内容正文:
柘荣县第一中学2024-2025学年高一第一次月考
物理试卷
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 2023年12月10日上午8时,2023新余仙女湖马拉松在新余北站鸣枪起跑。马拉松赛以新余北站为起点,穿城而跑,经过新余具有文化、历史和自然景观特色的地标,终点为旅游景点仙女湖广场,全程42.195千米,选手杨斌以2小时32分58秒的成绩获得男子马拉松组冠军。下列说法中正确的是( )
A. “12月10日上午8时”指的是时间
B. “2小时32分58秒”指的是时刻
C. “全程42.195千米”指的是位移
D. 在研究选手跑马拉松的路线时可以把选手看成质点
2. 根据速度定义式,当极短时,就可以表示物体在该时刻的瞬时速度,由此可知,当极短时,当就可以表示物体在该时刻的瞬时加速度。上面用到的物理方法分别是( )
A. 控制变量法 微元法 B. 假设法 等效法
C. 微元法 类比法 D. 极限法 类比法
3. 沿同一条直线运动的a、b两个质点,在0~t0时间内的x-t图像如图所示.根据图像,下列说法不正确的是( )
A. 质点a做周期性往返运动
B. t′时刻,a、b的位移相同
C. 在0~t′时间内,a的位移大于b的位移
D. 在0~t0时间内,a通过的路程是b通过路程的3倍,但位移相同
4. 两辆汽车沿平直公路做同向运动,从某时刻开始计时,分别测量两辆车的速度大小,并记录在下表中。从表中数据可知,在到的这段时间内( )
时间
0
1
2
3
4
汽车甲
18.0
16.5
15.0
13.5
12.0
汽车乙
9.0
9.5
10.0
10.5
11.0
A. 汽车甲相对计时起点的位移随时间减小 B. 汽车乙的位移大于汽车甲的位移
C. 汽车甲的速度变化量比汽车乙的大 D. 汽车甲的加速度比汽车乙的小
5. 一物体做匀变速直线运动,初速度为2m/s,加速度大小为1m/s2,则经1s后,其末速度( )
A. 一定为3m/s B. 一定为1m/s
C. 可能为1m/s D. 不可能为1m/s
6. 如图所示为某新型电动汽车试车时的vt图像,则下列说法中正确的是( )
A. 0~6 s内,新型电动汽车做匀变速直线运动
B. 在6~10 s内,新型电动汽车处于静止状态
C. 在4 s末,新型电动汽车向相反方向运动
D. 在t=12 s末,新型电动汽车的加速度为-1 m/s2
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7. 我国将“高分四号”卫星成功发射进入地球同步轨道,卫星围绕地球做圆周运动,如图所示。卫星轨迹是以O为圆心、半径为R的圆周。P、Q为轨迹上两点,。则关于卫星从P点沿箭头环绕方向运动到Q点的过程中,下列说法错误的是( )
A. 路程先增大后减小,最终为
B. 位移先增大后减小,最终大小为
C. 若运动时间为t,则平均速率大小为
D. 若卫星从P点沿箭头环绕方向的反方向运动到Q点,则位移相同
8. 拍球是小孩子喜欢玩的一项游戏。如图所示,小孩在离地0.6m的位置向下拍球,球落地时的速度大小为4m/s,接触地面后弹起时的速度大小为3m/s,反弹后上升的最大高度为0.45m。假设球与地面的接触时间为0.1s,取竖直向下为正方向,不计空气阻力,小球可视为质点,则( )
A. 与地面接触这段时间内球的速度变化量为1m/s
B. 与地面接触这段时间内平均加速度为
C. 从开始拍球到小球弹到最高点的位移为0.15m
D. 从开始拍球到小球弹到最高点的路程为0.15m
9. 一质点以初速度v0沿x轴正方向运动,已知加速度方向沿x轴正方向,在加速度a值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中,该质点( )
A. 速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B. 速度一直在增大,直到加速度等于零为止
C. 位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
D. 位移一直在增大,到加速度等于零之后仍继续增大
10. 如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的图像,以甲的出发点为原点,出发时间即为计时起点,则下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙同时出发
B. 乙比甲先出发
C. 甲开始运动时,甲在乙前面处
D. 虽然甲在途中停止了一段时间,乙没有停止,但却在时刻相遇
三、非选择题:本题共6小题,共52分。
11. 一人从甲地出发向东做匀速直线运动,以的速度用10min行至乙地,然后又以的速度用10min向北到达丙地,此人从甲地到丙地的过程中平均速率为_________,平均速度大小为_________。
12. 在上海的高架道路上,一般限速80km/h,为监控车辆是否超速,设置了一些“电子警察”系统,其工作原理如图所示:路面下相隔L埋设两个传感器线圈A和B,当有车辆经过线圈正上方时,传感器能向数据采集器发出一个电信号;若有一辆汽车(在本题中可看作质点)匀速经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号,时间间隔为,经微型计算机处理后得出该车的速度,若超速,则计算机将指令架设在路面上方的照相机C对汽车拍照,留下违章证据,根据以上信息,回答下列问题:
(1)试写出微型计算机计算汽车速度的表达式v=______;
(2)若L=5m,=0.3s,则照相机将______工作。(填“会”或“不会”)
13. 光电门传感器是测定瞬时速度的仪器,如图所示,它的原理是发射端向接收端发出一束很细的红外线,当固定在运动物体上的一个已知宽度的挡光板通过时,它可以通过数据采集器记下挡光板的挡光时间,再用挡光板的宽度与挡光时间求得运动物体的瞬时速度。
(1)用光电门测做变速运动的物体的瞬时速度,在所要测量的物体速度较小时,为了减小误差,应选择宽度比较_________(选填“宽”或“窄”)的挡光板。
(2)实验中选用挡光板宽度是5mm,测得挡光板通过光电门的时间是,则物体通过光电门时的速度大小_________。
14. 图示为某郊区部分道路图,其中C、D、E三点在一条直线上,且CD与AB垂直,一歹徒在A地作案后乘车沿AD道路逃窜,同时警方接到报警信息,并立即由B地乘警车沿道路BE拦截,歹徒到达D点后沿DE道路逃窜,警车恰好在E点追上了歹徒,已知警车行驶速度为72km/h,各段距离分别为AC=3km、CD=4km、BC=6km、DE=4km,取,求:
(1)歹徒在逃窜期间走过的路程和发生的位移大小;
(2)警方从出警到追上歹徒所需的时间.
15. 汽车在制造完成出厂之前,都要经过严格的技术检测。一辆汽车从原点O由静止出发沿x轴做直线运动,自动检测系统记录下了该汽车启动、运行及刹车过程的数据,求:
时刻t/s
0
1
2
3
4
5
6
7
8
坐标x/m
0
1
2
4
8
12
16
20
25
速度v/(m/s)
0
1
2
5
6
6
5
1
0
(1)汽车在第2s末的瞬时速度大小;
(2)汽车在前3s和最后2s的平均加速度大小;
(3)汽车在第4s内平均速度大小。
16. 汽车一般有五个前进挡位,对应不同的速度范围,设在每一挡汽车均做匀变速直线运动,换挡时间不计.某次行车时,一挡起步,起步后马上挂入二挡,加速度为2 m/s2,3 s后挂入三挡,再经过4 s速度达到13 m/s,随即挂入四挡,加速度为1.5 m/s2,速度达到16 m/s时挂上五挡,加速度为1 m/s2.求:
(1)汽车在三挡时的加速度大小;
(2)汽车在四挡行驶的时间;
(3)汽车挂上五挡后再过5 s的速度大小.
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柘荣县第一中学2024-2025学年高一第一次月考
物理试卷
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 2023年12月10日上午8时,2023新余仙女湖马拉松在新余北站鸣枪起跑。马拉松赛以新余北站为起点,穿城而跑,经过新余具有文化、历史和自然景观特色的地标,终点为旅游景点仙女湖广场,全程42.195千米,选手杨斌以2小时32分58秒的成绩获得男子马拉松组冠军。下列说法中正确的是( )
A. “12月10日上午8时”指的是时间
B. “2小时32分58秒”指的是时刻
C. “全程42.195千米”指的是位移
D. 在研究选手跑马拉松的路线时可以把选手看成质点
【答案】D
【解析】
【详解】A.“12月10日上午8时”在时间轴上是一个点,指的是时刻,A错误;
B.“2小时32分58秒”在时间轴上是一段,故指的是时间,B错误;
C.“全程42.195千米”指的是运动轨迹的长度,是路程而不是位移,C错误;
D.在研究选手跑马拉松的路线时,其大小可忽略不计,可以把选手看成质点,D正确。
故选D。
2. 根据速度定义式,当极短时,就可以表示物体在该时刻的瞬时速度,由此可知,当极短时,当就可以表示物体在该时刻的瞬时加速度。上面用到的物理方法分别是( )
A. 控制变量法 微元法 B. 假设法 等效法
C. 微元法 类比法 D. 极限法 类比法
【答案】D
【解析】
【详解】当极短时,就可以表示物体在该时刻的瞬时速度,运用了极限的思想,类比瞬时速度的定义推导出瞬时加速度运用了类比的思想,因此所用物理方法为极限法和类比法,故ABC错误,D正确。
故选D。
3. 沿同一条直线运动的a、b两个质点,在0~t0时间内的x-t图像如图所示.根据图像,下列说法不正确的是( )
A. 质点a做周期性往返运动
B. t′时刻,a、b的位移相同
C. 在0~t′时间内,a位移大于b的位移
D. 在0~t0时间内,a通过的路程是b通过路程的3倍,但位移相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.x-t图象中,斜率表示速度,a图线的斜率周期性变化,说明质点a做周期性的往返运动,故A正确,A项不符合题意;
B.由图知,t′时刻,a和b位置相同,初位置也相同,所以它们的位移相同,故B正确,B项不符合题意;
C.0~t′时间内,a和b质点的初位置都在坐标原点,末位置都在x=-5m处,所以位移大小均为5m,故C错误,C项符合题意;
D.0~t0时间内:a质点的路程是:
5+5+5+5+5+5=30(m),
b质点的路程为:
5+5=10(m);
所以a质点的路程是b质点路程的3倍.位移都是0,故D正确;D项不合题意.
