内容正文:
2024江苏宿迁第一高级中学
高一物理月考试题
(试卷总分100分 考试时间80分钟)
一、单选题(4*11=44分)
1. 2024年8月4日,在巴黎奥运会游泳项目男子混合泳接力决赛中,中国队以3分27秒46的成绩夺得金牌,已知游泳项目男子混合泳接力赛的赛道长度为50m。下列说法正确的是( )
A. 在裁定运动员的泳姿是否合规时,可将运动员视为质点
B. 比赛时以静坐在观众席的观众为参考系,运动员是运动的
C. “3分27秒46”指的是时刻
D. 参加接力赛的每位运动员的位移大小均为100m
2. 2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。关于火箭点火升空瞬间的速度和加速度的判断,下列说法正确的是( )
A. 火箭的速度很大,但加速度一定很小 B. 火箭的速度很小,但加速度可能较大
C. 火箭的速度很大,加速度可能也很大 D. 火箭的速度很小,所以加速度也很小
3. 某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又从原路返回到山脚,上山的平均速率为,下山的平均速率为,则往返全程的平均速度的大小和平均速率分别是( )
A. , B. , C. 0, D. 0,
4. 在校运会上,甲、乙两名运动员均参加了比赛,其中甲在第2跑道起跑,乙在第3跑道起跑,最后都通过终点线,则甲、乙通过的位移大小、和通过的路程、之间的关系是( )
A. x甲<x乙,s甲=s乙
B. x甲>x乙,s甲>s乙
C. x甲>x乙,s甲<s乙
D. x甲<x乙,s甲<s乙
5. 随着人工智能技术的发展,无人驾驶汽车已经成为智能科技的焦点。某品牌无人驾驶汽车进行刹车性能测试,得到汽车在平直路面上紧急刹车(车轮抱死)过程中的位移随时间变化的规律为(的单位是,的单位是),则下列说法不正确的是( )
A. 该汽车刹车的初速度为 B. 该汽车刹车的加速度为
C. 刹车后末的速度为 D. 刹车后内的位移为
6. 某人在室内以窗户为背景摄影时,恰好把窗外从高处落下的一个小石子拍摄在照片中,已知本次摄影的曝光时间是s,测得照片中石子运动痕迹的长度为,窗框上下边在照片中的长度为,已知窗框上下边的实际长度为下列说法正确的是( )
A. 曝光时刻石子运动的速度为
B. 曝光时刻石子运动的速度为100m/s
C. 石子大约离窗户上沿下落
D. 石子大约离窗户上沿下落
7. 如图所示,木块A、B质量分别为和,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始状态A、B间的轻弹簧被压缩了,作用在A上的水平推力,系统静止不动。已知弹簧的劲度系数为,重力加速度g取,F撤去瞬间,弹簧弹力不变。现撤去推力F,则( )
A. 撤去推力F前,木块A所受摩擦力大小是,方向向左
B. 撤去推力F前,木块B所受摩擦力大小是,方向向右
C. 撤去推力F后瞬间,木块A所受摩擦力大小是,方向向右
D. 撤去推力F后瞬间,木块B所受摩擦力大小是,方向向左
8. 蓝牙是一种无线技术标准,可实现各种设备之间的短距离数据交换。某同学用安装有蓝牙设备的玩具车A、B进行实验,如图所示,在距离为的两条平直轨道上,的连线与轨道垂直,A车自点从静止开始以加速度向右做匀加速直线运动,B车自点以速度向右做匀速直线运动.已知当两车间的距离超过时,两车无法实现通信,忽略信号传递的时间。若两车同时出发,则两车能通信的时间( )
