云南省玉溪市峨山县第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题(含解析)

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云南省玉溪市峨山县第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题(含解析)

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云南省峨山县第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试
物理试题
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷.草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。
一、单项选择题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列关于女排比赛中的研究对象,可以视为质点的是(  )
研究女排比赛中选手扣球的动作时
确定运动员在球场上的位置时
C. 研究运动员比赛中发出的旋转球时
D. 确定落在边线处排球是否为界内时
2.如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移-时间(x-t)图像.A质点的图像为直线,B质点的图像为过原点的抛物线,两图像交点C、D坐标如图所示.下列说法正确的是(  )
A. t1时刻A追上B,t2时刻B追上A
B. t1~t2时间内B质点的平均速度小于A质点的平均速度
C. 质点A做直线运动,质点B做曲线运动
D. t1~t2时间内,A的速度一直大于B的速度
3.如图所示为某新型电动汽车试车时的v-t图像,则下列说法正确的是(  )
A. 在0~6 s内,新型电动汽车做匀加速直线运动
B. 在6~10 s内,新型电动汽车处于静止状态
C. 在第4 s末,新型电动汽车向相反方向运动
D. 在第12 s末,新型电动汽车的加速度为-1 m/s2
4.水平地面上两个质点甲和乙,由同一地点沿同一方向做直线运动,它们的速度-时间图像如图所示,下列判断正确的是(  )
A. 20s时甲与乙相遇
B. 甲处于静止,乙做匀速直线运动
C. 乙追上甲前,它们之间的最大距离为150m
D. 在10~30s内,乙的平均速度大于甲的平均速度
5.2021年8月1日,我国体操选手肖若腾出战东京奥运会男子自由体操项目决赛,为中国队再夺一枚铜牌。比赛中,某运动员以大小为v0的初速度竖直向上跳起,重力加速度大小为g,若不计空气阻力,运动员可视为质点,从离开地面算起,则下列说法正确的是(  )
A. 运动员上升到最大高度所用的时间为
B. 运动员的速度大小减小到初速度的一半时所用的时间为
C. 运动员上升到最大高度一半时的速度大小为v0
D. 运动员上升的最大高度为
6.在足够高的空中某点竖直上抛一物体,设物体抛出时的速度方向为正方向,抛出后第5s内物体的位移为4m,忽略空气阻力的影响,g取10m/s2。则关于物体的运动,下列说法正确的是(  )
A. 物体的初速度是49m/s B. 4s末的瞬时速度是1m/s
C. 0~10s内位移为10m D. 0~5s内位移为100m
7.质点做直线运动的位置与时间的关系为 (式中的单位为m,t的单位为s),则该质点(  )
A. 第内的位移是 B. 末的速度是
C. 任意相邻的内位移差都是 D. 任意内的速度增量都是
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.下列关于加速度的说法中正确的是(  )
A. 由a=可知,a与Δv成正比,与Δt成反比
B. 加速度是表示物体速度变化快慢的物理量
C. a的方向与Δv的方向相同,与v的方向无关
D. 物体运动速度越大,其加速度一定越大
9.甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动,甲的x-t和乙的v-t图像如图所示,下列说法中正确的是(  )
A. 甲做匀速直线运动,乙做变速直线运动
B. 甲、乙均在3 s末回到出发点
C. 0~2 s内与4~6 s内,甲的速度等大同向,乙的加速度等大同向
D. 0~6 s内甲的路程为16 m,乙的速度变化量为0
10.木块A、B、C并排固定在水平地面上,子弹(可视为质点)以30 m/s的速度射入木块A,子弹在木块A、B、C中运动的时间相等,子弹在木块中运动时加速度恒定,子弹刚好射出木块C,下列说法正确的是(  )
A. 子弹刚射出木块A时的速度大小为20 m/s
B. 子弹在木块A中运动的平均速度是在木块B中运动的平均速度的2倍
C. 木块A、B、C的长度之比为5∶3∶1
D. 若子弹射入木块A的初速度变为20 m/s,则子弹将停留在木块B中
三、实验题(本题共2个大题,共15分)
11(6分).在“用打点计时器测速度”的实验中,一条记录小车运动情况的纸带如图1所示,在其上取A、B、C、D、E5个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点没有在图中画出.
(1)由纸带上的数据计算vB=________m/s,vC=__________m/s,vD=__________m/s.(此题计算结果均保留三位有效数字)
(2)在如图2所示坐标系中作出小车的v-t图线(以A点为计时起点).
