2022-2023学年湖南省衡阳市第五中学高二上学期学业水平考试阶段检测物理卷 （二） Word版

这是一份2022-2023学年湖南省衡阳市第五中学高二上学期学业水平考试阶段检测物理卷 （二） Word版，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。


一、选择题(本题共18小题,每小题3分,共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.列车进站做匀减速直线运动的过程中,用t、x、v分别表示列车运动的时间、位移和速度,下列图像正确的是( )

2.下列说法正确的是( )
A.参考系必须是静止不动的物体
B.凡轻小的物体皆可看成质点
C.研究地面上物体的运动,必须选取地面为参考系
D.研究物体的运动,可选择不同的参考系,但选择不同的参考系对于研究同一物体的运动而言,有时会出现不同的结果
3.我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10 909 m。“奋斗者”号照片如图所示,下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是( )
A.估算下降总时间时
B.用推进器使其转弯时
C.在海沟中穿越窄缝时
D.科学家在其舱内进行实验时
4.在某次驾驶车辆过程中,听到导航仪提醒“前方有2 km拥堵,通过时间25分钟”,根据导航仪提醒,下列推断合理的是( )
A.汽车将匀速通过前方2 km
B.此处的2 km为该拥堵路段的路程
C.可以根据此信息求出此时车辆的瞬时速度
D.通过前方2 km的过程中,车子的平均速度大约为1.3 m/s
5.高铁出行舒适、便捷,成为一种新颖时尚的旅行方式。下列有关说法正确的是( )
A.列车8:12从杭州站出发指的是时刻
B.营业里程1.8万千米指的是列车运行的位移
C.计算列车通过某隧道口的时间时,列车可以看成质点
D.从杭州到长沙所需的时间取决于列车的最大瞬时速度
6.百米赛跑时小明到达终点的撞线速度是9.1 m/s。这里的“速度”表示( )
A.瞬时速度大小B.平均速度大小
C.瞬时速度方向D.平均速度方向
7.如图所示为小车运动时的v-t图像。由图可知,小车( )
A.做匀速直线运动
B.做匀减速直线运动
C.在t=10 s时的速度大小是4 m/s
D.在t=0时从静止开始运动
8.一物体在水平面上由静止开始先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动到停止,共历时2×103 s,位移2×103 m。若加速阶段的加速度大小是减速阶段加速度大小的3倍,则下列说法正确的是( )
A.运动过程最大速度为3 m/s
B.运动过程最大速度为4 m/s
C.加速阶段的加速度为4×10-3 m/s2
D.减速阶段的加速度为1×10-3 m/s2
9.一辆汽车从静止开始由甲地开往乙地的v-t图像如图所示,则在0~1 s和1~3 s两段时间内,下列说法正确的是( )
A.加速度大小之比为2∶1
B.平均速度大小之比为2∶1
C.位移大小之比为1∶1
D.0~3 s全程位移大小为9 m
10.一小钢球以大小为8 m/s的初速度冲上一个足够长的光滑斜面,2 s后末速度大小变为2 m/s,则下列判断正确的是( )
A.速度变化量的大小可能小于6 m/s
B.速度变化量的大小一定等于6 m/s
C.加速度的大小一定等于3 m/s2
D.加速度的大小可能大于4 m/s2
11.为保证车辆安全行驶,某段高速公路要求汽车间的距离至少为105 m。汽车在平直的高速公路上匀速行驶,司机突然发现前方阻碍物,在操作刹车到汽车开始减速经过的时间为0.5 s(即反应时间),刹车后汽车加速度大小为5 m/s2,则该段高速公路允许的最高速度应为( )
A.30 m/sB.25 m/s
C.20 m/sD.18 m/s
12.某个物体做匀加速直线运动,加速度a=1.2 m/s2,下列选项正确的是( )
A.每1 s内的末速度是初速度的1.2倍
B.每1 s内的末速度比初速度大1.2 m/s
C.每经过1 m的位移,末速度是初速度的1.2倍
D.每经过1 m的位移,末速度比初速度大1.2 m/s
13.跳水运动员训练时,从10 m跳台双脚朝下由静止自由落下,某同学利用手机连续拍摄了多张照片。选取其中两张照片,根据比例运算可知,运动员双脚离水面的实际高度分别约为8.2 m和5.0 m。由此估算手机拍摄这两张照片的时间间隔为( )
A.2×10-2 sB.2×10-1 s
