高中物理第一册训练：期中综合业质量标准检测含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精【新教材】2020-2021学年高中物理人教版必修第一册训练：期中综合学业质量标准检测含解析期中综合学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷(非选择题）两部分。满分100分，时间90分钟。第Ⅰ卷（选择题共40分）一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分,在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.（2020·杭州高一检测)第19届亚洲运动会将于2022年9月10日～9月25日在中国杭州举行。杭州是中国第三个取得夏季亚运会主办权的城市，图中的“莲花碗”是田径的主赛场,下列关于亚运会田径项目的叙述正确的是(B)A．研究短跑运动员终点撞线时可将运动员看成质点B．在田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是一个时间间隔C．短跑运动员跑100m和D．高水平运动员400m比赛的平均速度有可能大于其他运动员解析：研究短跑运动员终点撞线时，其自身大小不能忽略，所以不可以看做质点，故A错误；在田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是个时间段,故是一个时间间隔，故B正确；短跑运动员跑200m时,不是一条直线，故200m是路程而不是位移，故C错误;2．甲、乙两位同学进行百米赛跑，假如把他们的运动近似当作匀速直线运动来处理，他们同时从起跑线起跑，经过一段时间后他们的位置如图Ⅰ所示,在图Ⅱ中分别作出在这段时间内两人运动的位移x、速度v与时间t的关系图像，正确的是(B)解析：因为甲、乙都做匀速直线运动，且v乙〉v甲,所以只有选项B正确。3．一辆警车在平直的公路上以40m/s的速度巡逻，突然接到报警，在前方不远处有歹徒抢劫，该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为40m/s,有三种行进方式:a一直匀速直线运动；b先减速再加速;c先加速再减速,则（C）A．a种方式先到达 B．b种方式先到达C．c种方式先到达 D．条件不足无法判定解析：作出v－t图像如图所示，从出发点到出事地点位移一定，根据v－t图像的意义，图线与坐标轴所围的面积相等，则只能tc〈ta〈tb,所以C选项正确。4．航空母舰是大规模战争的重要武器，灵活起降的飞机是它的主要攻击力之一(如图）.民航客机起飞时要在2。5min内使飞机从静止加速到44m/s；而舰载飞机借助于助推装置,在2s内就可把飞机从静止加速到82。5m/s而起飞,设飞机起飞时在跑道上做匀加速直线运动,则供客机起飞的跑道长度约是航空母舰的甲板跑道长度的(A．800倍 B．80倍C．400倍 D．40倍解析：由x＝eq\f(1,2）（v0＋vt)t得，n＝eq\f(\f（1,2）×44×2.5×60,\f(1，2)×82。5×2)＝40。5．（2020·山西省太原市实验中学高一上学期月考）一列长100m的火车匀加速通过长1000m的桥梁，列车刚上桥的速度为10m/s,完全离开桥梁的速度为12m/s。则下列说法正确的是(C)A．研究火车过桥运动时可以将火车视为质点B．火车上的乘客看见路轨后退的参考系是桥梁C．火车完全通过此桥梁的时间为100sD．火车完全通过此桥梁的加速度为0。022m/s2解析：研究火车过桥不能将火车视为质点,A错误；乘客看到路轨后退是以火车作为参考系，B错误；由x＝eq\f（v1＋v2,2）t可得t＝100s，C正确；a＝eq\f（v2－v1,t)＝0。02m/s2，D错误。6．如图，是木星的一个卫星—木卫1上面的珞玑火山喷发的情景。经观测火山喷发出岩块上升高度可达250km,每一块石头的留空时间为1000s.已知在距离木卫1表面几百千米的范围内，木卫1的重力加速度g木卫可视为常数,而且在木卫1上没有大气，则据此可求出g木卫与地球表面重力加速度g(g取10m/s2)的关系是（C)A．g木卫＝g B．g木卫＝eq\f(1,2）gC．g木卫＝eq\f(1，5）g D．g木卫＝eq\f（1，20）g解析：一块石头的留空时间为1000s，石头上升或下落时间为500s,根据h＝eq\f（1，2）g木卫t2，解得g木卫＝2m/s2,C正确。7．下列给出的四组图像中,能够反映同一直线运动的是（BC）解析：根据各图线所表示的物理意义,可判B、C能够反映同一直线运动.8．我国“蛟龙号"深潜器在某次实验时,深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10min内全过程的深度曲线(a）和速度图像(b)，则下列说法中正确的是（AC)A．图中h3代表本次最大深度B．全过程中最大加速度是0。025m/s2C．深潜器加速度向上发生在3～4min和6~8min的时间段内D．6～10min内，深潜器的加速度不变解析：根据深度随时间变化图像(a)可知，当4min时达到最大深度h3，选项A正确；在速度时间图像中图线的斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度的方向，斜率的绝对值表示加速度的大小,由图像(b)可知：0～1min内、3～4min内加速度相等,且最大，最大加速度是a＝2m/s2，选项B错误；3～4min和6～8min的时间段内图线的斜率为正，说明加速度的方向与规定的正方向相同，竖直向上，选项C正确;8~10min的时间段内，图线的斜率为负，说明加速度的方向与规定的正方向相反，竖直向下，选项D错误，综上本题选A、C。