重庆市凤鸣山中学高一物理上学期第一次段考试题含解析

2022-2022学年重庆市凤鸣山中学高一（上）第一次段考物理试卷　一．选择题（本题共10小题，每题4分，满分40分．每题所给的选项中，有且只有一个正确选项）1．伽利略对自由落体运动的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是（　　）A．对自然现象进行总结归纳的方法B．用科学实验进行探究的方法C．对自然现象进行总结归纳，并用实验进行验证的方法D．抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法　2．物体的位移随时间变化的函数关系是x=（4t+2t2）m，由它可知运动的初速度、加速度分别是（　　）A．0，4m/s2B．4m/s，2m/s2C．4m/s，1m/s2D．4m/s，4m/s2　3．如图所示，是沿同一直线运动的物体A、B，其相对于同一参考系的位移﹣时间图象，由图象可知（　　）A．从第3s起，两物体的运动方向相同，且vA大于vBB．两物体由同一位置开始运动，但物体A比物体B迟3s才开始运动C．在5s内物体的位移相同，5s末A、B相遇D．5s内A、B的平均速度相同　4．关于速度，速度改变量，加速度，正确的说法是（　　）A．物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大B．速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零C．加速度很大时，运动物体的速度一定很大D．速度变化越来越快，加速度越来越小　5．一个朝着某方向做直线运动的物体，在时间t内的平均速度是v，紧接着内的平均速度是，则物体在这段时间内的平均速度是（　　）A．vB．vC．vD．v　6．一个做匀加速直线运动的物体先后经过A、B两点的速度分别为v1和v2，则下列结论正确的有（　　）-15-A．经过AB位移中点的速度大小为B．经过AB位移中点的速度大小为C．经过AB段的平均速度为D．经过AB段的中间时刻的速度为　7．物体从静止开始做匀加速直线运动，测得它在第ns内的位移为s，则物体运动的加速度为（　　）A．B．C．D．　8．如图为一物体做直线运动的v﹣t图象，由图象可得到的正确结果是（　　）A．t=1s时物体的加速度大小为1.0m/s2B．t=5s时物体的加速度大小为0.75m/s2C．第3s内物体的位移为1.5mD．物体在加速过程的位移比减速过程的位移大　9．若某物体在t=0时刻，初速度为零，则下列图象中该物体在t=4s内位移一定不为零的是（　　）A．B．C．D．　10．一列火车从静止开始做匀加速直线运动，有一人站在站台上从第一节车厢的前端观察．第一节车厢通过他历时2s，全部车厢通过他历时6s．则以下说法中正确的是（　　）A．这列火车共10节车厢B．最后两秒钟通过他的车厢为5节C．第二节车厢通过它的时间为1sD．最后一节车厢通过他的时间为（3﹣2）s-15-　　二．实验题（本题包括2小题，共20分）11．（10分）（2022•增城市模拟）一个小球沿斜面向下运动，用每间隔1/10s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片，如图所示，即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为1/10s，测得小球在几个连续相等时间内位移数据见下表，x1（cm）x2（cm）x3（cm）x4（cm）8.209.3010.4011.50①小球在相邻的相等时间内的位移差　　　　　　（填相等或不相等），小球的运动性质属　　　　　　直线运动．②有甲、乙两同学计算小球加速度方法如下：甲同学：乙同学：你认为甲、乙中哪位同学的计算方法更准确的是　　　　　　，加速度值为　　　　　　m/s2．（保留三位有效数字）　12．（10分）（2022秋•昌吉市校级期中）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A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．其相邻点间的距离如图1所示，每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出．-15-（1）试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入表要求保留3位有效数字．VBVCVDVEVF数值（m/s）　　　　　　0.4790.5600.640　　　　　　（2）将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在图2中的直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．（3）由所画速度﹣时间图象求出小车加速度a=　　　　　　m/s2（此题计算结果均保留三位有效数字）　　三．