新教材高一物理(一、二章)月考试题及答案
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新教材高一物理(一、二章)月考试题
一、单选题(本大题共8小题,共32.0分)
1.关于加速度a的方向,下列说法中正确的是( )
A. 由a=Δv
可知,加速度a的方向与速度增量△v的方向可能相反
Δt
B. 加速度a的方向与初速度v0的方向相同
C. 如果物体的加速度a的方向与初速度v0的方向相同,则物体做加速运动
D. 只要加速度a>0,物体就做加速运动
2.关于物体运动的速度、速度变化量、加速度之间的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体运动的速度越大,其速度变化量一定越大
B. 物体运动的速度越大,其加速度一定越大
C. 物体运动的速度变化量越大,其加速度一定越大
D. 相同时间内,物体运动的速度变化量越大,其加速度一定越大
3.一辆汽车在平直公路上做刹车实验,0时刻起,汽车运动过程的位移与速度的关系式
为x=(10−0.1v2)m,下列分析正确的是( )
A. 上述过程的加速度大小为10m/s2
B. 0时刻的初速度为10m/s
C. 刹车过程持续的时间为5s
D. 刹车过程的位移为5m
4.一物体以大小为2m/s的初速度做匀加速直线运动,4s内位移大小为16m,则( )
A. 物体的加速度大小为2m/s2
B. 4s内的平均速度大小为6m/s
C. 4s末的瞬时速度大小为6m/s
D. 2s内的位移大小为2m
5.一个弹簧受10N拉力时总长为7cm,受20N拉力时总长为9cm,已知当拉力撤销时弹
簧都能恢复原长,则弹簧原长为( )
A. 8cm
B. 9cm
C. 7cm
D. 5cm
6.一个物体从某一高度做自由落体运动(g=10m/s2)。
已知它在第1s内的位移为它在
最后1s内位移的二分之一。
则它开始下落时距地面的高度为( )
A. 11.25m
B. 15m
C. 20m
D. 22.5m
7.如下图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,
杆的另一端固定一个重量是2N的小球,小球处于静止状态时,
弹性杆对小球的弹力( )
A. 大小为2N,方向平行于斜面向上
B. 大小为1N,方向平行于斜面向上
C. 大小为2N,方向垂直于斜面向上
D. 大小为2N,方向竖直向上
8.物体自O点由静止开始作匀加速直线运动,A,B,C,
D为其运动轨迹上的四点,测得AB=2m,BC=3m,
CD=4m.且物体通过AB、BC、CD所用时间均为0.5s,
下列说法正确的是()
A. 物体运动的加速度为2m/s2
B. 物体通过OA所用时间为0.5s
C. OA之间的距离为1.125m
D. OA之间的距离为1m
二、多选题(本大题共4小题,共16.0分)
9.下列说法中正确的是( )
A. 在直线运动中平均速度的大小就是平均速率
B. 物体在第5s内指的是物体在第4s末到第5s末这1s的时间
C. 只有静止的物体才能被选作参考系
D. 位移是矢量,路程是标量
10.某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2,前5s内物体的( )
A. 路程为65m
B. 位移大小为25m
C. 速度变化量大小为10m/s
D. 平均速度大小为5m/s
11.一物体从A到B做直线运动,运动到中间时刻的速度为v1,经过全程一半的速度为v2,
则( )
A. 若物体做匀速运动,则v1=v2
B. 若物体做匀加速运动,则v1<v2
C. 若物体做匀减速运动,则v1>v2
D. 若物体做匀减速运动,则v1<v2
12.汽车A和汽车B(均可视为质点)在平直的公路上沿两平行车道同向行驶,A车在后(如
图甲所示)。
以某时刻作为计时起点,此时两车相距x0=12m。
汽车A运动的x−t图象如图乙所示,汽车B运动的v−t图象如图丙所示。
则下列说法正确的是( )
A. 在t=3s时,两车相距最远,且最远距离为20m
B. B车在0~6s内的位移为23m
C. 在t=8s时,两车相遇
D. 若t=1s时,A车紧急制动(视为匀变速),要使A车追不上B车,则A车的加速度大小
m/s2
应大于1
4
三、实验题(本大题共1小题,共12分)
13.在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中:
(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导
线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有______(1分)(填仪器前符号)。
A.电压合适的50Hz交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
