海南省海口市国科园实验学校中学部高一物理上学期期中试题含解析

2022-2022学年海南省海口市国科园实验学校中学部高一（上）期中物理试卷一．单项选择题．共6小题，每小题3分，共18分．每题所给的选项中只有一个是正确的，选对的得3分，错选或不选的得0分．1．下列各组物理量中，都是矢量的是()A．位移、时间、速度B．速度、速率、加速度C．路程、时间、位移D．加速度、速度的变化量、速度2．如图所示，小球以v1=3m/s的速度水平向右运动，碰一墙壁经△t=0.01s后以v2=2m/s的速度沿同一直线反向弹回，小球在这0.01s内的平均加速度是()A．100m/s2，方向向右B．100m/s2，方向向左C．500m/s2，方向向左D．500m/s2，方向向右3．一质点始终向着一个方向做直线运动，在前t时间内平均速度为，后t时间内平均速度为2v，则物体在t时间内平均速度大小是()A．B．C．vD．4．做匀加速运动的列车出站时，车头经过站台某点Q时速度是1m/s，车尾经过Q点时的速度是7m/s，则这列列车的中点经过Q点时的速度为()A．5m/sB．5.5m/sC．4m/sD．3.5m/s5．汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后加速度大小是5m/s2，则刹车后6s内的位移是()A．30mB．40mC．10mD．06．如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移和时间（x﹣t）图线．由图可知()A．在时刻t1，a车追上b车B．在时刻t2，a、b两车运动方向相同C．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减小后增大-14-\nD．在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大二．多项选择题．四小题，每小题5分，全部选对给5分，有对但不全给3分，有错或不选得0分，共20分．7．关于时间和时刻，下列说法正确的是()A．物体在5秒时指的是物体在5秒末时，指的是时刻B．物体在5秒内指的是物体在4秒末到5秒末这1秒的时间C．物体在第5秒内指的是物体在4秒末到5秒末这1秒的时间D．第4秒末就是第5秒初，指的是时刻8．环海南岛自行车比赛中，一运动员沿着直线从静止开始运动，已知开始运动后的第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m，则以下有关该运动的描述正确的是()A．前4s内的平均速度是2.5m/sB．在第3、4两秒内的平均速度是3.5m/sC．第3s末的瞬时速度一定是3m/sD．该运动一定是匀加速直线运动9．如图，a、b分别表示先后从同一地点以相同的初速度做匀变速直线运动的两个物体的速度图象，则下列说法正确的是()A．4s末两个物体速度相等B．4s末两个物体相遇C．5s末两个物体速率相等D．5s末两个物体相遇10．一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小v1=4m/s，1s后速度大小变为v2=10m/s，在这1s内物体的加速度大小()A．可能小于4m/s2B．可能等于6m/s2C．一定等于6m/s2D．可能大于10m/s2三．实验题．两小题，共15分．11．如图所示是电火花计时器的示意图．电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用__________（选填“交流”或“直流”）电源，当电源的频率是50Hz时，每隔__________s打一次点．其工作时的基本步骤如下：-14-\nA．当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器B．将电火花计时器插头插入相应的电源插座C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器D．接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动上述步骤正确的顺序是__________．（按顺序填写步骤编号）12．一打点计时器固定在倾角为θ的斜面上，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，打出的纸带的一段为图5所示，．纸带上0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻计数点之间时间间隔0.1s．（1）根据纸带上记录的数据判断小车是作__________运动（2）若小车作匀加速运动，则加速度大小a=__________．（3）小车在计数点3所对应的速度大小为v=__________．四．计算题．四小题，共47分．13．