计算题（本题包括4小题，共40分）13．一个自由下落的物体，到达地面的速度是40m/s，这个物体是从多高落下的？落到地面用了多长时间？（g取10m/s2）　14．（10分）（2022秋•重庆校级月考）汽车刹车前速度为15m/s，刹车获得的加速度大小为3m/s2，求：（1）从开始刹车到汽车位移为30m时所经历的时间；（2）汽车停止运动前2.5s内的位移；（3）汽车刹车开始后8s内的位移．　15．（10分）（2022秋•浙江校级期中）如图所示，一名消防队员在演习训练中，沿着长为L的竖立在地面上的钢管往下滑．他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零．如果加速和减速运动的加速度大小分别为a1和a2，则下滑过程的最大速度和总时间分别为多少？　16．（12分）（2022秋•重庆校级月考）如图所示，物体从光滑斜面底端E以初速度v0上滑做匀减速运动，到A点时速度刚好减为0．已知AE的总长度为s并且被分成四个长度相等的部分．求：（1）物体从E到A的平均速度为多少？（2）物体到达各点的速度之比；（3）从物体离开E点时开始计时，物体第二次到达D点所用时间为多少？　-15-　2022-2022学年重庆市凤鸣山中学高一（上）第一次段考物理试卷参考答案与试题解析　一．选择题（本题共10小题，每题4分，满分40分．每题所给的选项中，有且只有一个正确选项）1．伽利略对自由落体运动的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是（　　）A．对自然现象进行总结归纳的方法B．用科学实验进行探究的方法C．对自然现象进行总结归纳，并用实验进行验证的方法D．抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法【考点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．【专题】直线运动规律专题．【分析】伽利略对运动和力的关系研究，其科学思想方法的核心是把把实验和逻辑推理和谐结合起来．【解答】解：伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量．伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推．所以伽利略用来抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法．故选：D【点评】本题考查物理学史，对于著名物理学家、经典实验和重要学说要记牢，还要学习他们的科学研究的方法．　2．物体的位移随时间变化的函数关系是x=（4t+2t2）m，由它可知运动的初速度、加速度分别是（　　）A．0，4m/s2B．4m/s，2m/s2C．4m/s，1m/s2D．4m/s，4m/s2【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】直线运动规律专题．【分析】根据匀变速直线运动的位移时间关系公式，即可知道初速度和加速度的大小．【解答】解：根据位移时间关系公式，得：v0=4m/s，a=4m/s2．故D正确，A、B、C错误．故选D．【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式．　3．如图所示，是沿同一直线运动的物体A、B，其相对于同一参考系的位移﹣时间图象，由图象可知（　　）-15-A．从第3s起，两物体的运动方向相同，且vA大于vBB．两物体由同一位置开始运动，但物体A比物体B迟3s才开始运动C．在5s内物体的位移相同，5s末A、B相遇D．5s内A、B的平均速度相同【考点】匀变速直线运动的图像．【专题】运动学中的图像专题．【分析】在x﹣t图象中，倾斜的直线表示匀速直线运动，斜率等于速度；由图可以直接读出出发点的位置和时刻；位移等于纵坐标的变化量，平均速度等于位移与时间之比．【解答】解：A、在x﹣t图象中图线的斜率等于速度，从t=3s起，两图线的斜率均为正值，说明速度均沿正向．A的斜率大，速度大，即有vA＞vB．故A正确．B、由图知，A从原点出发，而B从距原点正方向上5m处出发，A在B运动3s后开始运动，故B错误．C、5s末A、B到达同一位置，两者相遇．在5s内，A通过的位移为10m，B通过的位移为5m，故C错误．D、由上知，前5s内A通过的位移大，因为平均速度等于位移与时间之比，所以A的平均速度大，故D错误．故选：A【点评】本题考查位移时间图象，较为简单，但要防止将其作为速度时间图象处理．　4．关于速度，速度改变量，加速度，正确的说法是（　　）A．物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大B．速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零C．加速度很大时，运动物体的速度一定很大D．速度变化越来越快，加速度越来越小【考点】加速度；速度．【专题】直线运动规律专题．