(2)图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的,图乙是____(1分)(填“电
磁”或“电火花”)打点计时器,电源采用的是___(1分)(填“交流4∼6V”“交流220V”或“四节干电池”)。
(3)实验过程中,下列做法正确的是______(1分)。
A.先接通电源,再使纸带运动
B.先使纸带运动,再接通电源
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时
器处
在某次实验中,打点计时器打下如图所示的一条点迹清晰纸带.已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,相邻两计数点间还有四个打点未画出。
(4)由纸带上的数据可知:相邻两个计数点间所对应的时间T=______s;(2分)
(5)打E点时物体的速度v E=______m/s;(结果保留两位有效数字);(2分)
(6)物体运动的加速度a=______m/s2(结果保留两位有效数字);(2分)
(7)如果当时交变电流的频率是f=45Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测
量值与实际值相比______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(2分)
四、计算题(本大题共4小题,共40.0分)
14.(10分)一辆小轿车在水平路面上做匀加速直线运动,车的加速度a=1m/s2,某
时刻t0=0时小轿车的速度v0=2m/s。
求:
(1)从此时刻开始,t=6s时小轿车速度v1的大小;
(2)在这6s内小轿车通过的位移大小x1;
(3)从时刻t0=0开始,小轿车通过位移x2=16m时速度v2的大小。
15.(10分)汽车以20m/s的速度在平直公路上匀减速行驶,刹车后经3s速度变为8m/s,求:
(1)刹车过程中的加速度;
(2)刹车后前进32m所用的时间;
(3)刹车后6s内前进的距离;
(4)驾驶员以20m/s的速度运动时,发现前方70m处有障碍物,若驾驶员的反应时间为
0.5s,问汽车以上述加速度刹车是否会出现安全问题?
16.(10分)一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以v0=54km/ℎ的速度
匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,警车立即从静止开始以a=2.5m/s2的加速度做匀加速运动。
求:
(1)警车出发多长时间后两车相距最远?最远相距是多少?
(2)警车出发多长时间后才能追上超载的货车?截获超载车时,警车的位移多大?
17.(10分)将巨型娱乐器械由升降机送到离地面100m的高处,然后让座舱自由落下。
落到离地面20m高时,制动系统开始启动,使座舱均匀减速,到达地面时刚好停下。
(不计空气阻力,g取10m/s2)试求:
(1)此过程中的最大速度是多少?
(2)座舱减速过程中的加速度?
(3)整个过程下落的总时间是多少⋅
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
加速度a的方向与速度增量△v的方向一定相同,与初速度可能相同,也可能相反。
加速度a 的方向与初速度v0的方向相同时物体做加速运动。
本题考查对速度方向与加速度方向关系的理解,抓住两者方向无关,两者方向可能相同,也可能相反,也可能不在同一直线上。
可通过实例加深理解。
【解答】
解:A、时间△t是正值,由a=Δv
可知,加速度a的方向与速度增量Δv的方向一定相同,故
Δt
A错误。
B、加速度a的方向与初速度的方向可能相同,也可能相反,也可能不在同一直线上,故B 错误。
C、当物体的加速度a的方向与初速度v0的方向相同,则物体做加速运动,故C正确。
D、若加速度a>0,v0<0,则加速度a的方向与初速度v0的方向相反,物体做减速运动,故D错误。
故选C。
2.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查对加速度的理解能力,加速度由质量和合力共同决定,与速度没有关系,加速度的物理意义表示物体速度变化的快慢,与速度没有直接的关系,速度很大的物体,其加速度可能很小,可能为零;加速度越来越小,速度可能会越来越大,也可能会越来越小。
【解答】
A.运动物体的速度越大,其速度变化量可能为零,例如匀速直线运动,故A错误;
B.加速度与速度没有直接的关系,速度很大的物体,其加速度可能很小,可能为零,比如匀速直线运动,故B错误;
C.物体的速度变化量越大,加速度不一定越大,还取决于变化所用的时间,故C错误;
D.根据a=Δv
Δt
可知,相同时间内,物体运动的速度变化量越大,其加速度一定越大,故D正确。
3.【答案】B
【解析】解:AB、由匀变速直线运动的速度位移公式:v2−v02=2ax得:x=v2
