内容正文:
普集高中2024—2025学年度第一学期高三年级第1次月考
物理试题(卷)
总分值:100分
试题范围:一轮复习第1至2章 考试时间:75 分钟
一.选择题(1-7单选;8-10多选,选对但不全得3分。每小题5分,共50分)
1. 关于质点和参考系,下列说法正确的是( )
A. 质点是理想模型,实际上并不存在
B. 同一运动以不同的物体作为参考系,运动速度可能不同,但运动性质一定相同
C. 能否将物体看成质点取决于物体的大小和形状
D. 研究运动的物体必须看成质点,也必须要参考系
2. 在某GPS定位器上,显示了以下数据:航向267°,航速36km/h,航程60km,累计100min,时间10:29:57,则此时瞬时速度和开机后平均速度为( )
A. 3.6m/s、10m/s B. 10m/s、10m/s
C. 3.6m/s、6m/s D. 10m/s、6m/s
3. 为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=3.0 cm的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下匀加速先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门1的时间为Δt1=0.30 s,通过光电门2的时间为Δt2=0.10 s,遮光板从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为Δt=3.0 s,则滑块的加速度约为( )
A. 0.067 m/s2 B. 0.67 m/s2 C. 6.7 m/s2 D. 不能计算出
4. 做匀加速直线运动的物体,依次通过A、B、C三点,位移xAB=xBC,已知物体在AB段的平均速度为3 m/s,在BC段的平均速度大小为6 m/s,那么物体在AC段的平均速度为( )
A. 4 m/s B. 4.5 m/s C. 5 m/s D. 6m/s
5. 历史上有些科学家曾把在任意相等位移内速度变化量相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”)。“另类加速度”定义为,其中和分别表示某段位移内的初速度和末速度。表示物体做加速运动,表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度定义式为,下列说法正确的是( )
A. 若A不变,则会改变
B. 若且保持不变,则逐渐变小
C. 若不变,则物体在中间位置处速度大小为
D. 若不变,则物体在中间位置处速度大小为
6. 短跑运动员在训练中从起跑开始的一段时间内可看成先做匀加速直线运动再做匀速直线运动。已知总位移为s,匀速阶段的速度为v、时间为t,则匀加速阶段的时间为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,一物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端O点无初速释放后,先后通过P、Q、N三点,已知物块从P点运动到Q点与从Q点运动到N点所用的时间相等,且PQ长度为3m,QN长度为4m,则由上述数据可以求出OP的长度为( )
A. 2m B. m C. m D. 3m
8. 某时刻,两车从同一地点、沿同一方向做直线运动,下列关于两车的位移x、速度v随时间t变化的图像,能反应t1时刻两车相遇的是( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,斜面体M放在水平地面上,物块m静止在斜面上.若用平行于斜面向下的推力F推物块,但物块静止,而斜面体亦静止不动,则斜面体( )
A. 对地面的压力增大 B. 对地面的压力不变
C. 受到地面的摩擦力向左 D. 受到地面的摩擦力为零
10. 甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。质点甲初速度为零,加速度大小为a1的匀加速直线运动,质点乙做初速度为v0,加速度大小为a2的匀减速直线运动至速度减为零后保持静止。甲、乙两质点在运动过程中的x-v(位置一速度)图像如图所示,(虚线与对应的坐标轴垂直),则下列说法正确的是( )