【分析】加速度是反映速度变化快慢的物理量，结合加速度的定义式分析判断．【解答】解：A、根据a=知，物体速度变化量很大，加速度不一定大．故A错误．B、速度很大的物体，加速度可以很小，可以为零，比如以较大速度做匀速直线运动．故B正确．C、加速度很大，可知速度变化快，但是速度不一定大．故C错误．D、加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越来越快，加速度越来越大．故D错误．故选：B．-15-【点评】解决本题的关键知道加速度的物理意义，知道速度变化快，加速度大，与速度的大小没有必然的联系．　5．一个朝着某方向做直线运动的物体，在时间t内的平均速度是v，紧接着内的平均速度是，则物体在这段时间内的平均速度是（　　）A．vB．vC．vD．v【考点】平均速度．【专题】直线运动规律专题．【分析】分别根据求出两段时间内的位移，从而根据总位移和总时间求出平均速度的大小．【解答】解：物体的总位移x=，则这段时间内的平均速度．故D正确，A、B、C错误．故选D．【点评】解决本题的关键掌握平均速度的定义式，并能灵活运用．　6．一个做匀加速直线运动的物体先后经过A、B两点的速度分别为v1和v2，则下列结论正确的有（　　）A．经过AB位移中点的速度大小为B．经过AB位移中点的速度大小为C．经过AB段的平均速度为D．经过AB段的中间时刻的速度为【考点】平均速度；瞬时速度．【专题】直线运动规律专题．【分析】对于匀变速直线运动，平均速度等于中间时刻的速度，也等于初末速度的平均值，对于匀变速直线运动，中间位置的速度等于初末速度的方均根．【解答】解：物体做匀加速直线运动，先后经过A、B两点时的速度分别为v1和v2，故平均速度为；而平均速度等于中间时刻的速度，故物体经过AB中间时刻的速度大小应为；-15-对于匀变速直线运动，中间位置的速度等于初末速度的方均根，故；故选：C．【点评】本题关键要记住匀变速直线运动的中间时刻速度和中间位置速度的推论公式，基础题．　7．物体从静止开始做匀加速直线运动，测得它在第ns内的位移为s，则物体运动的加速度为（　　）A．B．C．D．【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】直线运动规律专题．【分析】根据匀变速直线运动位移时间公式表示出ns内的位移和（n﹣1）s的位移，则第ns内的位移等于两者之差，列出方程即可求解．【解答】解：设物体的加速度为a，根据s=at2，可知运动ns的位移为s1=an2，运动（n﹣1）s的位移为sn﹣1=a（n﹣1）2，故△s=s=sn﹣sn﹣1=an2﹣a（n﹣1）2=（2n﹣1），a=故选D．【点评】本题主要考查了匀变速直线运动位移时间公式的应用，难度不大，属于基础题．　8．如图为一物体做直线运动的v﹣t图象，由图象可得到的正确结果是（　　）A．t=1s时物体的加速度大小为1.0m/s2B．t=5s时物体的加速度大小为0.75m/s2C．第3s内物体的位移为1.5mD．物体在加速过程的位移比减速过程的位移大【考点】匀变速直线运动的图像．【专题】运动学中的图像专题．【分析】根据速度﹣时间图象的物理意义：“斜率”表示加速度，“面积”表示位移分析．【解答】解：A、t=1s时物体的加速度大小a==1.5m/s2，故A错误．B、t=5s时物体的加速度a===﹣0.75m/s2，加速度大小为0.75m/s2．故B正确．C、第3s内物体的位移x=vt=3×1m=3m．故C错误．D、物体在加速过程的位移x1=3m，物体在减速过程的位移x2=6m．故D错误．-15-故选B【点评】对于物体的速度图象往往从数学角度理解其物理意义：斜率”表示加速度，“面积”表示位移．　9．若某物体在t=0时刻，初速度为零，则下列图象中该物体在t=4s内位移一定不为零的是（　　）A．B．C．D．【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】直线运动规律专题．【分析】结合速度时间图线围成的面积表示位移判断速度时间图线4s内的位移，根据位移时间图线中位移的变化，确定4s内的位移．对于加速度时间图线，根据物体的运动规律得出4s内的位移．【解答】解：A、在0﹣2s内，位移先增大再减小，知运动的方向发生改变．0﹣4s内位移为零，故A错误．B、在0﹣2s内速度为正值，向正方向运动，在2﹣4s内速度为负值，向负方向运动，运动方向发生改变．在4s内图线与时间轴围成的面积为零，则位移为零．故B错误．C、0﹣1s内加速度不变，做匀加速直线运动，1﹣2s内加速度方向，大小不变，向正方向做匀减速直线运动，2s末速度为零．在一个周期内速度的方向不变．位移一直增大，4s内位移不为零．故C正确．D、在0﹣1s内，向正方向做匀加速直线运动，1﹣2s内加速度方向，大小不变，向正方向做匀减速直线运动，2s末速度为零，2﹣3s内向负方向做匀加速直线运动，运动的方向发生变化．根据运动的对称性知，4s内的位移为零．故D错误．故选：C．【点评】解决本题的关键知道速度时间图线和位移时间图线的物理意义，以及知道它们的区别，并且能很好运用．