A. B. C. D.
9. 一本质量为M的书平放在水平桌面上,将一张A4纸夹在书页间,如图所示。A4纸与书页间的动摩擦因数为,书与桌面间的动摩擦因数为,。现用一水平向右的力F作用于A4纸上,若要使书与A4纸一同运动,则A4纸上面书页的质量m应满足(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A4纸的质量忽略不计)( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,在水平面上固定着四个完全相同的木块,一粒子弹以水平速度射入。若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第四个木块(即位置)时速度恰好为零,下列说法正确的是。( )
A. 子弹从运动到全过程的平均速度小于点的瞬时速度
B. 子弹通过每一部分时,其速度变化量、、、相同
C. 子弹到达各点的速率
D. 子弹从进入每个木块到达各点经历的时间
11. 青岛气象台2024年2月11日21时15分发布大雾黄色预警,交警提示雨雾天气开车出行注意保持安全车距。期间在滨海大道同一直线车道上,甲车和乙车正同向匀速行驶,甲车在前乙车在后,时,甲车发现前方有险情立即刹车,为避免两车相撞,2s后乙车也开始刹车,如图是两车位置随时间变化图像,图中曲线均为抛物线。已知甲车匀速行驶的速度为10m/s,司机反应时间不计,下列说法正确的是( )
A. 甲车加速度大小为
B. 当时,两车速度大小相等
C. 若,两车恰好没有相撞
D. 若没有相撞,两车相距最近时乙车的位移为48m
二、实验题(3*5=15分)
12. 某同学用如图所示的实验装置来做“研究小车匀变速直线运动”的实验。
(1)实验中,除打点计时器(含频率为50 Hz交流电源、纸带、复写纸)、小车、长木板和重物外,在下面的器材中,必需使用的是( )
A. 刻度尺 B. 秒表 C. 天平 D. 弹簧测力计
(2)实验中下列措施必要的是( )
A. 打点计时器接220V交流电源
B. 先释放小车,后接通电源
C. 细线必须与长木板平行
D. 打点计时器应固定在长木板有滑轮的一端
(3)该同学某次实验得到的纸带如图所示,其中计数点3污损,只测得以下数据,x1=3.59cm,x2=4.41cm,x5=6.78cm,x6=7.64cm。图中相邻两计数点间有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率为50Hz(计算结果均保留两位有效数字)。
①利用所测数据求得小车的加速度大小 a=_______m/s2。
②打点计时器在打计数点3时小车的速度大小v3=_______m/s。
③如果在测定匀变速直线运动的加速度时,工作电压的频率变小了,但该同学不知道,这样计算出的加速度值与真实值相比______(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
三、解答题(共4题 满分41分)
13. 该汽车从28m/s制动匀减速直线运动到零所需时间为3.5s。酒驾严重威胁公共交通安全,其主要原因是饮酒会使人的反应时间(从发现状况到实施制动的时间)变长。某驾驶员驾车以v1=20m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动,从发现制动信号到最终停下来,总运动距离为s=53m,求:
(1)该汽车制动过程中的加速度a的大小;
(2)饮酒之后驾驶员的反应时间t1。
14. 如图,同一竖直线上的小球A和小球B静止在地面上方,球B距离地面的高度,球A在球B的正上方,同时释放两小球,球B每次与地面碰撞后均以原速率反弹,并在第一次上升到最高点时与球A相碰,重力加速度g取,忽略球的直径、空气阻力及碰撞时间,求:
(1)球B第一次落地时的速度大小;
(2)球A的起始高度H。
