2022-2023学年湖南省株洲市渌口区第三中学高一上学期期中考试物理试题含解析
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2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(每题3分,共30分)
1. 下列属于标量的物理量是( )
A. 时刻B. 速度C. 加速度D. 位移
【答案】A
【解析】
【详解】A.时刻只有大小无方向,是标量,选项A正确;
BCD.速度、加速度和位移都是既有大小又有方向的物理量,都是矢量,选项BCD错误。
故选A。
2. 一列高铁从新沂南站驶出,驶向下一站连云港东站,下列所研究的问题中,能把此高铁看成质点的是( )
A. 测量高铁的长度
B. 测量高铁的高度
C. 研究高铁驶出车站时车轮的转动
D. 研究从新沂南站到连云港东站过程中车速变化
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.测量高铁的长度、宽度以及车轮转动时,高铁的形状和大小不能忽略,则不能把高铁做为质点,故AB错误;
D.研究从新沂南站到连云港东站过程中车速变化,高铁的形状和大小可以忽略,故能做为质点,故D正确。
故选D。
3. 在小诗“飞花两岸照船红,百里预提半日红,卧看满天云不动,不知云与我俱东。”中,“云不动”“云与我俱东”所对应的参考系是( )
A. 岸,岸B. 船,船C. 云,岸D. 诗人,岸
【答案】D
【解析】
【详解】在本题中船是向东行驶,而“卧看满天云不动”是指“云与我”保持相对静止,即“云与我”以相同的速度相对于地球向东运动,所以“云不动”所选择的参考系是船或诗人;“云与我俱东”所选择的参考系是地球和地球上相对于地球保持静止不动的物体,即选择了河岸为参照物。
故选D。
4. 我国第一个南极内陆科学考察站昆仑站于2009年1月27日9时在南极内陆冰盖的最高点冰穹A地区胜利建成。在南极考察这个问题上,下列说法正确的是( )
A. 在研究科学考察船从中国出发到南极大陆的行进路线问题上,科学考察船可以看成质点
B. 以祖国大陆为参考系,昆仑站是在不断地运动
C. 科学考察船从中国出发到南极大陆的行进路线的长度是它运动的位移
D. 题述中的2009年1月27日9时表示时间
【答案】A
【解析】
【详解】A.在研究科学考察船从中国出发到南极大陆的行进路线问题上,科学考察船的形状大小可以忽略不计,科学考察船可以看成质点,A正确;
B.以祖国大陆为参考系,昆仑站是静止不动的,B错误;
C.科学考察船从中国出发到南极大陆的行进路线的长度是它运动的路程,C错误;
D.题述中的2009年1月27日9时表示的是时刻,D错误。
故选A。
5. 一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0<0,加速度a<0。当a值不断减小直至为零,质点的( )
A. 速度不断减小,位移不断减小
B. 速度不断减小,位移继续增大
C. 速度不断增大,当a=0时,速度达到最大,位移不断增大
D. 速度不断减小,当a=0时,位移达到最大值
【答案】C
【解析】
【详解】由于初速度v0<0,加速度a<0,即速度和加速度同向,不管加速度大小如何变化,速度一直增大,当加速度减小时,相同时间内速度的增加量减小,当a=0时,速度达到最大值,位移不断增大。
故选C。
6. 在同一直线上从同一地点运动的甲、乙两物体的图像如图所示,由图可知( )
A. 甲做匀加速运动,乙做匀减速运动
B. 甲、乙两物体相向运动
C. 乙比甲晚1s出发
D. 5s末两物体相遇
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图知,甲的速度均匀减小,做匀减速直线运动,乙的速度均匀增大,做匀加速运动,A错误;
B.两个物体的速度均为正值,说明都沿正向运动,B错误;
C.甲在时刻开始出发,乙在时出发,乙比甲晚1s出发,C正确;
D.速度图像与时间轴围成的面积代表物体发生的位移,由图可知5s末甲的位移大于乙的位移,它们的出发地点相同,故两个物体没有相遇,D错误。
故选C。
7. 一枚火箭由地面竖直向上发射,其v—t图像如图所示,由图像可知( )
A. 0~t1时间内火箭的加速度大于t1~t2时间内火箭的加速度
B. 在0~t2时间内火箭上升,t2~t3在时间内火箭下落
C. t3时刻火箭离地面最远
D. t3时刻火箭返回到地面
【答案】C
【解析】
【详解】A.v—t图像的斜率表示加速度,根据图像可知,0~t1时间内图像的斜率小于t1~t2时间内图像的斜率,则0~t1时间内火箭的加速度小于t1~t2时间内火箭的加速度,A错误;
BCD.根据图像可知,速度始终为正值,即在0~t3时间内火箭一直在上升过程,且在t3时刻速度为0,即t3时刻火箭离地面最远,BD错误,C正确。
故选C。
8. 下列哪位科学家将斜面实验的结论外推到斜面倾角的情形,从而间接证明了自由落体运动是匀加速直线运动( )
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】伽利略认为物体在斜面上从静止开始做匀变速直线运动,如果斜面的倾角增加到时,就是自由落体运动,从而间接证明了自由落体运动是匀加速直线运动。
