物理卷·2017届河北省涞水县波峰中学高三上学期第一次月考试题（解析版） 17页

河北省涞水县波峰中学2016-2017学年高三上学期第一次月考物理试题 一. 选择题（1-8题为单选，9-12题为多选）‎ ‎1. 在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是(　　)‎ A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法 B. 根据速度定义式，当时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法 C. 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了假设法 D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，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，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，故A错误；为研究某一时刻或某一位置时的速度，我们采用了取时间非常小，即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，即采用了极限思维法，故B正确；在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法，故C正确；‎ 在探究匀变速运动的位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动，即采用了微元法；故D正确；故选BCD。‎ 考点：物理问题的研究方法 ‎【名师点睛】在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习。‎ ‎ ‎ ‎2. 做匀加速直线运动的质点在第一个7 s内的平均速度比它在第一个3 s内的平均速度大，则质点的加速度大小为(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】第一个7s内的平均速度等于3.5s时的瞬时速度，第一个3s内的平均速度等于1.5s时的瞬时速度，质点的加速度为，选C.‎ ‎3. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为 (各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点(　　)‎ A. 第1s内的位移是5m B. 前2s内的平均速度是 C. 任意相邻的1s内位移差都是1m D. 任意1s内的速度增量都是 ‎【答案】D ‎【解析】将匀变速直线运动的位移时间关系公式与，对比得质点的初速度 ，加速度，将t=1s代入，得x=6m，所以第1s内的位移是6m，A错误；前2s内的平均速度为，B错误；任意相邻的1s内位移差：，C错误．任意1s内的速度增量：，D正确．选D.‎ ‎4. 如图所示，三块完全相同的木块并排固定在水平地面 上．一颗子弹以速度v，水平射入，若子弹在木块中所受的阻力恒定，且穿过第三块木块后速度恰好为零，则子弹依次射入每块木块时的速度比和穿过每块木块所用的时间比分别为(　　)‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】设每块木块的长度为d，子弹的加速度大小为a．采取逆向思维，子弹做初速度为0的匀加速直线运动，，解得：，AB错误；初速度为0的匀加速直线运动中，在通过相等位移内所用的时间比为，由逆向思维得：，C错误，D正确；选D.‎ ‎【点睛】子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零，采取逆向思维，子弹做初速度为零的匀加速直线运动，根据求出子弹依次射入每块木块的速度比；初速度为0的匀加速直线运动，在通过相等位移内的时间比为根据该推论得出穿过每块木块所用的时间比．‎ ‎5. 甲、乙两名跳伞运动员，从静止在空中的直升机上先后跳下，在打开伞前的一段时间内，后跳的运动员乙看到甲的运动情况是(　　)‎ A. 向下匀速运动 B. 静止不动 C. 向下匀加速运动 D. 向下变加速运动 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：打开伞前的一段时间内，两个运动员均做自由落体运动，故加速度相同，假设相隔时间△T跳下，则△v=g•△T，即甲与乙的相对速度是一定的；故以乙为参考系，甲以△v的速度向下做匀速直线运动；故选A。‎ 考点：运动的相对性 ‎【名师点睛】本题关键分析清楚两个运动员相对地面的运动情况，即某时刻两人的加速度相同，速度之差恒定，然后根据再进一步分析相对运动。