【物理】江西省分宜中学2019-2020学年高一上学期第二次段考试题 （解析版）

【物理】江西省分宜中学2019-2020学年高一上学期第二次段考试题 （解析版）

江西省分宜中学2019-2020学年高一上学期第二次段考试题 一、选择题（7.8.9.10为多项选择题，每题4分，共40分）‎ ‎1.如图所示，自行车的车轮半径为R，车轮沿直线无滑动地滚动，当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时，气门芯位移的大小为（ ）‎ A. πR B. 2R C. R D. 2πR ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，轮子向前运动半个周长，气门芯的初位置与末位置如图；‎ ‎ 由几何知识得，自行车位移的大小为πR，气门芯的位移大小。‎ A．πR，与结论不相符，选项A错误；‎ B．2R，与结论不相符，选项B错误；‎ C．R，与结论相符，选项C正确；‎ D．2πR，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎2.一物体做直线运动，其加速度随时间变化的图象如图所示。则下列图象中，能正确描述此物体运动情况的是（ ）‎ A B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由a-t图象可知，物体在0～内，物体做匀变速直线运动，v-t图象是倾斜的直线；在～T内，加速度为0，物体做匀速直线运动状态，v-t图象是平行于t轴的直线；在T～2T内，加速度反向，物体做匀变速直线运动，v-t图象是倾斜的直线；两段匀变速直线运动过程的加速度大小相等； A．该图与就结论不相符，选项A错误；‎ B．该图与就结论不相符，选项B错误；‎ C．该图与就结论不相符，选项C错误；‎ D．该图与就结论相符，选项D正确； 故选D。‎ ‎3.历史上，伽利略在斜面实验中分别在倾角不同、阻力很小的斜面上由静止释放小球，他通过实验观察和逻辑推理，得出的正确结论有( )‎ A. 倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间的二次方成正比 B. 倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间的二次方成正比 C. 斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关 D. 斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的时间与倾角无关 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.伽利略通过实验测定出小球沿斜面下滑的运动是匀加速直线运动，位移与时间的二次方成正比，并证明了速度随时间均匀变化，故A正确，B错误；‎ C.斜面长度一定时，倾角越大，小球从顶端滚到底端时的速度越大，故C错误；‎ D.斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间随倾角的增大而减小，故D错误．‎ ‎4.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定．近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g值归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光的波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，此方法能将g值测得很准．具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中的O点向上抛出小球，从抛出小球至小球又落回抛出点的时间为T2；小球在运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1.由T1、T2和H的值可求得g等于( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】将上抛运动转化成自由落体来处理，则根据运动的对称性可知，小球从最高点落回到O点的时间是，则有从最高点到O点的距离；同理，从最高点到P点的距离满足，联立解得.‎ A. ，与结论不相符，选项A错误；‎ B. ，与结论不相符，选项B错误；‎ C. ，与结论相符，选项C正确；‎ D. ，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎5. 下列说法正确的是（ ）‎ A. 力学中为了研究方便，任何物体任何时候都可以看成质点，质点是理想化模型 B. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了假设法 C. 用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如，加速度和速度都是采用比值法定义的 D. 根据速度定义式v＝，当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，这里运用了极限思维法 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 试题分析：质点采用的是理想化的物理模型；只有当物体的线度和大小与所研究的问题相比可忽略不计时，即可看做质点，选项A错误；在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微元法，选项B错误；用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如，加速度和速度都是采用比值法定义的，选项C正确；根据速度定义式，当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，这里运用了极限思维法，选项D正确；故选CD．