故选B。
9. 一个小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时的速度是v,到达C点时的速度是2v,则AB:BC等于( )
A. 1:2B. 1:1C. 1:4D. 1:3
【答案】D
【解析】
【详解】设小球的加速度大小为a,则根据匀变速直线运动速度与位移关系可得
所以
故选D。
10. 现在的航空母舰上都有帮助飞机起飞的弹射系统,已知“F-A15”型战斗机在跑道上做匀加速直线运动,加速度为,起飞速度为。若该飞机滑行时起飞,则弹射系统必须使飞机具有的初速度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据速度位移公式
v2-v02=2ax
可得
ABC错误,D正确。
故选D。
二、多选题(每题5分,共25分)
11. 在光滑的水平面上,某物体运动的图像如图所示。则下列判断正确的是( )
A. 在时间内,物体的速度先增大后变为0
B. 在时间内,物体在时刻距离出发点最远
C. 在时间内,图中曲线是物体的实际运动轨迹
D. 在时间内,物体运动的加速度为零
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图看出,时间内,物体的速度先增大后不变,故A错误;
B.随着时间的推移,速度方向不变,位移增大,则物体在时刻距离出发点最远,故B正确;
C.速度时间图像反映速度随时间的变化情况,不是物体运动轨迹,故C错误;
D.在时间内,速度不变,则物体运动的加速度为零,故D正确。
故选BD。
12. 跳水是我国的传统优势体育项目,近年来,我国跳水运动员在重大的国际比赛中夺得了几乎所有的金牌,为国家争得了荣誉。如图甲为某运动员(可看成质点)参加跳板跳水比赛时的示意图,图乙为其竖直分速度与时间的关系图像,以其离开跳板时作为计时起点,则下列说法错误的是( )
A. 时刻开始进入水面B. 时刻开始进入水面
C. 时刻达到最高点D. 时间段速度方向竖直向上
【答案】ACD
【解析】
【详解】C.跳水运动员借助跳板的弹力先向上加速,离开跳板后向上减速,到最高点后,再向下加速运动,故时刻运动员上升到最高点,故C错误;
ABD.当运动员接触到水面后,运动员开始向下做减速运动,故时刻开始进入水面,从图中可知向下为正方向,故~过程中速度为正,即向下运动。故B正确,AD错误。
由于本题选择错误的,故选ACD。
13. 甲乙两车在一平直道路上同向运动,其v-t图像如图所示,图中△OPQ和△OQT的面积分别为和()。初始时,甲车在乙车前方处,则( )
A. 若,两车相遇2次B. 若,两车相遇1次
C. 若,两车不会相遇D. 若,两车相遇2次
【答案】CD
【解析】
【详解】由v-t图像可知,时间内甲乙两车的相对位移为,该时间内乙车比甲车多运动的距离为
A.若,两车在时刻相遇,且只会相遇一次,A错误;
B.若,在时刻两车速度相等且尚未相遇,则两车不会相遇,B错误;
C.若,在时刻两车速度相等且尚未相遇,则两车不会相遇,C正确;
D.若,时刻之前两车第一次相遇,两车会相遇两次,D正确。
故选CD。
14. 雾霾天气对公路、铁路、航空、航运等均产生重要影响,雾、霾会造成空气质量下降,影响生态环境,给人体健康带来较大危害,在我国治理雾霾已刻不容缓,在一大雾天,一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上,突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵,如图所示,a、b分别为小汽车和大卡车的图象,以下说法正确的是( )
A. 因刹车失灵前小汽车已减速,不会追尾B. 在时追尾
C. 在时追尾D. 若刹车不失灵不会追尾
【答案】CD
【解析】
【详解】ABC.从图像中可以看出,小汽车刹车失灵前的加速度
刹车失灵后的加速度
假设能追尾,设追尾时间为t,则小汽车刹车失灵前的位移
小汽车刹车失灵后的位移
大卡车的位移
由
得
则假设成立,故AB错误,C正确;
D.如果刹车不失灵,则在时两车速度相同,此时小汽车的位移
大卡车的位移
故这时没有追尾,以后两车间距会越来越大,更不会追尾,故D正确。
故选CD。
15. 甲乙两物体所受的重力之比为1:2,甲乙两物体所处的高度之比为2:1,他们各自做自由落体运动,则两物体( )
A. 落地时的速度之比是:1
B. 落地时速度之比1:1
C. 下落过程中的加速度之比是1:2
D. 下落过程中的加速度之比是1:1
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】AB.根据
高度比为2:1,所以落地的速度比为, B错误A正确;
CD.自由落体运动的加速度为g,与重力无关。故加速度之比为1:1,C错误D正确。
故选AD。
第II卷(非选择题)
三、填空题(每空2分,共12分)
16. 一只足球以10m/s的速度水平向西飞向一足球运动员,运动员用脚踢球,使足球以15m/s反向飞回,已知脚与球接触时间为0.5s,这个踢球的过程中足球的加速度大小为_______m/s2, 方向________(填“向东”或“向西”)
【答案】 ①. ②. 向东
【解析】
【详解】[1]以向西为正方向,则
加速度大小为。
[2]加速度为负,则方向向东。
