河北省石家庄元氏县第四中学2020-2021学年高一物理上学期期中试题（含解析）

河北省石家庄元氏县第四中学 2021-2021 学年高一物理上学期期中试 题（含解析） （考试时间：90 分钟满分：100 分） 一、选择题（共 8 小题，共 24 分，每小题 3 分） 1. 下列情形中的物体可以看作质点的是（ ） A. 研究长跑运动员的起跑动作时 B. 研究飞往火星的宇宙飞船最佳运行轨道时 C. 研究一列火车通过长江大桥所需的时间 D. 研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时 【答案】B 【解析】 【详解】A研究长跑运动员的起跑动作时，人的大小形状是不能忽略的，故不能看作质点， 故 A 错误； B研究飞往火星的宇宙飞船最佳运行轨道时，飞船的大小和形状无法忽略；可以看作质点， 故 B 正确； C研究一列火车通过长江大桥所需的时间时，火车的长度相对大桥的长度不能忽略，所以 火车不可看作质点，故 C 错误； D研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时，汽车的大小和形状不能忽略，故不可以将它视为 质点，故 D 错误 2. 2016 年 1 月 1 日南京扬子江隧道实施免费通行政策，大大缓解市民过江压力，该隧道全 程 7.36 km，限速 70km/h，隧道管养在夜间 1:00-5:00.下列说法正确的是 A. 限速 70km/h 为瞬时速率 B. 1:00 养护开始指的时间间隔 C. 汽车过 7.36 km 隧道指的是汽车运动的位移 D. 在遵守规定的情况下，4min 内汽车可以通过隧道 【答案】A 【解析】 【详解】A限速 70km/h，该速度是指任一时刻的速度都不能超过，是最大瞬时速率，故 A 正确； B1:00 养护开始，在时间轴上是一个点，指的时刻。故 B 错误； C隧道全程 7.36km，指汽车过隧道运动的路程。故 C 错误； D汽车在最大速度的前提下通过隧道的时间： 7.360.1minxtv 故 D 错误。 故选 A 3. 小明同学拉着穿过打点计时器的纸带的一端，向左运动，在纸带上打出了一系列的点， 点迹分布如图所示，请你由此判断纸带的运动情况是 A. 先匀速直线运动后减速直线运动 B. 先加速直线运动后匀速直线运动 C. 先减速直线运动后加速直线运动 D. 先加速直线运动后减速直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】从图中看出，相邻的计时点的距离先越来越大，后越来越小，所以纸带先做加速运 动后做减速运动。故 ABC 错误，D 正确。 故选 D。 4. 2018 射击世界杯（北京站）中国选手惠子程夺得男子 10 米气步枪冠军。假如子弹以 220m/s 的速度穿入电子靶，穿出电子靶的速度是 100m/s，所用时间为 2104 s（子弹视为 质点，并设子弹在穿过电子靶的过程中做加速度不变的直线运动） ，取子弹穿入方向为正方 向，则子弹穿过电子靶过程中的加速度为（） A. 1.1106m/s2 B. -1.1105m/s2 C. 6105m/s2 D. -6105m/s2 【答案】D 【解析】 【详解】由 得 0vat 52610m/sa 故选 D。 5. 关于速度和加速度的关系理解正确的是（ ） A. 速度大的物体加速度大 B. 加速度大的物体速度大 C. 速度为零的物体加速度必定为零 D. 加速度为零时物体速度不一定为零 【答案】D 【解析】 【详解】A速度大的物体加速度不一定大，例如匀速直线运动的速度很大，加速度为零，A 错误； B加速度是表示速度变化快慢 的 物理量，质点的速度变化越快，则加速度越大，故加速度 大的物体瞬时速度可以很大、很小或为零，如竖直上抛运动的最高点，加速度为 g，速度却 为零，B 错误； C速度为零 的 物体可以是变化中的瞬时速度为零，故加速度可以不为零，C 错误； D加速度为零时只代表此时速度不再变化，则速度不一定为零，D 正确。 故选 D。 6. 一物体从 H 高处自由下落，经时间 t 落地，则当它下落 时，离地面的高度为 2 t() A. B. C. D. 24 34H32H 【答案】C 【解析】 试题分析：初速度为零的匀加速直线运动在相邻的相等的时间内通过的位移之比为 1：3，因 此在前 0.5t 时间内通过的位移为 H/4，故选 C 考点：考查自由落体 点评：难度较小，熟记初速度为零的匀加速直线运动的推论 7. 如图中表示的是小车所受外力 F 的图示，所选标度都相同，则对于小车的运动，作用效 果相同的是( ) A. 和 B. 和 C. 和 、 D. 都不相同1F21F41F34 【答案】B 【解析】 由图可知， F2的大小与其他三个不同， F3的方向与其他三个不同，所以 F2和 F3的作用的效 果与其他不相同； F1和 F4的大小方向都相同，而且作用在同一条直线上，所以 F1和 F4的作 用的效果是相同，故 B 正确，ACD 错误 8. 