河南省郑州市2019-2020高一物理上学期期中考试试卷（附解析Word版）

河南省郑州市 2019-2020 学年高一上学期期中物理试题 一、单选题 1.下列关于质点的说法正确的是 ( ) A. 月球很大，一定不能看成质点 B. 研究地球的自转周期时地球可以看成质点 C. 引入“质点”的概念是为我们提供一种建立理想模型的方法 D. 研究地球绕太阳的公转速度时，地球不能看成质点 【答案】C 【解析】 【详解】A、体积很大的物体也可以看成质点，这要看分析的是什么问题，比如在研究月球绕 地球的运动的时候，月球的大小比起月球到地球的距离来就可以忽略，月球就可以看成质点， 故 A 错误. B、在研究地球自转时，地球的大小和形状不可以忽略，故不能看作质点，故 B 错误. C、质点是忽略了物体的形状和大小，把物体看成一个具有质量的点，这是为了研究问题方便 而建立的理想化模型，实际不存在，故 C 正确. D、当研究地球的公转速度时，地球的大小和形状可以忽略不计，地球可以看作质点，故 D 错 误 故选：C． 【点睛】质点是用来代替物体的具有质量的点，其突出特点是“具有质量”和”占有位置”， 但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量，当物体的大小和形状在所研究的问题中 能忽略，物体就可以看成质点. 2.甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度同时经过某一路标，从此时开始，甲一直做匀速直线运 动，乙先加速后减速，丙先减速后加速，它们经过下一路标时速度又相同，则（ ） A. 甲车先通过下一路标 B. 乙车先通过下一路标 C. 甲车先通过下一路标 D. 无法判断哪辆车先通过下一路标 【答案】B 【解析】 试题分析：设甲做匀速直线运动的速度为 v，乙先加速后减速，在运动的过程中速度大于 v， 则整个过程中的平均速度大于 v；丙先减速后加速，在运动过程中的速度小于 v，则整个过程 中的平均速度小于 v．根据 ，知乙的运动时间最短，所以乙车先经过下一个路标． 故选 C 考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系 点评：本题还可以画出三辆汽车运动的速度-时间图像，根据图线和时间轴围成的面积等于汽 车的位移，就可以判定哪辆汽车先到下一路标。 3.下面有关物理学史和物理学方法的说法中，不正确的有（  ） A. 由 a= 可知，物体的加速度又叫做速度的变化量，其值可由 算出 B. 根据速度定义式 v= ，当 非常非常小时， 就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度， 该定义应用了极限思想方法 C. 伽利略研究自由落体运动时，由于物体下落时间太短，不易测量，因此采用了“冲淡重力” 的方法来测量时间，然后再把得出的结论合理外推 D. 在推导匀变速运动位移公式时，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，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 【答案】A 【解析】 【详解】A、加速度的定义 ，知道加速度是用速度随时间的变化率，表示速度 变化的快慢，A 错误； B、速度 定义 ，当 时，表示物体在 t 时刻的瞬时速度，是采用数学上极限思 想方法，B 正确； C、伽利略 实验采用了“冲淡重力”的方法来测量时间，然后再把得出的结论合理外推，C 正确； D、在推导匀变速运动位移公式时，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，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，D 正确； 故本题选不正确选项：A。 【点睛】本题考查物理常用的思维方法极限法、微元法等，要理解，解决物理学方法问题， 要结合研究对象判断所用的研究方法。 的 的 x v t= ⋅ x t ∆ ∆ v t ∆ ∆ x t ∆ ∆ t∆ x t ∆ ∆ 0v vva t t −∆= =∆ ∆ xv t ∆= ∆ 0t∆ → 4.关于自由落体运动的加速度 g，下列说法中正确的是 （ ） A. 重的物体 g 值大 B. 同一纬度的 g 值一定一样大 C. 