17. 如图为一张做自由落体运动的物体的频闪照片,A、B、C是拍摄到的自由落体运动中的三个位置。每条横线间距离为10cm。那么:
(1)物体在位置B时的速度v=__________m/s;
(2)C位置与开始下落处之间距离为s=__________m。
【答案】 ①. 3 ②. 0.8
【解析】
【详解】(1)[1]根据
得
物体在位置B时的速度
(2)[2]B位置与开始下落处距离
故C位置与开始下落处之间的距离为
18. 左图为某汽车直线运动的图线,从图中可以看出汽车的初速度为________,汽车在前10s内的加速度为________,汽车在10s到40s内的加速度为________。
【答案】 ① 5 ②. 0.5 ③. 0
【解析】
【详解】[1]由图像可知汽车的初速度为;
[2]根据图像斜率表示加速度,可知前10s内汽车的加速度为
[3]汽车在10s到40s内做匀速直线运动,则加速度为。
四、实验题(每空2分,共10分)
19. 某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律,实验装置如图所示。
(1)常见的打点计时器使用的是________电源(“直流”或“交流”);
(2)关于本实验,下列说法正确的是________;
A.释放纸带的同时,按通电源
B.先接通电源打点,后释放纸带运动
C.先释放纸带运动,后接通电源打点
D.纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小
(3)该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图所示,在纸带上依次选出7个计数点,分别标上O、A、B、C、D、E和F,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率是50Hz。
①如果测得C、D两点间距,D、E两点间距,则打D点时小车的速度_______m/s(结果保留3位有效数字);
②该同学分别算出其他各点的速度:,,,,请在如图所示的坐标系中作出小车运动的图像________,并说明小车速度变化的规律________。
【答案】 ①. 交流 ②. BD##DB ③. 0.280 ④. ⑤. 小车速度随时间均匀变化(或增大)
【解析】
【详解】(1)[1]常见的打点计时器使用的是交流电源。
(2)[2]ABC.由于小车速度较快,且运动距离有限,打出的纸带长度也有限,为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点,实验时应先接通电源,再释放纸带,故AC错误,B正确;
D.纸带上的点迹越密集,说明纸带在单位时间内的位移越小,即纸带运动的速度越小,故D正确。
故选BD。
(3)①[3]相邻两计数点间时间间隔为
打D点时小车的速度等于C、E之间的平均速度,即
[4]描点作图如图所示。
[5]v-t图像为倾斜直线,说明小车速度随时间均匀变化(或增大)。
五、解答题
20. 汽车以的速度在平直公路上向东匀速行驶。
(1)若某时刻起以大小为的加速度做匀加速运动,求后的速度;
(2)若某时刻起以大小为的加速度刹车,求后和后的速度。
【答案】(1)30m/s;(2)4m/s,0
【解析】
【详解】(1)若某时刻起以大小为的加速度做匀加速运动,由速度时间公式,可得后汽车的速度
(2)若某时刻起以大小为的加速度刹车,则有汽车到停下所用时间
汽车4s后的速度
汽车从刹车到停下用时5s,因此8s时汽车已经停下,此时速度是零。
21. 高中某一兴趣小组研究自制遥控车模型运动过程,假设遥控车在水平方向做直线运动的图像如图所示,通过图像回答下列问题:
(1)遥控车2s~4s在内,4s~6s内加速度各是多大?
(2)第3s末遥控车的速度多大?
(3)遥控车在0~6s内运动的位移多大?
【答案】(1),;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由加速度定义式,得遥控车2s~4s在内加速度为
4s~6s内加速度为
所以大小为。
(2)根据匀变速直线运动速度公式
得第3s末遥控车的速度为
(3)根据图像可得,遥控车在0~6s内运动的位移为图像与轴围成的面积,所以有
22. 跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开悬停的飞机后先做自由落体运动,当距离地面125 m时打开降落伞,伞张开后运动员就以大小为12 m/s2的加速度做匀减速直线运动,到达地面时的速度为5 m/s,取g=10 m/s2。问:
(1)运动员打开降落伞时的速度是多少?
(2)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?
(3)离开飞机后,运动员经过多长时间才能到达地面?
【答案】(1)55m/s;(2)276.25m;(3)9.7s
【解析】
【详解】(1)对减速过程,由速度和位移关系可知
代入数据解得
(2)对于自由落体过程有
则总高度为
(3)自由下落阶段由公式
可得,该过程的时间为
对于减速过程有
故总时间为
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