2a −v0
2
2a
,由
题意可知:x=(10−0.1v2),则:1
2a =−0.1,−v02
2a
=10,解得:a=−5m/s2,v0=10m/s,
故A错误,B正确。
C、刹车过程持续的时间:t=−v0
a =−10
−5
s=2s,故C错误。
D、刹车位移为x0=v02t0=10m,故D错误;
故选B。
根据匀变速直线运动的速度位移公式求出刹车过程中的加速度和初速度,结合速度时间公式求出刹车过程持续的时间,根据速度位移公式求出刹车过程中的位移大小。
本题考查了匀变速运动规律的应用,解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式、速度位移公式,并能灵活运用。
4.【答案】C
【解析】
【分析】
根据位移时间公式求出汽车加速度的大小和方向,平均速度为位移与时间的比值求得平均速度,由位移时间关系求得位移。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的各个公式,并能灵活运用。
【解答】
A.物体做匀加速直线运动的位移时间关系x=v0t+1
2
at2,解得a=1m/s2,故A错误;
B.平均速度为v=x
t =16
4
m/s=4m/s,故B错误;
C.由速度时间公式可得v=v0+at=2m/s+1×4m/s=6m/s,故C正确;
D.2s内的位移为x2=v0t2+1
2
at22=6m,故D错误。
故选C。
5.【答案】D
【解析】
【分析】
弹簧挂10N的重物时,弹簧的弹力大小等于10N;弹簧挂20N的重物时,弹簧的弹力大小等于20N,弹簧的伸长等于弹簧的总长减去原长,根据胡克定律求解弹簧的原长。
本题考查胡克定律的应用能力.要知道胡克定律公式F=kx中,x是弹簧伸长的长度或压缩的长度,不是弹簧的长度。
【解答】
弹簧在大小为10N拉力作用下,其总长为7cm,设弹簧原长为l0,根据胡克定律公式,有:10=k×(0.07−l0)…①,
弹簧在大小为20N拉力作用下,其总长为9cm,据胡克定律公式,
有:20=k×(0.09−l0)…②,
联立解得:l0=0.05m=5cm。
故D正确,ABC错误。
故选D。
6.【答案】A
【解析】解:物体做自由落体运动,第一秒内的位移ℎ=1
2
gt2=5m,
最后1秒内的位移恰为它最初1秒内位移的2倍,则:ℎ2=2ℎ=2×5=10m。
设最后1s的初速度为v0,则:ℎ2=v0t+1
2
gt2
代入数据得:v 0=5m/s ,此时已经下落的高度:ℎ0=
v 022g
=
522×10
=1.25m
所以开始下落时的高度:H =ℎ2+ℎ0=10+1.25=11.25m 。
故A 正确,BCD 错误 故选:A 。
自由落体运动是初速度为0的匀变速直线运动,由ℎ=1
2gt 2求出第1s 内的位移,结合题意求
出最后1s 内的位移,最后由运动学的公式即可求出.
解决本题的关键掌握初速度为0的匀变速直线运动的特殊推论,从开始运动在连续相等时间内的位移比为1:3:5:7…本题用该推论解题比较方便.
7.【答案】D
【解析】 【分析】
小球保持静止状态,合力为零,小球受重力和弹力,根据二力平衡条件可判断弹力的大小和方向。
本题关键结合平衡条件对物体受力分析,要注意杆的弹力方向可以与杆平行,也可以与杆不共线。
【解答】
小球受到重力G 和弹性杆对小球的弹力F ,由于小球处于静止状态,弹力与重力平衡,故弹性杆对小球的弹力方向应竖直向上,大小为F =G =2N ,故ABC 错误,D 正确。
故选D 。
8.【答案】C
【解析】 【分析】
根据Δx =aT 2求解加速度,结合平均速度公式,求出B 点的速度。
再结合运动学公式可求出OA 的距离及通过OA 需要的时间。
解决本题的关键掌握匀变速运动的两个重要推论,1、某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。
2、在相邻的相等时间内的位移差是恒量,即△x =aT 2。
【解答】
A .由Δx =aT 2得a =4m/s 2,故A 错误;
CD.通过B 点的速度v B =AC
2T
=5m/s , v B 2=2ax OB 得x OB =3.125m ,
所以OA 之间的距离为
1.125m,故C正确,D错误;
B.又x OA=1
2
at2 得t=0.75s故B错误。
故选C。
9.【答案】BD
【解析】
【分析】
平均速度等于这段时间内的位移与时间的比值;平均速率等于路程与时间的比值;参考系是选来做参考的假定静止的物体,实际可以是运动的;路程是指物体经过的路径的长度,位移是指从初位置到末位置的有向线段。
本题考查描述运动的基础知识,注意平时理解。
【解答】
A.物体做变速直线运动,平均速度等于这段时间内的位移与时间的比值;平均速率等于路程与时间的比值,计算不同,故A错误;
B.物体在第5s内指的是物体在第4s末到第5s末这1s的时间,故B正确;
C.参考系的选择是任意的,静止和运动的物体都可以看做参考系,故C错误;