4. 两辆汽车沿平直公路做同向运动,从某时刻开始计时,分别测量两辆车的速度大小,并记录在下表中。从表中数据可知,在到的这段时间内( )
时间
0
1
2
3
4
汽车甲
18.0
16.5
15.0
13.5
12.0
汽车乙
9.0
9.5
10.0
10.5
11.0
A. 汽车甲相对计时起点的位移随时间减小 B. 汽车乙的位移大于汽车甲的位移
C. 汽车甲的速度变化量比汽车乙的大 D. 汽车甲的加速度比汽车乙的小
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据表中数据可知汽车甲的速度方向沿正方向,但由于物体的初位置未知,相对于计时起点的位移变化无法判断,故A错误;
B.根据表中数据可知甲的平均速度大于乙的平均速度,故在相同时间内汽车甲的位移大于汽车乙的位移,故B错误;
C.根据表中数据可知甲的速度变化量
负号表示方向与速度方向相反;乙的速度变化量
故汽车甲的速度变化量比汽车乙的大,故C正确;
D.甲的加速度
负号表示方向与速度方向相反;乙的加速度
故可知汽车甲的加速度比汽车乙的大,故D错误。
故选C。
5. 一物体做匀变速直线运动,初速度为2m/s,加速度大小为1m/s2,则经1s后,其末速度( )
A. 一定为3m/s B. 一定为1m/s
C. 可能为1m/s D. 不可能为1m/s
【答案】C
【解析】
【详解】一物体做匀变速直线运动,初速度2m/s,加速度大小1m/s2,则加速度与初速度可能同向,也可能反向,即可能是加速,也可能是减速,即以初速度的方向为正方向,有
,或
则经1s后,其末速度
或
故选C。
【点睛】此题要注意只告诉速度和加速度的大小,物体可能加速度,也可能减速。此题虽然不然,但是很容易出错,运动学问题一定要注意矢量的方向。
6. 如图所示为某新型电动汽车试车时的vt图像,则下列说法中正确的是( )
A. 在0~6 s内,新型电动汽车做匀变速直线运动
B. 在6~10 s内,新型电动汽车处于静止状态
C. 在4 s末,新型电动汽车向相反方向运动
D. 在t=12 s末,新型电动汽车的加速度为-1 m/s2
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题图可知,新型电动汽车在0~4 s内做加速度为
在4~6 s内做加速度为
所以在0~6 s内,新型电动汽车做的不是匀变速直线运动,故A错误;
B.在6~10 s内以4 m/s的速度做匀速直线运动,故B错误;
C.在4 s末前后,速度一直为正,则知在4 s末,新型电动汽车向相同方向运动,故C错误。
D.在t=12 s末,新型电动汽车的加速度为
故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7. 我国将“高分四号”卫星成功发射进入地球同步轨道,卫星围绕地球做圆周运动,如图所示。卫星轨迹是以O为圆心、半径为R的圆周。P、Q为轨迹上两点,。则关于卫星从P点沿箭头环绕方向运动到Q点的过程中,下列说法错误的是( )
A. 路程先增大后减小,最终为
B. 位移先增大后减小,最终大小为
C. 若运动时间为t,则平均速率大小为
D. 若卫星从P点沿箭头环绕方向的反方向运动到Q点,则位移相同
【答案】AC
【解析】
【详解】A.路程是指物体运动轨迹的长度,只要物体在运动,则路程在增大,可知路程一直在增大,最终是,A错误,符合题意;
B.位移是指从初位置指向末位置的有向线段,可知位移先增大后减小,最终大小为,B正确,不符合题意;
C.若运动时间为t,则平均速率大小为
C错误,符合题意;
D.若卫星从P点沿箭头环绕方向的反方向运动到Q点,可知两种情况的初、末位置相同,则位移相同,D正确,不符合题意。
故选AC。
8. 拍球是小孩子喜欢玩的一项游戏。如图所示,小孩在离地0.6m的位置向下拍球,球落地时的速度大小为4m/s,接触地面后弹起时的速度大小为3m/s,反弹后上升的最大高度为0.45m。假设球与地面的接触时间为0.1s,取竖直向下为正方向,不计空气阻力,小球可视为质点,则( )
A. 与地面接触这段时间内球的速度变化量为1m/s
B. 与地面接触这段时间内平均加速度为
C. 从开始拍球到小球弹到最高点的位移为0.15m
D. 从开始拍球到小球弹到最高点的路程为0.15m
【答案】BC
【解析】
【详解】取竖直向下为正方向,则
,
A.与地面接触这段时间内球的速度变化量为
故A错误;
B.与地面接触这段时间内平均加速度为
故B正确;
C.位移为初位置指向末位置有向线段,从开始拍球到小球弹到最高点的位移为
故C正确;
D.路程为轨迹长度,从开始拍球到小球弹到最高点的路程为
故D错误
故选BC。
