内容正文:
2024年秋季学期高一第一次月考物理试题
试卷满分:100分 考试时间:90分钟
一、单选题(每题3分,共24分)
1. 下列各组物理量中都是矢量的是( )
A. 力 速率 B. 质量 时间
C. 位移 路程 D. 速度 加速度
2. 下列有关质点的说法中,正确的是( )
A. 用GPS定位系统确定正在南极冰盖考察某科考队员位置时,该队员可看作质点
B. 花样滑冰运动员正在表演冰上舞蹈动作,此时该运动员可看作质点
C. 研究哈雷彗星公转时,哈雷彗星不可看作质点
D. 因为子弹的质量、体积都很小,所以在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时,可以把子弹看作质点
3. 如图所示,物体沿两个半径为R的半圆弧由A经B运动到C,则它的位移和路程分别是( )
A. 2πR 向东,4R
B. 2πR 向东,4R向东
C. 4R 向东,2πR
D. 4R 向东,2πR向东
4. 做变速直线运动的物体,在前一半路程内的平均速度的大小为6km/h,后一半路程内的平均速度的大小为10km/h,则在全程范围内的平均速度的大小是( )
A. 7.0km/h B. 7.5km/h
C 8.0km/h D. 8.2km/h
5. 汽车在水平公路上运动时速度大小为90km/h,某时刻司机以5m/s²的加速度刹车,则刹车后 6s 内汽车滑行的距离为( )
A. 60m B. 112.5m C. 62.5m D. 125m
6. 如图所示的直线和曲线分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移-时间(x-t)图线.由图可知( )
A. 在0到t1这段时间内,a车的速度大于b车的速度
B. 在0到t1这段时间内,a车的位移等于b车的位移
C. 在t1到t2这段时间内,a车的平均速度等于b车的平均速度
D. 在t1到t2这段时间内,a车的平均速度大于b车的平均速度
7. 如图所示,在气垫导轨上安装有两个光电门A、B,A、B间距离为。为了测量滑块的加速度,在滑块上安装了一宽度为的遮光条,现让滑块以某一加速度通过光电门A、B。现记录了遮光条通过两光电门A、B的时间分别为、,滑块从光电门A到B的时间为。则下列说法正确的是( )
A. 滑块经过A的速度为 B. 滑块经过B的速度为
C. 滑块的加速度为 D. 滑块在A、B间的平均速度为
8. 某物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D依次是其轨迹上的四个点,测得,,,且该物体通过AB、BC、CD所用的时间相等,则OA间的距离为( )
A. 3m B. C. D.
二、多选题(每题4分,选对而不全得2分,有选错得0分,共20分)
9. 下列关于参考系的说法正确的是( )
A. 研究任何物体的运动,都要选别的物体为参考系
B. 研究某物体的运动时,必须选特定的物体为参考系
C. 参考系就是绝对不动的物体
D. 一个物体相对于一个参考系是静止的,相对于另一个参考系不一定是静止的
10. 在下面所说的物体运动情况中,下列说法正确的是( )
A. 物体加速度不变,速度可能为0 B. 物体加速度为负,速度一定减小
C. 物体加速度在增大,速度可能减小 D. 物体加速度在减小,速度不变
11. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=3t+t2(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4m/s
C. 任意相邻的1s内位移差都是1m
D. 任意1s内的速度增量都是2m/s
12. 甲、乙两辆赛车从同一地点沿同一平直公路行驶,它们的速度图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲乙加速时,甲车的加速度大于乙车的加速度
B. 20s时,甲乙两车相距最远
C. 40s时,甲乙两车速度相等且相距900m
D. 60s时,甲车在乙车的前方
13. 如图所示,一小滑块(可视为质点)沿足够长的光滑斜面以初速度v向上做匀变速直线运动,依次经A、B、C、D到达最高点E,然后又以相同的加速度从E点回到A点,已知 AB=BD, BC=1m,滑块在上滑过程中从A到C和从C到D所用的时间相等,滑块两次经过A点的时间为 16s,两次经过D点的时间为 8s.则( )
A. 通过A点的速率为8 m/s
B. 通过B点的速率为 m/s
C. 通过C点的速率为6 m/s
D. CD:DE=5:4
三、实验题(每空2分,共20分)
14. 某同学进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验时。
(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有_____(填选项代号)。
A. 电压可调直流电源 B. 天平 C. 刻度尺 D. 秒表
(2)实验过程中,下列做法正确的是_____。
A. 应先接通电源,打点计时器开始打点后再释放车
B. 应先释放小车,再接通电源开始打点
C. 释放小车,同时通电源开始打点