‎ ‎6. 伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小(可忽略不计)的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次。假设某次实验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置A、B、C。让小球分别由A、B、C滚下，如图所示，让A、B、C与斜面底端的距离分别为，小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为，小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为，则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动的是(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B 全品教学网...全品教学网...全品教学网...全品教学网...全品教学网...全品教学网...‎ ‎【点睛】小球在斜面上做匀变速直线运动，由运动学公式可判断各项是否正确；同时判断该结论是否由伽利略用来证明匀变速运动的结论．‎ ‎7. 如图所示，是A、B两质点从同一地点运动的x－t图象，则下列说法错误的是(　　)‎ A. A质点以的速度匀速运动 B. B质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动 C. B质点最初4s做加速运动，后4s做减速运动 D. A、B两质点在4s末相遇 ‎【答案】C ‎【解析】s-t图象中，图线的斜率表示速度大小，A图象的斜率等于20m/s，则知A质点以20m/s的速度匀速运动，故A说法正确；B质点图象的斜率先正后负，说明B质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动，故B说法正确；由图象斜率可知，B质点最初4s内做减速运动，后4s做加速运动，故C说法错误；4s末二图象有相交，说明两个质点相遇，故D说法正确。所以选C。 ‎ ‎8. 一个物体自由下落6s后落地，则在开始2s内和最后2s内通过的位移之比为(　　)‎ A. 1∶5 B. 3∶5 C. 3∶11 D. 1∶3‎ ‎【答案】A ‎【解析】物体下落前2s的位移为：‎ 物体下落6s的位移为：‎ 物体下落4s的位移为：‎ 所以最后2s内通过的路程为：h6﹣h4=180﹣80m=100m 故开始2s内和最后2s内通过的路程之比为20：100=1：5‎ 点晴：先根据自由落体运动位移时间关系求出下落2s的位移，而物体自由下落最后2s内的位移等于6s内的位移减去4s内的位移．‎ ‎9. 在某一高度以的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力)，当小球速度大小为时，以下判断正确的是(g取)(　　)‎ A. 小球在这段时间内的平均速度大小可能为，方向向上 B. 小球在这段时间内的平均速度大小可能为，方向向下 C. 小球在这段时间内的平均速度大小可能为，方向向上 D. 小球的位移大小一定是15m ‎【答案】ACD ‎【解析】根据，速度为时平均速度大小可能为，方向向上，速度为时平均速度大小可能为，方向向上，AC正确，B错误；根据，得：，D正确；选ACD.‎ ‎【点睛】竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有严格的对称性．（1）速度对称：物体在上升过程和下降过程中经过同一位置时速度大小相等，方向相反．（2）时间对称：物体在上升过程和下降过程中经过同一段高度所用的时间相等．‎ ‎10. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其图像如图所示。已知两车在时并排行驶，则（ ）‎ A. 在时，甲车在乙车后 B. 在时，甲车在乙车前 C. 两车另一次并排行驶的时刻是 D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为 ‎【答案】BD ‎【解析】已知两车在t=0时并排行驶，在0-1s内，甲车的速度比乙车的小，所以在t=1s时，甲车在乙车后，故A正确．根据速度时间图线与时间轴所围的面积大小表示位移．可得，在t=3s时，两车的位移之差为△x=x乙-x甲=，则在t=3s时，甲车在乙车后7.5m．故B正确．根据“面积”表示位移，可知两车另一次并排行驶的时刻是t=4s，故C错误．两车另一次并排行驶的时刻是t=4s，甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为 S==60m，故D错误．