重力加速度都竖直向下，所以方向都相同 D. g 值在赤道处小于在北极处 【答案】D 【解析】 分析】 自由落体运动的加速度 g 是由重力产生的，由牛顿第二定律可知 a=g，重力加速度与物体的质 量无关，重力加速度随着纬度的升高而增大，两极处的重力加速度大于赤道处； 【详解】A、 地球上同一地点的重力加速度相等，与物体的轻重无关，故 A 错误； B、同一纬度，重力加速度 g 随着高度的增加而减小，故 B 错误； C、重力加速度的方向始终是竖直向下，即总是垂直水平面向下，而地球是近似球形的，在地 球的任意一个不同的地点上，其重力加速度的方向都是近似指向地心，不相同，故 C 错误； D、重力加速度随着纬度的升高而增大，两极处的重力加速度大于赤道处，故 D 正确； 故选 D。 5.如图所示，分别为汽车甲的位移 时间图象和汽车乙的速度 时间图象，则    A. 甲的加速度大小为 B. 乙的加速度大小为 C. 甲在 4s 内的位移大小为 40 m D. 乙在 4 s 内的位移大小为 20 m 【答案】B 【解析】 A、在 图象中，斜率表示速度，由图象可知：甲做匀速直线运动，加速度为 0，故 A 错误； B、在速度-时间图象中，斜率表示加速度，乙的加速度大小为 a ， 故 B 正确； C、甲在 内的位移大小为 ，故 C 错误； D、由 图象与时间轴围成的面积表示位移可知：乙在 内的位移大小为 【 - - ( ) 25 /m s 25 /m s x t− 2 220 / 5 /4 va m s m st = = = 4s 20 0 20x m m= − = v t− 4s ，故 D 错误。 点睛：本题的关键要明确 图象与 图象的区别，知道 v-t 图象的斜率表示加速度， 图象的斜率表示速度，两种图象不能混淆。 6.甲、乙两辆汽车沿同一方向做直线运动，两车在某一时刻刚好经过同一位置，此时甲的速 度为 5 m/s，乙的速度为 10 m/s，以此时作为计时起点，它们的速度随时间变化的关系如图所 示，根据以上条件可知 A. 在 t=4 s 时，甲、乙两车相距最远 B. 在 t=10 s 时，乙车恰好回到出发点 C. 乙车在运动过程中速度的方向发生改变 D. 乙车做加速度先增大后减小的变加速运动 【答案】A 【解析】 【详解】在速度相等时，两车相距最远，即 t=4s 时相距最远，故 A 正确；图象与时间轴围成 的面积表示位移，则 0-10s 内乙车的位移大于零，即在 t=10s 时没有回到出发点，故 B 错误； 根据图象可知，0-10s 内，乙的速度图象一直在时间轴的上方，速度一直为正，方向没有改变， 故 C 错误；图象的斜率表示物体的加速度，由图可知，乙车加速度先减小后增大，最后再减 小，故 D 错误；故选 A。 【点睛】本题关键抓住位移图象的数学意义来理解其物理意义：注意图象中的点表示某时刻 的速度、斜率表示加速度、而图象的面积表示位移． 二、多选题 7.图示是甲、乙、丙、丁、戊五个运动物体相对同一原点的位移-时间图象。下面有关说法中 正确的是（  ） 20 4 402x m m ×= = x t− v t− x t− A. 甲、乙运动的出发点相距 B. 乙比甲早出发 的时间 C. 丙在 内，物体的位移大于 2m D. 丁、戊两物体在 25s 时相遇 【答案】AD 【解析】 【详解】由图可知，乙从原点出发，甲从距原点 x0 处出发。故两物体 出发点相距 x0，故 A 正确；甲在 t=0 时刻开始运动，而乙在 t1 时刻开始运动，故甲比乙早出发 t1 时间，故 B 错误； 丙在 0～2s 内，物体的位移为△x=0-0=0m，故 C 错误；丁、戊两物体在 25s 时到达同位置而 相遇，故 D 正确。 8.一物体做匀变速直线运动，某时刻的速度为 ，经过 时间运动位移为 ，速度变为 ， 则在这段时间内 A. 平均速度是 B. 平均速度是 C. 中间时刻的瞬时速度是 D. 中间位罝的瞬时速度是 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．根据平均速度的定义可得平均速度为 ，故 A 正确； B．物体做匀变速直线运动，故平均速度等于初末速度和的一半，故 ，故 B 正确； C．物体做匀变速直线运动，故中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，还等于初末 速度和的一半，故 ，故 C 正确； D．