2022-2023学年云南省玉溪市民族中学高一上学期期中考试物理试题含解析
展开云南省玉溪市民族中学2022-2023年上学期高一期中考试
高一物理
注意事项:
1.答题前填写好自己的班级、姓名、考号等信息
2.请将正确答案填写在答题卡上
一、单选题(共10小题,每题3分,共30分)
1. 在研究下列物体运动时,不能把物体视为质点的是( )
A. 研究从斜面上滑下的小木块
B. 研究乒乓球的旋转情况对发球效果的影响
C. 研究人造地球卫星绕地球的运转周期
D. 研究远洋航行中轮船的轨迹
【答案】B
【解析】
【详解】A.研究从斜面上滑下的小木块,小木块的形状和大小对研究的问题来说占次要因素,所以可以把木块看作质点,故A错误;
B.研究乒乓球的旋转情况对发球效果的影响,乒乓球的形状及大小不能忽略不计,不能把乒乓球视为质点,故B正确;
C.人造地球卫星围绕地球公转的周期,地球到卫星的距离远大于地球的半径,地球可视为质点,故C错误;
D.研究远洋航行中巨轮运行的速度时,巨轮的形状及大小可以忽略不计,巨轮可视为质点,故D正确。
故选B。
2. 如图所示的图像和图像中,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. 图像中,时刻
C. 图像中0至时间内物体3和物体4平均速度大小相等
D. 两图像中,、时刻分别表示物体2、4开始反向运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.图像和图像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.图像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.图像中,根据图像围成的面积表示位移,可知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.图像的斜率表示速度,图像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,而图像中时刻,物体4的速度将从正值变为负值,速度改变方向,故D错误。
故选B。
3. 一物体的速度随时间变化的关系为v=10-2t,则下列说法正确的是( )
A. 物体的初速度为5 m/s B. 物体做匀加速直线运动
C. 物体4秒末的速度为1 m/s D. 经过5s物体的速度为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.由速度公式
v=v0+at=10-2t
可知
物体的初速度为10m/s,加速度为-2m/s2,故A错误;
B.加速度一定,与初速度方向相反,为匀减速直线运动,故B错误;
C.根据速度公式可以计算出经过4s物体的速度为2m/s,故C错误;
D.根据速度公式可以计算出经过5s物体的速度为0,故D正确.
(2020安徽芜湖高一检测)
4. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动。它在第一秒内与在第二秒内位移之比为,在走完前时与走完前时的速度之比为。下列选项正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】由匀变速直线运动的位移公式可得
故1s内与2s内的位移比为1:4,可得第1s内与第2s内的位移比为
由速度位移公式
可得,走完前时与走完前时的速度之比为
故选B。
5. 如图所示为一质点做匀变速直线运动的位移一时间图像,为图像上一点,为过点的切线,与t轴交于点。则该质点在( )
A. 时刻速率为 B. 时刻速率为
C. 内的平均速度大小为 D. 时刻加速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.时刻速率为,所以AB错误;
C.内的平均速度大小为,所以C正确;
D.时刻加速度大小为a有
,
解得
所以D错误;
故选C。
6. 某物体做直线运动的v-t图像如图所示。则关于物体在前8s内的运动,下列说法正确的是( )
A. 物体在第4s末改变运动方向 B. 第4s末的速度大于第8s末的速度
C. 第6s末物体离出发点最远 D. 第8s末物体离出发点最远
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图知,0~6s内物体的速度为正值,则物体在第4s末运动方向没有发生了改变,故A错误;
B.由图可知,第4s末的速度大小等于第8s末的速度大小。故B错误;
C.根据速度图线与t轴所围的“面积”大小表示物体在一段时间内的位移,则前6 s内的位移为
由于6s后,速度方向反向,位移会减小。则第6s末物体离出发点最远,故C正确,D错误。
故选C。
7. 甲、乙两质点运动的位移—时间图像如图中a、b所示,不考虑二者碰撞,则下列说法中正确的是( )
A. 甲做曲线运动,乙做直线运动