9．有一串佛珠,穿在一根长1.8m的细线上,细线的首尾各固定一个佛珠，中间还有5个佛珠。从最下面的佛珠算起,相邻两个佛珠的距离为5cm、15cm、25cm、35cm、45cm、55cm，如图所示.某人向上提起线的上端，让线自由垂下,且第一个佛珠紧靠水平桌面。松手后开始计时，若不计空气阻力，g取10m/sA．落到桌面上的时间间隔相等B．落到桌面上的时间间隔越来越大C．依次落到桌面上的速率关系为1︰eq\r（2)︰eq\r(3）︰2︰eq\r（5）︰eq\r（6）D．其中的第4个佛珠落到桌面上的速率为3m/s解析：佛珠同时做自由落体运动，下降的位移之比为1︰4︰9︰16︰25︰36。根据h＝eq\f(1，2)gt2，知落地的时间之比为1︰2︰3︰4︰5︰6，知落到桌面上的时间间隔相等，故A正确；B错误；根据v＝gt知，依次落到桌面上的速率关系为1︰2︰3︰4︰5︰6，故C错误；第4个佛珠距离地面的高度为45cm，则v＝eq\r（2gh）＝3m/s,故D正确,故选A、D.10．一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生,称为“第五类交通方式”,它就是“Hyperloop（超级高铁)”。据英国《每日邮报》2016年7月6日报道,HyperloopOne公司计划，将在欧洲建成世界首架规模完备的“超级高铁"(Hyperloop)，连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩，速度可达每小时700英里（约合1126公里/时)。如果乘坐Hyperloop从赫尔辛基到斯德哥尔摩，600公里的路程需要40分钟，Hyperloop先匀加速，达到最大速度1200km/h后匀速运动,快进站时再匀减速运动，且加速与减速的加速度大小相等，则下列关于Hyperloop的说法正确的是（AB)A．加速与减速的时间相等B．加速时间为10分钟C．加速时加速度大小为2m/s2D．如果加速度大小为10m/s2，题中所述运动最短需要32分钟解析：加速与减速的加速度大小相等,由逆向思维可得：加速与减速时间相等，故A正确；加速的时间为t1,匀速的时间为t2，减速的时间为t1，匀速运动的速度为v,由题意得：2t1＋t2＝t,而t＝40分＝2400秒，2×eq\f(1,2)ateq\o\al（2,1）＋vt2＝x,而v＝eq\f（1000,3）m/s，x＝6×105m，v＝at1,联立：t1＝600s＝10分，t2＝1200s＝20分，a＝eq\f(5,9）m/s2,故B正确，C错误;如果加速度大小为10m/s2，解得:t＝eq\f(5500,3)s＝30。5min，故D错误。第Ⅱ卷(非选择题共60分）二、填空题(共2小题，每小题7分,共14分。把答案直接填在横线上）11．(2020·温州高一期中)在进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，（1）已提供了小车、一端附有滑轮的长木板、纸带、细绳、刻度尺、导线。为了完成实验，还须从上图中选取实验器材:__ABC__（填写相应的字母符号）。（2）利用上述器材做实验时，应使用__交流__(填“交流”或“直流”)电源,电压应为__4－6__V。(3）关于实验操作中，下列说法正确的是__C__A．实验时必须将木板一端垫高B．小车释放时尽量靠近长木板的滑轮一侧C．小车释放时应先接通电源后放手D．实验结束时应先取下纸带后关闭电源（4)小明同学实验时，将实验器材连接好后放在质地均匀的水平桌面上，如图甲所示。先接通周期为0.02s的交流电源，再给木块一向右的初速度v0,木块向右运动一小段距离后将纸带拉紧，最后得到如图乙所示点迹的纸带,A、B、C、D、E是连续的五个计数点，每相邻两个计数点间还有四个实际点未画出，其中AB、DE间距离已标出，单位是cm。如图乙C点的读数为__3.90（3。88～3。92)__cm，打点计时器打下B点时木块的速度是__0.15(0。14～0.16）__m/s，木块运动的加速度大小是__0。40(0。38～0。42)____m/s2（计算结果保留两位有效数字）。解析：（1)实验中还需要交流电源,打点计时器和槽码，故选填ABC。（2)电磁打点计时器需用4－6V交流电.（3)实验操作中只有选项C正确，其余各选项均错误。（4）由图乙可读出C点的读数为3.90cm;vB＝eq\f(xAC,2T）＝0.15m/s。根据a＝eq\f(xDE－xAB，3T2）＝0.40m/s2。12．某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图所示，倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球，手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开,第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球。当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落……,这样，就可测出多个小球下落的总时间。(1）在实验中，下列做法正确的有__BD__。A．电路中的电源只能选用交流电源B．实验前应将M调整到电磁铁的正下方C．用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度D．