2021-2022学年江苏省常州市2021-2022学年高一第一学期阶段测试一人教版物理试题B

这是一份2021-2022学年江苏省常州市2021-2022学年高一第一学期阶段测试一人教版物理试题B，共6页。试卷主要包含了6 s，45 cm－6，2 m　2等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求：
1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为90分钟。考试结束后请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
一、选择题（共11小题，共44分）
在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是( )
A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
B．根据速度定义式v＝eq \f(Δx,Δt)，当Δt非常小时，eq \f(Δx,Δt)就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法
C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法
D．定义加速度a＝eq \f(Δv,Δt)用到比值法，加速度与Δv和Δt无关
【答案】 C
平常说的“太阳东升西落”是什么物体相对什么参考系在运动( )
A．地球相对太阳的运动B．太阳相对地球的运动C．太阳相对月球的运动D．地球相对月球的运动
【答案】 B
滑雪者从斜面顶端由静止开始匀加速下滑，已知他通过斜面中点时的速度为v，则其到达斜面底端的速度为( )
A.eq \f(\r(2)＋1,2)v B．(eq \r(2)＋1)v C.eq \r(2)v D.eq \f(1,2)v
【答案】 C
【解析】 设斜面的长度为x，滑雪者到达斜面底端的速度为v′，到达中点时的速度为v，根据速度位移公式得v2＝2a·eq \f(x,2)，v′2＝2ax，联立两式解得v′＝eq \r(2)v，C正确．
手机导航已经成为人们出行的必备工具．绍兴多风景名胜，某游客游完兰亭后驾车去东湖，他打开手机导航，搜索了驾车线路，线路显示走常规路线距离19.8 km，需用时27分钟，选择走“距离最短”则有17.4 km，需用时30分钟，如果走“高速优先”则有22.3 km，需用时29分钟，则下列判断正确的是( )
A．走常规路线的19.8 km指的是位移B．走“距离最短”说明路程最小
C．选择走“距离最短”，则瞬时速率一定最小D．走“高速优先”，则平均速度最大
【答案】 B
某同学在墙前连续拍照时，恰好有一小白色重物从墙前的某一高度处由静止落下，拍摄到重物下落过程中的一张照片如图所示．由于重物的运动，导致它在照片上留下了一条模糊的径迹．已知每层砖的平均厚度为6.0 cm，这个照相机的曝光时间为2.0×10－2 s，g取10 m/s2，则( )
A．重物下落到A位置时的速度约为60 m/s
B．重物下落到A位置时的速度约为12 m/s
C．重物下落到A位置所需的时间约为0.6 s
D．重物下落到A位置所需的时间约为1.2 s
【答案】 C
【解析】 由题图可以看出，在曝光的时间内，重物下降了大约两层砖的厚度，即12 cm(0.12 m)，曝光时间为2.0×10－2 s，所以AB段的平均速度为eq \x\t(v)＝eq \f(0.12,2.0×10－2) m/s＝6 m/s.由于曝光时间极短，故重物下落到A位置时的速度约为6 m/s，由v＝gt可得重物下降到A位置所需的时间约为t＝eq \f(v,g)＝eq \f(6,10) s＝0.6 s，故C正确，A、B、D错误．
某物体做直线运动的x－t图像如图所示．关于物体在前8 s内的运动，下列说法正确的是( )
A．物体在第6 s末改变速度方向
B．0～4 s内的速度大于6～8 s内的速度
C．前4 s内的速度为1 m/s
D．后4 s内的路程为0
【答案】 C
【解析】 4～8 s内物体的速度v2＝－2 m/s，方向不变，A错.0～4 s内速度v1＝1 m/s，小于6～8 s内的速度，B错，C对．后4 s内路程s＝(4＋4) m＝8 m，D错误．
以v0＝20 m/s的速度竖直上抛一小球，2 s后以相同的初速度在同一点竖直上抛另一小球．g取10 m/s2，则两球相碰处离出发点的高度是( )
A．10 m B．15 m C．20 m D．不会相碰
【答案】 B
【解析】 设第二个小球抛出后经t时间与第一个小球相遇，根据位移相等有v0(t＋2)－eq \f(1,2)g(t＋2)2＝v0t－eq \f(1,2)gt2
解得t＝1 s，代入位移公式h＝v0t－eq \f(1,2)gt2，解得h＝15 m.
