天津市红桥区2023-2024学年高一物理上学期期中试题(Word版附解析)
展开1. 在物理学的发展历程中,下面的哪位科学家首先建立了平均速度,瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动,并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展( )
A. 亚里士多德B. 伽利略
C. 牛顿D. 爱因斯坦
【答案】B
【解析】
【详解】伽利略首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动,并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展,ACD错误,B正确。
故选B。
2. 横跨杭州湾的嘉绍大桥是世界上最长、最宽的多塔斜拉桥,全长10.137公里,设计速度为100公里/小时.某辆汽车通过嘉绍大桥的记录显示:17:33分进入嘉绍大桥,17:43分离开大桥.下列说法正确的是( )
A. 该汽车经过嘉绍大桥的位移是 10.137km
B. “设计速度为100公里/小时”该速度为平均速度
C. 研究该汽车通过嘉绍大桥的时间时,可以将该汽车视为质点
D. 该汽车通过嘉绍大桥的平均速度约为 60.8km/h
【答案】C
【解析】
【详解】A、10.137km是车的路程,不是位移,故A错误.
B、设计速度为100公里/小时为瞬时速率,不是平均速度,故B错误.
C、研究该汽车通过嘉绍大桥的时间时,汽车的大小可以忽略不计,可以将该汽车视为质点.故C正确.
D、10.137km是车的路程,不是位移,由于不知道位移的大小,不能求得汽车通过嘉绍大桥的平均速度,故D错误.
3. 小球从距地面3m高的M处开始竖直下落,被地面反向弹回后上升到距地面1m高的N处,小球从M运动到N的过程,位移的大小和方向分别是( )
A. 2m,竖直向下B. 2m,竖直向上C. 4m,竖直向下D. 4m,竖直向上
【答案】A
【解析】
【详解】一个小球从3m高处自由落下,被水平地面竖直弹回到1m高处,运动轨迹的长度为s=3+1=4m,则路程是4m;首末位置的距离为x=3-1=2m,所以位移的大小为2m,方向竖直向下,A正确.
4. 一滑块以某一速度从斜面底端滑到顶端时,其速度恰好减为零。若设斜面全长L,滑块通过最初L所需时间为t,则滑块从斜面底端到顶端所用时间为( )
A. tB. tC. tD. 2t
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】把物体看成是从上至下的匀加速运动,则
,
解得
t′=t
所以全程的时间为2t。故D正确,ABC错误。
故选D。
5. 关于自由落体运动的加速度,下列说法中正确的是( )
A. 重的物体下落的加速度大
B. 同一地点轻、重物体下落的加速度一样大,且方向竖直向下
C. 在下落瞬间 t=0 时刻,这个加速度为零
D. 这个加速度在地球赤道比在地球北极大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.同一地点轻、重物体下落的加速度一样大,且方向竖直向下。故A错误;B正确;
C.在下落瞬间 t=0 时刻,这个加速度不为零,仍为重力加速度。故C错误;
D.重力加速度在地球表面随纬度的升高而变大,所以在赤道比在地球北极小。故D错误。
故选B。
6. 质点做直线运动的v—t图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8s内平均速度的大小和方向分别为( )
A. 0.25m/s,向右
B. 0.25m/s,向左
C. 1m/s,向右
D. 1m/s,向左
【答案】B
【解析】
【详解】由图线可知0-3s内的位移为
方向为正方向;3-8s内的位移为
方向为负方向;0-8s内的位移为
0-8s内的平均速度为
,
负号表示方向是向左的.