‎ ‎6.关于时刻和时间间隔的下列理解，哪些是正确的（ ）‎ A. 时刻就是一瞬间，即一段比较小的时间间隔 B. 老师说12点下课是说时间间隔 C. 时间间隔确切地说就是两个时刻之间的间隔，反映的是某一事件发生的持续程度 D. 你来了多久？表述的是时刻 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．时间间隔是两个时刻的间隔，时刻是某一瞬间，不是较短的一段时间。故A错误。‎ B．老师说12点下课是说的时刻，选项B错误。‎ C．时间间隔确切地说就是两个时刻之间的间隔，反映的是某一事件发生的持续程度，选项C正确；‎ D．你来了多久？表述的是时间间隔，选项D错误；‎ 故选C.‎ ‎7.质点做直线运动的 v-t 图象如图所示，则（ ）‎ A. 3 ~ 4 s 内质点做匀减速直线运动 B. 3 s 末质点的速度为零，且运动方向改变 C. 0 ~ 2 s 内质点做匀加速直线运动，4 ~ 6 s 内质点做匀减速直线运动，加速度大小均为 2 m/s2‎ D. 6 s内质点发生的位移为 8 m ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：矢量的负号，只表示物体运动的方向，不参与大小的比较，所以3 s～4 s内质点的速度负方向增大，所以做加速运动，A错误，3s质点的速度为零，之后开始向负方向运动，运动方向发生变化，B错误，图线的斜率表示物体运动的加速度，所以0～2 s内质点做匀加速直线运动，4 s～6 s内质点做匀减速直线运动，加速度大小均为2 m/s2，C正确，v-t图像围成的面积表示物体的位移，所以6 s内质点发生的位移为0，D错误，‎ ‎8.关于物体的运动，下列说法可能的是(　　)‎ A. 加速度在减小，速度在增加 B. 加速度向东，而速度向西 C. 加速度和速度大小都在变化，加速度最大时速度最小.‎ D. 加速度方向改变而速度不变 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A：当物体做加速度越来越小的加速运动时，速度越来越大．故A项可能．‎ B：当物体向西做减速直线运动时，加速度向东．故B项可能．‎ C：如果物体先做加速度增大的减速运动，后做加速度减小的加速运动，则加速度最大时速度最小．故C项可能．‎ D：物体有加速度时，速度一定会变化．故D项不可能．‎ ‎9.某辆电动汽车在一次紧急刹车测试中,刹车后位移与时间的关系式是则该汽车（ ）‎ A. 刹车时的加速度大小为 B. 刹车后5s内的位移为45m C. 刹车后滑行的位移为48m D. 刹车时的速度与时间的关系是 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、汽车刹车后做匀减速直线运动，设初速度为v0，加速度大小为a，则有位移，结合题意刹车位移与时间的关系式，得到v0=24m/s，a=6m/s2；故A错误.‎ B、C、汽车速度减为0的时间，所以刹车后4s内的位移等于刹车后5s内的位移，故B错误；C正确.‎ D、根据速度时间关系式得刹车时速度与时间的关系式，有v=24-6t（m/s），故D正确；‎ 故选CD.‎ ‎10.做匀减速直线运动的质点,它的加速度大小为a，初速度大小为v0，经过时间t速度减小到零，则它在这段时间内的位移大小可以用下列哪些式子表示 A. v0t+at2 B. C. D. at2‎ ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据匀减速运动的位移时间关系知物体做匀减速地运动，加速度方向与速度方向相反，故位移为：，故A错误 B．物体做匀减速运动，最终减速到0，根据速度与位移的公式有：，‎ 得大小关系为：，故B正确.‎ C．根据匀减速直线运动的平均速度公式知，该段时间内物体的平均速度为：，则位移：，所以C正确.‎ D．此运动可看出反向的初速度为零的匀加速运动则：，所以D正确.‎ 二、实验题（8分+10分=18分）‎ ‎11.如图所示是利用光电门近似测瞬时速度的实验，若遮光条宽度△s=3cm，滑块通过第一个光电门的时间为△t1=0.15s，通过第二个光电门的时间为△t2=0.1s，则滑块经过第一个光电门时的瞬时速度为v1=_____，滑块经过第二个光电门时的瞬时速度为v2=_____遮光条从开始遮住第一个光电门到遮住第二个光电门所用时间为2s，则滑块的加速度a= _____.在这个实验中要更准确的测出滑块通过光电门的瞬时速度，遮光条宽一些好还是窄一些好________.‎ ‎【答案】 0.2m/s 0.3m/s 0.05m/s² 窄一些好 ‎【解析】‎ ‎【详解】由于遮光板通过光电门的时间很短，可以认为滑块在这很短的时间内做匀速运动，也就是说用这段时间内的平均速度代表瞬时速度．‎ 第一个光电门时的瞬时速度为 v1m/s＝0.2m/s，‎ 第二个光电门时的瞬时速度为 v2m/s＝03m/s，‎ 滑块的加速度为 遮光板通过光电门的平均速度代表瞬时速度，遮光条窄一些，误差更小．‎ ‎12.在“研究匀变速直线运动”实验中：‎ ‎（1）本实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有______．(填选项代号)‎ A．电压合适的50 Hz 交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平 ‎（2）实验过程中，下列做法正确的是______．‎ A．先释放小车带动纸带运动，再接通电源 ‎ B．