2021-2022学年江西省吉安市宁冈中学高一(上)10月段考物理试题含解析
展开宁冈中学2021-2022学年度上学期10月份段考
高一物理试卷
第I卷(选择题)
一、选择题(本题共10个小题,其中1-7单选,8-11多选,每题4分,共44分)
1. 2021年11月,南城二中将举行秋季运动会,同学们将展现学校良好的精神面貌,有关下列运动说法正确是( )
A. 在100m比赛中,陈同学以12.5s的成绩打破了记录,他的平均速度大小为12.5m/s
B. 高一男子100m年级记录为12.5s,其中12.5s为时刻
C. 百米冲刺时,运动员的加速度很小
D. 高一女子铅球年级记录为9.69m,其中9.69m为铅球出手后的位移大小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.平均速度为
故A错误;
B.高一男子100m年级记录为12.5s,其中12.5s为时间间隔,故B错误;
C.百米冲刺时,运动员几乎以最快的速度、几乎做匀速直线运动,所以加速度很小,故C正确。
D.铅球出手后的位移是从抛出时手的位置到落点的有向线段,而铅球的成绩是从地面上规定的起点到铅球落地点之间的距离,二者不能等同,故D错误。
故选C。
2. 物体沿半径分别为r和R的半圆弧由A点经B点到达C点,如图所示,则它的位移和路程分别是( )
A. 2(R + r) ,π(R + r)
B. 2(R + r) 向东,2πR向东
C. 2(R + r) 向东,π(R + r)
D. 2π(R + r) 向东,2π(R + r)
【答案】C
【解析】
【详解】位移的大小位移首末位置的距离,为2(R+r),方向向东;路程等于运动轨迹的长度,为π(R+r),故C正确,ABD错误.故选C.
【点睛】解决本题的关键区别位移和路程:位移是由初位置指向末位置,是矢量;路程是运动轨迹的长度,是标量.
3. 某物体由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动,经t1改做匀减速直线运动,又经t2速度变为零,则物体在全部时间内的平均速度为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】对于加速过程中的末速度为
所以加速过程中的平均速度为
经历的位移为
对于减速过程中的初速度为
末速度为零,所以减速过程中的平均速度为
经历的位移为
所以全程的平均速度为
故选A.
考点:考查了平均速度的计算
【名师点睛】在求解平均速度时,一定要弄清楚是让求哪一段位移的平均速度,这段位移所用时间是多少,然后根据公式计算
4. 汽车在平直路面上刹车,其位移与时间的关系是,则它在第末的速度大小为( )
A. B. C. D. 0
【答案】D
【解析】
【详解】将与匀变速直线运动的位移时间公式对比可知汽车的
,
汽车运动的时间为
所以它在第3s末的速度大小为0。
故选D。
5. 甲、乙、丙、丁四辆小车从同一地点向同一方向运动的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B. 在0~t1时间内,甲车平均速度小于乙车平均速度
C. 在0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远
D. 在0~t2时间内,丙、丁两车加速度总是不相同的
【答案】C
【解析】
【详解】A.x—t图象中,位移方向用正负表示,图中甲、乙两个物体的位移一直为正,且不断增加,故甲与乙都是单向的直线运动,故A错误;
B.在0~t1时间内,甲乙的位移相等,则甲车平均速度等于乙车平均速度,选项B错误;
C.由图象与时间轴围成的面积表示位移可知:丙、丁两车在t2时刻面积差最大,所以相距最远,故C正确.
D.v-t图像的斜率等于加速度,则在0~t2时间内,丙、丁两车加速度有相同的时刻,选项D错误。
故选C。
【点睛】要求同学们能根据图象读出有用信息,关键要研究图象斜率的物理意义,注意位移—时间图象和速度—时间图象的区别。
6. 气球以10m/s的速度匀速竖直上升,它上升到15m高处时,一重物由气球里掉落,则下列说法错误的是(不计空气阻力,g=10m/s2):()
A. 重物要经过3s才能落到地面
B. 重物上升的最大高度是15m
C. 到达地面时的速度是20m/s
D. 2s末重物再次回到原抛出点
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】重物由气球里掉落后继续上升,继续上升的高度
继续上升时间
上升的最大高度
下降所用时间与最大高度间关系为
解得
从掉落到落地用时
到达地面时速度
从掉落处上升与落回掉落处具有对称性,重物再次回到原抛出点的时间为
故选B。
点睛:重物从气球掉落,由于惯性,做竖直上抛运动.竖直上抛运动可分段分析也可整体分析.