B. 乙质点在时间内做匀速直线运动
C. 时间内甲、乙两质点的位移相同
D. 甲质点在时间内一直沿同一方向运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.位移-时间图像用于描述直线运动,甲、乙都做直线运动,A错误;
B.乙质点在时间内位移不随时间变化,乙质点处于静止状态,B错误;
C.甲乙两质点在、时所处位置均相同,因此时间内甲、乙两质点的位移相同,C正确;
D.的斜率的正负表示质点的运动方向,甲质点在先向负方向运动再向正方向运动,D错误。
故选C。
8. 物体做匀变速直线运动,加速度大小为2 m/s2,某时刻物体的速度是10 m/s,经过5 s后,该物体速度的可能值为( )
A. 10 m/s或20 m/s B. 5 m/s或20 m/s
C. 0或20 m/s D. 10 m/s或0
【答案】C
【解析】
【详解】取物体初速度方向为正方向,物体做匀变速直线运动,加速度大小为2 m/s2,
若加速度方向为正,物体做匀加速直线运动,5 s后速度
若加速度方向为负,物体做匀减速直线运动,5 s后速度
故选C。
9. 一质点做直线运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 在2~4s内,质点处于静止状态
B. 质点在0~2s内的加速度比4~6s内的加速度大
C. 在0~6s内,质点的平均速度为3
D. 在第5s末,质点离出发点最远
【答案】D
【解析】
【详解】A. 在2~4s内,质点做匀速直线运动,A错误;
B. 质点在0~2s内的加速度为
4~6s内的加速为
质点在0~2s内的加速度比4~6s内的加速度小,B错误;
C. 在0~6s内,质点的平均速度为
C错误;
D. 前5s向正方向运动,第6s向负方向运动,所以第5s末,质点离出发点最远,D正确。
故选D。
10. 一名航天员在某星球上完成自由落体运动实验,让一个质量为1 kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5 s内的位移是18 m,则( )
A. 小球在第2 s末的速度大小为20 m/s
B. 小球在第5 s内的平均速度大小是3 m/s
C. 该星球上的重力加速度大小为5 m/s2
D. 小球在5 s内的位移大小是50 m
【答案】D
【解析】
【详解】ACD.自由落体运动第1s内,第2s内,第3s内,第4s内,第5s内位移之比为
设前5s的位移为x,则
解得
由匀变速的位移公式的
解得重力加速度为
小球在2s末的速度为
故AC错误,D正确;
B.小球在第5s内的平均速度为
故B错误;
故选D。
二、多选题(共4小题,每题6分,共24分)
11. 质点做直线运动的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 前4s内质点做匀变速直线运动
B. 1~3s内质点做匀变速直线运动
C. 2s末质点的加速度大小为5m/s2,方向与规定的正方向相反
D. 2~3s内与3~4s内质点的速度方向相反
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据图像斜率等于加速度,可知前4s内质点的加速度发生了变化,做的是非匀变速直线运动,故A错误;
B.在1~3s内图线斜率不变,则质点的加速度不变,做匀变速直线运动,故B正确;
C.根据图像的斜率表示加速度,可得2s末质点的加速度为
即加速度的大小为5m/s,方向与规定的正方向相反,故C正确;
D.速度的正负表示速度的方向,可知2~3s内与3~4s内质点的速度方向相同,均为负方向,故D错误。
故选BC。
12. 在不计空气阻力的情况下,某物体以30m/s的初速度从地面竖直上抛,取重力加速度g取10m/s2,下列判断正确的是( )
A. 物体在3秒末上升到最高点
B. 第2s末到第4s末物体的速度相同
C. 前4s内物体的平均速度大小为10m/s
D. 前4s内物体的位移大小为50m
【答案】AC
【解析】
【详解】A. 根据速度时间的关系式
v=v0-gt,
代入数据可知
0=30-10t
物体在3秒末上升到最高点,故A正确。
B. 根据速度时间的关系式
v=v0-gt
可知,第2s末的速度为:
v2=v0-gt2=30-10×2=10m/s
第4s末的速度为:
v4=v0-gt4=30-10×4=-10m/s
所以第2s末到第4s末物体的速度大小相同,方向相反,故B错误;
C. 竖直上抛运动是初速度向上,加速度向下的匀变速直线运动,而对于匀变速直线运动,某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度,故前4s内的平均速度等于第2s末的瞬时速度,故
故C正确。
D. 根据平均速度公式,前4s位移为:
故D错误。
13. 一个做匀加速直线运动的物体,先后经过A、B两点的速度分别为v、7v,则下列说法正确的是( )