故选AB.‎ 点睛：本题是追及和相遇问题．解答此题的关键是根据速度图象分析物体运动情况，要注意两车的位置关系和距离随时间如何变化，当两车相遇时，位移之差等于原来之间的距离．‎ ‎ ‎ ‎11. 2013年12月“嫦娥三号”在月球表面上的软着陆为我们的月球旅行开辟了新航道。未来的某天,一位同学在月球上做自由落体运动实验:让一个质量为1kg的小球从一定的高度自由下落,测得小球在第5s内的位移是7.2m,此时小球还未落到月球表面。则( )‎ A. 月球表面的重力加速度大小为 B. 小球在5s末的速度是 C. 小球在前5s内的位移是20m D. 小球在第5s内的平均速度是 ‎【答案】AC ‎【解析】试题分析：小球在第内的位移是，则：内的平均速度：‎ ‎，第内的平均速度等于末的速度，所以：，故A正确，D错误；小球在末的速度是：，故B错误；小球在前内的位移是：，故C正确。‎ 考点：自由落体运动、万有引力定律及其应用 ‎【名师点睛】由位移公式和速度公式即可求出加速度，由速度公式即可求出5s末的速度；由位移公式求出前5s的位移，由平均速度的公式求出平均速度。‎ ‎12. 如图所示，以匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s将熄灭，此时汽车距离停车线18m。该车加速时最大加速度大小为，减速时最大加速度大小为。此路段允许行驶的最大速度为。下列说法中正确的有(　　)‎ A. 如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 B. 如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C. 如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 D. 如果距停车线5 m处减速，汽车能停在停车线处 ‎【答案】AC ‎【解析】若立即做匀加速运动，则2 s末的速度为，不超速．2 s内的位移为，则在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线，A正确，B错误；若立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前通过的距离 ‎，无法通过，C正确．如果距离停车线5m处减速，汽车运动的最小距离为，不能停在停车线处．D错误．选AC．‎ ‎【点睛】根据匀变速直线运动的位移时间公式、速度时间公式和速度位移公式判断汽车的位移和末速度．‎ 二、实验题（2小题）‎ ‎13. 在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如下图所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm。‎ ‎(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为＝_______，C、E间的平均速度为______。‎ ‎ (2)以打B点为计时起点，建立v－t坐标系如下图所示，请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线。______‎ ‎(3)根据图线可得小车运动的加速度为________。‎ ‎【答案】 (1). 0.25 (2). 0.45 (3). (4). 1‎ ‎【解析】（1）纸带上每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，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中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度：可得B点的速度为：，CE间的平均速度为：。‎ ‎（2）利用描点法可得小车的速度—时间关系图线如图所示。‎ ‎（3）在v-t图象中，图象的斜率表示加速度的大小：。‎ ‎14. 某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为m=50g的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图所示。‎ ‎ ‎ 以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请填写其中的空白部分：‎ ‎①实验操作：____________________，释放纸带，让重锤自由落下，____________________。‎ ‎②取下纸带，取其中的一段标出计数点如图所示，测出相邻计数点间的距离分别为，，，，，，已知打点计时器的打点间隔T=0.02s，则重锤运动的加速度计算表达式为a＝_____________，代入数据，可得加速度a＝______ (计算结果保留三位有效数字)。