C正确,D错误;综上本题选BC.
二.实验题
13.在“探究匀变速直线运动的规律”的实验中:
(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有______
A.电压合适的交流电源 B.电压可调的直流电源
C.刻度尺 D.秒表 E.天平
(2)实验过程中,下列做法正确的是 ________
A.先接通电源,再使纸带运动
B.先使纸带运动,再接通电源
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(3)通过打点计时器得到的一条纸带上的点迹不均匀,下列判断正确的是________
A.点迹密集的地方说明振针打点速度较大
B.点迹密集的地方说明物体运动的速度较大
C.点迹不均匀说明物体做变速运动
D.点迹不均匀说明相邻两点之间的时间间隔不同
(4)图示为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取A、B、C、D、E五个计数点,测出各点到A点的距离如图所示。
①由纸带可判定小车做_________________ 运动
②当打计数点D时小车瞬时速率为___ m/s;小车的加速度大小为___ m/s2。(结果均保留2位有效数字)
【答案】 (1). AC (2). AD (3). C (4). 匀加速直线 0.34m/s 0.40m/s2
【解析】
【详解】(1)使用打点计时器是需要用电压合适的交流电源;处理纸带时需要用刻度尺.故选AC.
(2)实验操作时,用将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,再释放纸带.故AD正确,BC错误.
(3)AB、相邻计时点的时间间隔相等,点迹密集的地方,相邻计时点的距离小,所以物体运动的速度比较小,与振针的振动速度无关,故AB错误;
CD、相邻计时点的时间间隔相等,点迹不均匀说明物体做变速运动,故C正确,D错误。
(4)①因: xAB=24mm xBC=52-24=28mm xCD=84-52=32mm,那么
∆x=xBC-xAB=xCD-xBC=xDE-xCD=4mm
即相邻的相等时间间隔位移之差相等,所以小车做匀加速直线运动.
②由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻计数点间的时间间隔T=0.1s,打计数点D时小车的瞬时速率为:
根据运动学公式得:△x=at2,得:
三.计算题
14.一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验(视为初速度为零的匀加速直线运动),让一个小球从一定的高度自由下落,测得小球在5s内的位移是50m,求该星球上物体开始下落2s末的速度。
【答案】
【解析】
【详解】已知小球5s内的位移是50m,由得
小球在2 s末的速度是
v=gt=4×2=8m/s。
15.假设飞机着陆后做匀减速直线运动,经10s速度减为一半,滑行了450m,求:
(1)飞机着陆时的速度为多大?
(2)飞机着陆后30s内滑行的距离是多大?
【答案】(1)60 m/s (2)600 m
【解析】
【详解】(1)飞机着陆后做匀变速直线运动,10s内前进450m,此时速度减为着陆时速度的一半,根据
解得:
(2)由v=v0-at可得,飞机着陆后做匀变速直线运动的加速度大小为
飞机停止的时间
着陆后30秒滑行的距离等于20s的距离,则飞机着陆后距着陆点的距离
16.陕西汉中天坑群是全球较大的天坑群地质遗迹,如镇巴三元圈子崖天坑,最大深度300m,在某次勘察中,一质量为60kg的探险队员利用竖直方向的探险绳从坑沿滑到坑底。若队员先从静止开始做匀加速直线运动,下滑20s时速度达到5m/s,然后以此速度匀速运动45s,最后匀减速直线运动到达坑底速度恰好为零。整个下行过程中探险绳始终处于竖直,探险队员视为质点。求:
(1)匀加速阶段的加速度大小a1及匀加速下降的高度h1;
(2)匀减速下降时探险队员的加速度大小a2;
(3)探险队员整个下落过程的平均速度大小。
【答案】(1)a1=0.25m/s2;50m;(2)a2=0.5m/s2;(3)4m/s。
【解析】
【详解】(1)由加速度定义式可得:解得:
a1=0.25m/s2
由位移时间关系可得:
(2)匀速运动的位移为:
=225m
减速下降的位移为:
h3=h-h1-h2=25m
根据位移速度关系可得减速的加速度大小为:
(3)减速下落的时间为:
t3==10s
下落过程中的总时间为:
t=t1+t2+t3=75s
平均速度为:
17.某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车,轿车速度为v1=40m/s,货车的速度为v2=24m/s,轿车在与货车相距x0=31m时才发现前方有货车,若此时轿车立即刹车,则轿车要经过200m才停下来.运动过程中两车均可视为质点。
(1)若轿车刹车后货车继续以v2=24m/s的速度匀速行驶,通过计算分析两车是否会相撞?
(2)若轿车在刹车同时给货车发信号,货车司机经t2=2.5s收到信号并立即以加速度大小a2=2m/s2
匀加速前进,通过计算分析两车是否会相撞?若不相撞,在轿车给货车发出信号后多长时间两车相距最近,最近距离为多少米?
【答案】(1)会相撞;(2)两车不会相撞。在轿车给货车发出信号后3.5s两车相距最近,最近距离为0.5m.
【解析】
【详解】(1)对轿车刹车的过程,有v12=2a1x
解得轿车刹车过程的加速度大小a1=
当两车的速度相等时,即v1-a1t1=v2
解得t1==4 s
轿车行驶的距离x1=t1=128 m
货车行驶的距离x2=v2t1=96 m
因x1-x2=32 m>x0,所以两车会相撞。
(2)假设从轿车开始刹车经过时间t,两车速度相等,即v1-a1t=v2+a2(t-t2)
解得t=3.5s
轿车行驶的距离x1′=v1t-a1t2
货车行驶的距离x2′=v2t0+v2(t-t0)+a2(t-t0)2
解得x1′=115.5 m,x2′=85 m
因x1′-x2′=30.5 m<x0,所以两车不会相撞。即在轿车给货车发出信号后3.5s两车相距最近,最近距离为30.5m.