12(9分).为了研究气垫导轨上滑块的速度特点,在滑块上安装了宽度为5 mm的遮光条,如图所示。
(1)滑块在牵引力作用下由静止开始运动,先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间为Δt1=0.050 s,通过光电门2的时间为Δt2=0.025 s,遮光条从挡住光电门1到挡住光电门2之间的时间为Δt3=1.0 s。
(2)改变光电门2的位置,让滑块从同一位置由静止释放,分别记录了遮光条通过光电门2的时间Δt2′=0.020 s,遮光条挡住从光电门1到挡住光电门2之间的时间Δt3′=1.5 s。
(3)重复第(2)步,记录了遮光条通过光电门2的时间Δt2″=0.010 s,遮光条从挡住光电门1到挡住光电门2之间的时间Δt3″=4.0 s。
(4)滑块通过光电门1的速度为________ m/s,滑块三次通过光电门2的速度分别为________ m/s、________m/s、________m/s。
(5)三次实验中,滑块的加速度分别为________ m/s2、________m/s2、________m/s2,说明滑块的速度随时间________。(结果均保留两位有效数字)
四、计算题(共3个大题,共39分)
13(12分).某电视剧制作中心要拍摄一特技动作,要求特技演员从高80 m的大楼楼顶自由下落到行驶的汽车上,若演员开始下落的同时汽车从60 m远处由静止向楼底先匀加速运动3 s,再匀速行驶到楼底,为保证演员恰能安全落到汽车上.(不计空气阻力,人和汽车看作质点,g取10 m/s2)求:
(1)汽车行驶到楼底的时间;
(2)汽车匀速行驶的速度大小;
(3)汽车匀加速运动时的加速度大小.
14(12分).在平直公路上,一辆客车以108 km/h的速度行驶,因为有乘客要下车,司机采取制动措施使客车做匀减速运动,加速度大小是2 m/s2,此时在客车后方L=191 m处有一辆小轿车以速度为36 km/h、加速度为2 m/s2做匀加速直线运动,求:
(1)相遇前两车的最大距离;
(2)经过多长时间两车相遇.
15(15分).一物体以4m/s的速度滑上光滑斜面,做加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动,经过一段时间后上滑到最高点C点速度恰好减为零,途经A、B两点,然后又以相同大小的加速度下滑到斜面底端D点,已知BC=25cm,求:
(1)物体第一次经过B点的速度?
(2)物体由底端D点滑到B点所需要的时间?
一、单选题
1.【答案】B
2.【答案】A
【解析】t1时刻之前A质点在后,t1时刻A追上B,t1~t2时间内A在前,t2时刻B追上A,t2时刻之后A在后,A正确;t1~t2时间内,A、B两质点位移相同,由v=知,B错误;x-t图像只能描述直线运动,C错误;t1~t2时间内,A的速度先大于B的速度,后小于B的速度,D错误.
3.【答案】D
【解析】新型电动汽车在0~4 s内做加速度为1.5 m/s2的匀加速直线运动,在4~6 s内做加速度为-1 m/s2的匀减速直线运动,在6~10 s内以4 m/s的速度做匀速直线运动,在10~14 s内做加速度为-1 m/s2的匀减速直线运动,0~14 s内新型电动汽车始终向同一方向运动,综上所述,只有D正确.
4.【答案】C
【解析】根据图像与轴围成面积表示位移可知,内甲的位移大于乙的位移,则20s时甲与乙没有相遇,甲在乙前面,故A错误;由图可知,甲做匀速直线运动,乙做匀加速直线运动,故B错误;当甲乙速度相等时,两者的距离最大,有图可知,乙追上甲前,它们之间的最大距离为,故C正确;根据图像与轴围成面积表示位移可知在10~30s内,甲乙的位移相等,根据可知乙的平均速度等于甲的平均速度,故D错误。
5.【答案】C
【解析】根据速度公式得,运动员上升到最大高度所用的时间为t=,选项A错误;速度大小减为初速度的一半所用的时间可能为t2==,也可能为t2==,选项B错误;设上升到最大高度一半时的速度为v,则根据匀变速直线运动速度与位移的关系式有v2-v02=-2g,0-v2=-2g,联立解得v=v0,选项C正确;根据速度与位移的关系式有0-v02=-2gh,得上升的最大高度h=,选项D错误。
6.【答案】A
【解析】由于第5s内物体的位移为4m,方向向上,则有,解得,所以物体的初速度是49m/s,故A正确;4s末的瞬时速度为,4s末的瞬时速度是9m/s,故B错误;0~10s内位移为,故C错误;0~5s内位移为,故D错误;
7.【答案】C
【解析】由于质点做直线运动的位置x与时间t的关系为,结合匀变速直线运动位移与时间的关系可知,,A.第1秒内的位移,A错误;第2s末速度,B错误;任意相邻1s内的位移差,C正确;从上面的分析,可以得到,可得到任意1s内的速度增量都是2m/s,D错误。
二、多选题
8.【答案】BC
【解析】加速度的大小与速度变化量、速度变化量所需的时间无关,故A错误.加速度是反映速度变化快慢的物理量,故B正确.a的方向与Δv的方向相同,与v的方向无关,故C正确.物体的运动速度越大,速度变化不一定越快,加速度不一定越大,故D错误.
