内容正文:
2024级高一上学期学科素养绿色评价
物理试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1. 在研究物体的运动时引入了“质点”的概念,关于质点下列说法正确的是( )
A. 原子核很小一定可以看做质点
B. 研究体操运动员在空中的翻滚动作时,可将体操运动员看作质点
C. 只有当物体的大小和形状在研究的问题中属于主要因素时才能将物体看作质点
D. 引入“质点”从科学方法上来说是属于建立理想物理模型的方法
2. 如图所示,自行车在水平地面上做匀速直线运动。车轮外边缘半径为R,气门芯距轮心的距离为r,自行车行驶过程中轮胎不打滑,初始时刻气门芯在最高点,不考虑车轮的形变。气门芯从初始时刻到第一次运动至最低点过程中,下列判断正确的是( )
A. 气门芯通过的路程为
B. 气门芯通过的位移的大小为
C. 气门芯通过的位移的大小为
D. 气门芯通过路程为
3. 物体A、B的x-t图像如图所示,由图可知( )
A. 第4s末,物体A、B的运动方向相同,且vA<vB
B. 两物体由同一位置开始运动,但物体A比B迟3s才开始运动
C. 两物体在前5s内的位移不同,5s末A、B相遇
D. 两物体在前5s内的平均速度相等
4. 一质点做加速度恒定的变速运动,初速度大小为,秒末速度大小变为,则下列判断正确的是( )
A. 速度变化量的大小可能大于 B. 速度变化量的大小可能小于
C. 加速度大小一定等于 D. 加速度方向一定与初速度方向相同
5. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=4t+2t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点
A. 第1s内位移是4m B. 前2s内的平均速度是
C. 任意相邻1s内的位移差都是2m D. 任意1s内的速度增量都是
6. 一辆汽车做直线运动,以速度v1行驶了全程的,接着以速度v2=20km/h跑完了余下的,如果汽车全程的平均速度v=27km/h,则v1的值为( )
A. 32km/h B. 35km/h C. 56km/h D. 90km/h
7. 长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶,速率为v0,要通过前方一长为L的隧道,当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过v(v < v0)。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a,则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为( )
A. B.
C D.
8. 一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动,车头经过站台上三个立柱A、B、C,对应时刻分别为t1、t2、t3,其x-t图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A.
B. 车头经过立柱A的速度为
C. 车头经过立柱B的速度为
D. 车头经过立柱A、B过程中的平均速度为
二、多选题:本大题共2小题,共10分。每小题选全对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动,甲的图像和乙的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 内,甲物体做曲线运动,在末回到出发点
B. 内,甲、乙两物体位移大小都为零
C. 第内甲、乙两物体速度方向相同
D. 第末到第末甲的位移大小为,乙的位移大小为
10. 从距离地面高为35m的平台上,以的初速度竖直上抛小球,若不计空气阻力,取,则小球运动到距抛出点25m时所经历的时间可能为( )
A. 1s B. 3s C. 5s D.
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 如图为测量小车做匀加速直线运动的加速度,将宽度均为d的挡光片A、B固定在小车上。
(1)若挡光片的距离为b,当小车匀加速经过光电门时,测得两挡光片先后经过的时间和,则小车加速度___________;
(2)当小车匀加速经过光电门时,测得两挡光片先后经过的时间和,且两挡光片经过光电门的时间间隔为t,则小车加速度___________。
12. 利用图甲所示的装置可以研究自由落体运动。实验中,需要调整好仪器,接通打点计时器的电源。松开纸带,使重物下落。打点计时器会在纸带上打出一系列的点。
(1)本实验采用电火花打点计时器,所接电源应为________V的________(填“直流电”或“交流电”)。
(2)为了减小误差,重物应选________(填正确选项的字母)。
A.木块 B.铁块 C.塑料块
(3)为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有________(填正确选项的字母)。
A.天平 B.停表 C.刻度尺
(4)实验中,打点计时器打出的一条纸带上的某段如图乙所示,若A、、点间的时间间隔均为。由图中给定的长度,求得重物的加速度大小是________。打下点时重物的速度大小是________。
(5)实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值,而实验操作与数据处理均无错误.写出一个你认为可能引起此误差的原因:________。
四、解答题:本大题共3小题,共40分。
13. 一物体从静止开始以大小为的加速度做匀加速直线运动,5s后做匀速直线运动,最后2s内物体做匀减速直线运动,速度减为零后反向运动,最终速度大小变为2m/s。求:
(1)物体做匀速直线运动时的速度大小;
(2)物体做匀减速直线运动时的加速度的大小。
14. 某跳伞运动员做低空跳伞表演。他离开悬停的飞机后先做自由落体运动,当下落时开始打开降落伞,到达地面时速度减为。如果认为开始打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速运动,加速度为,g取。问:
(1)运动员打开降落伞时速度的大小是多少?