A. 在AB中间位置处的速度为4v
B. 在AB中间时刻的速度为4v
C. 前一半位移与后一半位移经过的时间之比为2:1
D. 前一半时间与后一半时间内通过的位移之比为1:2
【答案】BC
【解析】
【详解】A.对于匀变速直线运动,中间位置的速度等于初末速度的方均根,故
故A错误;
B.物体做匀加速直线运动,先后经过A、B两点时的速度分别为v和7v,故平均速度为
而平均速度等于中间时刻的速度,故物体经过AB这段位移所用时间的中间时刻的速度为4v;故B正确;
C.前一半位移内的时间为
后一半位移内的时间为
可知;前一半位移所需的时间与后一半位移所需的时间之比为2:1;故C正确;
D.由平均速度公式可知,前一半时间内的位移
后一半时间内的位移
故前一半时间与后一半时间内通过的位移之比为5:11;故D错误;
故选BC。
14. 历史上有些科学家曾把在任意相等位移内速度变化量相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”)。“另类加速度”定义为,其中v0和vt分别表示某段位移s内的初速度和末速度。A>0表示物体做加速运动,A<0表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度定义式为,下列说法正确的是( )
A. 若A不变,则a也不变
B. 若A>0且保持不变,则a逐渐变大
C. 若A不变,则物体在中间位置处速度大小为
D. 若A不变,则物体在中间位置处速度大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.若A不变,分两种情况,当A>0时,相等位移内速度增加量相同,则对应的平均速度增大,相等位移所用时间减少,由
可知,a逐渐增大,当A<0时,相等位移内速度减少量相同,则对应的平均速度减小,相等位移所用时间增加,由
可知,a逐渐减小,A错误,B正确;
CD.若A不变,设物体在中间位置处速度大小为,由题意可得
联立解得
C正确,D错误。
故选BC。
三、实验题(共2小题,共18分)
15. 在做研究匀变速直线运动的实验时,某同学得到一条纸带,如图所示,并且每隔四个计时点取一个计数点,已知每两个相邻计数点间的距离为s,且,,,,,,电磁打点计时器的电源频率为50Hz.
相邻两个计数点间所对应的时间______ s,根据______ 确定小车做匀加速直线运动;
计算此小车运动的加速度大小______,打第4个计数点时小车的速度大小______请你依据本实验推断第6记数点和第7记数点之间的距离是______ cm;
如果当时交变电流的频率是,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比______选填“偏大”、“偏小”或“不变”.
【答案】 ①. ②. 连续相等时间内的位移之差是一恒量 ③. ④. ⑤. ⑥. 偏大
【解析】
【详解】(1)相邻两个计数点间时间间隔为0.1s,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量确定小车做匀加速直线运动.
(2)在连续相等时间内的位移之差△x=1.92cm,根据△x=aT2得:, 计数点4的瞬时速度为:;第6记数点和第7记数点之间的距离为:s7=s6+△x=10.56+1.92cm=12.48cm.
(3)当时交变电流的频率是f=49Hz,而做实验的同学并不知道,可知周期的测量值偏小,根据知,加速度测量值偏大.
16. 在“探究弹力和弹簧伸长量的关系,并测量弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图所示.所用的每隔钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力,实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测量相应的弹簧的总长度.
(1)某同学通过以上实验测量后把6组实验数据描点在坐标系图中,请作出F-L图线________.
(2)由此图线可得出该弹簧的原长=________cm,劲度系数k=_______N/m.
(3)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较
优点在于:________________________;
缺点在于:__________________________.
【答案】 ①. ②. 5cm ③. ④. 可以避免弹簧自身重力对实验的影响 ⑤. 弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差
【解析】
【分析】实验中需要测量多组弹力的大小和弹簧的长度,根据要求设计出表格.作出F-L的关系图线.当弹簧弹力为零时,弹簧处于原长,结合图线得出弹簧的原长,根据图线的斜率求出劲度系数的大小.误差分析.