7. 某人乘坐高铁从武汉去北京,列车8点10分从武汉火车站出发,行驶1203km后于13点39分抵达北京西站,下列有关说法正确的是( )
A. “8点10分”和“13点39分”指的都是时间间隔
B. “1203km”指是位移的大小
C. 研究列车从武汉到北京的行驶路程可以把列车当成质点
D. 通过已知信息可以计算出列车经过武汉天兴洲大桥时的瞬时速度
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.“8点10分”是指列车出发的时间点、“13点39分”是指列车到站的时间点,故为时刻,故A错误;
B.列车行驶的路线为曲线;故1203km不是位移大小,而是路程,故B错误;
C.研究列车从武汉到北京的行驶路程,列车相对于走过的路程来说其大小和形状可以忽略,故可以看作质点,故C正确;
D.计算出列车经过武汉天兴洲大桥时的速度时,列车位移较大,求解的速度为平均速度,不适合看作瞬时速度,故D错误。
故选C。
8. 在空中某一位置处有A.B两个小球,A小球的质量是B小球质量的2倍,先让A球自由下落1s后,再让B球开始自由下落.在A球落地前(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A. A.B两小球最终落地时的速度相等
B. A.B两小球间的距离逐渐增大
C. A.B两小球间的距离保持不变
D. A.B两小球间的速度差保持不变
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.落地时二者的位移相同,由
可以知道落地的速度是相等的,与质量无关.所以A选项是正确的;
B.两个小球之间的距离
可以知道A.B两小球间的距离逐渐增大.所以B选项是正确的,C错误;
C.由公式
可以知道,A相对于B做匀速直线运动,速度的大小等于g.故D正确;
故选ABD。
9. 有一身高为H的田径运动员正在进行100m的国际比赛,在终点处有一位站在跑道旁边的摄影记者用照相机给他拍摄冲线运动情况.摄影记者使用的照相机设定曝光时间是△t,得到照片后测得照片中运动员的高度为h,运动员胸前号码布影像模糊部分的宽度是△L,由以上数据可以估算出( )
A. 曝光时间△t内运动员的位移;
B. 运动员的冲线速度;
C. 100m内运动员的平均速度;
D. 100m比赛过程中运动员的加速度
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A.运动员胸前号码上的模糊部分的宽度为△L,即为两次曝光时运动员的底片上的位移,根据运动员底片上的高度和实际高度的比例即可求得两次曝光的实际位移为
所以A正确;
B.冲刺是的瞬时速度
所以B正确;
C.100m内的平均速度等于总位移除以总时间,因无法求得时间,所以无法求出平均速度,故C错误;
D.比赛过程中运动员的加速度是变化的,无法求出.故D错误.
故选AB。
10. 某汽车刹车后的位移—速度关系满足,其中与的单位分别是m和m/s.下列判断正确的是
A. 汽车刹车时的初速度为9m/s,加速度大小为2m/s2
B. 汽车刹车后前5s内的位移为20 m
C. 汽车刹车后第5s内的位移为0.25 m
D. 汽车刹车后6s末的速度大小为3m/s
【答案】AC
【解析】
【详解】A. 根据速度位移公式得:
可得:
解得:
故A正确;
BC. 汽车刹车过程持续的时间:
汽车刹车后前5s内的位移为:
汽车刹车后前4s内的位移为:
汽车刹车后第5s内的位移:
故B错误,C正确;
D. 汽车刹车后6s末的速度大小为0,故D错误.
11. 一辆汽车从甲地出发,沿平直公路开到乙地刚好停止,其速度图像如图所示.那么0~t和t~3t两段时间内,下列说法中正确的是( )
A. 加速度的大小之比为1∶2 B. 位移的大小之比为1∶2
C. 平均速度的大小之比为2∶1 D. 中间时刻速度的大小之比为1∶1
【答案】BD
【解析】
【详解】A.汽车运动过程中的最大速度为,根据图线斜率求解两段时间内加速度的大小:
可知加速大小之比为2∶1,A错误;
B.根据图线和时间轴围成的面积求解两段时间内位移的大小:
可知位移的大小之比为1∶2,B正确;
CD.匀变速直线运动某段时间内,平均速度与中间时刻速度相等,两段时间内的平均速度和中间时刻速度:
所以平均速度、中间时刻速度的大小之比均为1∶1,C错误,D正确。
故选BD
第II卷(非选择题)
二、实验题(11+9=20分)
12. 某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点。其中相邻点间的距离如图甲所示,每两个相邻的测量点之间还有4个点未画出,交流电的频率为50赫兹。则:(结果保留三位有效数字)
(1)根据纸带上各个测量点间的距离,某同学已将1、2、3、5点对应的瞬时速度进行计算并填入表中,请你将4点对应的瞬时速度填入表中____________;
瞬时速度 | v1 | v2 | v3 | v4 | v5 |
数值/(m·s-1) | 0.165 | 0.214 | 0.263 |
| 0.363 |
(2)在图乙所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线_______;
(3)由图象求出小车的加速度a=________m/s2.