设中间位置的瞬时速度为 v，则有： ， ，联立解得 的 0x 1t 0 2s～ 1υ t x 2υ x t 1 2υ υ 2 + 1 2υ υ 2 + x t xv t = 1 2 2 v vv += 1 2 2 v vv += 2 2 1 2 2 xv v a− = • 2 2 2 2 2 xv v a− = • ，故 D 错误； 9.物体甲的 x-t 图象和物体乙的 v-t 图象分别如图所示，则这两个物体的运动情况是（  ） A. 甲在整个 t=6s 时间内有来回运动，它通过的总位移为零 B. 甲在整个 t=6s 时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为 4 m C. 乙在整个 t=6s 时间内有来回运动 D. 乙在整个 t=6s 时间内运动方向一直不变 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．位移时间图线的斜率表示速度，整个过程中图线的斜率不变，知甲在整个 6s 内 运动的方向不变，总位移为 4m，故 A 错误，B 正确； CD．乙在前 3s 沿负向运动，后 3s 时间内沿正向运动，来回运动，故 C 正确，D 错误。 三、实验题 10.某同学用如图所示的装置测定重力加速度： (1)电火花计时器的工作电压为______，频率为______． (2)打出的纸带如图所示，实验时纸带的________端(选填“甲”或“乙”)应和重物相连 接． (3)纸带上 1 至 9 各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为________m/s2. （取 3 位有效数字） 【答案】 (1). 交流 220V (2). 50Hz (3). 乙 (4). 9.40 【解析】 2 2 1 2 2 v vv += 【详解】(1)[1]电火花计时器的工作电压为交流 220V；[2]频率为 50Hz； (2)[3]纸带开始运动时速度比较小，点与点之间的距离比较小，所以实验时纸带的乙端与端 应和重物相连接； (3)[4]根据逐差法求得加速度： 11.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间．实验前， 将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示．实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车．在小 车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续 6 个水滴的位 置．(已知滴水计时器每 30 s 内共滴下 46 个小水滴) (1)由图(b)可知，小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的． (2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动．小车运动到图(b)中 A 点位置时的 速度大小为________ m/s，加速度大小为________ m/s2.(结果均保留两位有效数字) 【答案】 (1). 从右向左 (2). 0.19 (3). 0.038 【解析】 【详解】（1）[1]小车在桌面上做匀减速运动，故相等的时间内，桌面上连续两水滴的位置会 组建减小，故小车在桌面上是从右向左运动的。 （2）[2]已知滴水计时器每 30s 内共滴下 46 个小水滴，那么各点时间间隔为： 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，有： 根据匀变速直线运动的推论公式 可以求出加速度的大小，得： 2 223 78 2 2 0.0392 0.0204 m/s 9.40m/s5 5 0.02 x xa T − −= = =× 30 2s= s45 3T∆ = 3117 133 10 m/s 0.19m/s22 3 Av −+= × = × 2x aT∆ = ，负号表示方向相反。． 【点睛】处理纸带问题，一般是根据匀变速直线运动的推论公式 求出加速度的大小， 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，求出打纸带上某点时小车 的瞬时速度大小。 四、解答题 12.