A. 图线b表示质点乙的运动
B. 质点乙的加速度大小a2=4m/s2
C. 质点甲的加速度大小a1=2m/s2
D. 图线a、b的交点表示两质点同时到达同一位置
二.实验题(每空2分,共14分)
11. 在探究小车做匀变速直线运动的规律的实验中,用到如图甲、乙所示的两种打点计时器。
(1)图乙是__________(填“电磁打点计时器”或“电火花打点计时器”),其电源采用的是__________(填“交流约8V”或“交流220V”)。
(2)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是__________。
A.在测量物体速度时,应先让物体运动,后接通打点计时器的电源
B.电磁打点计时器和电火花打点计时器可以使用同样的电源
C.使用的电源频率越低,打点的时间间隔就越大
D.纸带上打的点越密,说明物体运动得越快
(3)某次实验中得到一条如图丙所示的纸带,纸带上相邻计数点间还有四个点没画出来,用刻度尺测得、、、间的距离分别为,,,,计时器打点频率为50Hz。则相邻两个计数点间的时间间隔为__________s。从O点到C点纸带的平均速度大小为__________m/s;打点B时小车的速度大小__________m/s;小车运动的加速度大小__________m/s(保留两位小数)。
三.计算题(解答应写出必要的文字说明,方程式和演算步骤,只写出最后的答案不能得分。有数值计算的题,答案必修明确写出数值和单位;共36分。)
12. 2023年9月21日,中国航天员首次在梦天实验舱内进行投课,为广大青少年带来一场精彩的太空科普课。在奇妙“乒乓球”实验中,神舟十六号航天员朱杨柱用“特制”乒乓球拍将静止的水球拍出,若将该直线运动过程看成水球先做匀加速运动后匀速运动,其中加速时间t1=2s,加速位移为s1=0.3m,匀速阶段用时t2=2.5s。求:
(1)水球匀速运动时的速度v的大小;
(2)加速过程中加速度大小;
(3)全过程的总位移的大小。
13. 如图所示,有一质量为的物体静止在水平面上,用劲度系数的轻质弹簧沿水平方向拉物体(如图甲所示)。当弹簧的伸长量为时,物体恰好在水平面上做匀速直线运动,重力加速度为。求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数;
(2)物体从静止开始,当弹簧的伸长量为时,物体受到的摩擦力大小;
(3)改用另一个力匀速拉动该物体,且与地面的夹角为(如图乙所示)(,),求该力的大小。
14. 甲、乙两辆车并排在同一直轨道上向右匀速行驶,甲车的速度为m/s,乙车的速度为,乙车在甲车的前面。当两车相距L=6m时,两车同时开始刹车,从此时开始计时,甲车以的加速度刹车,7s后立即改做匀速运动,乙车刹车的加速度为,求:
(1)从两车刹车开始计时,甲车第一次追上乙车的时间;
(2)两车第一次速度相等时,甲在前还是乙在前;
(3)两车相遇的次数和最后一次相遇的时间。
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普集高中2024—2025学年度第一学期高三年级第1次月考
物理试题(卷)
总分值:100分
试题范围:一轮复习第1至2章 考试时间:75 分钟
一.选择题(1-7单选;8-10多选,选对但不全得3分。每小题5分,共50分)
1. 关于质点和参考系,下列说法正确的是( )
A. 质点是理想模型,实际上并不存在
B. 同一运动以不同的物体作为参考系,运动速度可能不同,但运动性质一定相同
C. 能否将物体看成质点取决于物体的大小和形状
D. 研究运动的物体必须看成质点,也必须要参考系
【答案】A
【解析】
【详解】质点是用来代替物体的有质量的点,没有大小,而实际物体都有大小,故质点是一种理想模型,实际上并不存在,故A正确;同一运动以不同的物体作为参考系,运动速度可能不同,但运动性质不一定相同,故B错误;当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小,可以忽略不计时,可以把物体看成质点,故C错误;研究运动的物体不一定看成质点,但必须要参考系,故D错误.所以A正确,BCD错误.