在平直轨道上行驶的火车，在拐弯前要减到合适的速度才能安全行驶，为了安全拐弯火车正在从180km/h的速度开始做匀减速直线运动，假设安全的拐弯速度为54km/h，要求在50s内恰好到达拐弯处，火车的加速度为多大？14．火车从甲站到乙站正常行驶速度是60km/h，有一次火车从甲站开出，由于迟开了5分钟，司机把速度提高到72km/h，才刚好正点到达乙站．求：（1）甲、乙两站间的距离；（2）火车从甲站到乙站正常行驶的时间．-14-\n15．（13分）如图所示，一小物块从静止沿斜面以恒定的加速度滑下，依次通过A、B、C三点，已知AB=12m，AC=32m，小球通过AB、BC所用的时间均为2s，求：（1）小物块下滑时的加速度？（2）小物块通过A、B、C三点时的速度分别是多少？16．（14分）某一长直的赛道上，有一辆F1赛车前方200m处有一安全车正以10m/s的速度匀速前进，这时赛车从静止出发以2m/s2的加速度追赶．试求：（1）赛车出发3s末的瞬时速度大小；（2）赛车何时追上安全车？追上之前与安全车最远相距是多少米？（3）当赛车刚追上安全车时，赛车手立即刹车，使赛车以4m/s2的加速度做匀减速直线运动，问两车再经过多长时间第二次相遇？（设赛车可以从安全车旁经过而不发生相撞）-14-\n2022-2022学年海南省海口市国科园实验学校中学部高一（上）期中物理试卷一．单项选择题．共6小题，每小题3分，共18分．每题所给的选项中只有一个是正确的，选对的得3分，错选或不选的得0分．1．下列各组物理量中，都是矢量的是()A．位移、时间、速度B．速度、速率、加速度C．路程、时间、位移D．加速度、速度的变化量、速度【考点】矢量和标量．【分析】本题应抓住：既有大小又有方向是矢量，如位移、速度、加速度等都是矢量；只有大小，没有方向的物理量是标量，如路程、时间、质量等都是标量．【解答】解：A、位移、速度是既有大小又有方向的矢量，而时间是只有大小，没有方向的标量，故A错误．B、速度、加速度都是矢量，而速率是标量，故B错误．C、路程、时间是标量，位移是矢量，故C错误．D、加速度、速度的变化量、速度都是既有大小又有方向的矢量，故D正确．故选：D【点评】矢量与标量的区别有两个：一矢量有方向，而标量没有方向；二矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则．2．如图所示，小球以v1=3m/s的速度水平向右运动，碰一墙壁经△t=0.01s后以v2=2m/s的速度沿同一直线反向弹回，小球在这0.01s内的平均加速度是()A．100m/s2，方向向右B．100m/s2，方向向左C．500m/s2，方向向左D．500m/s2，方向向右【考点】加速度．【专题】直线运动规律专题．【分析】根据加速度的定义式，结合小球的初末速度求出小球的平均加速度．【解答】解：规定向右为正方向，则小球的平均加速度为：a=，可知方向向左．故选：C．【点评】解决本题的关键掌握加速度的定义式，注意公式的矢量性，基础题．3．一质点始终向着一个方向做直线运动，在前t时间内平均速度为，后t时间内平均速度为2v，则物体在t时间内平均速度大小是()A．B．C．vD．【考点】平均速度．-14-\n【专题】运动学与力学（一）．【分析】先根据平均速度的公式分别求出两段时间的位移，则全程的平均速度等于两段总位移除以总时间．【解答】解：质点在前t时间内的位移x1=•t=，后t时间内的位移x2=2v•t=vt则物体在t时间内平均速度大小是===v故选：C【点评】本题考查的是平均速度的求解方法，一般从定义式出发求解，知道平均速度等于总位移除以总时间，即可解题．4．做匀加速运动的列车出站时，车头经过站台某点Q时速度是1m/s，车尾经过Q点时的速度是7m/s，则这列列车的中点经过Q点时的速度为()A．5m/sB．5.5m/sC．4m/sD．3.5m/s【考点】匀变速直线运动规律的综合运用．【专题】直线运动规律专题．【分析】列车出站做匀加速直线运动，车头经过站台和车尾经过站台，求车中部经过站台的速度，相当于求做匀加速直线运动的物体经过一段位移的初末速度求中间位移时的速度．【解答】解：列车经过站台，可看成匀加速直线运动的物体经过车头的速度为v0=1m/s，经过车尾的速度为v=7m/s，求经过列车中间位置时的速度vx令列车长度为L，加速度为a，则据速度位移关系v2﹣v02=2ax得：﹣=2av2﹣=2a联列解得vx===5m/s故选A【点评】把列车的运动看成一个质点匀加速运动一个列车长度，求质点在位移中点的瞬时速度，利用速度位移关系求解即可．5．汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后加速度大小是5m/s2，则刹车后6s内的位移是()A．30mB．40mC．10mD．