内容正文:
宜春一中2024-2025学年度第一学期高一年级期中考试
物理试卷
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 昌赣高铁北起南昌市,南抵赣州市,正线全长416千米,设计速度(最高运行速度)为350km/h,是国家《中长期铁路网规划》“八纵八横”高速铁路大通道——京港高铁的重要组成部分。乘坐G2725次高铁列车,上午从南昌西站出发,最快只需1h45min可到达赣州西站。下列说法正确的是( )
A. “”为时刻,“1h45min”为时间间隔
B. “416km”为G2725高铁列车行驶的位移
C. 研究G2725次高铁列车通过赣州赣江特大桥的时间可以把列车看作质点
D. G2725次高铁列车通过隧道时,以列车为参考系,隧道是静止的
【答案】A
【解析】
【详解】A.时刻是时间轴上的一个点,时间间隔为时间轴上的一段,故“”为时刻,“1h45min”为时间间隔,故A正确;
B.416km是列车实际行驶轨迹的长度,为路程,不是位移,故B错误;
C.由于列车长度与大桥长度相差不是很大,故在研究列车过桥时间时,不能把列车看作质点,故C错误;
D.以运动的列车为参考系,隧道是运动的,故D错误。
故选A。
2. 下列各组物理量中,都是矢量的是( )
A. 位移、时间、速度 B. 速度、路程、加速度
C. 路程、温度、位移 D. 加速度、速度变化量、速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.位移、速度都是矢量,时间是标量,故A错误;
B.速度、加速度都是矢量,路程是标量,故B错误;
C.位移是矢量,路程、温度都是标量,故C错误;
D.加速度、速度变化量、速度都是矢量,既有大小又有方向,故D正确。
故选D。
3. 某中学一生物小组同学研究蚂蚁的活动情况时发现,在蚂蚁的活动区域中有一块形似正方体的小土块,如图所示。一只小蚂蚁从该正方体的A点出发,沿着棱AB、BC,再沿对角线到达点,设正方体的棱长为1cm,则该过程中这只小蚂蚁的位移大小和路程s分别为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,这只小蚂蚁的路程为
位移的大小为初末位置有向线段的长度,故这只小蚂蚁的位移大小为
故选B。
4. 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】A
【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A正确,B错误;
C.刹车后2s末的速度为
故C错误;
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。
故选A。
5. 甲、乙两车在同一直线上运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲车的速度随时间增大
B. 时刻两车速度相等
C. 时间内乙车在甲车前面
D. 时间内乙车的速度总是大于甲车的速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.图像的斜率表示车的运动速度,甲车的斜率没有变化,则甲车的速度一直不变,故A错误;
B.时刻两车相遇,斜率不相等,速度不相等,故B错误;
C.时间内,乙的位置坐标大一些,则乙车的位置在甲车正方向前面,故C正确;
D.从斜率上看,时间内乙车的速度先大于甲车的速度,然后时间内乙车的速度小于甲车的速度,故D错误。
故选C。
6. 伽利略从“自然界总是习惯于运用最简单和最容易的手段”的信念出发,通过猜想、推导,然后通过斜面实验并合理外推,得出正确的落体运动规律。下列关于伽利略的斜面实验说法正确的是( )
A. 伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下,减小了铜球受到的重力,使得运动得时间更长,便于测量
B. 伽利略对自由落体运动研究的过程主要是:提出问题—做出猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论
C. 伽利略通过斜面实验直接验证了自由落体运动中物体速度与时间成正比的猜想
D. 伽利略对斜面倾角为90°的情况进行了测量并得出结论
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于落体运动的时间太短,伽利略无法直接测量,他通过利用斜面实验冲淡重力作用,将运动时间延长,但是没有减小铜球的重力,故A错误;
B.伽利略对自由落体运动研究的过程主要是:提出问题—做出猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论,故B正确;