15. 在朝阳小区门口有一橡胶减速带,有一警用巡逻车正以最大速度巡逻,在离减速带时发现某嫌疑犯正以的速度骑车通过减速带并继续匀速逃逸,故警车先匀减速到恰好通过减速带,再立即以的加速度加速追赶。设在整个过程中,巡逻车与嫌疑犯均在水平直道上运动,求:
(1)警车减速的时间;
(2)两车运动过程中的最大距离;
(3)从发现嫌疑犯到追上所需的时间。
16. 如图所示为某城市十字路口道路示意图,道路为双向四车道,每个车道宽度为2.4m,某自行车从道路左侧车道线沿停车线向右匀速行驶,速率为4m/s,汽车在最右侧车道正中间行驶,速率为15m/s,汽车前端距离停车线20m。已知汽车的宽度与自行车的长度相等均为1.8m,汽车的车身长5.0m,汽车司机为避免与自行车相撞马上采取刹车制动,最大制动加速度大小为5m/s2,求:
(1)求汽车的最短刹车距离x0;
(2)请通过计算判断以最大制动加速度刹车时两车是否相撞;
(3)若自行车与汽车均未发现对方,且均做匀速运动,请通过计算判断是否相撞。
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2024江苏宿迁第一高级中学
高一物理月考试题
(试卷总分100分 考试时间80分钟)
一、单选题(4*11=44分)
1. 2024年8月4日,在巴黎奥运会游泳项目男子混合泳接力决赛中,中国队以3分27秒46的成绩夺得金牌,已知游泳项目男子混合泳接力赛的赛道长度为50m。下列说法正确的是( )
A. 在裁定运动员的泳姿是否合规时,可将运动员视为质点
B. 比赛时以静坐在观众席的观众为参考系,运动员是运动的
C. “3分27秒46”指的是时刻
D. 参加接力赛的每位运动员的位移大小均为100m
【答案】B
【解析】
【详解】A.在裁定运动员的泳姿是否合规时,不可将运动员视为质点,故A错误;
B.比赛时以静坐在观众席的观众为参考系,运动员是运动的,故B正确;
C.“3分27秒46”指的是时间间隔,故C错误;
D.赛道长度为50m,参加接力赛的每位运动员的位移大小均为0,故D错误。
故选B。
2. 2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。关于火箭点火升空瞬间的速度和加速度的判断,下列说法正确的是( )
A. 火箭的速度很大,但加速度一定很小 B. 火箭的速度很小,但加速度可能较大
C. 火箭的速度很大,加速度可能也很大 D. 火箭的速度很小,所以加速度也很小
【答案】B
【解析】
【详解】火箭点火前处于静止状态,所以火箭点火升空瞬间,火箭的速度很小,但加速度可能较大。
故选B。
3. 某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又从原路返回到山脚,上山的平均速率为,下山的平均速率为,则往返全程的平均速度的大小和平均速率分别是( )
A. , B. , C. 0, D. 0,
【答案】D
【解析】
【详解】由题可知,往返全程位移为零,平均速度大小为0。
设从山脚到山顶的路程为,则上山的时间
下山的时间
则往返全程的平均速率为
故选D。
4. 在校运会上,甲、乙两名运动员均参加了比赛,其中甲在第2跑道起跑,乙在第3跑道起跑,最后都通过终点线,则甲、乙通过的位移大小、和通过的路程、之间的关系是( )
A. x甲<x乙,s甲=s乙
B. x甲>x乙,s甲>s乙
C. x甲>x乙,s甲<s乙
D. x甲<x乙,s甲<s乙
【答案】A
【解析】
【详解】比赛中甲乙两人的路程是相同的,均为400m,即s甲=s乙;甲乙两人终点位置相同,但乙的起点位置距离终点位置较远,可知位移x甲<x乙。
故选A。
5. 随着人工智能技术的发展,无人驾驶汽车已经成为智能科技的焦点。某品牌无人驾驶汽车进行刹车性能测试,得到汽车在平直路面上紧急刹车(车轮抱死)过程中的位移随时间变化的规律为(的单位是,的单位是),则下列说法不正确的是( )
A. 该汽车刹车的初速度为 B. 该汽车刹车的加速度为
C. 刹车后末的速度为 D. 刹车后内的位移为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.已知汽车刹车过程中的位移随时间变化的规律为
