【物理】安徽省合肥市一六八中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

【物理】安徽省合肥市一六八中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

安徽省合肥一六八中学2019-2020学年第一学期期中考试 高一物理试题 一、选择题（本题共 12 小题，1-8 为单项选择题，9-12 为多项选择题，共计 48 分）‎ ‎1.关于质点的运动，下列说法正确的是（ ）‎ A. 位移的方向就是质点的运动方向 B. 质点的速度变化越快，则加速度一定越大 C. 质点运动的加速度为零，则速度和速度变化量都为零 D. 质点在某时刻的加速度不为零，则该时刻的速度也一定不为零 ‎【答案】B ‎【解析】‎ A．位移的方向不一定是质点的运动方向，选项A错误；‎ B．加速度是速度变化率，质点的速度变化越快，则加速度一定越大，选项B正确；‎ C．质点运动的加速度为零，则速度变化量都为零，但是速度不一定为零，选项C错误；‎ D．质点在某时刻的加速度不为零，则该时刻的速度不一定不为零，例如上抛运动的物体到达最高点时，选项D错误。‎ ‎2.下列关于重力、重心的说法，正确的是（ ）‎ A. 任何物体的重心都在物体上，不可能在物体外 B. 重力是由地面附近的物体受到地球的吸引而产生的 C. 任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合 D. 用一绳子将物体悬挂起来，物体静止时，该物体重心不一定在绳子的延长线上 ‎【答案】B ‎【解析】‎ A．任何物体的重心不一定在物体上，也可能在物体外，选项A错误；‎ B．重力是由地面附近的物体受到地球的吸引而产生的，选项B正确；‎ C．任何有规则形状且质量分布均匀的物体，它的重心一定与它的几何中心重合，选项C错误；‎ D．用一绳子将物体悬挂起来，物体静止时，根据二力平衡知识可知该物体重心一定在绳子的延长线上，选项D错误。‎ ‎3.2019年1月3日10:26，嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆。嫦娥四号探测器在距 离月面100 米处稍稍悬停，接着竖直缓缓降落，约 10 分钟后，嫦娥四号自主降落在月球背 面南极—艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内。下列说法正确的是（ ）‎ A. 任何情况下都可以将嫦娥四号探测器看做质点 B. “2019 年 1 月 3 日 10：26”和“约 10 分钟”指的都是时间间隔 C. 从悬停到着陆，探测器通过的位移大小和路程都是 100 米 D. 在降落过程中，以嫦娥四号探测器为参考系，月球静止不动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A．当探究嫦娥四号探测器的姿态、转动等情况时，不能将嫦娥四号探测器看作质点，故A错误；‎ B．“2019年1月3日10：26”对应时间轴上的点，为时刻；“约10分钟”指的是时间，故B错误；‎ C．由题，探测器的运动是相对于月球的，以月球为参考系，探测器竖直缓缓降落，做的是单向直线运动，所以从悬停到着陆，探测器通过的位移大小和路程都是100米，故C正确；‎ D．在降落过程中，以嫦娥四号探测器为参考系，月球做直线运动，故D错误。‎ ‎4.某物体做匀变速直线运动，初速度为6m/s，经过2s后，速度大小仍为6m/s，方向与初速度方向相反，则在这2s内，该物体（ ）‎ A. 加速度为 0；平均速度为6m/s B. 加速度大小为6m/s2 ，与初速度同向；平均速度为 0‎ C. 加速度大小为6m/s2 ，与初速度反向；平均速度为 0‎ D. 加速度大小为6m/s2 ，平均速度为6 m/s，二者都与初速度反向 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由题意知v0=6m/s，末速度v=-6m/s，根据速度时间关系v=v0+at得加速度，方向与初速度方向相反；根据平均速度公式有；‎ A．加速度为 0；平均速度为6m/s，与结论不相符，选项A错误；‎ B．加速度大小为6m/s2 ，与初速度同向；平均速度为 0，与结论不相符，选项B错误；‎ C．加速度大小为6m/s2 ，与初速度反向；平均速度为 0，与结论相符，选项C正确；‎ D．