手动敲击M的同时按下秒表开始计时（2)实验测得小球下落的高度H＝1.980m,10个小球下落的总时间T＝6。5s.可求出重力加速度g＝__9。4__m/s2。（结果保留两位有效数字)(3)在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法。__增加小球下落的高度；多次重复实验，结果取平均值。(其他答案只要合理即可)__解析：(1）电源选用直流电源，电磁铁才能正常工作，选项A错误;实验时小球要撞击M断开电源,因此M应在电磁铁的正下方，选项B正确；小球下落的高度为电磁铁下端到M的竖直距离与小球直径的差，选项C错误；根据H＝eq\f(1,2)gt2，t可利用累积法，即从手动敲击M的同时开始计时，测量出落下n个小球的时间T，则一个小球下落时间t＝eq\f（T,n），选项D正确。(2)根据H＝eq\f（1,2）gt2和t＝eq\f（T,n），解得g＝eq\f（2H，t2）＝eq\f（2n2H,T2）＝eq\f（2×102×1.980,6.52)m/s2≈9。4m/s2。(3)要减小实验误差，可以适当增大小球下落的高度,并多次测量取平均值。三、论述、计算题(本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(10分)一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动，公路边每隔15m有一棵树，如图所示,汽车通过AB两相邻的树用了3s,通过BC两相邻的树用了2s，求汽车运动的加速度大小和通过树B时的速度为多大？答案：1m/s26.5m/s解析:汽车经过树A时的速度为vA，加速度为a.对AB段运动,由x＝v0t＋eq\f（1，2）at2有：15＝vA×3＋eq\f(1，2）a×32同理，对AC段运动，有30＝vA×5＋eq\f(1,2)a×52两式联立解得：vA＝3。5m/s，a＝1m/s2再由vt＝v0＋at得：vB＝3.5m/s＋1×3m/s＝6。5m/s14．（11分）（山东省青岛市第三中学高一上学期段考）近两年,青岛市交警将“礼让行人”作为管理重点，“斑马线前车让人”现已逐渐成为一种普遍现象，如图所示。司机小明驾车以43km/h（约为12m/s)的速度，在平直的城市道路上沿直线行驶，看到斑马线有行人后立即以2m/s2的加速度刹车，车停住时车头刚好碰到斑马线。等待行人10s后（人已走过)，又用了8s时间匀加速至原来的速度。开始刹车时设为计时起点（即t＝0),则：（1)求车第3s末的瞬时速度大小；（2)求车前10s内的位移大小；(3）求从开始刹车到恢复原速这段时间内车的平均速度大小。答案：(1)6m/s(2）36m(3）3.5m/s解析:(1)根据速度时间关系公式：v＝v0＋at＝6m/s；（2）刹车时间为：t1＝eq\f(0－v0，a）＝6s〈10s,根据位移时间公式得10s内的位移为：x1＝eq\f（0－v\o\al（2，0)，2a)＝36m;(3)匀加速直线运动位移为：x2＝eq\f(v0，2)t3＝48m，平均速度为：eq\o（v，\s\up6(－)）＝eq\f(x1＋x2,t1＋t2＋t3)＝3。5m/s。15．（12分)(2020·浙江省温州十五校联合体高一上学期期中联考）随着我国高速公路的发展，越来越多的人选择开车出行，这也造成了高速路的拥堵，为此开发了电子不停车收费系统ETC，汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示，假设汽车以v1＝72km/h的速度沿直线朝着收费站正常行驶，如果过ETC通道，需要在汽车运动到通道口时速度恰好减为v2＝4m/s，然后匀速通过总长度为d＝16m的通道，接着再匀加速至v1后正常行驶;如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过t0＝20s的时间缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1后正常行驶，设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为a＝1m/s2，求：（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移x；（2)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间Δt.答案：（1）400m(2）24s解析：(1）汽车过ETC通道时，减速的位移和加速的位移相等,均为：x1＝eq\f（v\o\al（2,1）－v\o\al(2，2)，2a）＝eq\f（202－42,2×1)m＝192m所以总位移x＝2x1＋d,代入数据解得x＝400m(2）汽车过人工收费通道到达中心线的速度恰好为零，刚进入通道的速度应满足v2＝2a·eq\f(d,2）故v＝4m/s＝v2，而根据对称性，离开通道时的速度也恰好为v＝4m/s＝v2,又汽车从ETC通道匀速通过收费站的速度为v2＝4m/s,即两车在进入通道前与离开通道后的运动规律是一样的。所以汽车过ETC通道的时间t1＝eq\f(d,v2)＝eq\f（16，4）s＝4s汽车过人工收费通道的时间t2＝eq\f（2v2,a）＋t0＝28s节省的时间为Δt＝t2－t1＝(28－4）s＝24s16．（13分）（2020·北京市丰台区高一上学期期中）公交车作为现代城市重要的交通工具,它具有方便、节约、缓解城市交通压力等许多作用.某日，李老师在上班途中