一质点始终向着一个方向做直线运动，在前eq \f(2,3)t时间内平均速度为eq \f(v,2)，后eq \f(1,3)t时间内平均速度为2v，则物体在t时间内的平均速度大小为( )
A.eq \f(3v,4) B.eq \f(3v,2) C．v D.eq \f(2v,3)
【答案】 C
【解析】 前eq \f(2,3)t时间内的位移x1＝eq \f(v,2)·eq \f(2t,3)＝eq \f(1,3)vt，后eq \f(1,3)t时间内的位移x2＝2v·eq \f(1,3)t＝eq \f(2,3)vt，所以t时间内的平均速度eq \x\t(v)＝eq \f(\f(1,3)vt＋\f(2,3)vt,t)＝v，故C正确．
（多选）四个质点做直线运动，它们的速度－时间图像分别如图所示，在2 s末回到出发点的是( )
【答案】 AD
【解析】 速度－时间图像与坐标轴所围的“面积”表示位移，时间轴以上的“面积”表示正向位移，时间轴以下的“面积”表示负向位移，总位移为两位移的代数和，可知A、D正确，B、C错误．
（多选）做加速度恒定的直线运动的物体，在某时刻的速度大小为4 m/s,2 s后速度大小为6 m/s，则物体的加速度大小( )
A．可能小于2 m/s2 B．可能等于2 m/s2 C．可能大于2 m/s2 D．可能大于5 m/s2
【答案】 AC
【解析】 根据题意，若初速度为4 m/s，末速度为6 m/s，则其加速度为a＝eq \f(Δv,Δt)＝eq \f(6－4,2) m/s2＝
1 m/s2；若初速度为4 m/s，末速度为－6 m/s，则其加速度为a′＝eq \f(Δv′,Δt)＝eq \f(－6－4,2) m/s2＝
－5 m/s2，选项A、C正确，B、D错误．
在一次救灾中，一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动，刚运动了8 s，由于前方突然有巨石滚下，堵在路中央，所以又紧急刹车，匀减速运动经4 s停在巨石前．则关于汽车的运动情况，下列说法正确的是( )
A．加速、减速中的加速度大小之比a1∶a2＝2∶1
B．加速、减速中的平均速度大小之比eq \x\t(v)1∶eq \x\t(v)2＝1∶1
C．加速、减速中的位移之比x1∶x2＝4∶1
D．加速、减速中的加速度大小之比a1∶a2＝1∶4
【答案】 B
【解析】 汽车由静止运动8 s，又经4 s停止，加速阶段的末速度与减速阶段的初速度相等，由v＝at，知a1t1＝a2t2，eq \f(a1,a2)＝eq \f(t2,t1)＝eq \f(1,2)，选项A、D错误；又由v2＝2ax知a1x1＝a2x2，eq \f(x1,x2)＝eq \f(a2,a1)＝eq \f(2,1)，选项C错误；由eq \x\t(v)＝eq \f(v,2)知，eq \x\t(v)1∶eq \x\t(v)2＝1∶1，选项B正确．
二、简答题(本题共5小题，共56分)
（1）在“研究匀变速直线运动”的实验中，电磁打点计时器使用________(选填“直流”或“交流”)电源，它每隔0.02 s打一次点．图3所示是实验得到的一条点迹清晰的纸带，相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则相邻两个计数点间的时间间隔是________ s．经测量点之间的距离如图所示，根据图中数据，可知打点计时器打下第二个计数点时物体的速度等于________ m/s，物体的加速度等于________ m/s2.
（2）光电计时器是一种常用的计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间．现在某滑块在斜面上滑行，先后通过光电门1和2，计时器显示的挡光时间分别为t1＝5×10－2 s，t2＝3×10－2 s，从光电门1到光电门2所经历的总时间Δt＝0.15 s，用分度值为1 mm的刻度尺测量滑块的长度为d，示数如图乙所示．实验中测得滑块的长度d为________cm，滑块通过光电门1的速度v1为______m/s，滑块通过光电门2的速度v2为______m/s，滑块的加速度大小为______m/s2.(最后两空结果保留三位有效数字)
【答案】 （1） 交流(1分) 0.1(1分) 0.264(2分) 0.50(2分)
（2）2.45 0.49 0.817 2.18(每空2分)
【解析】 由题图可知d＝8.45 cm－6.00 cm＝2.45 cm，通过光电门1、2的速度分别为v1＝eq \f(d,t1)＝0.49 m/s，v2＝eq \f(d,t2)≈0.817 m/s，滑块的加速度大小为a＝eq \f(Δv,Δt)≈2.18 m/s2.
一辆汽车从静止开始匀加速开出，然后保持匀速运动，最后匀减速运动，直到停止，下表给出了不同时刻汽车的速度：
(1)汽车从开出到停止总共经历的时间是多少？
(2)汽车通过的总路程是多少？
【答案】(1)11 s (2)96 m
【解析】 (1)汽车匀减速运动的加速度
a2＝eq \f(3－9,1) m/s2＝－6 m/s2
设汽车从3 m/s经t′停止，t′＝eq \f(0－3,－6) s＝0.5 s
故汽车从开出到停止总共经历的时间为
t总＝10.5 s＋0.5 s＝11 s
(2)汽车匀加速运动的加速度
a1＝eq \f(6－3,1) m/s2＝3 m/s2
汽车匀加速运动的时间t1＝eq \f(12－0,3) s＝4 s
汽车匀减速运动的时间t3＝eq \f(0－12,－6) s＝2 s
汽车匀速运动的时间t2＝t总－t1－t3＝5 s
汽车匀速运动的速度为v＝12 m/s
则汽车总共运动的路程
s＝eq \f(v,2)t1＋vt2＋eq \f(v,2)t3＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(12,2)×4＋12×5＋\f(12,2)×2)) m＝96 m
A、B两车在平直马路上同向行驶，从它们相遇时开始计时，此后它们的位移随时间的变化关系分别为xA＝(4t＋t2) m和xB＝(10t－2t2) m.