加速度大小为6m/s2 ，平均速度为6 m/s，二者都与初速度反向，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎5.“道路千万条，安全第一条”。一辆汽车在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶，驾驶员发现前方 30m 处的斑马线上有行人，驾驶员立即刹车使车做匀减速直线运动停在斑马线前，已知行人还需 10s 才能通过斑马线，则刹车后汽车的加速度大小至少为（ ）‎ A. 1m/s2 B 1.5m/s2 C. 1.67m/s2 D. 2.33m/s2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 加速度越大，车越容易停下来。当汽车恰好到达斑马下停下时，加速度最小；根据速度位移公式v2−v02＝2ax得：“-”说明加速度方向与初速度方向相反，选项C正确；‎ ‎6.我国高铁进入了迅速发展期。小轩同学某次在高铁站候车时发现，从车头经过自己身边时开始计时，连续两个时间 t 内，驶过他身边车厢节数分别为 6 和 4，假设列车经过小轩身 边时列车的运动可视为匀减速直线运动，列车每一节车厢的长度都相等，不计车厢之间的缝隙，则第三个时间 t 内（列车未停止运动）经过小轩身边的车厢节数为（ ）‎ A. 5 B. 4 C. 3 D. 2‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 做匀变速直线运动的物体在相邻相等时间内的位移之差相等，则设第三个时间内的车厢数为n，每节车厢长度为x，则6x-4x=4x-nx得 n=2，选项D正确；‎ ‎7.一质点沿直线运动的速度随时间变化的图线如图1所示，则该质点的位移（从开始）随时间变化的图线为图2中的哪一个？‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：0-T时间内物体先做匀减速运动，然后以等大的加速度做匀加速运动，则，由此函数关系可得x-t图线，答案为B。‎ 考点：v-t图线及x-t图线。‎ ‎8.几个水球可以挡住子弹？实验证实：4 个水球就足够了！4个完全相同的水球紧挨在一起 水平排列，如图所示，子弹（可视为质点）在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好穿 出第 4 个水球，则以下说法正确的是（ ）‎ A. 子弹在每个水球中速度变化相同 B. 由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间 C. 由题干信息可以确定子弹在每个水球中运动的时间相同 D. 子弹穿出第 3 个水球的瞬间速度与全程的平均速度相等 ‎【答案】D ‎【解析】‎ BC．设水球的直径为d，子弹运动的过程为匀减速直线运动，直到末速度为零，我们可以应用逆过程，相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动。因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d，2d，3d和4d，根据知，所以时间之比为1：：：2，所以子弹在每个水球中运动的时间不同；由以上的分析可知，子弹依次穿过 ‎4个水球的时间之比为：（2-）：（−）：（−1）：1；由题干信息不可以确定子弹穿过每个水球的时间，故BC错误；‎ A．子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，则受力是相同的，所以加速度相同，由△v=at可知，运动的时间不同，则速度的变化量不同，故A错误；‎ D．由以上的分析可知，子弹穿过前3个水球的时间与穿过第四个水球的时间是相等的，由匀变速直线运动的特点可知，子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等，故D正确。‎ ‎9.在如图所示的四张图中，AB、BC 均为轻质杆，各图中杆的 A、C 端都通过铰链与墙连 接，两杆都在 B 处由铰链相连接。下列说法正确的是（ ）‎ A. 图中的 AB 杆可以用与之等长的轻绳代替的有（1）、(2)、(4)‎ B. 图中的 AB 杆可以用与之等长的轻绳代替的有(1)、(3)、(4)‎ C. 图中的 BC 杆可以用与之等长的轻绳代替的有(2)‎ D. 图中的 BC 杆可以用与之等长的轻绳代替的有(3)‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ AB．