结合匀变速直线运动位移时间公式
可得汽车刹车时的初速度和加速度大小分别为
故AB正确;
C.刹车后2s末的速度为
故C正确;
D.汽车从刹车到停下所用时间为
则刹车后5s内的位移为
故D错误。
本题选不正确的,故选D。
6. 某人在室内以窗户为背景摄影时,恰好把窗外从高处落下的一个小石子拍摄在照片中,已知本次摄影的曝光时间是s,测得照片中石子运动痕迹的长度为,窗框上下边在照片中的长度为,已知窗框上下边的实际长度为下列说法正确的是( )
A. 曝光时刻石子运动的速度为
B. 曝光时刻石子运动的速度为100m/s
C. 石子大约离窗户上沿下落
D. 石子大约离窗户上沿下落
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由题意知
解得
m
根据匀变速直线运动规律可知曝光时刻石子的速度为
故AB错误;
CD.石子的运动视为自由落体,由此估算其下落高度为
m
故C错误,D正确;
故选D。
7. 如图所示,木块A、B质量分别为和,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始状态A、B间的轻弹簧被压缩了,作用在A上的水平推力,系统静止不动。已知弹簧的劲度系数为,重力加速度g取,F撤去瞬间,弹簧弹力不变。现撤去推力F,则( )
A. 撤去推力F前,木块A所受摩擦力大小是,方向向左
B. 撤去推力F前,木块B所受摩擦力大小是,方向向右
C. 撤去推力F后瞬间,木块A所受摩擦力大小是,方向向右
D. 撤去推力F后瞬间,木块B所受摩擦力大小是,方向向左
【答案】AC
【解析】
【详解】A.A的最大静摩擦力为
弹簧的弹力为
由题知
故A处于静状态,则有
方向向左,故A正确;
B.B的最大静摩擦力为
由题可知
故B处于静止状态,则有
方向向左,故B错误;
C.撤去推力F后瞬间,弹簧的弹力不变,仍为8N,大于A的最大静摩擦力,可知A会滑动,故A受的摩擦力为滑动摩擦力为
方向向右,故C正确;
D.撤去推力F后瞬间,弹簧的弹力不变,仍为8N,小于B的最大静摩擦力,可知B仍处于静止状态,对B分析,可得
方向向左,故D错误。
故选AC。
8. 蓝牙是一种无线技术标准,可实现各种设备之间的短距离数据交换。某同学用安装有蓝牙设备的玩具车A、B进行实验,如图所示,在距离为的两条平直轨道上,的连线与轨道垂直,A车自点从静止开始以加速度向右做匀加速直线运动,B车自点以速度向右做匀速直线运动.已知当两车间的距离超过时,两车无法实现通信,忽略信号传递的时间。若两车同时出发,则两车能通信的时间( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由运动学规律可知,初始时B车在前面,设经过时间t,两车相距s0,A车的位移
B车的位移
由几何关系有
联立解得
=2s,=4s
4s后,A车在B车前面,设从初始经过,两车相距s0,由运动学规律可知
解得
s
则两车通信的时间为
s
故选D。
9. 一本质量为M的书平放在水平桌面上,将一张A4纸夹在书页间,如图所示。A4纸与书页间的动摩擦因数为,书与桌面间的动摩擦因数为,。现用一水平向右的力F作用于A4纸上,若要使书与A4纸一同运动,则A4纸上面书页的质量m应满足(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A4纸的质量忽略不计)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】书与A4纸恰好运动
由于A4纸的上下两面均有摩擦力,要想A4纸不滑出,则
整理得
解得
故选B。
10. 如图所示,在水平面上固定着四个完全相同的木块,一粒子弹以水平速度射入。若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第四个木块(即位置)时速度恰好为零,下列说法正确的是。( )
A. 子弹从运动到全过程的平均速度小于点的瞬时速度