D.位移有大小也有方向,是矢量,路程只有大小没有方向,是标量,故D正确。
故选BD。
10.【答案】ABD
【解析】
【分析】
本题考查竖直上抛运动的规律。
一定要灵活应用公式,如位移可直接利用位移公式求解;另外要正确理解公式,如平均速度一定要用位移除以时间;速度变化量可以用△v=gt求得。
竖直上抛运动看作是向上的匀减速直线运动,和向下的匀加速直线运动,明确运动过程,由运动学公式即可求出各物理量。
【解答】
由v=gt可得,物体的速度减为零需要的时间t=v0
g
=30
10
s=3s,故5s时物体正在下落;
A.路程应等于向上的高度与后2s内下落的高度之和,由v2=2gℎ可得,ℎ=v2
2g
=45m,后2s
下落的高度ℎ′=1
2
gt′2=20m,故总路程s=(45+20)m=65m;故A正确;
B.位移ℎ=v0t−1
2
gt2=25m,位移在抛出点的上方,故B正确;
C.速度的改变量Δv=gt=50m/s,方向向下,故C错误;
D.平均速度v=ℎ
t =25
5
=5m/s,故D正确。
故选ABD。
11.【答案】ABD
【解析】解:设A、B两点的速度分别为v a=v b,
则:v1=v a+v b
2,v
2
=√v a
2+v
b
2
2
;
而:v22=v a2+v b2
2=v a
2+v
b
2+v a2+v
b
2
4
≥(v a+v b)
2
4
,
所以v2≥v a+v b
2
=v1;
可知不论匀加速直线运动,还是匀减速直线运动,v2>v1.只有物体匀速运动时v1=v2;故A、B、D正确,C错误.
故选:ABD.
根据匀变速直线运动平均速度推论得出平均速度和中间时刻的瞬时速度之间的关系,结合匀变速直线运动的推论得出中间时刻和中间位置瞬时速度的表达式,通过作差法比较大小
解决本题的关键知道中间位置和中间时刻速度的表达式,并能灵活运用,本题也可以通过速度时间图线比较中间时刻和中间位置瞬时速度的大小.
12.【答案】AD
【解析】
【分析】
当两车速度相等时,两车相距最远,根据速度公式求出B车减速的时间,结合位移关系即可求解最大距离;B车在0−6s内的位移等于0−5s内的位移,借助v−t图象的面积求解;求出t=8s时两车的位移,结合位移关系判断能否相遇;当B车刚停止时,A车速度也正好减小为0,此时A车的加速度最小,由速度位移关系式求出A车的加速度。
本题考查运动学中的追及问题,需根据题干条件及选项条件分别进行分析和计算。
【解答】
A .当两车速度相等时,两车相距最远,v A =Δx Δt =205m/s =4m/s ,
B 车的加速度:a =Δv
Δt
=
0−8
5−1
m/s 2=−2m/s 2,
匀减速运动的时间为t 时速度相等,则有v A =v B +at ,代入数据解得:t =2s ,即在3s 时二者相距最远,x A =v A t =4×3m =12m ,B 车位移:x B =8×1m +8×2m +1
2×(−2)×22m =20m ,最远距离:Δx =x B +x 0−x A =20m ,故A 正确; B .B 车在0−6s 内的位移等于在0−5s 内的位移:x =1
2×(1+5)×8m =24m ,故B 错误;
C .t =8s 时A 车位移x A ′=v A t′=4×8m =32m ,因为x +x 0=36m >x A ′,两车不相遇,故C 错误;
D .t =1s 时,A 匀速位移x A ′′=4×1m =4m ,B 车匀速位移x B ′′=8×1=8m ,两车间的距离Δx =8m +12m −4m =16m ,B 车匀减速到停止的位移x B ′=82
×(5−1)m =16m ,当A 停止时位移等于B 车,A 的加速度最小,A 车匀减速运动的总位移x A 总=Δx +x B ′
=16m +
16m =32m ,对A 车,根据速度位移公式:a′=v A 22x
A 总
=
42
2×32
m =14
m/s 2,所以A 车的加速
度至少为14
m/s 2,故D 正确。
故选AD 。
13.【答案】(1)AC ;
(2)电火花;交流220 V ; (3)AD ; (4)0.1; (5)0.25; (6)0.30; (7)偏大 【解析】 【分析】
根据实验的原理确定测量的物理量,从而确定所需的器材;电磁打点计时器使用4−6V 的交流电源,电火花打点计时器使用220V 的交流电源;根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E 点的速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量,求出加速度。
解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,关键是匀变速直线运动推论的运用。
【解答】
(1)打点计时器使用的是交流电源,测量点迹间的距离需要刻度尺,由于打点计时器可以记录时间,不需要秒表,该实验不需要测量钩码的质量,所以不需要天平.故选:AC.