D. 先释放小车或先接通电源打点计时器开始打点都可以
(3)已知计时器打点时间间隔为,该同学按打点先后顺序每隔4个点取1个计数点,得到了O、A、B、C、D等几个计数点,如图所示,用刻度尺量得、、、,打C点时纸带的速度大小为_____,该运动的加速度大小为_____(本题保留两位小数)。
(4)若实验时电源实际频率稍小于,则速度测量值_____(选填“大于”“小于”或“等于”)速度真实值。
15. 频闪摄影是研究运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某兴趣小组为研究自由落体运动,拍摄了如图所示的小钢球自由下落过程的频闪照片,频闪仪每隔0.04s闪光一次。照片中的数字是小球距起落点的距离。
(1)兴趣小组的同学在实验时没有记录照片中数字的单位,你认为这些数字的单位应该是___________。(选填“mm”“cm”或“m”)
(2)在明确好单位后,兴趣小组的同学设计了如下表格,记录小球的运动过程,请你将表格补充完整。
位置
O
A
B
C
D
E
位置坐标
0
0.8
3.2
7.1
12.5
19.6
瞬时速度(m/s)
0
0.40
____
1.16
1.56
/
(3)兴趣小组的同学根据表格中的数据绘制图像,已完成了一部分,请你将该图像补充完整。___________
(4)根据绘制的图像,得出当地重力加速度大小为___________ m/s2.(结果保留两位有效数字) 。
(5)请你列举一条本实验测量重力加速度可能导致实验误差的原因___________。
四、解答题(第16题10分,第17题12分,第18题14分,共36分)
16. 如图所示,一质点沿半径为r=100m的圆周自A点出发,逆时针运动2s,运动圆周到达B点,求:
(1)质点的位移和路程;
(2)质点的平均速度的大小和平均速率。
17. 某跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面处离开悬停的飞机后先自由下落,然后打开降落伞,伞张开后运动员做匀减速运动,到达地面时速度,实现安全着陆。求:
(1)运动员打开降落伞时的速度大小;
(2)运动员打开降落伞后做匀减速运动的加速度大小;
(3)运动员从离开飞机到安全着陆的总时间。
18. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图,汽车以15 m/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20 s缴费后,再加速至15 m/s行驶;如果过ETC通道,需要在中心线前方10 m处减速至5 m/s,匀速到达中心线后,再加速至 15 m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1 m/s2,求:
(1)汽车进入人工收费通道,减速到0所用的时间;
(2)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。
(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年秋季学期高一第一次月考物理试题
试卷满分:100分 考试时间:90分钟
一、单选题(每题3分,共24分)
1. 下列各组物理量中都是矢量的是( )
A 力 速率 B. 质量 时间
C. 位移 路程 D. 速度 加速度
【答案】D
【解析】
【详解】矢量既有大小又有方向,标量只有大小,没有方向。属于矢量的是力、位移、速度和加速度。故ABC错误;D正确。
故选D。
2. 下列有关质点的说法中,正确的是( )
A. 用GPS定位系统确定正在南极冰盖考察的某科考队员位置时,该队员可看作质点
B. 花样滑冰运动员正在表演冰上舞蹈动作,此时该运动员可看作质点
C. 研究哈雷彗星公转时,哈雷彗星不可看作质点
D. 因为子弹的质量、体积都很小,所以在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时,可以把子弹看作质点
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.用GPS定位系统确定正在南极冰盖考查的某科考队员的位置时,科考队员的大小可以忽略不计,该队员可看做质点,A正确;
B.花样滑冰运动员正在表演冰上舞蹈动作,此时该运动员肢体的形状不能忽略不计,不可看做质点,B错误;
C.研究哈雷彗星公转时,哈雷彗星的大小可以忽略不计,可看作质点,C错误;
D.在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时,子弹大小不可以忽略,不可以把子弹看做质点,D错误。
故选A。
3. 如图所示,物体沿两个半径为R的半圆弧由A经B运动到C,则它的位移和路程分别是( )
A. 2πR 向东,4R
B. 2πR 向东,4R向东
C. 4R 向东,2πR
D. 4R 向东,2πR向东
【答案】C
【解析】
【详解】路程等于运动轨迹的长度,为2πR,没有方向,位移大小等于首末位置的距离为4R,方向向东.故C正确,ABD错误.故选C.