对于加速度时间图线，也可以转换为速度时间图线分析．　10．一列火车从静止开始做匀加速直线运动，有一人站在站台上从第一节车厢的前端观察．第一节车厢通过他历时2s，全部车厢通过他历时6s．则以下说法中正确的是（　　）A．这列火车共10节车厢B．最后两秒钟通过他的车厢为5节C．第二节车厢通过它的时间为1sD．最后一节车厢通过他的时间为（3﹣2）s【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】直线运动规律专题．【分析】根据匀变速直线运动的位移时间公式得出位移关系，从而得出车厢的节数．通过位移时间公式求出车厢通过的时间．-15-【解答】解：A、根据，6s内的位移x=，可知车厢的节数n=．故A错误．B、前4s内的位移，知最后2s内通过他的车厢节数为n′=9﹣4=5．故B正确．C、设前2节车厢通过他的时间，则第2节车厢通过他的时间．故C错误．D、前8节车厢通过他的时间，则最后一节车厢通过他的时间．故D错误．故选：B．【点评】解决本题的关键知道匀变速直线运动的位移时间公式，并能灵活运用，基础题．　二．实验题（本题包括2小题，共20分）11．（10分）（2022•增城市模拟）一个小球沿斜面向下运动，用每间隔1/10s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片，如图所示，即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为1/10s，测得小球在几个连续相等时间内位移数据见下表，x1（cm）x2（cm）x3（cm）x4（cm）8.209.3010.4011.50①小球在相邻的相等时间内的位移差　相等　（填相等或不相等），小球的运动性质属　匀变速　直线运动．②有甲、乙两同学计算小球加速度方法如下：甲同学：乙同学：你认为甲、乙中哪位同学的计算方法更准确的是　乙　，加速度值为　1.10　m/s2．（保留三位有效数字）【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】直线运动规律专题．【分析】正确解答本题需要掌握：在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数；熟练应用逐差法求物体的加速度．-15-【解答】解：从图中数据可以看出，连续相等时间内的位移差为1.1cm，是常数，因此由匀变速运动规律可小球做匀变速直线运动；根据逐差法求加速度的原理可知，乙同学的方法方法偶然误差小些，因此更准确，代入数据可求出加速度为：1.10m/s2．故答案为：相等，匀加速，乙，1.10．【点评】逐差法是求物体加速度的一个重要方法，要熟练掌握其应用，提高解决实验能力．　12．（10分）（2022秋•昌吉市校级期中）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A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．其相邻点间的距离如图1所示，每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出．（1）试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入表要求保留3位有效数字．VBVCVDVEVF数值（m/s）　0.400　0.4790.5600.640　0.721　（2）将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在图2中的直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．（3）由所画速度﹣时间图象求出小车加速度a=　0.803　m/s2（此题计算结果均保留三位有效数字）【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【专题】实验题；直线运动规律专题．【分析】根根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小；利用描点法可以画出其速度﹣时间图象；在速度﹣时间图象中斜率大小等于其加速度大小．【解答】解：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，有：vB==0.400m/s-15-vF==0.721m/s（3）将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线，如下图所示：（4）根据v﹣t图象求出图形的斜率k，斜率k表示加速度大小所以小车加速度a=k==0.803m/s2．故答案为：（1）0.400，0.721；（2）如图；（3）0.803【点评】利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．　三．计算题（本题包括4小题，共40分）13．