一根轻质弹簧一端固定，用大小为 F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为 l1；改用大小 为 F2的力拉弹簧，平衡时长度为 l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数 为（） A. B. C. D. 21l21l21Fl21Fl 【答案】D 【解析】 【详解】由胡克定律得 F kx，式中 x 为形变量，设弹簧原长为 l0，则有 F1 k(l0 l1) F2 k(l2 l0) 联立方程组可以解得 2121Fkxll 故 D 正确，ABC 错误 。 故选 D。 二、多选题（共 4 小题，共 16 分，每小题 4 分，漏选 2 分，多选错选均不得分） 9. 一质点沿 x 轴运动，其位置 x 随时间 t 变化的规律为 （ x 的单位为 m， t 的单2 xt 位为 s） 。下列关于该质点运动的说法正确的是（） A. t0s 时刻该质点的速度大小为 2 m/s B. 该质点的加速度大小为 2 m/s2 C. t2s 时刻该质点速度大小为 10 m/s D. 04s 内该质点的平均速度大小为 10 m/s 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB根据速度时间公式 ，结合位置 x 随时间 t 变化的规律为 201xvta2 t 可知：质点的初速度 0m/sv 质点的加速度 24/sa 故 A 正确，B 错误； C根据 ， 时刻该质点速度大小为0vat2s02m/s42/10/svat 故 C 正确； D质点在 的位置0st200 xt 质点在 时的位置4st=244 mt 04s 内该质点的平均速度大小为 40()10/ssxvtt 故 D 正确。 故选 ACD。 10. 物体从坐标原点出发，沿水平直线运动，取向右的方向为运动的正方向，其 vt 图象 如图所示，则下列说法正确的是（） A. 06s 内物体做匀变速直线运动，加速度方向始终向右 B. 前 3s 内物体在原点的左侧，后 3s 内在原点的右边 C. 06s 内物体的位移为 0 D. 时刻，物体与坐标原点的距离最远3st 【答案】ACD 【解析】 【详解】匀变速直线运动的加速度保持不变，根据 图象的斜率表示加速度，分析加速vt 度方向。图象与时间轴围成的面积表示位移，图象在时间轴上方位移为正，图象在时间下方 位移为负，结合几何知识分析物体的位移。 A根据 图象的斜率表示加速度，由图象可知，物体的加速度恒定，且为正值，说明物vt 体做匀变速直线运动，加速度方向始终向右，故 A 正确； BCD 内物体向左做匀减速直线运动， 物体向右做匀加速直线运动，根据图象与03s36s 时间轴围成的面积表示位移，知 内物体的位移为 0， 时物体回到原点，所以0s6st 内物体在原点的左侧， 时物体离坐标原点最远，故 B 错误，CD 正确。6st 故选 ACD。 11. 如图所示为一遥控玩具汽车在平直路上运动的位移时间图像，则下列说法正确的是（ ） A. 前 25s 内汽车做单方向直线运动 B. 15s 内汽车的位移为 30m C. 前 10s 内汽车的加速度为 3m/s2 D. 20s 末汽车的速度大小为 1m/s 【答案】BD 【解析】 【详解】A 象的斜率表示速度，由图可知： 内物体速度方向与规定的正方向xt 01s 相同， 内物体静止， 内物体速度方向与规定的正方向相反，故 A 错误；105s152s B由图可知，15s 内汽车的位移从 增加到 30m，位移为 30m，故 B 正确；0 C 象的斜率表示速度，由图可知： 内物体速度为xt 1s3m/0/xvt 内速度保持不变，加速度为 0，故 C 错误；01s D 象的斜率表示速度，由图可知： 内物体速度xt 152s3/1/sxvt 故 D 正确。 故选 BD。 12. 小物块自楼顶处从静止自由落下（不计空气阻力） ，取 g=10m/s2。小物块（） A. 在前 2s 内下落的距离为 15m B. 在前 2s 内下落的距离为 20m C. 第 2s 末的速度大小为 20m/s D. 第 2s 末的速度大小为 40m/s 【答案】BC 【解析】 【详解】AB前 2s 内的位移 2104m2xgt A 错误，B 正确； CD自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，第 2s 末的速度 v gt20m/s C 正确，D 错误。 故选 BC。 三、实验题（共 2 小题，共 14 分） 13. 某同学“研究匀变速直线运动规律” ，安装好实验装置后进行实验，得到了如图所示的 纸带 （1）该同学实验过程中纸带的_（填“左”或“右” ）端与小车相连； （2）关于接通电源和放手让小车运动的先后顺序，下列四种操作中正确的是：_ A先接通电源后放手 B接通电源和放手应同时进行 C先放手后接通电源 D接通电源和放手的先后顺序对实验没影响 （3）该纸带使用交流电频率为 50Hz 的打点计时器，相邻两个计数点之间有 4 个点未画出， 测出 x1=1.2cm、x 2=1.6cm、x 3=2.0cm、x 4=2.4cm、x 5=2.8cm、x 6=3.2cm 则该物体运动的加速 度 a=_m/s2，打下 A 点时，物体的速度 vA=_m/s， 【答案】 (1). 左 (2). A (3). 0.4 (4). 