9.【答案】CD
【解析】匀速直线运动的速度保持不变,甲物体的x-t图像,其斜率代表物体的速度,可知其速度大小和方向发生变化,则甲做的不是匀速直线运动;乙物体的v-t图像,其斜率代表加速度,可知其加速度大小和方向发生变化,乙做变速直线运动,故A错误;根据题图可知,3 s末甲回到出发点,乙此时的正向位移最大,此时距出发点最远,故B错误;根据x-t图线的斜率等于速度,知0~2 s内与4~6 s内,甲的速度等大同向;v-t图线的斜率等于加速度,知0~2 s内与4~6 s内,乙的加速度等大同向,故C正确;0~6 s内甲的路程为s甲=4×4 m=16 m,乙的速度变化量为0,故D正确.
10.【答案】AC
【解析】子弹在木块中的运动可逆向看作初速度是零、从右向左的匀加速直线运动,子弹在木块A、B、C中运动的时间相等,根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可知,在连续相等时间内通过的位移之比为s1∶s2∶s3∶…∶sn=1∶3∶5∶…∶(2n-1),所以木块A、B、C的长度之比为5∶3∶1,C正确;在连续相等时间末的瞬时速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n,则子弹射入木块A、B、C时的速度之比是3∶2∶1,分别是30 m/s、20 m/s、10 m/s,子弹刚射出木块A的速度也是刚射入木块B的速度,大小为20 m/s,A正确;子弹在木块A中运动的平均速度m/s=25 m/s,子弹在木块B中运动的平均速度m/s=15 m/s,可得,B错误;设木块A、B、C的长度分别为5L、3L、L,若子弹射入木块A的初速度变为20 m/s,经过3L+L=4L<5L就会停下,子弹将停留在木块A中,D错误。
三、实验题
11.【答案】(1)0.69 1.32 1.95 (2)图见解析
【解析】(1)交流电的频率为50Hz,则每打两个点之间的时间间隔为T=0.02s,由每相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出,可得相邻两个计数点的时间t=5T=0.10s.在计算各点瞬时速度时,可以用与该点相邻的两个计数点间的平均速度表示该点的瞬时速度.打B点时小车的速度为:vB==m/s=0.69m/s,打C点时小车的速度为:vC=m/s=1.32m/s.打D点时小车的速度为:vD=m/s=1.95m/s.
(2)小车的v-t图线如图所示.
12.【答案】(4)0.10 0.20 0.25 0.50
(5)0.10 0.10 0.10 均匀变化
【解析】(4)滑块通过光电门1的速度:
v1== m/s=0.10 m/s
滑块通过光电门2的速度:
v2== m/s=0.20 m/s
v2′== m/s=0.25 m/s
v2″== m/s=0.50 m/s
(5)滑块的加速度
a1== m/s2=0.10 m/s2
a2== m/s2=0.10 m/s2
a3== m/s2=0.10 m/s2
三次实验中,滑块的加速度相同,说明滑块做匀变速直线运动,即滑块的速度随时间均匀变化。
四、计算题
13.【答案】(1)4 s (2)24 m/s (3)8 m/s2
【解析】(1)演员做自由落体运动,所以h=gt2
解得t== s=4 s
所以汽车行驶到楼底的时间也为4 s.
(2)(3)因为汽车匀加速运动的时间为t1=3 s
所以汽车匀速运动的时间为t2=t-t1=1 s
匀加速运动的位移为x1=at12
匀速运动的速度为v=at1
匀速运动的位移为x2=vt2
x1+x2=60 m
联立并代入题给数据解得a=8 m/s2,v=24 m/s.
14.【答案】(1)241 m (2)16 s
【解析】(1)由题意可知客车的初速度v1=108 km/h=30 m/s,加速度a1=-2 m/s2,小轿车的初速度v2=36 km/h=10 m/s,加速度a2=2 m/s2
设经过时间t1两车的速度相等,此时在追上之前两车距离最大,设此时客车和小轿车的速度为v3,则v3=v1+a1t1
v3=v2+a2t1
代入数据解得t1=5 s
此时客车的位移x1=v1t1+a1t12=125 m
小轿车的位移x2=v2t1+a2t12=75 m
两车的最大距离Δx=x1+L-x2=241 m
(2)客车减速到零的时间t2==15 s
客车减速到零的位移x3==225 m
在t2时间内小轿车的位移
x4=v2t2+a2t22=375 m
因为x4所以客车减速到零时,小轿车还没有追上客车.
设小轿车追上客车的时间是t3,
则x3+L=v2t3+a2t32
代入数据得t3=16 s
15.【答案】(1)1m/s,方向沿斜面向上;(2)第一次经过B点用1.5s,第二次经过B点用2.5s
【解析】(1)从B到C是匀减速直线运动,末速度为零,逆向思维,从C到B是初速度为零的匀加速直线运动,以沿斜面向下为正方向,加速度,
位移大小为=25cm=0.25m
根据位移时间关系公式,有
解得
再根据速度-时间公式,有t1
解得
故B点速度大小为1m/s,方向沿斜面向上
(2)从D上滑第一次到达B点所用时间为:以沿斜面向上为正方向,对从D到B过程,由
vB=v0+at
可得
从D上滑到最高点C,再下滑到B
即从D点到第二次经过B点所用时间为
则t1=1.5s+0.5×2s=2.5s

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