C.由于当时条件有限,不能直接准确的测量速度,所以伽利略猜想若物体速度与时间成正比,则物体的位移时间的平方成正比,所以伽利略是通过斜面实验间接验证了自由落体运动中物体速度与时间成正比的猜想,故C错误;
D.伽利略是不断增大斜面倾角,通过实验规律,合理外推斜面倾角为90°的情况从而得出结论,故D错误。
故选B。
7. 大明洪武二十三年,有一位叫陶成道的官员。他命令仆人把自己的椅子捆绑在47个“钻天猴”上,自己坐在椅子上,并命令仆人点燃引线,最终为航天事业献出了自己宝贵的生命。如果已知“钻天猴”点火后做匀加速直线运动,点火后6秒末燃料耗尽,且点火后前2s的位移是10m,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 燃料耗尽前的加速度是10m/s2 B. 燃料耗尽时的速度为30m/s
C. “钻天猴”燃料耗尽时离地高度为100m D. “钻天猴”最终离地最大高度为100m
【答案】B
【解析】
【详解】A.设前2秒的位移为x2,加速度为a,故有
即
解得
故A错误;
B.设6秒末的速度为v,有
故B正确;
C.设6s内位移为x6,故有
得
故C错误;
D.6秒后,“钻天猴”做竖直上抛运动,竖直上抛运动的上升最大高度为h,“钻天猴”整个运动过程中的最大高度为H,则有
解得
故D错误。
故选B。
二、多选题(每小题6分,共18分)
8. 一物体做匀变速直线运动,某时刻物体的速度大小为5m/s,2s后速度的大小为9m/s,则以下说法中有可能的是( )
A. 物体速度的变化量大小为4m/s B. 物体速度的变化量大小为8m/s
C. 物体的加速度大小为2m/s2 D. 物体的加速度大小为7m/s2
【答案】ACD
【解析】
【详解】AC.以初速度方向为正方向,若2s末速度与初速度方向相同,则速度的变化量
此时的加速度为
故AC正确;
BD.若2s末速度与初速度方向相反,则速度的变化量
则加速度为
结合上述可知,故B错误,D正确。
故选ACD。
9. 一质点沿x轴做直线运动,其图像如图所示。质点在时位于处,开始沿x轴正向运动。则( )
A. 时的加速度大于时的加速度
B. 在0~5s内质点的平均速度为4.2m/s
C. 当时,质点在x轴上的位置为
D. 第1s内的运动方向与第5s内的运动方向相反
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据图像的斜率表示的加速度,可知时的加速度为
时的加速度为
可知时的加速度小于时的加速度,故A错误;
B.根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知0~5s内质点的位移为
则在0~5s内质点的平均速度为
故B正确;
C.由于质点在时位于处,0~5s内质点的位移为,则当时,质点在x轴上的位置为,故C正确;
D. 根据图像可知第1s内的运动方向与第5s内的运动方向相同,均为正方向,故D错误。
故选BC。
10. 小明同学乘坐动车时发现,车道旁每隔相同距离会有一根为动车组输电的电线杆,夕阳照射下电线杆会在前行车厢内留下一个个的阴影,于是他将手机平放在车的窗台上,利用手机内置的光传感器测量动车向正北方向前行时,光照强度随时间的变化曲线如下图所示。查阅资料可知每两根电线杆的间隔为,则下列说法正确的是( )
A. 动车做减速运动 B. 内动车做匀加速运动
C. 内动车平均速率为 D. 时动车速率为
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.由图像可知,动车做加速运动,内动车做匀速运动。故AB错误;
CD.内动车平均速率为
时动车速率为
故CD正确。
故选CD。
三、实验题(共16分,每空2分)
11. 利用如图甲所示的装置测量重物做自由落体运动的加速度。
(1)注意事项如下:
a.电磁打点计时器使用低压交流电源;
b.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上;
c.开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止;
d.应先____________(填“释放纸带”或“接通电源”)。
(2)某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带,取其中一段清晰的点,每隔一个点标出计数点,如图乙所示。测出相邻计数点间的距离分别为,已知实验所用交流电的打点周期。
a.打点计时器的计数点的时间间隔为_________s;
b.重物做自由落体运动的加速度大小的表达式为__________(用和T表示)。