(1)它们分别做什么运动？
(2)求A、B再次相遇的时间和位移大小；
(3)分别写出A、B的速度随时间变化的关系式，在同一直角坐标系中画出它们的v－t图像，并标出相关数据．
【答案】 (1)A做匀加速直线运动 B做匀减速直线运动 (2)2 s 12 m (3)见解析
【解析】 (1)依据公式x＝v0t＋eq \f(1,2)at2，对A有，vA0＝4 m/s，aA＝2 m/s2；对B有，vB0＝10 m/s，aB＝－4 m/s2，所以A做匀加速直线运动，B做匀减速直线运动．(2分)
(2)若A、B再次相遇，则有xA＝xB，(1分)
可得相遇时间t＝2 s，(1分)
相遇时位移大小x＝(4×2＋4) m＝12 m．(2分)
(3)由(1)中数据及公式v＝v0＋at
可得vA＝(4＋2t) m/s(1分)
vB＝(10－4t) m/s(1分)
则它们的v－t图像如图所示(2分)
在常州中华恐龙园的游乐场中，有一台大型游戏机叫“跳楼机”．参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处，然后由静止释放．座椅沿轨道自由下落一段时间后，开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动，下落到离地面4.0 m高处速度刚好减小到零，下落全过程经历的时间是6 s．求：(取g＝10 m/s2)
(1)座椅被释放后自由下落的高度；
(2)在匀减速运动阶段，座椅和游客的加速度大小．
【答案】 (1)7.2 m (2)2.5 m/s2
【解析】 (1)设全过程下落高度为h，历时t；自由落体阶段下落高度为h1，历时t1，末速度为v；
有：h1＝eq \f(v,2)t1(2分)
对匀减速运动阶段，有：h－h1＝eq \f(v,2)(t－t1)(2分)
联立以上两式解得：v＝eq \f(2h,t)＝eq \f(2×36,6) m/s＝12 m/s(1分)
所以，h1＝eq \f(v2,2g)＝eq \f(122,2×10) m＝7.2 m(1分)
(2)对匀减速运动阶段的逆过程，有h－h1＝eq \f(v2,2a)(2分)
所以a＝eq \f(v2,2h－h1)＝eq \f(122,2×36－7.2) m/s2＝2.5 m/s2.(2分)
现有一辆摩托车先由静止开始以2.5 m/s2的加速度做匀加速运动，后以最大行驶速度25 m/s匀速行驶，追赶前方以15 m/s的速度同向匀速行驶的卡车．已知摩托车开始运动时与卡车的距离为200 m，则：
(1)追上卡车前二者相隔的最大距离是多少？
(2)摩托车经过多少时间才能追上卡车？
【答案】(1)245 m (2)32.5 s
【解析】(1)由题意得摩托车匀加速运动最长时间：
t1＝eq \f(vm,a)＝10 s
此过程的位移：
x1＝eq \f(v\\al(2,m),2a)＝125 m＜x0＝200 m
所以摩托车在达到最大速度之前没有追上卡车．
在追上卡车前当二者速度相等时相距最大，设从开始经过t2时间速度相等，最大间距为xm，则v＝at2
解得t2＝eq \f(v,a)＝6 s
最大间距xm＝(x0＋vt2)－eq \f(1,2)ateq \\al(2,2)＝245 m
(2)设从开始经过t时间摩托车追上卡车，则有
eq \f(v\\al(2,m),2a)＋vm(t－t1)＝x0＋vt
解得t＝32.5 s.
【附加题】
一个质点做变速直线运动的v－t图像如图所示，下列说法中正确的是( )
A．第1 s内与第5 s内的速度方向相反
B．第1 s内的加速度大于第5 s内的加速度
C．OA、AB、BC段的加速度大小关系是aBC＞aOA＞aAB
D．OA段的加速度与速度方向相同，BC段的加速度与速度方向相反
【答案】 CD
【解析】 第1 s内与第5 s内的速度均为正值，方向相同，A错误．第1 s内、第5 s内的加速度分别为a1＝eq \f(4,2) m/s2＝2 m/s2、a5＝eq \f(0－4,1) m/s2＝－4 m/s2，第1 s内的加速度小于第5 s内的加速度，B错误．由于AB段的加速度为零，故三段的加速度的大小关系为aBC＞aOA＞aAB，C正确．质点在OA段做加速运动，加速度与速度方向相同；在BC段做减速运动，加速度与速度方向相反，D正确．
时刻/s
1.0
2.0
3.0
5.0
7.0
9.5
10.5
速度/(m·s－1)
3
6
9
12
12
9
3