(4)写出图线与纵轴的交点的物理意义:__________________.
(5)写出处理纸带数据时的几条易错提醒___________________。
【答案】 ①. ②. ③. ④. 小车运动的初速度 ⑤. 注意计数点的周期不是0.02s;题中所给的距离不是位移差中的、、…;计算要将距离的单位换算成m;由图象求小车的加速度时取相距较远的两点;
【解析】
【详解】(1)[1]4点瞬时速度等于第3与第5点间的平均速度,故4点对应的瞬时速度为:
(2)[2]描点如图所示;
(3)[3]图线的斜率表示加速度,故小车的加速度:
(4)[4]图象图线与纵轴交点表示时的速度,也就是小车运动的初速度;
(5)[5]注意计数点的周期不是0.02s;题中所给的距离不是位移差中的、、…;计算要将距离的单位换算成m;由图象求小车的加速度时取相距较远的两点;
13. 某兴趣小组利用如图所示的装置测量重力加速度g,B为光电门.实验过程如下:
a.测出小球的直径d;
b.将光电门水平固定,用刻度尺测出小球在A处时球心到光电门的距离x;
c.把小球从A处由静止释放,经过光电门B时光电计时器可记录小球通过光电门的遮光时间t;
d.保持小球释放位置A不变,改变光电门的位置,测得不同x对应的遮光时间t;
e.以x为横坐标,以为纵坐标建立坐标系,利用测得的数据作图,得到一条过原点的倾斜直线.
请回答下列问题:
(1)小球通过光电门的速度v=_______;
(2)实验中测得图象的斜率为k,则重力加速度g=________________;
(3)实验室提供下列小球,选________进行实验最合适.
A.塑料球 B.玻璃球 C.小钢球
【答案】 ① ②. ③. C
【解析】
【详解】(1)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知,小球通过光电门的速度v=;
(2)根据v2=2gx,则,即,则,即;
(3)为了减小阻力的影响,小球选择质量大一些,体积小一些,则选小钢球最合适,故选C。
三、计算题(本题有3小题,共36分)
14. 如图所示为一物体沿一直线运动的图像,试求它在内的位移和路程.
【答案】位移大小为60m,方向与规定的正方向相反;路程为180m
【解析】
【详解】内的位移:
,
负号表示与规定的正方向相反.
内的路程为:
内的的路程:
则内的路程为:
15. 一辆汽车行驶在水平公路上,为避免发生交通事故,突然紧急刹车,车轮停止转动,最终停下来.在公路上留下一段长度为10m的直线刹车痕迹,路边限速显示牌显示该路段的最高行驶速度为30km/h,若将汽车刹车的运动看做是匀减速直线运动,其加速度大小是5m/s2.
(1)请通过计算判断该车是否超速?
(2)求该车从开始刹车到停下来所需时间?
【答案】(1)通过计算知车的初速度为36km/h,超速;(2)t=2s.
【解析】
【详解】试题分析:根据匀变速速度位移公式,可求出初速度,和已知速度相比是否超速;根据速度时间公式即可求解.
(1)设该车开始刹车时的速度为v0,
根据匀变速速度位移公式
带入数据解得v0=10m/s
由于v0=10m/s=36km/h,所以该车超速
(2)设该车从开始刹车到停下来所需时间为t,则
点睛:本题主要考查了匀变速直线运动公式的基本应用,属于基础题.
16. 猎豹奔跑的速度很快,但由于身体因素,其高速奔跑不能维持较长时间,否则将会身体过热而危及生命,一只猎豹发现猎物,思考了t0=2s的时间后,它决定追击猎物,经过t1=4s的时间,其速度由零匀加速到最大,然后匀速运动了t2=8s的时间仍然没有追上猎物,为了保护自己,它放弃了这次追捕。并以大小a=5m/s2的加速度减速,经过t3=6s的时间停下。将猎豹这次追捕过程视为直线运动。
(1)求猎豹在这次追捕过程中的最大速度vmax以及加速过程的加速度大小a’;
(2)已知猎豹在这次追捕过程中的位移大小x=390m,求猎豹在这次追捕过程中(含思考阶段)的平均速度大小。
(3)请在坐标系中作出猎豹在这次追捕过程中(含思考阶段)的v-t图象。
【答案】(1)7.5m/s2;(2)19.5m/s;(3)
【解析】
【详解】(1)猎豹开始减速时的速度即为最大速度,有
解得
猎豹由静止加速到最大速度的过程中,有
解得
(2)由平均速度公式有
代入数据解得
(3)猎豹在这次追捕过程中的v-t图象如图所示
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