江苏省2022-2023学年高一第一学期阶段教学情况测试人教版物理模拟试题二(解析版)

这是一份江苏省2022-2023学年高一第一学期阶段教学情况测试人教版物理模拟试题二(解析版)，共8页。试卷主要包含了46 s等内容，欢迎下载使用。
2022年10月
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：本试卷为小林老师原创，盗用必究
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10小题，共40分，每小题只有一个选项符合题意）
1. 如图所示，小张和小王同学家都住在锦祥秋实大厦，一天早上他们均是7：15出小区大门，经过不同路径(小张沿东环路、小王经燕平路)到达昌平一中校门口；路上所用时间均为15分钟。材料中所涉及的7：15和15分钟( )
A. 都是指时间B. 都是指时刻
C. 7：15指时间，15分钟指时刻D. 7：15指时刻，15分钟指时间
【答案】D
【解析】解：由题意可知，7：15指的是出发的时刻，而15分钟是指走完全程所用的时间，故D正确，ABC错误。
故选：D。
明确时间与时刻的区别，知道时间是指时间间隔，而时刻为时间点。
本题考查时间和时刻的定义，要注意明确时间对应的是一段过程，而时刻对应的是一个瞬间。
关于速度，下列说法正确的是( )
A. 汽车上的速度计是用来测量汽车平均速度大小的仪器
B. 瞬时速度就是速度的平均值，它只有大小，没有方向
C. 运动物体在某一时刻或某一位置的速度为平均速度
D. 速度是表示物体运动快慢的物理量，既有大小，又有方向
【答案】D
【解析】解：A、汽车上的速度计是用来测量汽车瞬时速度大小的仪器，故A错误；
B、瞬时速度是某一时刻的速度，不是速度的平均值，并且瞬时速度为矢量，故B错误；
C、平均速度是物体在某一段时间或某一段距离内的速度，故C错误；
D、速度是表示物体运动快慢的物理量，既有大小，又有方向，故D正确。
故选：D。
速度表示物体运动快慢的物理量，它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值；速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的方向；同时明确平均速度和瞬时速度的意义。
本题考查了学生对速度基本概念的掌握和运用，明确速度的定义，并会区分平均速度和瞬时速度。
一只足球以10m/s的速度沿正东方向运动，运动员飞起一脚，足球又以10m/s的速度向正西方向飞去，运动员与足球的作用时间为0.1s，则足球获得的加速度的大小和方向为( )
A. 200m/s2 方向向西B. 200m/s2 方向向东
C. 100m/s2 方向向西D. 100m/s2 方向向东
【答案】A
【解析】解：足球的初速度方向与末速度方向相反，设初速度方向为正，即v0=10m/s
则末速度为负方向，即v=−10m/s
根据：a=△v△t
解得：a=−200m/s2，负号方向向西，故A正确，BCD错误。
故选：A。
足球的初速度方向与末速度方向相反，如果认为初速度方向为正则末速度为负方向，根据加速度的定义式解得加速度。
在匀变速直线运动中，下列说法正确的是( )
A. 相同的时间内位移变化相同B. 相同的时间内速度变化相同
C. 相同的时间内加速度变化相同D. 相同的时间内速度变化不相同
【答案】B
【解析】解：在匀变速直线运动中，
A、相邻相等时间内的位移差为常量，设时间为T，△x=xn−xn−1=aT2，没有“相邻”二字，故A错误；
BD、由△v=a△t可得，相同时间内速度的变化相等，故B正确，D错误；
C、匀变速直线运动中，加速度的大小和方向不变，故C错误；
故选：B。
小物块以一定初速度滑上光滑固定斜面，沿斜面向上依次有A、B、C三点，物块在A、B间的平均速度为B、C间平均速度的3倍，到达C点时速度为0，则xAC∶xBC为( )
A．3∶1 B．4∶1
C．5∶1 D．7∶1
【答案】 B
【解析】 采用逆向思维法，
设小物块在A点的速度为vA，B点的速度为vB，由题意知，
eq \f(vA＋vB,2)∶eq \f(vB,2)＝3∶1
得vA∶vB＝2∶1
由v2＝2ax得x＝eq \f(v2,2a)
则xAC∶xBC＝4∶1，故B正确．
如图11所示，两个完全相同的小球，从光滑的a管和b管由静止下滑，管径略大于小球直径，设转弯处无能量损失，B、D在同一水平面，ABCD为长方形，两球落到C处的时间分别为Ta、Tb，则( )
A.Ta>Tb
B.TaTb，故A正确，B、C、D错误
如图所示，用一把直尺可以测量神经系统的反应速度。现有甲、乙两同学，甲同学用手指拿着一把长50 cm的直尺，乙同学把手放在零刻度线位置做抓尺的准备，当甲同学松开直尺，乙同学见到直尺下落时，立即用手抓住直尺，记录抓住处的数据，重复以上步骤多次。现有乙同学测定神经系统的反应速度得到以下数据(单位：cm)，则下列说法正确的是( )
A. 第一次测量的反应时间最长
B．第一次测量的反应时间为2 s
C．第二次抓住之前的瞬间，直尺的速度约为4 m/s
D．若某同学的反应时间为0.4 s，则该直尺将无法测量该同学的反应时间
【答案】D
【解析】第一次测量的下落高度为20cm，由自由落体运动规律h=gt2，可知第一次测量的反应时间为t=0.2s，反应时间最最短，选项AB错误；第二次测量的下落高度为h=45cm，由自由落体运动规律v2=2gh，可知第二次抓住之前的瞬间，直尺的速度约为v=3 m/s，选项C错误；若某同学的反应时间为0.4 s，则在反应时间内直尺下落高度为h=gt2=80cm，大于直尺长度，该直尺将无法测量该同学的反应时间，选项D正确。