4. 做变速直线运动物体,在前一半路程内的平均速度的大小为6km/h,后一半路程内的平均速度的大小为10km/h,则在全程范围内的平均速度的大小是( )
A. 7.0km/h B. 7.5km/h
C. 8.0km/h D. 8.2km/h
【答案】B
【解析】
【详解】全程范围内的平均速度的大小是
故选B。
5. 汽车在水平公路上运动时速度大小为90km/h,某时刻司机以5m/s²的加速度刹车,则刹车后 6s 内汽车滑行的距离为( )
A. 60m B. 112.5m C. 62.5m D. 125m
【答案】C
【解析】
【详解】有
汽车从刹车到静止所用时间为
则刹车后 6s 内汽车滑行的距离为
故选C
6. 如图所示的直线和曲线分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移-时间(x-t)图线.由图可知( )
A. 在0到t1这段时间内,a车的速度大于b车的速度
B. 在0到t1这段时间内,a车的位移等于b车的位移
C. 在t1到t2这段时间内,a车的平均速度等于b车的平均速度
D. 在t1到t2这段时间内,a车平均速度大于b车的平均速度
【答案】C
【解析】
【分析】位移时间关系图线反映位移随时间的变化规律,纵坐标的变化量△x表示位移,图线的斜率表示速度的大小.
【详解】A项:位移图线切线的斜率表示速度,在0到t1这段时间内,b车图线斜率大于a车图线斜率,即b车速度大于a车速度,故A错误;
B项:在t1时刻两车的位置相同,由图可知,两车并不是从同一起点开始运动,所以两车的位移不相等,故B错误;
C、D项:由图可知,两车在t1到t2时间内位移相同,所用时间也相同,所以两车的平均速度相同,故C正确,D错误.
【点睛】解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义,知道图线的斜率表示速度的大小,能够通过比较图线斜率得出速度大小.
7. 如图所示,在气垫导轨上安装有两个光电门A、B,A、B间距离为。为了测量滑块的加速度,在滑块上安装了一宽度为的遮光条,现让滑块以某一加速度通过光电门A、B。现记录了遮光条通过两光电门A、B的时间分别为、,滑块从光电门A到B的时间为。则下列说法正确的是( )
A. 滑块经过A的速度为 B. 滑块经过B的速度为
C. 滑块的加速度为 D. 滑块在A、B间的平均速度为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.滑块经过A时的速度为
经过B时的速度为
选项AB错误;
D.滑块在A、B间的平均速度为
选项D错误;
C.由
得,滑块的加速度为
选项C正确。
故选C。
8. 某物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D依次是其轨迹上的四个点,测得,,,且该物体通过AB、BC、CD所用的时间相等,则OA间的距离为( )
A. 3m B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设物体通过AB、BC、CD所用的时间为T,则物体的加速度为
B点的速度
则
则
故选D。
二、多选题(每题4分,选对而不全得2分,有选错得0分,共20分)
9. 下列关于参考系的说法正确的是( )
A. 研究任何物体的运动,都要选别的物体为参考系
B. 研究某物体的运动时,必须选特定的物体为参考系
C. 参考系就是绝对不动的物体
D. 一个物体相对于一个参考系是静止的,相对于另一个参考系不一定是静止的
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】一个物体是否运动,以及做何种运动,都是相对于别的物体来说的,因此,研究任何物体的运动,都要选取别的物体为参考系,而且参考系可以任意选取,一个物体相对于不同的参考系,位置是否变化及如何变化,都可能不同,选项AD正确,BC错误。
故选AD。
10. 在下面所说的物体运动情况中,下列说法正确的是( )
A. 物体加速度不变,速度可能为0 B. 物体加速度为负,速度一定减小
C. 物体加速度在增大,速度可能减小 D. 物体加速度在减小,速度不变
【答案】AC
【解析】
【详解】AD.加速度是描述速度变化的物理量,所以物体只要有加速度,速度一定变化,静止物体加速度为0保持不变,故 A正确,D错误;
B.物体加速度为负,如果速度也为负,则速度方向与加速度方向相同,物体速度增大,故B错误;
C.物体加速度在增大,如果加速度方向与速度方向相反,则物体的速度减小,故C正确。
故选AC。
11. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=3t+t2(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4m/s