9. 一质点以初速度v0沿x轴正方向运动,已知加速度方向沿x轴正方向,在加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中,该质点( )
A. 速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B. 速度一直在增大,直到加速度等于零为止
C. 位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
D. 位移一直在增大,到加速度等于零之后仍继续增大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.加速度与速度同向,所以物体一定做加速运动,速度一直增大,加速度为零后,物体做匀速直线运动,故A错误,B正确;
CD.速度方向一直沿x轴正方向且不为0,所以位移一直变大,故C错误,D正确。
故选BD.
10. 如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的图像,以甲的出发点为原点,出发时间即为计时起点,则下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙同时出发
B. 乙比甲先出发
C. 甲开始运动时,甲在乙的前面处
D. 虽然甲在途中停止了一段时间,乙没有停止,但却在时刻相遇
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由图像知甲、乙的计时起点都是零,所以是同时出发的,故A正确,B错误;
CD.乙开始运动时离坐标原点,甲从坐标原点开始运动,所以甲开始运动时,乙在甲的前面处;从到这段时间内甲的位移没有变化,表示甲在途中停止了一段时间,而乙一直在运动,且时刻甲、乙位于同一位置,即甲、乙在时刻相遇,故C错误,D正确。
故选AD。
三、非选择题:本题共6小题,共52分。
11. 一人从甲地出发向东做匀速直线运动,以的速度用10min行至乙地,然后又以的速度用10min向北到达丙地,此人从甲地到丙地的过程中平均速率为_________,平均速度大小为_________。
【答案】 ①. 3.5 ②. 2.5
【解析】
【详解】[1][2]画出运动示意图如图所示
此人从甲地到丙地的路程
所以平均速率
由数学知识知从甲地到丙地的位移,所以平均速度
12. 在上海的高架道路上,一般限速80km/h,为监控车辆是否超速,设置了一些“电子警察”系统,其工作原理如图所示:路面下相隔L埋设两个传感器线圈A和B,当有车辆经过线圈正上方时,传感器能向数据采集器发出一个电信号;若有一辆汽车(在本题中可看作质点)匀速经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号,时间间隔为,经微型计算机处理后得出该车的速度,若超速,则计算机将指令架设在路面上方的照相机C对汽车拍照,留下违章证据,根据以上信息,回答下列问题:
(1)试写出微型计算机计算汽车速度的表达式v=______;
(2)若L=5m,=0.3s,则照相机将______工作。(填“会”或“不会”)
【答案】 ①. ②. 不会
【解析】
【详解】(1)[1]微型计算机计算汽车速度时是用短时间内的平均速度代替瞬时速度,所以汽车速度的表达式
(2)[2]根据
得
该车未超速,故照相机不会工作。
13. 光电门传感器是测定瞬时速度的仪器,如图所示,它的原理是发射端向接收端发出一束很细的红外线,当固定在运动物体上的一个已知宽度的挡光板通过时,它可以通过数据采集器记下挡光板的挡光时间,再用挡光板的宽度与挡光时间求得运动物体的瞬时速度。
(1)用光电门测做变速运动的物体的瞬时速度,在所要测量的物体速度较小时,为了减小误差,应选择宽度比较_________(选填“宽”或“窄”)的挡光板。
(2)实验中选用的挡光板宽度是5mm,测得挡光板通过光电门的时间是,则物体通过光电门时的速度大小_________。
【答案】(1)窄 (2)1
【解析】
【小问1详解】
由可知,若,可认为时间内物体做匀速直线运动,平均速度等于瞬时速度。越小,则越接近瞬时速度的实际值,所以测量中通常选择比较窄的挡光板。
【小问2详解】
物体通过光电门时的速度大小为
14. 图示为某郊区部分道路图,其中C、D、E三点在一条直线上,且CD与AB垂直,一歹徒在A地作案后乘车沿AD道路逃窜,同时警方接到报警信息,并立即由B地乘警车沿道路BE拦截,歹徒到达D点后沿DE道路逃窜,警车恰好在E点追上了歹徒,已知警车行驶速度为72km/h,各段距离分别为AC=3km、CD=4km、BC=6km、DE=4km,取,求:
(1)歹徒在逃窜期间走过的路程和发生的位移大小;
(2)警方从出警到追上歹徒所需的时间.