‎ ‎【答案】 (1). 接通电源 (2). 实验结束关闭电源 (3). (4). 9.60‎ ‎【解析】①实验操作：先接通电源，然后释放纸带，让重锤自由落下，结束后再关闭电源．②根据匀变速直线运动的推论，得：‎ 三、计算题（4小题）‎ ‎15. 一跳伞运动员从静止在476‎ ‎ m高空的直升机落下，开始未打开伞，自由下落一段高度后才打开伞以的加速度匀减速下落，到达地面时的速度为，试求运动员在空中自由下落的时间和在空中降落的总时间。()。‎ ‎【答案】（1）4s，（2）22s.‎ ‎【解析】试题分析：运动员先向下做自由落体运动，后做匀减速直线运动，位移之和等于高度.‎ 设自由下落时间为，自由下落距离为，则有：‎ 开伞时速度为，则有：‎ 开伞后减速运动时间为，减速下落距离为 由题知：，即 解得：‎ 所以 在空中降落的总时间为：‎ ‎16. 如图所示，悬挂的直杆AB长为a，在B端下方距离为h处，有一长为b的无底圆筒CD，若将悬线剪断，求：‎ ‎(1)直杆下端B穿过圆筒的时间是多少？‎ ‎(2)整个直杆AB穿过圆筒的时间是多少？‎ ‎【答案】　(1) ，(2).‎ ‎【解析】试题分析：直杆做的是自由落体运动，根据自由落体运动的基本公式即可求解，整个直杆AB穿过圆筒的时间是A到达D点的时间减去B到达C点的时间。‎ ‎（1）B端自由下落h高度到达C处的时间为t1，‎ 根据运动学公式：， 解得：，‎ B端到达D端的时间为t2，根据运动学公式：，解得：‎ 所以直杆下端B穿过圆筒的时间是：‎ ‎（2）A端运动到D点的时间为t3，根据运动学公式：，‎ 解得：‎ 所以整个直杆AB穿过圆筒的时间为：‎ 点睛：本题主要考查了自由落体运动的基本公式，关键是找准位移间的关系、时间关系。‎ ‎17. 据统计，40%的特大交通事故是由疲劳驾驶引起的．疲劳驾驶的危害丝毫不亚于酒驾和醉驾．研究标明，一般人的刹车反应(从发现情况到汽车开始减速)时间，疲劳驾驶时人的反应时间会变长．某次实验中，志愿者在连续驾驶4h后，驾车以的速度在试验场的平直路面上匀速行使，从发现情况到汽车停止，行使距离为L＝45m．设汽车刹车后开始滑动，已知汽车与地面间的动摩擦因数，取，求：‎ ‎(1)减速运动过程中汽车的位移大小；‎ ‎(2)志愿者在连续驾驶4h后的反应时间比一般人增加了多少？‎ ‎【答案】（1）25m，（2） 0.6s.‎ ‎【解析】试题分析：（1）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出刹车时汽车的加速度大小．根据速度位移公式求出刹车后的位移．（2）设志愿者反应时间为，反应时间为，根据位移和时间关系列式即可求解．‎ ‎（1）初速度，在减速过程中 由牛顿第二定律得：，解得：‎ 由，解得：‎ ‎（2）设志愿者反应时间为，反应时间为 则有：‎ 增加的时间为： ‎ 联立解得： ‎ ‎18. 自然界时刻发生着你死我活的奔跑赛,胆小势弱的羚羊从静止开始奔跑,经过的距离能加速到最大速度,并能维持该速度一段较长的时间;猎豹从开始奔跑,经过的距离能加速到最大速度,以后只能维持这个速度,接着做加速度大小为的匀减速运动直到停止。 设猎豹距离羚羊x时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后才开始奔跑,假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动,且均沿同一直线奔跑。 则:‎ ‎(1)猎豹要在其加速阶段追上羚羊,x值应在什么范围?‎ ‎(2)猎豹要在其减速前追到羚羊,x值应在什么范围?‎ ‎(3)猎豹要能够追上羚羊,x值应在什么范围?‎ ‎【答案】（1），（2），（3）.‎ ‎【解析】试题分析：（1）（2）指猎豹在加速和匀速追到羚羊，肯定能追上，主要从位移关系列式求解，（3）主要考虑猎豹在减速阶段追到羚羊，一定要在两者速度相等之前追上，这是能否追上的临界条件．抓住速度相等，位移的关系列式求解．‎ ‎（1）羚羊做加速运动的加速度大小为：‎ 羚羊做加速运动的时间为：‎ 猎豹做加速运动的加速度为：‎ 猎豹做加速运动的时间为：‎ 因，猎豹要在其加速阶段追上羚羊，猎豹运动的时间 所以，猎豹追上羚羊时，羚羊也正在加速运动，则有 解得：‎ ‎（2）设猎豹在维持最大速度的时间内追到羚羊，由题意得总时间：‎ 由可知，当猎豹进入匀速运动过程0.5s后，羚羊将做匀速运动．‎ 所以当猎豹追到羚羊时，羚羊早已在做匀速运动，只是匀速运动的时间比猎豹少了0.5s 则有：‎ 解得：‎ 综合（1）问可知：‎ ‎（3）当猎豹的速度减到与羚羊的速度相等时，如果还追不上羚羊则永远追不上了 猎豹减速到与羚羊速度相等的时间为：‎ 根据运动学公式，有： ‎ 解得：‎ ‎ ‎ ‎ ‎