由图看出，（1）、（3）、（4）中，AB杆对B点产生的是拉力，当用轻绳代替时效果不变，仍能使装置平衡，故图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有，（1）、（3）、（4）。选项A错误，B正确；‎ CD．同理可知，1、2、4中BC杆均要提供向外的弹力；只有3中杆为拉力，所以图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的只有（3），选项C错误，D正确。‎ ‎10.做初速度不为零的匀加速直线运动的物体，在时间T内通过位移s1到达A点，接着在时间T内又通过位移s2到达B点，则以下判断正确的是 （   ）‎ A. 物体在A点的速度大小为 B. 物体运动的加速度为 C. 物体运动的加速度为 D. 物体在B点的速度大小为 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知：，故A正确；根据s2−s1＝aT2得物体运动的加速度为：，故B错误，C正确；物体在B点的速度等于：，故D错误。所以选AC。‎ ‎11.t= 0时，将小球b从地面以一定的初速度竖直上抛，t = 0.3s时，将小球a从地面上方某 处静止释放，最终两球同时落地。a、b在0~0.6s内的v−t图像如图所示。不计空气阻力，重力加速度取10m/s2，下列说法正确的是（ ）‎ A. 小球b抛出时的速率为6m/s B. 小球a释放的高度为0.45m C. t= 0.6s时，a、b之间的高度差为 2.25m D. 从t=0.3s时刻开始到落地，a相对b做匀速直线运动 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ A．由v-t图象可知，b球经0.6s到达最高点，则抛出时的速率为v0b=gt=10×0.6m/s=6m/s，故A正确； B．两球同时落地，则小球a落地的时间为tb=1.2s-0.3s=0.9s，则小球a释放的高度为 ‎，故B错误；‎ C．t=0.6s时，b到达最高点，距离地面的高度为，a距离地面高度为，此时ab之间的距离为1.8m，故C错误；‎ D．从t=0.3s时刻开始到落地，两物体的加速度相同，则a相对b匀速直线运动，故D正确；‎ ‎12.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度随时间时间变化图像如图所示，则在0~60s范围内下列说法正确是( )‎ A. 40 秒末,两物体相距最远 B. 40 秒末，两物体速度相等 C. 60 秒末，物体a在物体b的前方 D. 两物体加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ A．面积代表位移，故40秒末，a、b两物体相距最远，故A正确；‎ B．由图知，40秒末，a、b两物体速度相等，故B正确；‎ C．0～20s内a的位移大于b的位移，即20s时a在b的前面；20s～60s内，b物体的平均速度为40m/s，而此段时间内a物体一直以此速度匀速运动，在此段时间内两物体位移相等，故60秒末，物体a在物体b的前方，故C正确。‎ D．斜率代表加速度，故物体a的加速度小于物体b的加速度，故D错误；‎ 二、实验题（本题共包括 2 题，每空 2 分，共计 12 分）‎ ‎13.在做《研究匀变速直线运动》的实验时，所用电源频率为50Hz，取下一段纸带研究，如图所示，设O点为计数点的起点，每5个点取一个计数点，则第一个计数点与起始点的距离x1=__________cm，计算此纸带的加速度大小a=_________m/s2；物体经第3个计数点的瞬时速度为v3=__________m/s。‎ ‎【答案】 3 3 1.05‎ ‎【解析】‎ 由题意可知：x2=6cm，x3=15cm-6cm=9cm，根据x3-x2=x2-x1，解得：x1=3cm．在匀变速直线运动中，连续相等时间内的位移差为常数，即△x=aT2，其中△x=3cm，T=0.1s，带入解得：a=3m/s2．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，可得；所以有：；‎ ‎14.甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间。实验步骤如下：‎ ‎（1）甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好处于L刻度处，但未碰到尺），准备用手指夹住下落的尺。