B. 子弹通过每一部分时,其速度变化量、、、相同
C. 子弹到达各点的速率
D. 子弹从进入每个木块到达各点经历的时间
【答案】AC
【解析】
【详解】D.利用逆向思维,根据初速度为0的匀变速直线运动相邻相等位移内的时间间隔的比例关系有
故D错误;
C.利用逆向思维,根据速度公式有
,,,
结合上述解得
故C正确;
B.子弹在木块中做匀减速直线运动,加速度恒定,令大小为a,利用逆向思维有
,,,
结合上述时间间隔的关系可知,速度变化量、、、不相同,故B错误;
A.结合上述可知,全程的中间时刻为C位置,即子弹从运动到全过程的平均速度等于C点的瞬时速度,而B点为中间位置的瞬时速度,可知,子弹从运动到全过程的平均速度小于点的瞬时速度,故A正确。
故选AC。
11. 青岛气象台2024年2月11日21时15分发布大雾黄色预警,交警提示雨雾天气开车出行注意保持安全车距。期间在滨海大道同一直线车道上,甲车和乙车正同向匀速行驶,甲车在前乙车在后,时,甲车发现前方有险情立即刹车,为避免两车相撞,2s后乙车也开始刹车,如图是两车位置随时间变化图像,图中曲线均为抛物线。已知甲车匀速行驶的速度为10m/s,司机反应时间不计,下列说法正确的是( )
A. 甲车加速度大小为
B. 当时,两车速度大小相等
C. 若,两车恰好没有相撞
D. 若没有相撞,两车相距最近时乙车的位移为48m
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据动力学公式
解得甲车加速度大小为
故A错误;
B.乙车的初速度为
乙车加速度大小为
两车速度相等时,有
解得
可知,当时,两车速度大小不相等,故B错误;
C.两车恰好没有相撞,则
故C正确;
D.若没有相撞,两车相距最近时乙车的位移为
故D错误。
故选C。
二、实验题(3*5=15分)
12. 某同学用如图所示的实验装置来做“研究小车匀变速直线运动”的实验。
(1)实验中,除打点计时器(含频率为50 Hz交流电源、纸带、复写纸)、小车、长木板和重物外,在下面的器材中,必需使用的是( )
A. 刻度尺 B. 秒表 C. 天平 D. 弹簧测力计
(2)实验中下列措施必要的是( )
A. 打点计时器接220V交流电源
B. 先释放小车,后接通电源
C. 细线必须与长木板平行
D. 打点计时器应固定在长木板有滑轮的一端
(3)该同学某次实验得到的纸带如图所示,其中计数点3污损,只测得以下数据,x1=3.59cm,x2=4.41cm,x5=6.78cm,x6=7.64cm。图中相邻两计数点间有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率为50Hz(计算结果均保留两位有效数字)。
①利用所测数据求得小车的加速度大小 a=_______m/s2。
②打点计时器在打计数点3时小车的速度大小v3=_______m/s。
③如果在测定匀变速直线运动的加速度时,工作电压的频率变小了,但该同学不知道,这样计算出的加速度值与真实值相比______(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】(1)A (2)C
(3) ①. 0.80 ②. 0.56 ③. 偏大
【解析】
【小问1详解】
实验中,除打点计时器(含频率为50 Hz交流电源、纸带、复写纸)、小车、长木板和重物外,在下面的器材中,必需使用的是刻度尺,故选A。
【小问2详解】
A.实验使用电磁打点计时器,应用8V低压交流电源,故A错误;
B.实验开始时先接通电源,再释放小车,故B错误;
C.实验时细线必须与长木板平行,故C正确;
D.打点计时器应固定在长木板没有滑轮的一端,故D错误。
故选C。
【小问3详解】
①两计数点之间的时间间隔为
小车的加速度大小
②打点计时器在打计数点1时小车的速度大小
打点计时器在打计数点3时小车的速度大小
③若工作电压的频率变小了,打点时间间隔实际变大大于0.02s,但该同学不知道,仍然使用0.02s,导致时间间隔偏小,由上分析可知,使得结果与真实值相比偏大。