C. 任意相邻的1s内位移差都是1m
D. 任意1s内的速度增量都是2m/s
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A.由质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=3t+t2可知,第1s内的位移是
故A正确;
B.前2s内的位移为
前2s内的平均速度是
故B错误;
C.由位移x与时间t的关系为x=3t+t2可求得加速度为
任意相邻的1s内位移差都是
故C错误;
D.任意1s内的速度增量都是
故D正确。
故选AD。
12. 甲、乙两辆赛车从同一地点沿同一平直公路行驶,它们的速度图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲乙加速时,甲车的加速度大于乙车的加速度
B. 20s时,甲乙两车相距最远
C. 40s时,甲乙两车速度相等且相距900m
D. 60s时,甲车在乙车的前方
【答案】CD
【解析】
【详解】A.速度时间图像斜率表示加速度,根据图像可知,甲加速时的加速度小于乙加速时的加速度, A错误;
B.40s之前甲的速度大于乙的速度,40s后甲的速度小于乙的速度,所以40s时,甲乙相距最远, B错误;
C.根据图像可知,40s时,甲乙两车速度相等都为40m/s,甲的位移,
乙的位移
所以甲乙相距
C正确;
D.图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,由图像可知60s时,甲的位移大于乙的位移,所以甲车在乙车前方,D正确。
故选CD。
13. 如图所示,一小滑块(可视为质点)沿足够长的光滑斜面以初速度v向上做匀变速直线运动,依次经A、B、C、D到达最高点E,然后又以相同的加速度从E点回到A点,已知 AB=BD, BC=1m,滑块在上滑过程中从A到C和从C到D所用的时间相等,滑块两次经过A点的时间为 16s,两次经过D点的时间为 8s.则( )
A. 通过A点的速率为8 m/s
B. 通过B点的速率为 m/s
C. 通过C点的速率为6 m/s
D. CD:DE=5:4
【答案】BD
【解析】
【详解】A.滑块两次经过A点的时间为16s,两次经过D点的时间为8s,根据对称性知,滑块从A到E的时间为8s,同理,滑块从D到E的时间为4s,则A到D的时间为4s,因为A到C和C到D的时间相等,均为2s,根据xCD−xAC=aT2得,加速度
采用逆向思维,则通过A点的速率vA=at1=0.5×8m/s=4m/s,故A错误;
BC.C点的速率
vC=vA+at2=4-0.5×2m/s=3m/s
根据速度位移公式得,
vC2−vB2=2axBC
解得
故B正确,C错误;
D.D点的速率
vD=at′=0.5×4m/s=2m/s
则CD间的距离
DE间的距离
则CD:DE=5:4,故D正确;
故选BD。
三、实验题(每空2分,共20分)
14. 某同学进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验时。
(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有_____(填选项代号)。
A. 电压可调的直流电源 B. 天平 C. 刻度尺 D. 秒表
(2)实验过程中,下列做法正确的是_____。
A. 应先接通电源,在打点计时器开始打点后再释放车
B. 应先释放小车,再接通电源开始打点
C. 释放小车,同时通电源开始打点
D. 先释放小车或先接通电源打点计时器开始打点都可以
(3)已知计时器打点的时间间隔为,该同学按打点先后顺序每隔4个点取1个计数点,得到了O、A、B、C、D等几个计数点,如图所示,用刻度尺量得、、、,打C点时纸带的速度大小为_____,该运动的加速度大小为_____(本题保留两位小数)。
(4)若实验时电源实际频率稍小于,则速度测量值_____(选填“大于”“小于”或“等于”)速度真实值。
【答案】(1)C (2)A
(3) ①. 0.25 ②. 0.40
(4)大于
【解析】
【小问1详解】
[1]使用打点计时器是需要用电压合适的交流电源;处理纸带时需要用刻度尺,而天平与秒表均不需要,故C正确,ABD错误,故选C。
【小问2详解】
[2]实验中为了在纸带上打出更多的点,为了打点的稳定,具体操作中要求先接通电源启动打点计时器然后释放小车,故A正确,BCD错误,故选A。
【小问3详解】
[1]利用匀变速直线运动的推论有
[2]根据
得
【小问4详解】
若实验后发现,实际所用交流电的频率小于50Hz,则打点周期大于0.02s,故T的代入数值偏小,根据
分析可知速度测量值大于真实值。
