天津市河西区2023-2024学年高一物理上学期期中试题(Word版附解析)
展开一、单项选择题(共12小题,每题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)
1. 2023年8月1日在空军航空开放活动·长春航空展上,展示了运油空中加油机的飞行表演,下图是运油空中加油机正在给歼战斗机进行空中加油,则( )
A. 研究运油的飞行姿态时,可以将运油看作质点
B. 加油前歼在尝试对接时可把运油看作质点
C. 加油时以歼为参考系,运油是静止的
D. 加油时以歼为参考系,机旁白云是静止的
【答案】C
【解析】
【详解】A.研究运油的飞行姿态时,其大小形状不可忽略,不可以将运油看作质点,故A错误;
B.加油前歼在尝试对接时,运油大小形状不可忽略,不可把运油看作质点,故B错误;
C.加油时以歼为参考系,运油位置没有发生变化,是静止的,故C正确;
D.加油时以歼为参考系,机旁白云位置发生变化,是运动,故D错误。
故选C。
2. “嫦娥五号”探测器实现首次在月球表面自动采样并返回地面。其着陆过程如下:探测器先是在距离月球表面15km高度处启动发动机开始减速,在边飞边降的同时迅速调整姿态;在距离月球表面8km时,“嫦娥五号”变为垂直下降,直至最后100m;它悬停在空中选定落脚点后,才缓缓“飘”了下去。整个过程大约耗时10min。则下列有关说法正确的是( )
A. 研究“嫦娥五号”着陆过程的姿态和动作时,应把它看成质点
B. “嫦娥五号”着陆过程的位移为15km
C. “嫦娥五号”着陆过程的路程为15km
D. “10min”指的是时间间隔
【答案】D
【解析】
详解】A.“嫦娥五号”着陆过程需根据其姿态调整其运动方向,所以不能看作质点,A项错误;
BC.“嫦娥五号”着陆过程不一定是做直线运动,所以其位移和路程都不一定是15km,B、C项错误;
D.“2019年1月3日10时26分”指的是时刻,“10分钟”指的是时间间隔,D项正确。
故选D。
3. 一物体做匀变速直线运动,初速度大小为15m/s,方向向东,第5s末的速度大小为10m/s,方向向西,则物体运动的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】取方向向西为正方向,根据可得,物体运动的加速度大小为
故选A。
4. 可以用图像来描述物体的运动状态,则下图表示物体运动速度相同的是( )
A. 甲和乙B. 丙和丁C. 乙和丙D. 甲和丁
【答案】D
【解析】
【详解】图像中斜率表示速度,则甲图表示物体速度为
图像描述物体速度随时间的变化情况,可知,乙图在做匀加速运动,丙图物体的速度为保持不变,丁图物体的速度为保持不变,则甲和丁的速度相同。
故选D。
5. 甲、乙两同学进行百米赛跑。甲同学前半程的平均速率为6m/s,后半程的平均速率是8m/s;乙同学前一半时间的平均速率为6m/s,后一半时间的平均速率为8m/s,则( )
A. 甲先到达终点B. 乙先到达终点
C. 甲、乙同时到达终点D. 条件不足,无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】对于甲同学,有
解得
对于乙同学有
解得
则
说明乙先到达终点。
故B。
6. 一个物体做直线运动,其v—t图像如图所示,以下说法正确的是( )
A. 前2s内的位移达到最大值
B. 内物体的加速度为1m/s2
C. 内物体的速度大小一直在减小
D. 和内加速度方向与速度方向相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.在前5s内物体的速度都为正值,5s后速度为负,则前5s内的位移达到最大值,故A错误;
B.在v-t图像中,斜率表示加速度,则前2s内的加速度
故B错误;
C.在内,物体的速度先减小,后反方向增大,故C错误;
D.0~2s物体的速度为正值,图像斜率为正,故加速度也为正值,加速度与速度方向相同;5~6s物体的速度为负值,图像斜率为负值,加速度也为负值,加速度与速度方向相同,故D正确;
故选D。
7. 一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度时间图像如图所示,由图像可知( )
A. 段火箭的加速度小于段的火箭加速度
B. 段火箭是上升过程,在段火箭是下落过程
C. 时刻火箭离地最远
D. 时刻火箭回到地面
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图像的斜率表示加速度,可知段火箭的加速度小于段的火箭加速度,故A正确;
BCD.根据图像可知,段火箭都是上升过程,则时刻火箭离地最远,故BCD错误。
故选A。
8. 某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况.图示为该同 学实验时打出的一条纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔是0.1s.打点计 时器打B点时小车的速度()
A. 1.45m/sB. 0.145m/sC. 14.5m/sD. 145m/s
【答案】B
【解析】
【分析】根据毫米刻度尺读出两相邻计数点的距离.根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小.
