内容正文:
2024级高一第一学期阶段考试物理科试卷
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.)
1. 2023年5月30日,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成功发射。图中所示的是火箭上升和此过程中航天员在舱内的情境,下列说法正确的是( )
A. 以地面为参照物,发射塔是运动的 B. 以发射塔为参照物,火箭是静止的
C. 以舱内的航天员为参照物,火箭是静止的 D. 以舱内的航天员为参照物,发射塔是静止的
2. 我国游泳运动员潘展乐在2024年巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中赢得冠军,决赛中潘展乐在 50米长的泳池中游一个来回,前50米用时22.28秒,后50米用时24.12秒,总成绩为46.40秒,打破世界纪录。下列说法正确的是( )
A. “100米”指的是位移
B. “46.40秒”表示时刻
C. 潘展乐前50米的平均速度小于后50米的平均速度
D. 全程的平均速度是0
3. 北京时间2024年7月31日,巴黎奥运会跳水女子双人10米跳台决赛,中国选手全红婵/陈芋汐以总分359.10分的绝对优势获得金牌。在比赛过程中,下列说法正确的是( )
A. 裁判评分时可以将全红婵看作质点
B. 起跳瞬间全红婵的速度和加速度都为0
C. 全红婵在空中的加速度与入水后加速度相同
D. 全红婵在空中的速度变化量与入水后的速度变化量不同
4. 钢架雪车运动是第十四届全国冬季运动会项目。运动中运动员需要俯身平贴在雪橇上,以俯卧姿态滑行。若某次运动员练习结束时,恰好停在终点,且减速过程视为匀减速直线运动。若运动员匀减速运动时间为t,其中前时间内的位移为x,则全程的平均速度为( )
A. B. C. D.
5. 如图为一物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 质点在3s时的加速度大于在5s时的加速度
B. 在0~5s内,质点的位移为2m
C. 2s末,质点的速度和加速度均为零
D. 5s时刻前后瞬间,质点的速度方向和加速度方向都没有发生变化
6. 初速度为12m/s的汽车在平直公路上做匀减速直线运动直到停止,开始减速后经过2s速度减小到8m/s,则开始减速后10s内的位移大小是( )
A. 20m B. 32m C. 36m D. 40m
7. 高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区,ETC天线用了0.2s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.6s,刹车的加速度大小为,则该ETC通道的长度约为( )
A. 4.2m B. 6.0m C. 7.8m D. 8.4m
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,至少有两项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)
8. 在自由落体运动的研究中,伽利略做出了巨大的贡献,下列说法正确的是( )
A. 伽利略通过小球在倾角为90°的斜面上运动的真实实验得出了自由落体的规律
B. 伽利略设计了“冲淡”重力的方法,就是更换成质量更轻的小球做实验
C. 伽利略采用的是斜面实验与合理推理相结合的方法
D. 伽利略通过数学运算得出斜面实验中物体的位移与时间的平方成正比
9. 截止2021年12月5日,我国全海深潜载人潜水器“奋斗者”号共实现了21次万米载人深潜,最大作业深度达到10909米。在某次海试中,潜水器做直线运动,加速度方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小至零,则此过程中,该潜水器( )
A. 位移一直在增大,当加速度减小至零时,位移继续增大
B. 位移一直在增大,直到加速度零后,位移不再变化
C. 速度逐渐减小,当加速度减小至零时,速度达到最小值
D. 速度逐渐增大,当加速度减小至零时,速度达到最大值
10. 如图为港珠澳大桥上四段110m的等跨钢箱连续梁桥,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t,则( )
A. 通过be段的时间为2t
B. ae段的平均速度等于b点的瞬时速度
C. 该汽车的加速度为
D. 通过de段的时间为
三、非选择题(本题共4小题,共54分.考生根据要求作答)
11. 某同学用如图1所示装置研究小车运动的速度随时间变化的规律。
(1)电火花计时器所接的电源应为______V的________(填“交流”或“直流”)电源。
(2)本实验需要的器材有 。(填写选项前对应的字母)
A. 天平 B. 刻度尺 C. 秒表 D. 弹簧测力计
(3)下列实验操作中正确的是 。(填写选项前对应的字母)
A. 调节定滑轮的高度使细线与长木板平行
B. 释放小车前,应让小车摆放在长木板的中央
C. 先释放小车,后接通电源
D. 用刻度尺测量纸带上两点间距离时,应移动刻度尺分别测量每段长度
(4)实验打出的纸带如图2所示,图上各点为计数点,相邻两计数点间还有四个计时点未标出,计时器所接电源的频率为,根据打出的纸带算出打B点时小车的速度_______,小车运动的加速度______(结果均保留3位有效数字)。
(5)该同学想利用图2的纸带研究小车运动的位移随时间变化的规律,测量出各计数点离O的距离作为位移S,画出位移-时间图线,由图线可知位移S随时间t的变化是_____(填“线性”或“非线性”)关系;若想绘制的图线是一条直线,则应绘制________图