0【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】先求汽车刹车到停止所需的时间，因为汽车停止后不再运动，然后根据匀变速直线运动的位移时间公式求解位移．【解答】解：汽车刹车到停止所需的时间＜6s-14-\n所以6s内的位移等于前4s内的位移，则x=，故B正确．故选：B【点评】解决本题的关键知道刹车停止后不再运动，所以前6s内的位移等于前4s内的位移．6．如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移和时间（x﹣t）图线．由图可知()A．在时刻t1，a车追上b车B．在时刻t2，a、b两车运动方向相同C．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减小后增大D．在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】运动学中的图像专题．【分析】位移时间关系图线反映位移随时间的变化规律，纵坐标的变化量△x表示位移，图线的斜率表示速度的大小．【解答】解：A、由图知在时刻t1，a、b两车的位置坐标相同，到达同一位置，而开始时a的位移大于b的位移，所以时刻t1，b追上a．故A错误．B、在时刻t2，a图线的斜率为正，说明a的速度沿正向，b图线切线斜率为负，说明b车速度沿负向，则两车的运动方向相反．故B错误．C、速度图线切线的斜率表示速度，在t1到t2这段时间内，b车图线斜率先减小后增大，则b车的速率先减小后增加．故C正确．D、在t1到t2这段时间内，b图线的斜率不是一直大于a图线的斜率，所以b车的速率不是一直比a车大．故D错误．故选：C．【点评】解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示速度的大小，能够通过图线得出运动的方向．二．多项选择题．四小题，每小题5分，全部选对给5分，有对但不全给3分，有错或不选得0分，共20分．7．关于时间和时刻，下列说法正确的是()A．物体在5秒时指的是物体在5秒末时，指的是时刻B．物体在5秒内指的是物体在4秒末到5秒末这1秒的时间C．物体在第5秒内指的是物体在4秒末到5秒末这1秒的时间D．第4秒末就是第5秒初，指的是时刻【考点】时间与时刻．-14-\n【分析】时间是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点，在难以区分是时间还是时刻时，可以通过时间轴来进行区分．【解答】解：A、物体在5秒时指的是物体在5秒末时，指的是时刻．故A正确．B、物体在5秒内指的是物体在0秒到5秒末这5秒的时间间隔．故B错误．C、物体在第5秒内指的是物体在4秒末到5秒末这1秒的时间．故C正确．D、第4秒末就是第5秒初，指的是时刻．故D正确．故选：ACD【点评】时刻具有瞬时性的特点，是变化中的某一瞬间通常与物体的状态相对应；时间间隔具有连续性的特点，与某一过程相对应．8．环海南岛自行车比赛中，一运动员沿着直线从静止开始运动，已知开始运动后的第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m，则以下有关该运动的描述正确的是()A．前4s内的平均速度是2.5m/sB．在第3、4两秒内的平均速度是3.5m/sC．第3s末的瞬时速度一定是3m/sD．该运动一定是匀加速直线运动【考点】平均速度；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】要求某段时间内的平均速度，只要知道位移即可求出．从在第1、2、3、4秒内，通过的路程分别为1米、2米、3米、4米，无法判断自行车所做的运动．【解答】解：A、4s内的平均速度．故A正确．B、在第3、4s内的平均速度．故B正确．C、根据第1、2、3、4秒内，通过的路程分别为1米、2米、3米、4米，无法判断自行车所做的运动，无法求出第3s末的速度．故C、D错误．故选：AB．【点评】解决本题的关键掌握平均速度的公式，会根据该公式求平均速度．9．如图，a、b分别表示先后从同一地点以相同的初速度做匀变速直线运动的两个物体的速度图象，则下列说法正确的是()A．4s末两个物体速度相等B．4s末两个物体相遇C．5s末两个物体速率相等D．5s末两个物体相遇【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】v﹣t图象中，斜率表示加速度，图象与坐标轴围成的面积表示位移．交点表示速度相同，同一时间到达同一位置时相遇．-14-\n【解答】解：A、由图象可知：4s末两物体速度大小相等，方向相反，故A错误；B、由图象与坐标轴围成的面积表示位移可知：4s内两物体的位移相等，所以4s末相遇，故B正确；C、5s末两物体速率一个为0，一个不为0，不相等，故C错误；D、5s内两者图象与坐标轴围成的面积不等，所以没有相遇，故D错误．故选：AB．