A. 前8s内平均速度的大小和方向分别为0.25m/s,向右,与分析不一致,故A错误;
B. 前8s内平均速度的大小和方向分别为0.25m/s,向左,与分析相一致,故B正确;
C. 前8s内平均速度的大小和方向分别为1m/s,向右,与分析不一致,故C错误;
D. 前8s内平均速度的大小和方向分别为1m/s,向左,与分析不一致,故D错误.
7. 如图所示的位移—时间(xt)图像和速度—时间(vt)图像中给出四条图线,甲、乙、丙、丁分别代表四辆汽车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A 甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B. 0~t1时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C. 0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远
D. 0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等
【答案】C
【解析】
【详解】AB.xt图像表示是做直线运动的汽车的位移随时间的变化情况,而不是汽车运动的轨迹,由于甲、乙两车在0~t1时间内做单向的直线运动,故在这段时间内两车通过的位移大小和路程均相等,AB错误;
C.在vt图像中,t2时刻丙、丁速度相等,t2时刻之前v丁一直大于v丙,且丙、丁由同一地点沿同一方向运动,故t2时刻两者相距最远,C正确;
D.由vt图线与坐标轴围成的面积表示位移可知,0~t2时间内丙的位移小于丁的位移,故丙的平均速度小于丁的平均速度,D错误。
故选C。
8. 2022年5月14日,C919首架交付机首飞成功,表明中国大飞机即将迈入民用航空大市场。若飞机起飞滑跑距离约为着陆滑跑距离的1.5倍。设起飞滑跑和着陆时都是做匀变速直线运动,起飞时的速度是着陆时速度的1.5倍,则起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之比为( )
A. 3:2B. 1:1C. 1:2D. 2:1
【答案】B
【解析】
【详解】设着陆的速度为v,则起飞的速度为,则起飞滑跑的时间
着陆滑跑的时间
因为,所以
故选B。
9. 一名宇航员在某星球上做自由落体运动实验,让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第4 s内的位移是42 m,小球仍在空中运动,则( )
A. 小球在2 s末速度大小是16 m/s
B. 该星球上的重力加速度为12 m/s2
C. 小球在第4 s末的速度大小是42 m/s
D. 小球在4 s内的位移是80 m
【答案】B
【解析】
【详解】AB.设该星球的重力加速度为g,小球第4 s内的位移是42 m,有
gt42-gt32=42 m
t4=4 s,t3=3 s,解得
g=12 m/s2
所以小球在2 s末的速度大小为
v2=gt2=24 m/s
故A错误,B正确;
C.小球在第4 s末的速度大小是
v4=gt4=48 m/s
选项C错误;
D.小球在4 s内的位移是
x=gt42=96 m
选项D错误。
故选B。
二、多项选择题(共3题,每题5分,选对不全3分,选错0分,共15分)
10. 汽车在一条平直公路上行驶,其加速度方向与速度一致。现有加速度减小时的四种说法,其中正确的是( )
A. 汽车的速度也减小
B. 汽车的位移在增大
C. 当加速度减小到零时,汽车静止
D. 当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.汽车的加速度方向与速度方向相同说明汽车做加速运动,当加速度减小时说明汽车速度增加得变慢了;由于汽车的速度方向没有变化,所以汽车的位移逐渐增大,故A错误,B正确;
CD.由于加速度减小时说明汽车速度增加得变慢了,故加速度减小至零时汽车的速度达到最大,并非处于静止状态,故C错误,D正确。
故选BD。
11. 质点做匀加速直线运动,初速度v0=2m/s,加速度a=0.2m/s2,则( )
A. 质点速度随时间均匀增加,且第 4s末的速度为2.8m/s
B. 每经过1s时间,质点速度就增大2.2m/s
C. 质点在第 2s 内的平均速度为 2m/s
D. 质点第 2s 内的位移比第1s 内的位移大0.2m
【答案】AD
【解析】
【详解】A.质点速度随时间均匀增加,且第 4s末的速度为
故A正确;