C.4×10-2 sD.4×10-1 s
14.一位航天员在某星球上完成自由落体运动实验: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5 s内的位移是18 m,则( )
A.小球在2 s末的速度是20 m/s
B.小球在第5 s内的平均速度是3.6 m/s
C.小球在前2 s内的位移是4 m
D.小球在5 s内的位移是50 m
15.一个物体从地面竖直向上抛出,经2 s上升18 m到最高点,再过2.2 s落回抛出点,这4.2 s内物体的平均速度是( )
A.0 m/s C.9 m/s m/s
16.关于竖直上抛运动,下列说法正确的是( )
A.在最高点速度为零,加速度也为零
B.上升和下落过程的位移相同
C.从上升到下降的整个过程加速度保持不变
D.上升到某一高度时的速度与下降到此高度时的速度相同
17.甲、乙两物体做直线运动,已知甲物体的x-t图像和乙物体的v-t图像分别如图(1)、(2)所示,则下列说法正确的是( )
A.0~2 s内甲、乙均做匀速直线运动
B.2~4 s内两物体均做匀加速直线运动
C.4 s末两物体速度方向均发生改变
D.4~6 s内两物体的平均速度大小相等
18.如图所示,是一质点从位移原点出发的v-t图像,下列说法正确的是( )
A.1 s末质点离开原点最远
B.2 s末质点离开原点最远
C.3 s末质点离开原点最远
D.4 s末质点离开原点最远
二、非选择题(共5小题,共46分)
19.(8分)在练习使用打点计时器的实验中,请回答以下问题:
(1)如图甲、乙所示分别为电磁打点计时器和电火花计时器,两种计时器都是常用的实验器材,关于这两种打点计时器,下列说法正确的是 。
A.甲使用直流电源,乙使用交变电源
B.它们都使用220 V的交变电源
C.它们打点周期都是0.02 s
D.乙工作时纸带受到的阻力较小,实验误差较小
(2)某同学使用打点计时器打出的一条纸带如图丙所示,A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为0.1 s,由纸带所示数据可算出打点计时器打下C点时纸带的速度大小为 m/s,纸带运动的加速度大小为 m/s2。(结果均保留两位有效数字)
20.(8分)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图甲所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点,图中没有画出,打点计时器接周期为T=0.02 s的交流电源。他经过测量并计算得到打点计时器在打B、C、D、E、F、G各点时物体的位置如表所示:
甲
(1)由数据可算出E点的速度vE= m/s。
(2)以A点对应的时刻为t=0,通过计算得到数据,在图乙中作出v-t图像,并求物体的加速度a= m/s2;判断A点 (选填“是”或“不是”)打的第一个点。
乙
(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=48 Hz,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”)。
21.(8分)汽车的加速、减速性能是衡量汽车性能的一项重要指标,一辆汽车在某段水平直线检测公路上最快以108 km/h的速度匀速行驶。
(1)若汽车在该路段发生故障,检修后由静止以3 m/s2的加速度加速,求启动后8 s时汽车的速度大小。
(2)若汽车在该路段以最快速度行驶,遇到情况后以1.5 m/s2的加速度刹车,分别求刹车后8 s时和24 s时的速度大小。
22. (10分)某圆柱体结构的火箭如图所示,它看起来像一个大号锅炉,它的顶部有一个方形质量模拟器。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,g取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。
23.(12分)如图所示为“桌面上推易拉罐”的游戏,在一张长为1.50 m的桌子上,游戏者从桌子的左侧边沿水平方向推出罐,使之滑向另一端,比较谁能使易拉罐更靠近桌子边沿而不掉落。若手推罐时的加速度大小范围在2 m/s2至5 m/s2之间,推动距离不超过0.5 m,罐脱手后的加速度大小为2 m/s2,将易拉罐视为质点,g取10 m/s2。
(1)若以最大加速度和最大推动距离推易拉罐,试判断易拉罐能否停在桌面上?
(2)若以4 m/s2的加速度推易拉罐,要使罐恰好停在桌子另一端的边沿,则推动的距离为多少?