三、解答题(共4题 满分41分)
13. 该汽车从28m/s制动匀减速直线运动到零所需时间为3.5s。酒驾严重威胁公共交通安全,其主要原因是饮酒会使人的反应时间(从发现状况到实施制动的时间)变长。某驾驶员驾车以v1=20m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动,从发现制动信号到最终停下来,总运动距离为s=53m,求:
(1)该汽车制动过程中的加速度a的大小;
(2)饮酒之后驾驶员的反应时间t1。
【答案】(1)8m/s2
(2)1.4s
【解析】
【小问1详解】
该汽车从28m/s制动匀减速直线运动到零所需时间为3.5s,则该汽车制动过程中的加速度大小为
【小问2详解】
设汽车制动做匀减速直线运动的距离为,根据运动学公式可得
解得
则反应过程通过的
则饮酒之后驾驶员的反应时间为
14. 如图,同一竖直线上的小球A和小球B静止在地面上方,球B距离地面的高度,球A在球B的正上方,同时释放两小球,球B每次与地面碰撞后均以原速率反弹,并在第一次上升到最高点时与球A相碰,重力加速度g取,忽略球的直径、空气阻力及碰撞时间,求:
(1)球B第一次落地时的速度大小;
(2)球A的起始高度H。
【答案】(1)
(2)4m
【解析】
【小问1详解】
小球B释放后在落地前做自由落体运动,故有
解得
【小问2详解】
小球B从释放到第一次落地所用的时间为
解得
小球B落地后做竖直上抛,由对称性可知,小球B第一次到达最高点的时间为
在此过程中,小球A的下落距离为
两球相撞时,小球B第一次到达最高点,即小球B回到原位置,故小球A点的起始高度为
15. 在朝阳小区门口有一橡胶减速带,有一警用巡逻车正以最大速度巡逻,在离减速带时发现某嫌疑犯正以的速度骑车通过减速带并继续匀速逃逸,故警车先匀减速到恰好通过减速带,再立即以的加速度加速追赶。设在整个过程中,巡逻车与嫌疑犯均在水平直道上运动,求:
(1)警车减速的时间;
(2)两车运动过程中的最大距离;
(3)从发现嫌疑犯到追上所需的时间。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据题意,由公式可得,警车减速的时间为
(2)根据题意可知,开始时,警车和嫌犯的距离为,警车运动后速度大于嫌犯速度,距离开始减小,当警车速度等于嫌犯速度时,距离最小,之后嫌犯速度大于警车速度,距离开始增大,当警车速度再次等于嫌犯速度时,距离最大,当警车减速到减速带时,两车的距离为
设经过速度相等,则有
解得
此时,警车和嫌犯的距离为
综上所述,两车运动过程中的最大距离为。
(3)结合上述分析,设从警车减速到减速带到加速到最大速度的时间为,则有
解得
此时,警车运动的位移为
嫌犯运动的位移为
则有
警车还没有追上嫌犯,设再经过能够追上嫌犯,则有
解得
则从发现嫌疑犯到追上所需的时间
16. 如图所示为某城市十字路口道路示意图,道路为双向四车道,每个车道宽度为2.4m,某自行车从道路左侧车道线沿停车线向右匀速行驶,速率为4m/s,汽车在最右侧车道正中间行驶,速率为15m/s,汽车前端距离停车线20m。已知汽车的宽度与自行车的长度相等均为1.8m,汽车的车身长5.0m,汽车司机为避免与自行车相撞马上采取刹车制动,最大制动加速度大小为5m/s2,求:
(1)求汽车的最短刹车距离x0;
(2)请通过计算判断以最大制动加速度刹车时两车是否相撞;
(3)若自行车与汽车均未发现对方,且均做匀速运动,请通过计算判断是否相撞。
【答案】(1)22.5m;(2)相撞;(3)不相撞
【解析】
【详解】(1)汽车的最短刹车距离为
(2)汽车停下的时间为
汽车以最大制动加速度减速,车头到达停车线所用的时间为t
解得
或
(不符,舍去)
自行车的位移为
汽车左侧与马路最左侧的距离为
故相撞。
(3)汽车尾部过停车线的时间为
自行车在t1时间内的位移为
因为汽车左侧与马路最左侧的距离为
故不相撞。
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