(2)运动员离开飞机时距地面高度为多少?
(3)运动员离开飞机后,经过多少时间才能到达地面?
15. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图汽车以15m/s的速度行驶,如果过人工收费通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过20s缴费后,再加速至15m/s行驶;如果过ETC通道,需要在中心线前方10m处减速至5m/s,匀速到达中心线后,再加速至15m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2。
(1)汽车过人工收费通道,从收费前减速开始。到收费后加速结束,总共通过的路程和所需的时间是多少;
(2)如果过ETC通道,汽车通过上一问路程所需要的时间是多少;
(3)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约多少时间。
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2024级高一上学期学科素养绿色评价
物理试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1. 在研究物体的运动时引入了“质点”的概念,关于质点下列说法正确的是( )
A. 原子核很小一定可以看做质点
B. 研究体操运动员在空中的翻滚动作时,可将体操运动员看作质点
C. 只有当物体的大小和形状在研究的问题中属于主要因素时才能将物体看作质点
D. 引入“质点”从科学方法上来说是属于建立理想物理模型的方法
【答案】D
【解析】
【详解】A.能否看做质点是由研究的问题决定的,当物体的大小和形状在研究的问题中属于次要因素时才能将物体看作质点,与物体实际大小无关,原子核很小,但要研究原子核的转动情况就不能把原子核看做质点,故A错误;
B.研究体操运动员在空中的翻滚动作时,不能忽略体操运动的身体大小,因此不能将体操运动员看作质点,故B错误;
C.只有当物体的大小和形状在研究的问题中属于次要因素时才能将物体看作质点,故C错误;
D.引入“质点”从科学方法上来说是属于建立理想物理模型的方法,符合客观事实,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,自行车在水平地面上做匀速直线运动。车轮外边缘半径为R,气门芯距轮心的距离为r,自行车行驶过程中轮胎不打滑,初始时刻气门芯在最高点,不考虑车轮的形变。气门芯从初始时刻到第一次运动至最低点过程中,下列判断正确的是( )
A. 气门芯通过的路程为
B. 气门芯通过的位移的大小为
C. 气门芯通过的位移的大小为
D. 气门芯通过的路程为
【答案】C
【解析】
【详解】BC.当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,轮子向前运动半个周长,如图所示
气门芯的位移大小为
故B错误,C正确;
AD.气门芯通过的路程为曲线,不等于位移大小,故AD错误。
故选C。
3. 物体A、B的x-t图像如图所示,由图可知( )
A. 第4s末,物体A、B的运动方向相同,且vA<vB
B. 两物体由同一位置开始运动,但物体A比B迟3s才开始运动
C. 两物体在前5s内的位移不同,5s末A、B相遇
D. 两物体在前5s内的平均速度相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.位移图像的斜率表示速度。由图可知,两物体运动方向相同,vA>vB,A错误;
B.A物体从原点出发,B物体从x=5m处出发,但物体A比B迟3s才开始运动B错误;
CD.A物体前5s内的位移为10m,B物体前5s内的位移为5m,所以二者在前5s内的平均速度不相等,5s末图像相交,表示二者相遇。C正确,D错误。
故选C。
4. 一质点做加速度恒定的变速运动,初速度大小为,秒末速度大小变为,则下列判断正确的是( )
A. 速度变化量的大小可能大于 B. 速度变化量的大小可能小于
C. 加速度大小一定等于 D. 加速度的方向一定与初速度方向相同
【答案】A
【解析】
【详解】当3s末的速度方向与初速度方向相同,则速度的变化量
加速度
当3s末的速度方向与初速度方向相反,则速度的变化量
负号表示方向,加速度为
加速度方向与速度变化量方向相同,但加速度的方向可能与初速度方向相同,也可能相反。
故选A。
5. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=4t+2t2(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4m B. 前2s内的平均速度是
C. 任意相邻1s内的位移差都是2m D. 任意1s内的速度增量都是
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据匀变速直线运动的位移x与时间t的关系式:,对比:x=4t+2t2,
可得:
,
第1s内的位移为:
A错误;
B.2s末的速度为:
前2s内的平均速度为:
B错误;
C.任意相邻1s内的位移差为:
C错误;
D.任意1s内的速度增量为:
D正确。
6. 一辆汽车做直线运动,以速度v1行驶了全程的,接着以速度v2=20km/h跑完了余下的,如果汽车全程的平均速度v=27km/h,则v1的值为( )
A. 32km/h B. 35km/h C. 56km/h D. 90km/h
【答案】D
【解析】
【详解】设总位移为x,则平均速度
代入数据解得:v1=90km/h,选项ABC错误,D正确;
故选D。
7. 长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶,速率为v0,要通过前方一长为L的隧道,当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过v(v < v0)。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a,则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题知当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过v(v < v0),则列车进隧道前必须减速到v,则有
v = v0 - 2at1
解得
在隧道内匀速有
列车尾部出隧道后立即加速到v0,有
v0 = v + at3
解得
则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为
故选C。
8. 一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动,车头经过站台上三个立柱A、B、C,对应时刻分别为t1、t2、t3,其x-t图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A.
B. 车头经过立柱A的速度为
C. 车头经过立柱B的速度为
D. 车头经过立柱A、B过程中的平均速度为
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.根据初速度为0的匀加速直线运动的推导规律可知,只有初速度为0,连续通过相同位移所需时间的比为,动车做有一定初速度的匀减速运动,故A错误;
B.因为动车做匀减速直线运动,所以车头经过立柱A 的速度为不可能为时间的平均速度,故B错误;
C.时间段的平均速度为,只有匀变速直线运动中间时刻的平均速度等于该段位移内的平均速度,而B点属于该段的位移中点,故C错误;
D.车头经过立柱A、B过程中的平均速度为
故D正确。
故选D。
二、多选题:本大题共2小题,共10分。每小题选全对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动,甲的图像和乙的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 内,甲物体做曲线运动,在末回到出发点
B. 内,甲、乙两物体位移大小都为零
C. 第内甲、乙两物体速度方向相同
D. 第末到第末甲的位移大小为,乙的位移大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.0~6s内,甲物体做直线运动,在6s末回到出发点,故A错误;
B.0~6s内,甲的位移
x甲=0
根据v-t图像与时间轴围成的“面积”表示位移知0~6s内乙物体的位移为0,故B正确;
C.根据x-t图像的斜率表示速度,知第4 s内甲的速度为负;由v-t图像知第4s内乙物体速度为负,则第4秒内甲、乙两物体速度方向相同,故C正确;
D.由图像可知,2~4 s内甲的位移大小为8 m,乙的位移大小为零,故D错误。
故选BC。
10. 从距离地面高为35m的平台上,以的初速度竖直上抛小球,若不计空气阻力,取,则小球运动到距抛出点25m时所经历的时间可能为( )
A. 1s B. 3s C. 5s D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】竖直上抛运动的全部过程是匀变速直线运动;由,可知小球运动到距抛出点上方25m时
即
解得
,
小球运动到距抛出点下方25m时
解得
,(舍去)
故ACD正确,B错误。
故选ACD。
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 如图为测量小车做匀加速直线运动的加速度,将宽度均为d的挡光片A、B固定在小车上。
(1)若挡光片的距离为b,当小车匀加速经过光电门时,测得两挡光片先后经过的时间和,则小车加速度___________;
(2)当小车匀加速经过光电门时,测得两挡光片先后经过的时间和,且两挡光片经过光电门的时间间隔为t,则小车加速度___________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】(1)[1]小车两挡光片先后经过光电门的速度分别为
,
根据速度位移公式,可得
则小车的加速度为
(2)[2] 小车两挡光片先后经过光电门的速度分别为
,
根据速度公式,可得
则小车加速度为