(3)要使易拉罐恰停在桌子另一端的边沿,试求推罐的加速度a与推动距离x需要满足的关系式。
答案及部分解析
1.C 2.D 3.A 4.B 5.A 6.A
7.C 解析 由图像可知,小车做匀加速运动,选项A、B错误;t=10 s时小车速度大小是4 m/s,选项C正确;t=0时小车速度为2 m/s,不是从静止开始运动,选项D错误。
8.C 解析 物体运动的v-t图像如图所示,则有×2×103 m=2×103 m,解得vm=2 m/s,A、B错误;设减速阶段的加速度为a,时间为t2,则加速阶段的加速度为3a,时间为t1,则有3at1=at2,t1+t2=2×103 s,解得t1=500 s,t2=1 500 s,根据vm=at2,解得a= m/s2,则加速阶段的加速度为3a=4×10-3 m/s2,D错误,C正确。
9.A 10.D
11.A 解析 设汽车的初速度为v0,则在反应时间里汽车的位移为x1=v0t反,汽车做匀减速直线运动的时间t=,汽车做匀减速直线运动的位移x=t,因为汽车间距离最小为105 m,所以为保证安全,满足x1+x≤105 m,当取最大速度时取等号,可解得v0=30 m/s(v0=-35 m/s不合题意舍去),A正确。
12.B
13.D 解析 运动员做自由落体运动,下落到距水面8.2 m时所需时间为t,则H-h=gt2,下落到距水面5 m时,下落的时间为t+T,则H-h'=g(t+T)2,联立解得T=4×10-1 s,故选D。
14.D 15.A
16.C 解析 竖直上抛运动,只受到重力作用,在最高点速度为零,但加速度仍为g,A错误;竖直上抛运动上升和下落过程的位移大小相等,但是方向相反,故位移不同,B错误;竖直上抛运动,只受到重力作用,从上升到下降的整个过程加速度都是重力加速度,保持不变,C正确;竖直上抛具有对称性,整个过程加速度相等,故上行时间与下行时间相等,上升到某一高度时的速度与下降到此高度时的速度大小相等,但是方向相反,故速度不同,D错误。
17.D 解析 由题图可知0~2 s内甲静止,乙做匀速直线运动,故A错误;由题图可知2~4 s内甲做匀速直线运动,乙做匀加速直线运动,故B错误;由题图可知4 s末甲的速度方向发生改变,乙的速度方向没有发生改变,故C错误;由题图可知4~6 s内甲的位移大小为8 m,乙的位移大小为s=×2×8 m=8 m,两物体位移大小相等,时间相等,平均速度大小相等,故D正确。
18.B 解析 v-t图像与坐标轴围成的面积代表位移,时间轴上方位移为正,时间轴下方位移为负,所以在2 s时质点离原点最远,2 s后质点开始反向运动,前4 s内质点总位移为零,即4 s末质点回到出发点,故选B。
19.答案 (1)CD (2)1.5 2.0
解析 (1)甲是电磁打点计时器,使用低压交变电源,乙是电火花计时器,使用220 V交变电源,A、B错误;两种打点计时器使用的交变电源频率都为50 Hz,两种打点计时器都每隔0.02 s打一个点,C正确;和电磁打点计时器相比,电火花计时器工作时不需要振针跟纸带发生接触,纸带运动时受到的阻力较小,实验误差也较小,D正确。
(2)打下C点时纸带的速度大小为vC=×10-2 m/s=1.5 m/s,纸带的加速度大小为a=×10-2 m/s2=2.0 m/s2。
20.答案 (1)1.61 (2)见解析图 4 是 (3)偏大
解析 (1)vE==1.61 m/s。
(2)vB==0.4 m/s;vC==0.8 m/s;vD==1.21 m/s;vF==2 m/s;描点作图,得到v-t图像如图所示。根据图像,可得a=4 m/s2。图像过原点,说明A点正好是打点计时器打的第一个点。
(3)实际频率偏小,但计算用的还是50 Hz,也就是计算用周期比实际周期偏小,因此所得加速度值偏大。
21.答案 (1)24 m/s (2)18 m/s 0
解析 (1)根据v=v0+at可知,启动后8 s时汽车的速度大小v8=at8=3×8 m/s=24 m/s。
(2)刹车过程中汽车做匀减速运动,a'=-1.5 m/s2
减速到停止所用时间t'= s=20 s
所以刹车8 s时的速度v'=v0+a't=(30-1.5×8)m/s=18 m/s
刹车24 s时的速度为零。
22.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=t,解得v=20 m/s。
(2)火箭能够继续上升的高度h1= m=20 m
因此火箭上升离地面的最大高度H=h+h1=60 m。
(3)火箭能够继续上升的时间t1= s=2 s
火箭由最高点落至地面的时间t2= s=3.46 s
火箭从发射到返回发射点的时间t总=t+t1+t2=9.46 s。
23.答案 (1)无法停留在桌面上 (2)0.5 m (3)a=-2(4 m/s2≤a≤5 m/s2,0.43 m≤x≤0.5 m)
解析 (1)由v2=2ax可知,当amax=5 m/s2,xmax=0.5 m时,可获得最大速度vm= m/s
至停止运动需滑行距离
x0==1.25 m>1.0 m
所以易拉罐无法停留在桌面上。
(2)设推动时的加速度大小为a1,获得速度v1,脱手时易拉罐的加速度大小为a2,桌长为L,则
推动的距离为x1=
脱手后移动距离为x2=
若恰能停在桌子另一端边沿,则x1+x2=L
由以上关系得v1=2 m/s,x1=0.5 m。
(3)设以加速度a推易拉罐运动x距离,脱手时速度大小为v,达到桌面边缘时速度为零,则有v2-0=2ax,0-v2=2a2(L-x)
解得关系式为a=-2
由于a的最大值为5 m/s2,代入可得x的最小值为0.43 m,推动距离不超过0.5 m,代入可得a最小值为4 m/s2,则a和x的关系式为a=-2,且要满足4 m/s2≤a≤5 m/s2,0.43 m≤x≤0.5 m。
位移
d1
d2
d3
d4
d5
d6
测量值/cm
2.1
8.0
18.1
32.2
50.3
72.2