B.每经过1s时间,质点速度就增大
故B错误;
C.第一秒末的速度
质点在第二秒内的位移为
质点在第 2s 内的平均速度为
故C错误;
D. 根据
可得质点第 2s 内的位移比第1s 内的位移大
故D正确。
故选AD。
12. 一物体做匀变速直线运动的v-t图象如图,则在前4s内(设向右为正方向)( )
A. 物体始终向右运动
B. 物体先向左运动,2s后开始向右运动
C. 前2s物体位于出发点的左方,后2s位于出发点的右方
D. t=4s末,物体回到出发点
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.速度时间图象反映质点的瞬时速度随时间的变化情况,时间轴上方速度是正值,时间轴下方速度是负值;所以物体前两秒向左运动,后两秒向右运动,故A错误,B正确。
CD.因为图象与坐标轴围成面积代表位移,时间轴上方位移为正,时间轴下方位移为负。前2s位移为负,物体位于出发点的左方,后2s负方向的位移逐渐减小,最后4秒末位移为零,又回到出发点,故在t=2s时,物体距出发点最远。故C错误D正确。
故选BD。
三、实验题(本题每空3分,共计12分)
13. 在做“研究匀变速直线运动”实验中,打点计时器打出的一条纸带中的某段如图所示,从A点开始每5个点选取一个计数点,各个计数点与A点的距离如图所示。(图中长度数据单位为cm)
(1)用打点计时器研究该物体运动时,接通电源和让纸带随物体开始运动,正确的操作应当是( )
A.先接通电源,后释放纸带 B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带的同时接通电源 D.先接通电源或先释放纸带都可以
(2)从图中给定的长度,打下D点时小车的速度大小是_______m/s;(结果保留2位有效数字)
(3)若实验时电源频率略低于50Hz,但该同学并不知道,则测量得到的小车速度_______(填“大于”“小于”或“等于”)真实速度
(4)从图中给定的长度,确定小车的加速度的大小为a = _______m/s2。(结果保留两位有效数字)
【答案】 ① A ②. 1.5m/s ③. 大于 ④. 4.0m/s2
【解析】
【详解】(1)[1]打点计时器在刚接通电源的时候打点并不稳定,且做实验的纸带长度有限,若先释放纸带再接通电源就会出现打点不稳定,打点数量不够等问题,所以需要先接通电源并稍等一会在释放纸带。
故选A。
(2)[2]根据速度的定义式
当很小时,我们可以用这段时间的平均速度代替这段时间中某点的瞬时速度,所以D点的瞬时速度
由题可知两相邻计数点间的时间间隔为,所以
(3)[3]由速度公式可知
若实验室电源频率率低于50Hz,则故测量得到小车速度大于真实速度。
故填“大于”。
(4)[4]根据推论可知
所以由题可知小车的加速度可根据逐差法计算
代入数据得
四、 计算题(本题共2小题,14题12分,15题16分,共计28分)
14. 冰壶比赛是冬奥会的重要项目。比赛中冰壶在水平冰面上的运动可视为匀减速直线运动直至停止,已知一冰壶被运动员推出的初速度大小为3.6m/s,其加速度大小为0.2m/s2,求:
(1)冰壶整个过程平均速度的大小;
(2)冰壶10s末的速度大小;
(3)冰壶在20s内的位移大小。
【答案】(1)1.8m/s;(2)1.6m/s;(3)32.4m
【解析】
【分析】
【详解】(1)冰壶平均速度
(2)冰壶运动的总时间
时冰壶未停止运动,故末的速度大小
(3)冰壶时已停下,所以内位移等于前内位移
15. 如图所示,跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开直升机从距离地面580m的高处由静止自由下落 4s后,张开降落伞沿竖直方向匀减速下降,恰好到达地面静止。( g 取) 求:
(1)自由落体运动结束时运动员的速度大小;
(2)减速下降时运动员的加速度;
(3)运动员从离开直升机至到达地面整个过程的平均速度大小。
【答案】(1)40m/s;(2)大小为,方向竖直向上;(3)20m/s
【解析】
【详解】(1)运动员由静止自由下落 4s后时的速度为
(2)自由落体高度为
开始打开降落伞时离地高度为
设减速时加速度大小为a,则
解得
即减速时的加速度大小为,方向竖直向上。
(3)设匀减速运动时间为t2,由
解得
t2=25s
所以运动员从离开直升机至到达地面的总时间
t=t1+t2=29s
则运动员从离开直升机至到达地面整个过程的平均速度大小为
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