2. 在某GPS定位器上,显示了以下数据:航向267°,航速36km/h,航程60km,累计100min,时间10:29:57,则此时瞬时速度和开机后平均速度为( )
A. 3.6m/s、10m/s B. 10m/s、10m/s
C. 3.6m/s、6m/s D. 10m/s、6m/s
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】GPS定位器上显示的航速为瞬时速度即
航程60km,累计100min,平均速度
故选B。
3. 为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=3.0 cm的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下匀加速先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门1的时间为Δt1=0.30 s,通过光电门2的时间为Δt2=0.10 s,遮光板从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为Δt=3.0 s,则滑块的加速度约为( )
A. 0.067 m/s2 B. 0.67 m/s2 C. 6.7 m/s2 D. 不能计算出
【答案】A
【解析】
【详解】遮光板通过光电门1时的速度
v1==0.10 m/s
遮光板通过光电门2时的速度
v2==0.30 m/s
故滑块的加速度
a=≈0.067 m/s2
故选A。
4. 做匀加速直线运动的物体,依次通过A、B、C三点,位移xAB=xBC,已知物体在AB段的平均速度为3 m/s,在BC段的平均速度大小为6 m/s,那么物体在AC段的平均速度为( )
A. 4 m/s B. 4.5 m/s C. 5 m/s D. 6m/s
【答案】A
【解析】
【详解】物体在AB段的时间
物体在BC段的时间
那么物体在AC段的平均速度为
选项A正确,BCD错误。
故选A。
5. 历史上有些科学家曾把在任意相等位移内速度变化量相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”)。“另类加速度”定义为,其中和分别表示某段位移内的初速度和末速度。表示物体做加速运动,表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度定义式为,下列说法正确的是( )
A. 若A不变,则会改变
B. 若且保持不变,则逐渐变小
C. 若不变,则物体在中间位置处速度大小为
D. 若不变,则物体在中间位置处速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.若A不变,有两种情况,第一种情况是A>0,在这种情况下,相等位移内速度增加量相等,平均速度越来越大,所以相等位移内用的时间越来越少,由可知,a越来越大,第二种情况是A<0,在这种情况下,相等位移内速度减少量相等,平均速度越来越小,所以相等位移内用的时间越来越长,由可知,a越来越小,故A正确,B错误;
CD.若A不变,即相等位移内速度变化相等,所以中间位置的速度为
故C错误,D正确。
故选AD。
6. 短跑运动员在训练中从起跑开始的一段时间内可看成先做匀加速直线运动再做匀速直线运动。已知总位移为s,匀速阶段的速度为v、时间为t,则匀加速阶段的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】匀速阶段的位移为
在匀加速直线运动过程,根据平均速度公式可得
根据题意则有
解得匀加速阶段的时间
故A、B、C错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示,一物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端O点无初速释放后,先后通过P、Q、N三点,已知物块从P点运动到Q点与从Q点运动到N点所用的时间相等,且PQ长度为3m,QN长度为4m,则由上述数据可以求出OP的长度为( )
A. 2m B. m C. m D. 3m
【答案】C
【解析】
【分析】在相邻的相等时间内的位移差是恒量,即,结合Q的速度等于PN段的平均速度,求出Q的速度,再结合运动学公式求出OQ的距离,结合PQ距离求出OP长度;
【详解】设相等的时间为t,加速度为a,
由:,得加速度:
Q点瞬时速度的大小等于PN段的平均速度的大小:
则OQ间的距离:
则OP长度为:,故ABD错误,C正确.
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速运动的两个重要推论,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度;在相邻的相等时间内的位移差是恒量,即.
8. 某时刻,两车从同一地点、沿同一方向做直线运动,下列关于两车的位移x、速度v随时间t变化的图像,能反应t1时刻两车相遇的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.在位移—时间图像中,交点表示相遇,故A错误,B正确;
CD.在速度—时间图像中,相遇就是图像与时间轴围成的面积相等,故C错误,D正确。
故选BD。
9. 如图所示,斜面体M放在水平地面上,物块m静止在斜面上.若用平行于斜面向下的推力F推物块,但物块静止,而斜面体亦静止不动,则斜面体( )
A. 对地面的压力增大 B. 对地面的压力不变
C. 受到地面的摩擦力向左 D. 受到地面的摩擦力为零
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.以M和m整体为研究对象,无推力F时,整体受重力(m+M)g、支持力FN1而处于平衡状态,则有
FN1=(m+M)g.