【详解】(1)用平滑的曲线将各点连接起来,如图所示:
(2)弹簧的原长L0即为弹力为零时弹簧的长度,由图象可知,L0=5×10-2m=5cm.劲度系数为图象直线部分的斜率,k=20N/m.
(3)优点是:避免弹簧自身所受重力对实验的影响;缺点是:弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差.
【点睛】本题考查了学生设计的能力和作图的能力,知道F-L图线的斜率表示劲度系数.注意掌握分析误差的形成原因.
四、计算题(共3小题)
17. 近几年,国家取消了7座及以下小车在部分法定长假期间的高速公路收费,给自驾出行带来了很大的实惠,但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力,因此交管部门规定,上述车辆通过收费站口时,在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过.若某车减速前的速度为v0=72 km/h,靠近站口时以大小为a1=5 m/s2的加速度匀减速,通过收费站口时的速度为vt=28.8 km/h,然后立即以a2=4 m/s2的加速度加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道).试问:
(1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速?
(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,运动的时间是多少?
(3)在(1)(2)问题中,该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少?
【答案】(1)33.6 m (2)5.4 s (3)1.62 s
【解析】
【详解】设该车初速度方向为正方向,vt=28.8 km/h=8 m/s,v0=72 km/h=20 m/s,a1=-5 m/s2.
(1)该车进入站口前做匀减速直线运动,设距离收费站x1处开始制动,则:由
vt2-v02=2a1x1
解得:
x1=33.6 m.
(2)该车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段,前后两段位移分别为x1和x2,时间为t1和t2,则减速阶段:
vt=v0+a1t1,
得
t1==2.4 s
加速阶段:
t2==3 s
则加速和减速的总时间:
t=t1+t2=5.4 s.
(3)在加速阶段:
x2=t2=42 m
则总位移:
x=x1+x2=75.6 m
若不减速所需要时间:
t′==3.78 s
车因减速和加速过站而耽误的时间:
Δt=t-t′=1.62 s.
18. 如图所示,一滴雨滴从离地面20m高的楼房屋檐自由下落,下落途中用△t=0.2s的时间通过一个窗口,窗口的高度为2m,g取10m/s2 ,问:
(1)雨滴落地的速度大小;
(2)雨滴落地前最后1s内的位移大小;
(3)屋檐离窗的上边框有多高?
【答案】(1)20m/s(2)15m(3)4.05m
【解析】
【详解】(1),得s
雨滴落地的速度:
(2)雨滴在第1s内的位移:
雨滴落地前最后1s内的位移大小:
(3)设屋檐离窗的上边框为x0,雨滴从屋檐运动到窗的上边框时间为t0,
联立上述两式,得
19. 如图甲所示,A车原来临时停在一水平路面上,B车在后面匀速向A车靠近,A车司机发现后启动A车,以A车司机发现B车为计时起点(t=0),A、B两车的v-t图像如图乙所示。已知B车在第1s内与A车的距离缩短了x1=12m。
(1)求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小。
(2)若A、B两车不会相撞,则A车司机发现B车时(t=0)两车的距离s0应满足什么条件?
【答案】(1)vB=12m/s,a=3m/s2;(2)s0>36m
【解析】
【详解】(1)在t1=1s时A车刚启动,两车间缩短的距离为B车的位移,可得
解得B车的速度为
vB=12m/s
图像斜率表示加速度,可得A车的加速度大小为
其中
t2=5s
解得A车的加速度大小为
a=3m/s2
(2)两车的速度达到相等时,两车的距离达到最小,对应于v-t图像的t2=5s时刻,此时两车已发生的相对位移为梯形的面积,则
代入数据解得
s=36m
因此,若A、B两车不会相撞,则两车的距离s0应满足条件为
s0>36m
云南省玉溪市2022-2023学年高一上学期期中考试物理试卷(含解析): 这是一份云南省玉溪市2022-2023学年高一上学期期中考试物理试卷(含解析),共14页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。
云南省玉溪市元江民族中学2022-2023学年高考物理试题命题比赛模拟试卷(14): 这是一份云南省玉溪市元江民族中学2022-2023学年高考物理试题命题比赛模拟试卷(14),共15页。
2022-2023学年云南省玉溪市高一上学期期末物理试题含答案: 这是一份2022-2023学年云南省玉溪市高一上学期期末物理试题含答案,共12页。