12. 利用图甲所示的装置可以研究自由落体运动。实验中,需要调整好仪器,接通打点计时器的电源。松开纸带,使重物下落。打点计时器会在纸带上打出一系列的点。
(1)本实验采用电火花打点计时器,所接电源应为________V的________(填“直流电”或“交流电”)。
(2)为了减小误差,重物应选________(填正确选项的字母)。
A.木块 B.铁块 C.塑料块
(3)为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有________(填正确选项的字母)。
A.天平 B.停表 C.刻度尺
(4)实验中,打点计时器打出的一条纸带上的某段如图乙所示,若A、、点间的时间间隔均为。由图中给定的长度,求得重物的加速度大小是________。打下点时重物的速度大小是________。
(5)实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值,而实验操作与数据处理均无错误.写出一个你认为可能引起此误差的原因:________。
【答案】 ①. ②. 交流电 ③. B ④. C ⑤. ⑥. ⑦. 重物下落过程中受空气阻力或纸带下落过程中受限位孔的阻力
【解析】
【详解】(1)[1]电火花打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,实验室中的电火花打点计时器的工作电压是。
[2] 使用的是交流电。
(2)[3]为了减小阻力对实验的影响,在选择重物时要选择密度大的物体铁块,AC错误,故B正确。
故选B。
(3)[4]A.该实验中不需要测量质量,因此不需要天平,A错误;
B.打点计时器能记录重物运动的时间,因此不需要停表,B错误;
C.实验中需要根据计数点之间的距离计算加速度的大小,故需要刻度尺,C正确。
故选C。
(4)[5] 根据逐差法得
[6]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,有
(5)[7]实验中不可避免受到纸带与限位孔之间的摩擦力以及空气阻力的影响,因此实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值。
四、解答题:本大题共3小题,共40分。
13. 一物体从静止开始以大小为的加速度做匀加速直线运动,5s后做匀速直线运动,最后2s内物体做匀减速直线运动,速度减为零后反向运动,最终速度大小变为2m/s。求:
(1)物体做匀速直线运动时的速度大小;
(2)物体做匀减速直线运动时的加速度的大小。
【答案】(1)10m/s
(2)6m/s2
【解析】
【小问1详解】
物体匀速运动时的速度大小
小问2详解】
物体匀减速直线运动的加速度大小
14. 某跳伞运动员做低空跳伞表演。他离开悬停的飞机后先做自由落体运动,当下落时开始打开降落伞,到达地面时速度减为。如果认为开始打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速运动,加速度为,g取。问:
(1)运动员打开降落伞时速度的大小是多少?
(2)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?
(3)运动员离开飞机后,经过多少时间才能到达地面?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】运动员下落过程如图所示,规定向下为正方向
(1)运动员离开飞机,做自由落体运动有
得
(2)打开降落伞,运动员做匀减速直线运动有
得
则
(3)自由落体阶段有
得
匀减速直线运动有
得
故
15. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图汽车以15m/s的速度行驶,如果过人工收费通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过20s缴费后,再加速至15m/s行驶;如果过ETC通道,需要在中心线前方10m处减速至5m/s,匀速到达中心线后,再加速至15m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2。
(1)汽车过人工收费通道,从收费前减速开始。到收费后加速结束,总共通过的路程和所需的时间是多少;
(2)如果过ETC通道,汽车通过上一问路程所需要的时间是多少;
(3)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约多少时间。
【答案】(1)225m,50s(2)23s (3)27s
【解析】
【详解】(1)汽车通过人工收费通道时,速度减速为零位移
经过的时间
速度从零加速到原来速度经历的位移
加速的时间
总时间
(2)设汽车通过ETC通道时,从速度v减速到v′,行驶的位移为s1,时间为,从速度v′加速到v行驶的位移为s2,时间为,根据速度位移公式得
运动时间满足
匀速直线运动的时间
通过剩余位移用时间为,则
汽车通过第(1)问路程所需要时间是
汽车通过ETC通道比人工收费通道节约时间为
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