1.4 【解析】 【详解】 （1）因为相等时间内的位移越来越大，可知纸带的左端与小车相连 （2）开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放纸带，如果先放开纸带，再接 通打点计时时器的电源，由于小车运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大 的误差故选 A （3）相邻点间还有 4 个点未画出，各相邻计数点间的时间间隔 T=0.1s根据逐差法可得， ， ， ，平均加速度为： ， 261xaT2523xaT2413xa123a 由以上可得： ，带入数据解得： 匀变速直 6432920.4/ms 线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度： 212.160/1.4/.AxvmsT 14. 打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，图甲、乙所示是高中物理实验中常用的 两种，请回答下面的问题： (1)甲图是_打点计时器，电源采用的是_. (2)乙图是_打点计时器，电源采用的是_ (3)在“练习使用打点计时器的实验中” ，记录的纸带如图所示，图中前几个点模糊不清，从 A 点开始每 5 个点取 1 个计数点，则小车通过 D 点时速度是_ m/s，小车运动的加速 度是_ m/s 2(打点计时器的电源频率是 50Hz) 【答案】 (1). 电磁 (2). 46 V 低压交流电源 (3). 电火花 (4). 220 V 交 流电源 (5). 1.44 (6). 2.05 【解析】 (1)甲图是电磁打点计时器，使用交流电源的计时仪器，工作电压 4V6V； (2)乙图是电火花打点计时器，工作电压是 220V 交流电源； (3)在研究物体的运动性质时，在 t0 时，通常用一段时间的平均速度代替中间时刻的瞬 时速度，由题意知相邻两计数点的时间间隔为： T=0.1 s，252.43.710m/s.4/CEDxvT 逐差法求解： 222 2(5371)(3.07)1m/s.05/sCEAxa 【点睛】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（共 4 小题，共 46 分） 15. 一架喷气式飞机由静止开始在水平跑到上滑行，经过时间 t=10s 达到起飞速度 v=80m/s，假设在此过程中，飞机做匀加速直线运动。求： （1）飞机在跑道上的加速度大小； （2）飞机达到起飞速度需要在跑道上滑行的距离。 【答案】 （1）8m/s 2；（2）400m 【解析】 【详解】(1)根据 得vat 2280/1vamst (2)飞机达到起飞速度需要在跑道上滑行的距离为 240 xt 16. 从离地 80m 的空中自由落下一个小球，取 g= 10m/s2，求： (1)经过多少时间落到地面； (2)小球落地时的速度大小； (3)从开始落下的时刻起，最后 1s 内的位移。 【答案】(1)4s；(2)40m/s；(3)35m 【解析】 【详解】(1)自由落体运动是初速度为零加速度为零 g 的匀加速直线运动，由位移公式21ht 解得 80s41tg (2)由速度公式 0m/s/vt (3)前 3s 的位移为 32213=45hgt 故最后 1s 的位移为 380m 17. 在离地面 7.2m 处，手提 2.2m 长的绳子的上端如图所示，在绳子的上下两端各拴一小球， 放手后小球自由下落（绳子的质量不计，球的大小可忽略， g=10m/s2）求： （1）两小球落地时间相差多少？ （2）B 球落地时 A 球的速度多大？ 【答案】 （1）0.2 s（2）10m/s 【解析】 【详解】 （1）设 B 球落地所需时间为 t1， 因为 h1 g2t 所以 t1 s1 s (7.2)0 设 A 球落地时间 为 t2 依 h2 g 得 t2 s12 s hg7.0 所以两小球落地的时间差为 t t2 t10.2 s （2）当 B 球落地时，A 球的速度与 B 球的速度相等， 即 vA vB gt1101 m/s10 m/s 18. 某地出现雾霾天气,能见度只有 200m,即看不到 200m 以外的情况, A、 B 两辆汽车沿同一 公路同向行驶, A 车在前,速度 vA=10m/s,B 车在后,速度 vB=30m/s,B 车在距 A 车 200m 处才发现 前方的 A 车,这时 B 车立即以最大加速度 a=0.8m/s2刹车,求: (1)如果 B 车以最大加速度减速,能见度至少达到多少米才能保证两车不相撞 (2)如果 B 车以最大加速度减速,同时开始按喇叭,10s 后, A 车发现后,立即加速前进,则 A 车 的加速度至少多大时才能避免与 B 车相撞 【答案】(1)250m； (2)1m/s 2 【解析】 【详解】 （1）设经过 t 时间两车速度相等，根据 ABvat 则 30125.8BAtsa 两车最近距离为 2BAsvtvt 代入数据得 250sm （2） 后，B 车的速度为10s13.8/Bvs 此时两车的距离为 2111 120()0(30.80)42Axvtta m 设 A 车的加速度大小至少为 ，10s 后速度相等需经历的时间 t1BAvtat221ABtaxv 代入数据得 2/ms