15. 频闪摄影是研究运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某兴趣小组为研究自由落体运动,拍摄了如图所示的小钢球自由下落过程的频闪照片,频闪仪每隔0.04s闪光一次。照片中的数字是小球距起落点的距离。
(1)兴趣小组的同学在实验时没有记录照片中数字的单位,你认为这些数字的单位应该是___________。(选填“mm”“cm”或“m”)
(2)在明确好单位后,兴趣小组的同学设计了如下表格,记录小球的运动过程,请你将表格补充完整。
位置
O
A
B
C
D
E
位置坐标
0
0.8
3.2
7.1
12.5
19.6
瞬时速度(m/s)
0
0.40
____
116
1.56
/
(3)兴趣小组的同学根据表格中的数据绘制图像,已完成了一部分,请你将该图像补充完整。___________
(4)根据绘制的图像,得出当地重力加速度大小为___________ m/s2.(结果保留两位有效数字) 。
(5)请你列举一条本实验测量重力加速度可能导致实验误差的原因___________。
【答案】 ①. cm ②. ③. ④. ⑤. 空气阻力或测量误差
【解析】
【详解】(1)[1]由自由落体运动规律
可算出小球在最初的0.04s内下落的高度约为0.008m,所以图中数字的单位应该是cm;
(2)[2]B位置的瞬时速度是A到C过程的平均速度,则有
(3)[3]图像补充如下
(4)[4]由图像斜率表示重力加速度可得
(5)[5] 测出的重力加速度值小于实际值,原因可能是空气阻力或测量误差等。
四、解答题(第16题10分,第17题12分,第18题14分,共36分)
16. 如图所示,一质点沿半径为r=100m的圆周自A点出发,逆时针运动2s,运动圆周到达B点,求:
(1)质点的位移和路程;
(2)质点的平均速度的大小和平均速率。
【答案】(1)141m,417m;(2)70.5m/s,235.5m
【解析】
【详解】(1)质点的位移为
位移方向由A指向B
质点的路程为
(2)质点的平均速度为
质点的平均速率为
17. 某跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面处离开悬停的飞机后先自由下落,然后打开降落伞,伞张开后运动员做匀减速运动,到达地面时速度,实现安全着陆。求:
(1)运动员打开降落伞时的速度大小;
(2)运动员打开降落伞后做匀减速运动的加速度大小;
(3)运动员从离开飞机到安全着陆的总时间。
【答案】(1)40m/s;(2)8m/s2;(3)8.5s
【解析】
【详解】(1)运动员打开降落伞时的速度大小为
(2)运动员打开伞后做匀减速运动位移为
运动员打开降落伞后做匀减速运动的加速度大小为
(3)运动员做自由落体运动的时间为
运动员打开降落伞后做匀减速运动的时间为
运动员从离开飞机到安全着陆的总时间为
18. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图,汽车以15 m/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20 s缴费后,再加速至15 m/s行驶;如果过ETC通道,需要在中心线前方10 m处减速至5 m/s,匀速到达中心线后,再加速至 15 m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1 m/s2,求:
(1)汽车进入人工收费通道,减速到0所用的时间;
(2)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。
(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)15s;(2)225m;(3)27s
【解析】
【详解】(1)汽车进入人工收费通道,减速到0所用的时间为
(2)汽车过人工收费通道,从收费前减速到速度减为0通过的位移为
汽车缴费后再加速至15 m/s通过的位移为
则汽车从收费前减速开始,到收费后加速结束,总共通过的路程为
(3)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,总共所用时间为
汽车通过ETC通道时,速度减速至所用时间为
减速过程通过的位移为
以通过位移所用时间为
从加速至所用时间为
加速过程通过的位移为
以上三个过程汽车通过的位移一共为
则有
可知汽车通过ETC通道时,通过路程为所用的总时间为
汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间为
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