两车在平直的公路上沿同一方向行驶，两车运动的图象如图所示。在时刻，车在车前方处，在时间内，车的位移为，则( )
A．若在时刻相遇，则
B．若在时刻相遇，则
C．若在时刻相遇，则下次相遇时刻为
D．若在时刻相遇，则下次相遇时车速度为
【答案】B
【解析】根据题述，在时刻，车在车前方处，在时间内，车的位移为，若在时刻相遇，根据图线与坐标轴所围图形的面积表示位移，则有，解得，故A错误；
若在时刻相遇，根据图线与坐标轴所围图形的面积表示位移，则有，解得，故B正确；若在时刻相遇，则下次相遇的时刻为关于对称的时刻，故C错误；若在时刻相遇，则下次相遇时刻为，下次相遇时车速度，故D错误。故选B。
如图3所示，一物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端O点无初速度释放后做匀加速直线运动，先后通过P、Q、N三点，已知物块从P点运动到Q点与从Q点运动到N点所用的时间相等，且PQ长度为2 m，QN长度为4 m，则由上述数据可以求出OP的长度为( )
图3
A.eq \f(1,4) m B．1 m
C.eq \f(9,4) m D．1.2 m
【答案】 A
【解析】 设物块从P点运动到Q点与从Q点运动到N点所用的时间均为t，加速度均为a，由Δx＝at2得，加速度：a＝eq \f(Δx,t2)＝eq \f(4－2,t2)＝eq \f(2,t2)，Q点的速度为PN段的平均速度：vQ＝eq \x\t(v)PN＝eq \f(4＋2,2t)＝eq \f(3,t)，则OQ间的长度：xOQ＝eq \f(v\\al(Q2),2a)＝eq \f(9,t2)×eq \f(t2,4)＝eq \f(9,4) m，则OP长度：xOP＝xOQ－xPQ＝(eq \f(9,4)－2) m＝eq \f(1,4) m，故B、C、D错误，A正确．
如图10所示是某物体做直线运动的v2－x图象(其中v为速度，x为位置坐标)，下列关于物体从x＝0处运动至x＝x0处的过程分析，其中正确的是( )
A.该物体做匀加速直线运动 B.该物体的加速度大小为eq \f(v02,x0)
C.当该物体的速度大小为eq \f(1,2)v0时，位移大小为eq \f(3,4)x0 D.当该物体的位移大小为eq \f(1,2)x0时，速度大小为eq \f(1,2)v0
【答案】 C
【解析】 由匀变速直线运动的速度位移关系式v2－v02＝2ax可得v2＝2ax＋v02，可知物体的加速度恒定不变，由于物体的速度减小，故物体做匀减速直线运动，选项A错误；由v2＝2ax＋v02知，v2－x图象的斜率等于2a，由题图可得2a＝－eq \f(v02,x0)，则得物体的加速度为a＝－eq \f(v02,2x0)，加速度大小为eq \f(v02,2x0)，选项B错误；当该物体速度大小为eq \f(1,2)v0时，v2＝eq \f(1,4)v02，可得x＝eq \f(3x0,4)，选项C正确；当该物体位移大小为eq \f(1,2)x0时，可得v2＝eq \f(1,2)v02，速度大小为eq \f(\r(2),2)v0，选项D错误.
二、简答题(本题共5小题，共60分)
用图5所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律.
主要实验步骤如下：
a.安装好实验器材，接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次.
b.选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O(t＝0)，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图6中A、B、C、D、E、F……所示.
图6
c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5……
d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图7所示.
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
(1)在下列仪器和器材中，还需要使用的有________和________(填选项前的字母).
A.电压合适的50 Hz交变电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平(含砝码)
(2)在图7中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v－t图像.
(3)观察v－t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是________________.v－t图像斜率的物理意义是__________________.
(4)描绘v－t图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动.用平均速度eq \f(Δx,Δt)表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对Δt的要求是________(选填“越小越好”或“与大小无关”)；从实验的角度看，选取的Δx大小与速度测量的误差________(选填“有关”或“无关”).
【答案】 (1)A C (2)如图所示(3)小车的速度随时间均匀变化 加速度 (4)越小越好 有关
【解析】 (1)打点计时器使用的是交变电源，故选A，不选B；相邻打点间的时间是已知的，故不选D；计数点间的距离需要用刻度尺测量，故选C；由于不需要知道小车和重物的质量，故不需要天平(含砝码)，故不选E.
(2)连线时要让尽量多的点在一条直线上.