‎ ‎（2）甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为L1，重力加速度大小为g，则乙的反应时间为________（用L、L1和g表示）。‎ ‎（3）已知当地的重力加速度大小为g=9.80 m/s2，L=30.0 cm，L1=10.4 cm，乙的反应时间为__________s。（结果保留2位有效数字）‎ ‎（4）写出一条提高测量结果准确程度的建议：___________。‎ ‎【答案】 (2). (3). 0.20 ‎ ‎ (4). 多次测量取平均值；初始时乙的手指尽可能接近尺子 ‎【解析】‎ 试题分析 本题主要考查自由落体运动及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用教材知识解决实际问题的能力。‎ ‎（2）根据题述，在乙的反应时间t内，尺子下落高度h=L-L1，由自由落体运动规律，h=gt2，解得t=。‎ ‎（3）代入数据得：t=0.20s。‎ ‎（4）多次测量取平均值；初始时乙的手指尽可能接近尺子 三、计算题（本题共 4 题，其中 15、16 题各 8 分，17 、18 题各 12 分，共计 40分）‎ ‎15.足球运动员在罚点球时,球获得 30m/s 的速度后做匀速直线运动,设脚与球作用时间为0.1s,球又在空中飞行 0.3s 后被守门员挡出,守门员双手与球接触时间为 0.1s,且球被挡出后以10m/s沿原路返弹,求:‎ ‎(1)罚球过程中,球的加速度?‎ ‎(2) 接球过程中,球的加速度?‎ ‎【答案】（1）300 m/s2；（2）-400 m/s2．‎ ‎【解析】‎ ‎（1）设球被踢出的方向为正方向，则罚点球时的速度由v0=0变到v1=30 m/s，用时：‎ t1=0.1 s，由得罚点球时有：‎ ‎（2）接球时速度由v1变到v2=-10 m/s，用时t2=0.1 s，接球时有：‎ 即加速度大小为400 m/s2．‎ ‎16.从离地500 m的空中由静止开始自由落下一个小球，取g＝10 m/s2，求：‎ ‎（1）经过多少时间落到地面；‎ ‎（2）从开始落下的时刻起，在第1 s内的位移、最后1 s内的位移；‎ ‎（3）落地时小球的速度.‎ ‎【答案】（1）10s（2）5m，95m（3）100m/s ‎【解析】‎ 试题分析：(1)由h＝gt2，得落地时间 t＝＝10 s. ①（4分）‎ ‎(2)第1 s内的位移h1＝gt12＝×10×12m＝5 m ②（2分）‎ 因为从开始运动起前9 s内的位移为 所以最后1s内的位移为：‎ ‎（3）设落地速度为v，由公式得：‎ ‎17.为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持一定的距离。已知某高速公路的最高限速为v＝40m/s。假设前方汽车突然停止，后面司机发现这一情况，经操纵刹车到汽车开始减速经历的时间（即反应时间）t＝0.5s。刹车时汽车的加速度大小为4m/s2。求该高速公路上行驶的汽车的距离至少应为多少？（g取10m/s2）‎ ‎【答案】220m ‎【解析】‎ 试题分析：前方汽车突然停止，后面的汽车在司机反应时间内以原速率做匀速直线运动，然后做匀减速直线运动直到停止．所以汽车间的安全距离等于匀速运动的位移和匀减速直线运动的位移之和．‎ 前方汽车突然停止,后面的汽车在司机反应时间内以原速率做匀速直线运动,然后做匀减速直线运动直到停止.设在司机反应时间内后面的汽车的位移为，则 设后面的汽车做减速运动到停止的位移为 由匀变速运动的规律可知，解得 后面的汽车从司机发现前面的汽车停止到自己所开的汽车停下来的总的距离为 故该高速公路上行驶的汽车间的距离至少应为220m ‎18.在竖直的井底，将一物块以13m/s的速度竖直地向上抛出，物块在井口被人接住，在被人接住前1s内物块的位移是3m，位移方向向上，不计空气阻力，g取10m/s2，求：‎ ‎（1）物块从抛出到被人接住所经历的时间；‎ ‎（2）此竖直井的深度。‎ ‎【答案】（1）1.5s（2）8.25m ‎【解析】‎ 最后1s内平均速度： ‎ 平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即接住前0.5s的速度为：v1=3m/s 设物体被接住时的速度v2，则v2=v1-gt 得：v2=3-10×0.5=-2m/s 由竖直上抛运动的运动规律得物块从抛出到被人接住所经历的时间 ‎（2）此竖直井的深度：‎