【答案】(1)9km,8.5km (2)500s
【解析】
【分析】路程为实际运动的轨迹长度,位移为由初位置指向末位置的有向线段,结合几何知识即可求出路程和位移;
结合几何关系,运用运动学公式求出警方从出警到追上歹徒所需的时间;
【详解】(1)歹徒在逃窜期间走过的路程为:
解得:
歹徒在逃窜期间发生的位移为:
解得:;
(2)警方从出警到追上歹徒所需的时间为:
解得:.
【点睛】本题考查了运动学公式的基本运用,结合运动学公式灵活求解,本题对数学几何的要求较高,需加强这方面的训练.
15. 汽车在制造完成出厂之前,都要经过严格的技术检测。一辆汽车从原点O由静止出发沿x轴做直线运动,自动检测系统记录下了该汽车启动、运行及刹车过程的数据,求:
时刻t/s
0
1
2
3
4
5
6
7
8
坐标x/m
0
1
2
4
8
12
16
20
25
速度v/(m/s)
0
1
2
5
6
6
5
1
0
(1)汽车在第2s末瞬时速度大小;
(2)汽车在前3s和最后2s的平均加速度大小;
(3)汽车在第4s内的平均速度大小。
【答案】(1)2m/s;(2),;(3)
【解析】
【详解】(1)从表格可以看出,汽车2s末的速度为2m/s;
(2)汽车在t=0时刻的速度为0,3s时的速度为5m/s,故前3s的平均加速度为
t=6s时,初速度为5m/s,末速度为0,最后2s的平均加速度为:
加速度大小为2.5m/s2,“-”表示加速度方向与速度方向相反;
(3)第3s末位置坐标x1=4m;第4s末的位置坐标为x2=8m,所以汽车在第4s内的平均速度为
16. 汽车一般有五个前进挡位,对应不同的速度范围,设在每一挡汽车均做匀变速直线运动,换挡时间不计.某次行车时,一挡起步,起步后马上挂入二挡,加速度为2 m/s2,3 s后挂入三挡,再经过4 s速度达到13 m/s,随即挂入四挡,加速度为1.5 m/s2,速度达到16 m/s时挂上五挡,加速度为1 m/s2.求:
(1)汽车在三挡时的加速度大小;
(2)汽车在四挡行驶的时间;
(3)汽车挂上五挡后再过5 s的速度大小.
【答案】(1)1.75 m/s2 (2)2 s (3)21 m/s
【解析】
【详解】(1)汽车的运动过程草图如图所示.
在二挡时(A→B),a1=2 m/s2,t1=3 s,这一过程的末速度v1=a1t1=2×3 m/s=6 m/s
在三挡时(B→C),v2=13 m/s,t2=4 s
加速度a2= m/s2=1.75 m/s2
即汽车在三挡时的加速度大小为1.75 m/s2.
(2)在四挡时(C→D),a3=1.5 m/s2
v3=16 m/s,运动时间
t3=s=2 s
即汽车在四挡行驶的时间为2 s.
(3)在五挡时(D→E),a4=1 m/s2,t4=5 s
速度v4=v3+a4t4=16 m/s+1×5 m/s=21 m/s
故汽车挂上五挡后再过5 s的速度大小为21 m/s.
点睛:本题考查了求加速度、运动时间、速度等问题,分析清楚汽车的运动过程、应用匀变速直线运动的速度公式即可正确解题.
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