【答案】(1)接通电源
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
为了更加充分利用纸带,需要先接通电源,等打点稳定后再释放纸带。
【小问2详解】
[1]每隔一个点标出计数点,打点计时器的计数点的时间间隔为
[2]由逐差法可得,重物做自由落体运动的加速度大小的表达式为
12. 某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。并记录了相关数据,如图甲所示,每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出。
(1)(不定项选择)所用实验器材选用电火花计时器(含纸带、墨粉盘)、一端附有定滑轮的导轨、小车、细绳、钩码、导线及开关外,还必须需要的器材有( )
A. 220 V交流电源 B. 3节1.5 V干电池
C. 刻度尺 D. 秒表
(2)关于此实验操作步骤,下列说法错误的是( )
A. 在释放小车前,小车应停在远离打点计时器那一端
B. 小车拉动纸带的方向应与两限位孔的连线平行
C. 处理纸带时,可以舍弃点迹密集的点,只利用点迹清晰,间隔适当的一部分进行测量
(3)计算的瞬时速度vD = ______m/s;(保留三位有效数字)
位置
B
C
D
E
F
速度/(m⋅s−1)
0.400
0.479
0.640
0.721
(4)以A点为计时起点,请在坐标图乙中画出小车的v − t图线。______
(5)根据所画出的小车的v − t图线计算出小车的加速度a = ______m/s2。(保留两位有效数字)
【答案】(1)AC (2)A
(3)0.560 (4)
(5)0.80##0.79##0.81
【解析】
【小问1详解】
AB.电火花计时器需要用220 V交流电源为其供电,而不是干电池,故A正确,B错误;
C.实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离,故C正确;
D.打点计时器本身就是一种计时仪器,不需要秒表,故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
A.在释放小车前,为充分利用纸带,避免纸带上出现大量的空白段落,小车应停在靠近打点计时器处,故A错误,符合题意;
B.为了减小限位孔与纸带之间的阻力,小车拉动纸带的方向应与两限位孔的连线平行,故B正确,不符合题意;
C.为了减小误差,处理纸带时,可以舍弃点迹密集的点,只利用点迹清晰,间隔适当的一部分进行测量,故C正确,不符合题意。
故选A。
【小问3详解】
匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则有
【小问4详解】
根据表格中的数据,在坐标纸上描点,用直线连接,使点迹均匀分布在直线两侧,如图所示
【小问5详解】
v − t图线斜率表示加速度,则有
四、解答题(3小题,共38分)
13. 2004年,中国正式开展月球探测工程,并命名为“嫦娥工程”。2020年12月17日,“嫦娥五号”返回器携带月壤样品凯旋,极大地提升了中国的国际影响力。现有一小球从离月球表面某一高度自由下落,在空间下落的时间为12s,若物体在月球表面自由下落的规律与在地球表面自由下落规律相同,且月球表面的重力加速度为地球表面的重力加速度的,取地球表面的重力加速度大小g=10m/s2,求小球:
(1)小球释放时离月球表面的高度;
(2)小球的落到月球表面时速度的大小;
(3)自开始下落计时,最后3s内下落的高度。
【答案】(1)120m
(2)20m/s (3)52.5m
【解析】
【小问1详解】
小球做竖直方向的匀变速直线运动,取竖直向下为正方向,根据位移公式有
其中
解得
H=120m
【小问2详解】
根据速度公式有
v=at
解得
v=20m/s
【小问3详解】
前9s内小球下落的高度
则最后3s内小球下落的高度
结合上述解得
14. 图为酒店送货机器人。一次送货,机器人沿直走廊送货到30m远的客房,机器人从静止开始做匀加速直线运动,2s时速度达到1.2m/s,然后做匀速直线运动,距离客房2.4m时开始做匀减速直线运动,到达客房门口恰好停止。求:
(1)匀加速阶段的加速度大小;
(2)匀减速阶段的平均速度;
(3)此次送货的时间。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设机器人匀加速阶段的加速度大小为,则有
(2)设机器人匀减速运动的平均速度为,则有
(3)设匀加速运动的位移为,匀速运动的位移为,匀减速运动的位移为,则有
则匀速运动的时间为
匀减速运动的时间为
此次送货的时间为