施加推力F后,整体受重力(m+M)g、地面的支持力FN2和推力F的作用,设斜面的倾角为θ,则竖直方向,有
FN2=(m+M)g+Fsin θ
故FN2>FN1,根据牛顿第三定律可知,斜面对地面的压力也要增大,选项A正确,选项B错误;
CD.推力F在水平方向上存在向右的分力,若整体平衡,地面一定对斜面体有向左的摩擦力,选项C正确,D错误;
故选AC.
【点睛】本题考查共点力的平衡条件的应用,注意虽然物体在运动,但由于两物体的加速度相同,故两物体可以看作整体处理.
10. 甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。质点甲初速度为零,加速度大小为a1的匀加速直线运动,质点乙做初速度为v0,加速度大小为a2的匀减速直线运动至速度减为零后保持静止。甲、乙两质点在运动过程中的x-v(位置一速度)图像如图所示,(虚线与对应的坐标轴垂直),则下列说法正确的是( )
A. 图线b表示质点乙的运动
B. 质点乙的加速度大小a2=4m/s2
C. 质点甲的加速度大小a1=2m/s2
D. 图线a、b的交点表示两质点同时到达同一位置
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据图象可知,a图线的速度随位移增大而增大,b图线的速度随位移增大而减小,所以图线a表示质点甲的运动,图线b表示质点乙的运动,故A正确;
BC.设质点甲、乙的加速度大小分别为、,当时,乙的速度为6m/s,即质点乙的初速度
设质点乙、甲先后通过处时的速度均为,对质点甲有
对质点乙有
联立可得
当质点甲的速度,质点乙的速度时,两质点通过相同的位移均为,对质点甲有
对质点乙有
联立解得
可得
故B错误,C正确;
D.当时,对于质点甲有
对于质点乙有
可知
即说明两个质点不是同时到达处,不能相遇,故D错误;
故选AC。
二.实验题(每空2分,共14分)
11. 在探究小车做匀变速直线运动的规律的实验中,用到如图甲、乙所示的两种打点计时器。
(1)图乙是__________(填“电磁打点计时器”或“电火花打点计时器”),其电源采用的是__________(填“交流约8V”或“交流220V”)。
(2)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是__________。
A.在测量物体速度时,应先让物体运动,后接通打点计时器的电源
B.电磁打点计时器和电火花打点计时器可以使用同样的电源
C.使用的电源频率越低,打点的时间间隔就越大
D.纸带上打的点越密,说明物体运动得越快
(3)某次实验中得到一条如图丙所示的纸带,纸带上相邻计数点间还有四个点没画出来,用刻度尺测得、、、间的距离分别为,,,,计时器打点频率为50Hz。则相邻两个计数点间的时间间隔为__________s。从O点到C点纸带的平均速度大小为__________m/s;打点B时小车的速度大小__________m/s;小车运动的加速度大小__________m/s(保留两位小数)。
【答案】 ①. 电火花打点计时器 ②. 交流220V ③. C ④. 0.1 ⑤. 0.54 ⑥. 0.55 ⑦. 0.20
【解析】
【详解】(1)[1]图乙是电火花打点计时器。
[2]电火花计时器电源采用的是交流220V。
(2)[3]A.在测量物体速度时,应先接通打点计时器的电源,再让物体运动,A错误;
B.电磁打点计时器和电火花打点计时器可以使用的电源电压不一样,B错误;
C.使用的电源频率越低,打点的时间间隔就越大,C正确;
D.纸带上打的点越密,说明物体运动得越慢,D错误。
故选C。
(3)[4]纸带上相邻计数点间还有四个点没画出来,相邻两个计数点间的时间间隔为