A. B. C. D.
12. 中国科学院力学研究所建有一微重力落塔(如图所示),它是我国自行研制的地基微重力实验设施,落塔配有先进的测量、监测与控制设备。现将塔内做成真空环境,控制设备在离地面80m的空中自由释放一个小球,取。求:
(1)小球在空中运动时间;
(2)小球落地前最后时段内位移大小;
(3)小球落地前最后时段内的平均速度大小。
13. 上海中心大厦是亚洲第一、世界第二高楼,塔内拥有世界上运行速度最快电梯。若某游客从一楼电梯大厅乘电梯上升H=540m到达上球体主观光层,电梯启动时匀加速上升,加速度大小a1=1.8m/s2,达到最大速度v=18m/s后匀速运动,制动时匀减速上升,加速度大小a2=0.9m/s2。求:
(1)电梯加速阶段上升的高度h1;
(2)电梯上行所用的总时间T。
14. 汕头气象台2024年3月6日发布大雾黄色预警,交警提示雨雾天气开车出行注意保持安全车距。期间在同一直线车道上,甲车和乙车正同向匀速行驶,甲车在乙车前方距离为d的位置。已知甲车匀速行驶的速度v1=10m/s,乙车匀速行驶的速度v2=14m/s。0时刻,甲车发现前方有险情立即刹车,刹车的加速度为a1=1m/s2,为避免两车相撞,后乙车也开始刹车,刹车的加速度为a2=2m/s2,求:
(1)在哪个时刻两车速度相同?
(2)要使两车不相撞,则d需要满足什么条件?
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2024级高一第一学期阶段考试物理科试卷
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.)
1. 2023年5月30日,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成功发射。图中所示的是火箭上升和此过程中航天员在舱内的情境,下列说法正确的是( )
A. 以地面为参照物,发射塔是运动的 B. 以发射塔为参照物,火箭是静止的
C. 以舱内的航天员为参照物,火箭是静止的 D. 以舱内的航天员为参照物,发射塔是静止的
【答案】C
【解析】
【详解】A.以地面为参照物,发射塔的位置不变,是静止的,故A错误;
B.以发射塔为参照物,火箭的位置不断变化,是运动的,故B错误;
C.以舱内的航天员为参照物,火箭位置不变,是静止的,故C正确;
D.以舱内的航天员为参照物,发射塔位置不断变化,是运动的,故D错误。
故选C。
2. 我国游泳运动员潘展乐在2024年巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中赢得冠军,决赛中潘展乐在 50米长的泳池中游一个来回,前50米用时22.28秒,后50米用时24.12秒,总成绩为46.40秒,打破世界纪录。下列说法正确的是( )
A. “100米”指是位移
B. “46.40秒”表示时刻
C. 潘展乐前50米的平均速度小于后50米的平均速度
D. 全程的平均速度是0
【答案】D
【解析】
【详解】A.位移为初末位置的直接连线,而题中50米长的泳池,100米指的是路程,A错误;
B.总用时46.40秒为时间,B错误;
C.根据平均速度的公式可知,时间越短,平均速度越大,C错误;
D.对于全程,运动员的位移为0,回到了出发点,根据平均速度的公式可知,全局的平均速度为0,D正确。
故选D。
3. 北京时间2024年7月31日,巴黎奥运会跳水女子双人10米跳台决赛,中国选手全红婵/陈芋汐以总分359.10分的绝对优势获得金牌。在比赛过程中,下列说法正确的是( )
A. 裁判评分时可以将全红婵看作质点
B. 起跳瞬间全红婵速度和加速度都为0
C. 全红婵在空中的加速度与入水后加速度相同
D. 全红婵在空中的速度变化量与入水后的速度变化量不同
【答案】D
【解析】
【详解】A.裁判评分时,全红婵的形状大小不能忽略不计,不可以将全红婵看作质点,故A错误;
B.起跳瞬间全红婵的速度为0,加速度不为0,故B错误;
C.全红婵在空中的加速度为重力加速度,入水后还受到水的阻力,加速度不是重力加速度,故C错误;
D.全红婵在空中的速度变化量方向向下,入水后的速度变化量方向向上,故D正确。
故选D。
4. 钢架雪车运动是第十四届全国冬季运动会的项目。运动中运动员需要俯身平贴在雪橇上,以俯卧姿态滑行。若某次运动员练习结束时,恰好停在终点,且减速过程视为匀减速直线运动。若运动员匀减速运动时间为t,其中前时间内的位移为x,则全程的平均速度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】匀减速运动时间为,其中前时间内的位移为,根据反向初速度为零匀加速比例关系可知将总时间分成4份,位移比为,则有