一个自由下落的物体，到达地面的速度是40m/s，这个物体是从多高落下的？落到地面用了多长时间？（g取10m/s2）【考点】自由落体运动．【专题】自由落体运动专题．【分析】自由落体运动是初速度为0．加速度为g的匀加速直线运动，根据v=gt求出物体的落地时间，根据h=gt2求出物体下落的高度，再由下落的高度减去前1秒的位移即为最后一秒内位移．【解答】解：（1）物体做自由落体运动，由v2=2gh得下落高度为：h==m=80m（2）由v=gt得下落时间为：t==s=4s答：（1）这个物体是从80m高处落下；（2）落到地面用了4s时间；【点评】解决本题的关键知道自由落体运动是初速度为0．加速度为g的匀加速直线运动，以及掌握自由落体运动的速度时间公式v=gt和位移时间公式．-15-　14．（10分）（2022秋•重庆校级月考）汽车刹车前速度为15m/s，刹车获得的加速度大小为3m/s2，求：（1）从开始刹车到汽车位移为30m时所经历的时间；（2）汽车停止运动前2.5s内的位移；（3）汽车刹车开始后8s内的位移．【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【专题】直线运动规律专题．【分析】（1）根据匀变速直线运动的位移时间公式求出汽车位移为30m所经历的时间．（2）通过逆向思维，结合位移时间公式求出汽车停止前2.5s内的位移．（3）根据速度时间公式求出汽车速度减为零的时间，判断汽车是否停止，再结合位移公式求出汽车刹车后的位移．【解答】解：（1）根据得，代入数据：30=15t﹣解得t==2.76s，t=（舍去）（2）运用逆向思维，则汽车停止运动前2.5s内的位移=9.375m．（3）汽车速度减为零的时间则汽车刹车后8s内的位移等于5s内的位移，即x=．答：（1）从开始刹车到汽车位移为30m时所经历的时间为2.76s；（2）汽车停止运动前2.5s内的位移为9.375m；（3）汽车刹车开始后8s内的位移为37.5m．【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式和速度时间公式，并能灵活运用，注意该问题属于运动学中的刹车问题，是道易错题，汽车速度减为零后不再运动．　15．（10分）（2022秋•浙江校级期中）如图所示，一名消防队员在演习训练中，沿着长为L的竖立在地面上的钢管往下滑．他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零．如果加速和减速运动的加速度大小分别为a1和a2，则下滑过程的最大速度和总时间分别为多少？【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【专题】直线运动规律专题．-15-【分析】设最大速度为v，然后根据速度与位移的关系列方程求解最大速度；匀速速度公式列方程组求解时间．【解答】解：设下落过程的最大速度为v，向下加速运动的位移为s1，时间为t1，向下减速运动的位移为t2．向下加速过程：v2=2a1s1…①向下减速过程：v2=2a2s2（逆向思维法）…②位移关系：L=s1+s2…③联立①②③解得：向下加速过程：v=a1t1…④向下减速过程：v=a2t2（逆向思维法）…⑤联立④⑤解得：答：则下滑过程的最大速度为，总时间为．【点评】本题运用运动学公式分析多过程问题，也可以采用图象法分析最大速度和时间．要求对各个过程的速度、位移关系能分析清楚．　16．（12分）（2022秋•重庆校级月考）如图所示，物体从光滑斜面底端E以初速度v0上滑做匀减速运动，到A点时速度刚好减为0．已知AE的总长度为s并且被分成四个长度相等的部分．求：（1）物体从E到A的平均速度为多少？（2）物体到达各点的速度之比；（3）从物体离开E点时开始计时，物体第二次到达D点所用时间为多少？【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；平均速度．【专题】直线运动规律专题．【分析】物体从光滑斜面底端E以初速度v0上滑做匀减速运动，到A点时速度刚好减为0，可以反过来看出从A点由静止开始做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的基本公式即可求解．【解答】解：（1）物体做匀变速直线运动，平均速度，（2）此运动可以反过来看出从A点由静止开始做匀加速直线运动，且AB=BC=CD=DE，根据初速度为零的匀变速直线运动的推论可知，，-15-所以，（3）物体从E运动到A的时间，，所以AD段的平均速度，则从A运动到D的时间，则物体第二次到达D点所用时间t=答：（1）物体从E到A的平均速度为；（2）物体到达各点的速度之比为；（3）从物体离开E点时开始计时，物体第二次到达D点所用时间为．【点评】本题对运动学公式要求较高，要求学生对所有的运动学公式不仅要熟悉而且要熟练，要灵活，知道物体从光滑斜面底端E以初速度v0上滑做匀减速运动，到A点时速度刚好减为0，可以反过来看出从A点由静止开始做匀加速直线运动，难度适中．　-15-