一质点做匀变速直线运动，初速度 ，4s 内位移为 20m，求： （1）质点 4s 内的平均速度大小； （2）质点 4s 末的速度大小； （3）质点 2s 末的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 。 【解析】 【详解】 s 内的平均速度 代入数据得： 因为 代入数据得 4 s 末的速度： s 末为这段时间的中间时刻 故 【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式，并能灵活运用，知道平均速度 等于位移除以时间。 13.一小石块从空中自由下落 5m 后掉入淤泥，落到淤泥底时速度恰好为零，全过程用时 1.1s， 假设石块在淤泥中的加速度恒定。(取 g=10m/s2)求： （1）石块在淤泥里下落的时间 t； （2）石块陷入淤泥的深度 d。 【答案】（1）0.1s（2）0.5m 【解析】 ( ) 3 2 2 2 83 100 117 133 10 m/s 0.038m/s 24 3 a −+ − −= × = −  ×   2x aT∆ = 0 2 /v m s= 5 /m s 8 /m s 5 /m s ( )1 4 xv t = 5v = /m s ( )2 0 4 2 v vv += 4 8v = /m s ( )3 2 2 5v v= = /m s 【详解】（1）石块自由落体时间： ， 因此石块在淤泥中匀减速的时间 t2=t 总-t1=0.1s （2）石块落入淤泥前做自由落体运动，末速度为 v， 得 v=gt1=10m/s 石块陷入淤泥后做匀减速运动，则进入的深度 。 【点睛】该题主要考查了匀变速直线运动基本公式的直接应用，本题也可以考虑用速度-时间 图象去解题． 14.一辆汽车从 O 点静止开始做匀加速直线运动，已知在 2s 内经过相距 27m 的 A、B 两点，汽 车经过 B 点时的速度为 如图所示，求： （1）汽车经过 A 点的速度； （2） 点与出发点间的距离． 【答案】(1) 12m/s(2) 48m 【解析】 【分析】 由 27m 和 2s，可求汽车在 AB 间运动 平均速度，由匀变速运动的规律：平均速度等于初末速 度的和的一半，可求经过 A 时的速度；利用 AB 两点的瞬时速度间的关系，可求加速度，应用 位移速度关系式解得 OA 间的距离。 【详解】 汽车在 AB 间的平均速度为： 由匀变速直线运动公式得： 代入数据得: 由加速度公式得： 从 O 到 A 过程，设 OA 间位移为 有运动学公式得： 代入数据得： 【点睛】匀变速运动是一种特殊的变速运动，平均速度有两种求法，另外匀变速运动的加速 度是个核心物理量，要重点求出来，结合另外的三个基本公式和推论解决问题。 的 1 2 2 5 110 ht s sg ×= = = 2 10 0.1 0.52 2 vd t m m= = × = 15 / .m s A ( )1 xv t =平 2 A Bv vv +=平 12 /Av m s= ( )2 B Av va t −= 'x 2 2 'Av ax= ' 48x m= 15.汽车 A 以 vA＝4 m/s 的速度向右做匀速直线运动，发现前方相距 x0＝7 m 处、以 vB＝10 m/s 的速度同向运动的汽车 B 正开始匀减速刹车直到静止后保持不动，其刹车的加速度大小 a＝2 m/s2.从此刻开始计时，求： (1)A 追上 B 前，A、B 间的最远距离是多少？ (2)经过多长时间 A 恰好追上 B? 【答案】(1)16 m (2)8 s 【解析】 【详解】汽车 A 和 B 运动的过程如图所示： (1)当 A、B 两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即 v＝vB－at＝vA， 解得 t＝3s 此时汽车 A 的位移 xA＝xAt＝12m 汽车 B 的位移 xB＝vBt- at2＝21m 故最远距离 Δxmax＝xB＋x0－xA＝16m． (2)汽车 B 从开始减速直到静止经历的时间 运动的位移 1 2 1 5sBvt a = = 2 25m2 B B vx a ′ = = 汽车 A 在 t1 时间内运动的位移 此时相距 汽车 A 需再运动的时间 故 A 追上 B 所用时间 t＝t1＋t2＝8s 1 20mA Ax v t′ = = 0 12mB Ax x x x′ ′∆ = + − = 2 3s A xt v ∆= =