先接通电源，再释放小车带动纸带运动 C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 ‎ D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 ‎(3).如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点．测得：x1＝1.40 cm，x2＝1.90 cm，x3＝2.38 cm，x4＝2.88 cm，x5＝3.39 cm，x6＝3.87 cm.那么：‎ ‎①3计数点处的瞬时速度的大小是________m/s， 加速度的大小是_________m/s2．（结果保留2位有效数字）‎ ‎②若当时电网中交变电流的频率是f=49Hz，但是做实验的同学并不知道，那么由此测量计算出的加速度值比实际值偏_______．（填“大”或“小”）‎ ‎【答案】 （1）AC （2）BD （3）①0.26m/s 0.50m/s2 ②偏大 ‎【解析】‎ ‎（1）使用打点计时器是需要用电压合适的交流电源；处理纸带时需要用刻度尺，而质量不需要测量，对于时间，可通过打点计时器来确定．故AC正确，BDE错误． （2）实验操作时，用将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再释放纸带．故BD正确，AC错误． （3）①3计数点处的瞬时速度的大小是 ；根据纸带数据得相邻的计数点间的位移之差相等，即△x=aT2，用逐差法可求得加速度： =0.50m/s2. ‎ ‎②如果在某次实验中，交流电的频率49Hz，f<50Hz，那么实际打点周期变大，根据运动学公式△x=at2得：真实位移差偏大，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大；‎ 三、解答题(8+10+12+12)‎ ‎13.一质点向某一方向做直线运动，位移的前匀速运动的速度为v1，位移的后匀速运动的速度为v2，则 ‎（1）通过这前后两段所用时间之比为多少？‎ ‎（2）整段运动过程中的平均速度大小为多少？‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）前一段时间为t1＝，后一段时间为t2＝，‎ 所以两段所用时间之比为 ‎（2）整段过程中的平均速度为，联立得.‎ ‎14.一辆值勤的警车停在公路当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定去拦截,经5s警车发动起来,以a=2 加速度匀加速开出维持匀加速运动,能达到的最大速度为20m/s,‎ 试问：‎ ‎(1)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?‎ ‎(2) 警车要多长时间才能追上违章的货车?‎ ‎【答案】(1)75m(2)15s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）两车速度相同时间距最大 设警车用时t1 ‎ v货=at1‎ 得t1= 5s      ‎ 间距Δx=V1（t1+5 ）-t1 =75m ‎ ‎（2）设经t2时间警车达到最大速度v2=20m/s v2=a t2‎ 得t2=10s ‎ 此时 x货= v1（t2+5）=150m 由于x警< x货,所以追不上 设警车经时间t追上 t2+ v2（t- t2）= v1（t +5）‎ 得t=15s ‎15.如图所示，物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面，经过时间t，与出发点（底端）的距离为l，此时速度减小为0，然后向下滑动.已知物体向上滑动和向下滑动的加速度相同，求：‎ ‎（1）物体的初速度大小；‎ ‎（2）物体的速度大小为初速度大小的一半时经过的时间和此时到出发点的距离.‎ ‎【答案】（1） （2）或 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)选沿斜面向上的方向为正方向，物体沿斜面向上做匀减速运动，位移 由题意知，，故：‎ ‎(2)由题意知，得加速度，方向与相反.‎ 考虑到速度的方向，“速度大小为初速度大小的一半时”，或 故经过的时间为 或 由位移公式得物体此时到出发点的距离 或 故物体的速度大小为初速度大小的一半时经过的时间为或，此时与出发点的距离为．‎ ‎16.现在城市高层建筑越来越多，高空坠物事件时有发生，假设某层47m高的阳台上的花盆因受扰动掉落，可看成自由落体运动，有一辆长3m、高2m的汽车，在楼下以8m/s的速度匀速直行，将要经过阳台的正下方。花盆开始自由下落时汽车车头距花盆的水平距离为24m，重力加速度g取10m/s2.‎ ‎（1）通过计算说明汽车能否安全通过；‎ ‎（2）如果在汽车车头距花盆的水平距离为16m时，司机发发觉有危险，决定采取加速（简化为匀加速）的方式来避险。设司机的反应时间为0.5s，则汽车至少以多大的加速度才能够安全通过？‎ ‎【答案】(1)不能安全通过 (2) 2.7m/s2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）花盆从47m高处落下，到达离地高2m的车顶过程，位移为：h=47-2=45m； 根据位移公式，有：‎ ‎ ‎ 解得：‎ ‎ ‎ ‎3s内汽车位移：‎ x=vt=8×3=24m 故刚好落在车头上； （2）如果在汽车车头距花盆的水平距离为16m时才看到，此刻汽车经过的时间：‎ 反应时间△t=0.5s，在反应时间内仍然是匀速直线运动，此后做匀加速直线运动，故： 反应时间内的位移：‎ x1=v•△t=8×0.5=4m 结合几何关系，加速位移：‎ x2=x0-x1+L=16-4+3=15m 根据位移公式，有：‎ ‎ ‎ 其中t=3s 联立解得：‎ ‎≈2.7m/s2‎