15. 两同学用安装有蓝牙设备的玩具小车A、B进行实验,两车均可视为质点,如图所示,时,A、B两车同时沿两条相距的平行直线轨道从同一起跑线向同一方向运动,A车始终以的速度做匀速直线运动;B车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动,6s后开始做匀速直线运动,已知两蓝牙小车自动连接的最大距离。
(1)求1s末两车的距离;
(2)求两车第一次刚好断开连接瞬间B车的速度大小;
(3)整个运动过程中,求两车能够保持连接的总时间。
【答案】(1)7.5m
(2)2m/s (3)18s
【解析】
【小问1详解】
1s末,A车前进的距离
B车前进的距离
此时两车的距离
联立解得
【小问2详解】
第一次刚好断开连接时,两车的距离刚好为L,即
此时,A车前进的距离
B车前进的距离
联立解得
根据速度时间关系
联立解得
【小问3详解】
第一次连接时间为
再次连接时,A车在前
此时,A车前进的距离
设,B车匀速的速度
B车前进的距离
联立解得
再次断开连接时,B车在前
此时,A车前进的距离
B车前进的距离
联立解得
第二次连接所持续的时间
整个运动过程中,两车保持连接的总时间
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宜春一中2024-2025学年度第一学期高一年级期中考试
物理试卷
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 昌赣高铁北起南昌市,南抵赣州市,正线全长416千米,设计速度(最高运行速度)为350km/h,是国家《中长期铁路网规划》“八纵八横”高速铁路大通道——京港高铁的重要组成部分。乘坐G2725次高铁列车,上午从南昌西站出发,最快只需1h45min可到达赣州西站。下列说法正确的是( )
A. “”为时刻,“1h45min”为时间间隔
B. “416km”为G2725高铁列车行驶的位移
C. 研究G2725次高铁列车通过赣州赣江特大桥的时间可以把列车看作质点
D. G2725次高铁列车通过隧道时,以列车为参考系,隧道是静止的
2. 下列各组物理量中,都是矢量的是( )
A. 位移、时间、速度 B. 速度、路程、加速度
C. 路程、温度、位移 D. 加速度、速度变化量、速度
3. 某中学一生物小组同学研究蚂蚁的活动情况时发现,在蚂蚁的活动区域中有一块形似正方体的小土块,如图所示。一只小蚂蚁从该正方体的A点出发,沿着棱AB、BC,再沿对角线到达点,设正方体的棱长为1cm,则该过程中这只小蚂蚁的位移大小和路程s分别为( )
A. B.
C. D.
4. 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
5. 甲、乙两车在同一直线上运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲车的速度随时间增大
B. 时刻两车速度相等
C. 时间内乙车在甲车前面
D. 时间内乙车的速度总是大于甲车的速度
6. 伽利略从“自然界总是习惯于运用最简单和最容易的手段”的信念出发,通过猜想、推导,然后通过斜面实验并合理外推,得出正确的落体运动规律。下列关于伽利略的斜面实验说法正确的是( )
A. 伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下,减小了铜球受到的重力,使得运动得时间更长,便于测量
B. 伽利略对自由落体运动研究的过程主要是:提出问题—做出猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论
C. 伽利略通过斜面实验直接验证了自由落体运动中物体速度与时间成正比的猜想
D. 伽利略对斜面倾角为90°的情况进行了测量并得出结论
7. 大明洪武二十三年,有一位叫陶成道的官员。他命令仆人把自己的椅子捆绑在47个“钻天猴”上,自己坐在椅子上,并命令仆人点燃引线,最终为航天事业献出了自己宝贵的生命。如果已知“钻天猴”点火后做匀加速直线运动,点火后6秒末燃料耗尽,且点火后前2s的位移是10m,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 燃料耗尽前的加速度是10m/s2 B. 燃料耗尽时的速度为30m/s
C. “钻天猴”燃料耗尽时离地高度为100m D. “钻天猴”最终离地最大高度为100m
二、多选题(每小题6分,共18分)
8. 一物体做匀变速直线运动,某时刻物体的速度大小为5m/s,2s后速度的大小为9m/s,则以下说法中有可能的是( )
A. 物体速度的变化量大小为4m/s B. 物体速度的变化量大小为8m/s