【详解】由图可知,A、B、C、D四点对应的刻度分别是0、1.20 cm、2.90 cm、5.10 cm,则SAB=1.20 cm,SBC=1.70cm,SCD=2.20 cm,纸带上两相邻计数点的时间间隔是0.1s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小.vB==0.145m/s,故选B.
9. 在校园运动会中,小政和小奇争夺100米决赛冠时,小政起跑加速偏慢(即起跑时加速度较小),但率先抵达终点获得冠军,用时为。则下列图像中,能大致体现两位同学运动情况的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在图像中,图像的斜率代表加速度,图像与横轴围成的面积表示位移,则根据题意可知,小政加速阶段斜率较小,若率先抵达终点,则用时较少,想要图像围成的面积相等,只能是小政的最大速度比小奇大才能满足要求。
故选A。
10. 关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A. 物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动
B. 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
C. 物体在只有重力作用下的运动叫做自由落体运动
D. 一片树叶的下落可以当作自由落体运动来处理
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动。它是初速度为0的特殊匀加速直线运动,初速度为0和只受重力是自由落体的两个特点,缺少任一个都不是自由落体运动,故AC错误,B正确;
D.一片树叶在下落过程受到的空气阻力不能忽略,所以它的下落不是自由落体运动,故D错误;
故选B。
11. 如图所示,小球从竖直砖墙某位置由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置,连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d,根据图中的信息,下列判断正确的是( )
A. 位置“1”是小球释放的初始位置B. 小球做匀速直线运动
C. 小球下落的加速度为D. 小球在位置“3”的速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.初速度为0的匀加速直线运动,连续相等时间内位移之比满足1:3:5:7……从位置1开始,连续相等时间内位移之比为2:3:4,所以位置1不是小球释放的初始位置,故A错误;
B.由图可知,连续相等时间内位移之差相等,为d,所以小球做匀加速直线运动,故B错误;
C.由
Δx=aT2
得
故C正确;
D.匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于平均速度,小球在位置3的速度
故D错误。
故选C。
12. 小球从空中自由下落,与地面相碰后反弹到空中某一高度,其图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 时刻,小球回到出发位置
B.
C. 小球的回弹高度为
D. 小球从0到时刻的总位移是
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,t2时刻,小球反弹到最高点,选项A错误;
B.由图像可知
可得
选项B错误;
C.小球的回弹高度为
选项C错误;
D.小球的下落高度为
小球从0到时刻的总位移是
选项D正确。
故选D。
二、计算题(共3小题,13题12分,14题14分,15题14分,共计40分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位)
13. 不少城市推出了“礼让斑马线”的倡议。有一天,小李开车上班,以72km/h的速度在一条直路上行驶,快要到一个十字路口的时候,小李看到一位行人正要走斑马线过马路。以车子现行速度,完全可以通过路口而不撞上行人。经过1s时间的思考,小李决定立即刹车,礼让行人。经过4s的匀减速,汽车刚好在斑马线前停下。
(1)求汽车刹车时的加速度;
(2)看到行人后3s末和6s末车子的速度;
(3)驾驶员看到行人时汽车离斑马线的距离。
【答案】(1),与运动方向相反;(2)10m/s,0;(3)60m
【解析】
【详解】(1)依题意
由
得
即
方向与运动方向相反
(2)看到行人后3s末车子的速度为
由于车子4s后停下来,故6s末车子的速度为0。
(3)匀速阶段
匀减速阶段
得小李看到行人时汽车离斑马线的距离
14. 如图所示为无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器。在一次训练使用中,时无人机在地面上从静止开始匀加速竖直向上起飞,时无人机出现故障突然失去升力,此时离地面高度为。无人机运动过程中所受空气阻力不计,g取10m/s2。求:
(1)无人机匀加速竖直向上起飞的加速度大小;
(2)无人机离地面的最大高度。
【答案】(1)5m/s2;(2)60m
【解析】
详解】(1)无人机匀加速上升阶段
解得
(2)从无人机刚失去升力到最大高度时
解得
故无人机离地面的最大高度为
15. 公路上行驶的汽车,司机从发现前方异常情况到紧急刹车,汽车仍将前进一段距离才能停下来。要保持安全,这段距离内不能有车辆和行人,因此把它称为安全距离。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s(这段时间汽车仍保持原速)。晴天汽车在干燥的路面上以108的速度行驶时,得到的安全距离为120m。设雨天汽车刹车时的加速度为晴天时的,若要求安全距离仍为120m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。
【答案】24m/s
【解析】
【详解】汽车初速度为v0=108km/h=30m/s,反应时间为t0=1s,设刹车的加速度大小为a,汽车在晴天路面行驶时,根据速度位移公式得,刹车的距离为
代入数据解得
a=5m/s2
雨天时,刹车加速度大小为
a′=a=3m/s2
设最大速度为vm,据速度位移公式得
代入数据解得
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