[5]从O点到C点的时间间隔
从O点到C点纸带的平均速度大小为
[6]打点B时
[7]由逐差法,有小车的加速度大小
三.计算题(解答应写出必要的文字说明,方程式和演算步骤,只写出最后的答案不能得分。有数值计算的题,答案必修明确写出数值和单位;共36分。)
12. 2023年9月21日,中国航天员首次在梦天实验舱内进行投课,为广大青少年带来一场精彩的太空科普课。在奇妙“乒乓球”实验中,神舟十六号航天员朱杨柱用“特制”乒乓球拍将静止的水球拍出,若将该直线运动过程看成水球先做匀加速运动后匀速运动,其中加速时间t1=2s,加速位移为s1=0.3m,匀速阶段用时t2=2.5s。求:
(1)水球匀速运动时的速度v的大小;
(2)加速过程中加速度大小;
(3)全过程的总位移的大小。
【答案】(1)0.3m/s;(2)0.15m/s2;(3)1.05m
【解析】
【详解】(1)根据题意水球从静止开始做匀加速直线运动可得
代入数据解得2s末的速度为
之后水球做匀速直线运动,速度大小等于2s末的速度大小为0.3m/s;
(2)由匀加速直线运动规律得
代入数据解得加速过程中加速度大小为
(3)匀速阶段用时2.5s,位移大小为
水球运动全过程的总位移的大小为
13. 如图所示,有一质量为的物体静止在水平面上,用劲度系数的轻质弹簧沿水平方向拉物体(如图甲所示)。当弹簧的伸长量为时,物体恰好在水平面上做匀速直线运动,重力加速度为。求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数;
(2)物体从静止开始,当弹簧的伸长量为时,物体受到的摩擦力大小;
(3)改用另一个力匀速拉动该物体,且与地面的夹角为(如图乙所示)(,),求该力的大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)当弹簧的伸长量为时,物体恰好在水平面上做匀速直线运动,根据受力平衡可得
解得物体与水平面间的动摩擦因数为
(2)当弹簧的伸长量为时,弹簧弹力大小为
则物体处于静止状态,物体受到的摩擦力大小为
(3)改用另一个力匀速拉动该物体,且与地面的夹角为,根据受力平衡可知
又
联立解得
14. 甲、乙两辆车并排在同一直轨道上向右匀速行驶,甲车的速度为m/s,乙车的速度为,乙车在甲车的前面。当两车相距L=6m时,两车同时开始刹车,从此时开始计时,甲车以的加速度刹车,7s后立即改做匀速运动,乙车刹车的加速度为,求:
(1)从两车刹车开始计时,甲车第一次追上乙车的时间;
(2)两车第一次速度相等时,甲在前还是乙在前;
(3)两车相遇的次数和最后一次相遇的时间。
【答案】(1)2s;(2)甲车在前;(3)3,14.5s
【解析】
【详解】(1)在甲减速时,设经时间t相遇,甲和乙的加速度分别为a1、a2,位移分别为x1、x2,则有
,,
联立解得
,
即在甲车减速时,相遇两次,从两车刹车开始计时,第一次相遇的时间为2s。
(2)第一次速度相等的时间为t3,则有
解得
甲车运动的位移为
乙车运动的位移为
由于
所以甲车在前。
(3) 取甲车运动的方向为正方向,设时甲车的速度为,乙车减速到零的时间
甲车减速时的速度
解得
乙车减速到零的时间
解得
甲、乙两车的图像图像如图所示
由图像可知时两车速度均为
由图像与坐标轴所围面积可知内甲车位移
乙车位移
即此时乙车在前,两车还能再次相遇。乙车减速到零的位移
甲车的位移
又
即乙车减速到零后有最后一次相遇。时刻后甲追上乙还需时间
从开始刹车到最后一次两车相遇的时间
因此两车相遇的次数为3次,从开始刹车到最后一次两车相遇的时间。
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