C. 物体的加速度大小为2m/s2 D. 物体的加速度大小为7m/s2
9. 一质点沿x轴做直线运动,其图像如图所示。质点在时位于处,开始沿x轴正向运动。则( )
A. 时的加速度大于时的加速度
B. 在0~5s内质点的平均速度为4.2m/s
C. 当时,质点在x轴上的位置为
D. 第1s内的运动方向与第5s内的运动方向相反
10. 小明同学乘坐动车时发现,车道旁每隔相同距离会有一根为动车组输电的电线杆,夕阳照射下电线杆会在前行车厢内留下一个个的阴影,于是他将手机平放在车的窗台上,利用手机内置的光传感器测量动车向正北方向前行时,光照强度随时间的变化曲线如下图所示。查阅资料可知每两根电线杆的间隔为,则下列说法正确的是( )
A. 动车做减速运动 B. 内动车做匀加速运动
C. 内动车平均速率为 D. 时动车速率为
三、实验题(共16分,每空2分)
11. 利用如图甲所示的装置测量重物做自由落体运动的加速度。
(1)注意事项如下:
a.电磁打点计时器使用低压交流电源;
b.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上;
c.开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止;
d.应先____________(填“释放纸带”或“接通电源”)。
(2)某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带,取其中一段清晰的点,每隔一个点标出计数点,如图乙所示。测出相邻计数点间的距离分别为,已知实验所用交流电的打点周期。
a.打点计时器的计数点的时间间隔为_________s;
b.重物做自由落体运动的加速度大小的表达式为__________(用和T表示)。
12. 某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。并记录了相关数据,如图甲所示,每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出。
(1)(不定项选择)所用实验器材选用电火花计时器(含纸带、墨粉盘)、一端附有定滑轮的导轨、小车、细绳、钩码、导线及开关外,还必须需要的器材有( )
A. 220 V交流电源 B. 3节1.5 V干电池
C. 刻度尺 D. 秒表
(2)关于此实验操作步骤,下列说法错误的是( )
A. 在释放小车前,小车应停在远离打点计时器那一端
B. 小车拉动纸带的方向应与两限位孔的连线平行
C. 处理纸带时,可以舍弃点迹密集的点,只利用点迹清晰,间隔适当的一部分进行测量
(3)计算的瞬时速度vD = ______m/s;(保留三位有效数字)
位置
B
C
D
E
F
速度/(m⋅s−1)
0.400
0.479
0.640
0.721
(4)以A点为计时起点,请在坐标图乙中画出小车的v − t图线。______
(5)根据所画出的小车的v − t图线计算出小车的加速度a = ______m/s2。(保留两位有效数字)
四、解答题(3小题,共38分)
13. 2004年,中国正式开展月球探测工程,并命名为“嫦娥工程”。2020年12月17日,“嫦娥五号”返回器携带月壤样品凯旋,极大地提升了中国的国际影响力。现有一小球从离月球表面某一高度自由下落,在空间下落的时间为12s,若物体在月球表面自由下落的规律与在地球表面自由下落规律相同,且月球表面的重力加速度为地球表面的重力加速度的,取地球表面的重力加速度大小g=10m/s2,求小球:
(1)小球释放时离月球表面的高度;
(2)小球的落到月球表面时速度的大小;
(3)自开始下落计时,最后3s内下落的高度。
14. 图为酒店送货机器人。一次送货,机器人沿直走廊送货到30m远的客房,机器人从静止开始做匀加速直线运动,2s时速度达到1.2m/s,然后做匀速直线运动,距离客房2.4m时开始做匀减速直线运动,到达客房门口恰好停止。求:
(1)匀加速阶段的加速度大小;
(2)匀减速阶段的平均速度;
(3)此次送货的时间。
15. 两同学用安装有蓝牙设备的玩具小车A、B进行实验,两车均可视为质点,如图所示,时,A、B两车同时沿两条相距的平行直线轨道从同一起跑线向同一方向运动,A车始终以的速度做匀速直线运动;B车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动,6s后开始做匀速直线运动,已知两蓝牙小车自动连接的最大距离。
(1)求1s末两车的距离;
(2)求两车第一次刚好断开连接瞬间B车的速度大小;
(3)整个运动过程中,求两车能够保持连接的总时间。
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