【点评】本题是为速度﹣﹣时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度﹣﹣时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，要注意图象在时间轴的下方时位移为负值．10．一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小v1=4m/s，1s后速度大小变为v2=10m/s，在这1s内物体的加速度大小()A．可能小于4m/s2B．可能等于6m/s2C．一定等于6m/s2D．可能大于10m/s2【考点】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】根据加速度的定义式a=求出物体的加速度，注意1s后的速度方向可能与初速度方向相同，也可能与初速度方向相反．【解答】解：规定初速度的方向为正方向，若1s后的速度方向与初速度方向相同，a=．若1s后的速度方向与初速度方向相反，a=．故B、D正确，A、C错误．故选BD．【点评】解决本题的关键知道1s后的速度方向可能与初速度方向相同，可能与初速度方向相反，以及掌握加速度的定义式a=．三．实验题．两小题，共15分．11．如图所示是电火花计时器的示意图．电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用交流（选填“交流”或“直流”）电源，当电源的频率是50Hz时，每隔0.02s打一次点．其工作时的基本步骤如下：-14-\nA．当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器B．将电火花计时器插头插入相应的电源插座C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器D．接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动上述步骤正确的顺序是CBDA．（按顺序填写步骤编号）【考点】电火花计时器、电磁打点计时器．【专题】实验题；直线运动规律专题．【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．【解答】解：电火花计时器是使用交流电源的计时仪器，电磁打点计时器的工作电压交流6V以下，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点；实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行．故答案为：交流；0.02s；CBDA．【点评】对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用．12．一打点计时器固定在倾角为θ的斜面上，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，打出的纸带的一段为图5所示，．纸带上0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻计数点之间时间间隔0.1s．（1）根据纸带上记录的数据判断小车是作匀加速直线运动运动（2）若小车作匀加速运动，则加速度大小a=4.00m/s2．（3）小车在计数点3所对应的速度大小为v=1.6m/s．【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】（1）根据纸带上计数点之间距离的变化可以判断小车的运动性质；-14-\n（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小；（3）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3点时小车的瞬时速度大小．【解答】解：（1）x1=6.00cm，x2=（16.00﹣6.00）cm=10.00cm，x3=30.00cm﹣16.00cm=14.00cm，x4=48.00cm﹣30.00cm=18.00cm，x5=70.00cm﹣48.00cm=22.00cm，x6=96.00cm﹣70.00cm=26.00cm．可得：△x=x2﹣x1=x3﹣x2=x4﹣x3=4.00cm，即相邻的相等时间内的位移之差为常数，所以物体做的是匀加速直线运动．（2）每相邻两个计数点之间还有四个实验点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，得：a===4.00m/s2（3）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，因此有：故答案为：（1）匀加速直线运动，（2）4.00m/s2，（3）1.6m/s．