(3)可以依据v－t图像是倾斜的直线(斜率一定)，即小车的速度随时间均匀变化，判断出小车做匀变速直线运动；v－t图像的斜率表示加速度.
(4)严格地讲，eq \f(Δx,Δt)表示的是Δt内的平均速度，只有当Δt趋近于0时，eq \f(Δx,Δt)才表示瞬时速度，因此若用eq \f(Δx,Δt)表示各计数点的瞬时速度，对Δt的要求是越小越好；从实验的角度看，选取的Δx越小，用eq \f(Δx,Δt)计算得到的平均速度越接近计数点的瞬时速度，但Δx过小，测量误差增大，因此选取的Δx大小与速度测量的误差有关.
小强同学从家出发步行到学校，要向东走400 m，然后再向北走600 m，最后再向东走400 m才能到达学校，所用时间为10 min，如图所示，则：
(1)他从家到学校的位移大小和路程分别为多少米？
(2)他从家到学校的平均速度的大小和平均速率分别为多少？
【答案】
【解析】解：(1)位移是矢量，是指从初位置指向末位置的有向线段，则位移为：
x=(400+400)2+6002=1000m；
路程是实际走过的轨迹，故路程为：
s=400m+600m+400m=1400m；
(2)他从家到学校的平均速度为：
v=xt=100010×60=1.67m/s，
平均速率为：
v'=st=140010×60=2.33m/s
我国自主研制了运­20重型运输机.飞机获得的升力大小F可用F＝kv2描写，k为系数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度，已知飞机质量为1.21×105 kg时，起飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为1.69×105 kg，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变.
(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度大小；
(2)若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间.
【答案】 (1)78 m/s (2)2 m/s2 39 s
【解析】 (1)设飞机装载货物前质量为m1，起飞离地速度为v1；装载货物后质量为m2，起飞离地速度为v2，重力加速度大小为g.飞机起飞离地应满足条件m1g＝kv12①m2g＝kv22②
由①②式及题给条件得v2＝78 m/s③
(2)设飞机滑行距离为s，滑行过程中加速度大小为a，所用时间为t.
由匀变速直线运动公式有v22＝2as④v2＝at⑤
联立③④⑤式及题给条件得a＝2 m/s2，t＝39 s.
某校一课外活动小组自制了一枚火箭，设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动．火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4 s到达离地面40 m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g＝10 m/s2，求：
(1)燃料恰好用完时火箭的速度大小；
(2)火箭上升离地面的最大高度；
(3)火箭从发射到返回发射点的时间．
【答案】 (1)20 m/s (2)60 m (3)9.46 s
【解析】 (1)设燃料恰好用完时火箭的速度为v，根据运动学公式有h＝eq \f(v,2)t，
解得v＝20 m/s.
(2)火箭能够继续上升的时间t1＝eq \f(v,g)＝eq \f(20,10) s＝2 s
火箭能够继续上升的高度h1＝eq \f(v2,2g)＝eq \f(202,2×10) m＝20 m
因此火箭离地面的最大高度H＝h＋h1＝60 m.
(3)火箭由最高点落至地面的时间t2＝eq \r(\f(2H,g))＝eq \r(\f(2×60,10)) s＝2eq \r(3) s，火箭从发射到返回发射点的时间t总＝t＋t1＋t2≈9.46 s.
某一长直的赛道上，一辆F1赛车前方200 m处有一安全车正以
10 m/s的速度匀速前进，这时赛车从静止出发以2 m/s2的加速度追赶.
(1)求赛车出发3 s末的瞬时速度大小；
(2)求赛车何时追上安全车？追上之前与安全车最远相距多少？
(3)当赛车刚追上安全车时，赛车手立即刹车，使赛车以4 m/s2的加速度做匀减速直线运动，则两车再经过多长时间第二次相遇？(设赛车可以从安全车旁经过而不相碰)
【答案】 (1)6 m/s (2)20 s 225 m (3)20 s
【解析】 (1)赛车3 s末的速度v1＝a1t1＝2×3 m/s＝6 m/s.
(2)设经t2时间追上安全车，由位移关系得v0t2＋200 m＝eq \f(1,2)a1t22 解得t2＝20 s
此时赛车的速度v＝a1t2＝2×20 m/s＝40 m/s 当两车速度相等时，两车相距最远
由v0＝a1t3得两车速度相等时，经过的时间t3＝eq \f(v0,a1)＝eq \f(10,2) s＝5 s
两车最远相距Δs＝v0t3＋200 m－eq \f(1,2)a1t32＝(10×5＋200－eq \f(1,2)×2×52) m＝225 m.
(3)假设再经t4时间两车第二次相遇(两车一直在运动)由位移关系得vt4－eq \f(1,2)a2t42＝v0t4解得t4＝15 s
赛车停下来的时间t′＝eq \f(v,a2)＝eq \f(40,4) s＝10 s 所以t4＝15 s不合实际，两车第二次相遇时赛车已停止运动.
设再经时间t5两车第二次相遇，应满足eq \f(v2,2a2)＝v0t5 解得t5＝20 s.
第一次
第二次
第三次
20
45
30