(2)图乙是电火花计时器,电源采用的是220V的交流电;
(3)实验时,应先接通电源,再释放纸带,实验前,小车应紧靠打点计时器,故选:AD.
(4)打点的时间间隔为0.02s,由于相邻两计数点间还有四个打点未画出,则相邻两个计数点间所对应的时间T=0.1s.
(5)E点的瞬时速度为:v
E =x DF
2T
=(2.30+2.62)×10
−2
2×0.1
=0.25m/s,
(6)根据△x=aT2,运用逐差法得:
a=x DG−x AD
9T2=(2.30+2.62+2.90−1.40−1.70−2.01)×10
−2
9×0.01
m/s2=0.30m/s2.
(7)如果当时交变电流的频率是f=45Hz,则测量周期偏小,根据a=Δx
T2
知,加速度测量值偏大.
故答案为:(1)AC;(2)电火花;交流220V;(3)AD;(4)0.1;(5)0.25;(6)0.30;(7)偏大14.【答案】解:(1)由v1=v0+at得:v1=8m/s...............................3分
(2)由x1=v0t+1
2
at2,可得x1=30m...............................3分
(3)由2ax2=v22−v02可得v2=6m/s...............................4分
15.【答案】解:(1)汽车刹车时的加速度为:a=v−v0
t =8−20
3
m/s2=−4m/s2; (2)
分
(2)根据x=v0t+1
2
at2得:32=20t−2t2
解得:t=2s,(t=8s(舍去,因为汽车5s后速度减为零)...............................2分
(3)汽车速度减为零的时间为:t0=0−v0
a =−20
−4
s=5s;
则刹车后6s内的位移等于5s内的位移为:x=0−v02
2a =−400
−8
m=50m...............................3分
(4)汽车在反应时间内的位移为:x1=v0t1=20×0.5m=10m,
汽车匀减速运动的位移为:x2=0−v02
2a =−400
−8
m=50m
因为x1+x2<70m,所以不会有安全问题。
...............................3分
16.【答案】解:(1)当警车与货车速度相等时,两车相距最远,此时两车速度均为v0= 54km/ℎ=15m/s
警车匀加速直线运动:t=v0−0
a =15
2.5
s=6s
此时两车之间的距离:△x=x
货−x
警
=v0t−v0
2
2a
=15×6m−15
2
2×2.5
m=
45m;............................5分
(2)警车追上货车时,位移相等,即
v0t1=1
2
at12,解得:t1=12s
此时警车的位移x1=1
2at12=1
2
×2.5×122m=180m...............................5分
17.【答案】解:(1)由分析可知座舱下落80m的速度即为最大速度,根据v2=2gℎ可得:v max=√2gℎ=√2×10×80m/s=40m/s...............................3分
(2)座舱减速过程由最大速度通过20m的位移减速到零,根据a=v2
2ℎ
可得:
a=v max2
2ℎ=40
2
2×20
m/s2=40m/s2...............................3分
(3)在加速下降的过程中,由t=v t−v0
a
可得:t1=40−0
10
s=4s
在减速下降的过程中,同理可得:t2=0−40
−40
s=1s 所以总时间为:t=t1+t2=5s...............................4分。