【点评】要提高应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．四．计算题．四小题，共47分．13．在平直轨道上行驶的火车，在拐弯前要减到合适的速度才能安全行驶，为了安全拐弯火车正在从180km/h的速度开始做匀减速直线运动，假设安全的拐弯速度为54km/h，要求在50s内恰好到达拐弯处，火车的加速度为多大？【考点】加速度．【专题】直线运动规律专题．【分析】火车的初速度和末速度以及运动的时间已知，直接代入加速度的定义式计算即可．【解答】解：设初速度的方向为正方向，物体做匀减速直线运动因v0=180km/h=50m/s，vt=54km/h=15m/s由加速度公式即火车加速度大小为0.7m/s2，方向与火车运动方向相反答：火车加速度大小为0.7m/s2，方向与火车运动方向相反．【点评】该题考查加速度的计算，直接将数据代入公式即可．属于基础题目．14．火车从甲站到乙站正常行驶速度是60km/h，有一次火车从甲站开出，由于迟开了5分钟，司机把速度提高到72km/h，才刚好正点到达乙站．求：（1）甲、乙两站间的距离；（2）火车从甲站到乙站正常行驶的时间．-14-\n【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】设正常行驶的时间为th，则迟开后的行驶时间（t﹣）h，根据v=做出解答．【解答】解：设正常行驶的时间为th，则迟开后的行驶时间（t﹣）h，因为v=，所以两地的路程s=v1t=v2（t﹣），即60km/h×t=72km/h×（t﹣），所以行驶时间t=0.5h；甲、乙两站间的距离s=v1t=60km/h×0.5h=30km．答：（1）甲、乙两站间的距离为30km；（2）火车从甲站到乙站正常行驶的时间为0.5h．【点评】此题主要考查的是学生对速度计算公式的理解和掌握，明确行驶的时间关系是解决此题的关键．15．（13分）如图所示，一小物块从静止沿斜面以恒定的加速度滑下，依次通过A、B、C三点，已知AB=12m，AC=32m，小球通过AB、BC所用的时间均为2s，求：（1）小物块下滑时的加速度？（2）小物块通过A、B、C三点时的速度分别是多少？【考点】匀变速直线运动规律的综合运用；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】由于通过AB、BC所用的时间均为2s，由此可以判断B是AC的中间时刻，可以求得B的速度的大小，由匀变速直线运动的规律△x=at2可得加速度的大小，求出A点的速度，【解答】解：（1）由题意可知，A到B和B到C的时间是一样的，由△x=at2可得a=（2）由题意知，B是AC的中间时刻，由匀变速直线运动的规律得，vB=根据匀变速直线运动速度时间公式得：所以vA=vB﹣at=8﹣2×2m/s=4m/s-14-\nvC=vB+at=8+2×2m/s=12m/s答：（1）小物块下滑时的加速度为2m/s2；（2）小物块通过A、B、C三点时的速度分别是4m/s，8m/s，12m/s．【点评】本题是对匀变速直线运动的规律的考查，利用中间时刻的瞬时速度等于这个过程的平均速度，和相邻的相同时间内的位移差值为定值这两个规律即可求得该题．16．（14分）某一长直的赛道上，有一辆F1赛车前方200m处有一安全车正以10m/s的速度匀速前进，这时赛车从静止出发以2m/s2的加速度追赶．试求：（1）赛车出发3s末的瞬时速度大小；（2）赛车何时追上安全车？追上之前与安全车最远相距是多少米？（3）当赛车刚追上安全车时，赛车手立即刹车，使赛车以4m/s2的加速度做匀减速直线运动，问两车再经过多长时间第二次相遇？（设赛车可以从安全车旁经过而不发生相撞）【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】（1）根据速度时间公式求出赛车出发后3s末的速度．（2）抓住位移关系，结合运动学公式求出追及的时间，当两车速度相等时，相距最远，结合位移公式求出相距的最远距离．（3）抓住位移关系，根据运动学公式求出追及的时间．【解答】解：（1）赛车在3s末的速度为：v=at=2×3m/s=6m/s．（2）赛车追上安全车时有：v0t+s=，代入数据解得：t=20s当两车速度相等时，相距最远，则有：，则相距的最远距离为：．（3）两车相遇时赛车的速度为：v1=at=40m/s；赛车减速到静止所用的时间为：，赛车减速到静止前进的距离为：相同的时间内安全车前进的距离为：x=V0t′=100m＜Xmax所以赛车停止后安全车与赛车再次相遇，所用时间为：．答：（1）赛车3s后的速度为6m/s．（2）赛车经过20s追上安全车，赛车追上安全车之前两车相距的最远距离为225m．（3）两车再经过20s时间第二次相遇．【点评】本题属于追及问题，解决的关键是熟练运用运动学公式，知道两车速度相等时，有最大距离．-14-\n-14-