解得
全程的平均速度为
故选C。
5. 如图为一物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 质点在3s时的加速度大于在5s时的加速度
B. 在0~5s内,质点的位移为2m
C. 2s末,质点的速度和加速度均为零
D. 5s时刻前后瞬间,质点的速度方向和加速度方向都没有发生变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图像的斜率绝对值表示加速度大小,所以质点在3s时的加速度小于在5s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,可知在0~5s内,质点的位移为
故B正确;
C.2s末,质点的速度为零,加速度不为零,故C错误;
D.5s时刻前后瞬间,质点的速度方向改变,加速度方向不变,故D错误。
故选B。
6. 初速度为12m/s的汽车在平直公路上做匀减速直线运动直到停止,开始减速后经过2s速度减小到8m/s,则开始减速后10s内的位移大小是( )
A. 20m B. 32m C. 36m D. 40m
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由题可知,汽车的加速度大小为
汽车停止时间为
则开始减速后10s内的位移大小
故选C。
7. 高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区,ETC天线用了0.2s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.6s,刹车的加速度大小为,则该ETC通道的长度约为( )
A. 4.2m B. 6.0m C. 7.8m D. 8.4m
【答案】D
【解析】
【详解】汽车的初速度
v0=21.6km/h=6m/s
汽车匀速直线运动的位移为
刹车的位移为
该ETC通道的长度约为
故选D
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,至少有两项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)
8. 在自由落体运动的研究中,伽利略做出了巨大的贡献,下列说法正确的是( )
A. 伽利略通过小球在倾角为90°的斜面上运动的真实实验得出了自由落体的规律
B. 伽利略设计了“冲淡”重力的方法,就是更换成质量更轻的小球做实验
C. 伽利略采用的是斜面实验与合理推理相结合的方法
D. 伽利略通过数学运算得出斜面实验中物体的位移与时间的平方成正比
【答案】CD
【解析】
【详解】A.伽利略认为自由落体运动可看作物体在倾角为90°的斜面上运动,从而根据小球在斜面上运动规律,得出了自由落体运动是匀加速直线运动。故A错误;
B.为“冲淡”重力,伽利略设计用斜面来研究小球在斜面上运动的情况。故B错误;
C.伽利略采用的是斜面实验与合理推理相结合的方法。故C正确;
D.伽利略通过数学运算得出斜面实验中物体的位移与时间的平方成正比。故D正确。
故选CD。
9. 截止2021年12月5日,我国全海深潜载人潜水器“奋斗者”号共实现了21次万米载人深潜,最大作业深度达到10909米。在某次海试中,潜水器做直线运动,加速度方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小至零,则此过程中,该潜水器( )
A. 位移一直在增大,当加速度减小至零时,位移继续增大
B. 位移一直在增大,直到加速度为零后,位移不再变化
C. 速度逐渐减小,当加速度减小至零时,速度达到最小值
D 速度逐渐增大,当加速度减小至零时,速度达到最大值
【答案】AD
【解析】
【详解】潜水器的加速度方向始终与速度方向相同,则潜水器做加速运动,速度逐渐增大,当加速度大小逐渐减小至零时,速度达到最大值,然后潜水器做匀速直线运动,由于此过程中潜水器的运动方向没变,所以位移一直在增大。
故选AD。
10. 如图为港珠澳大桥上四段110m的等跨钢箱连续梁桥,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t,则( )
A. 通过be段的时间为2t
B. ae段的平均速度等于b点的瞬时速度
C. 该汽车的加速度为
D. 通过de段的时间为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由于ab段和be段位移之比为1:3,根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可知,两段时间相等,所以通过be段的时间为t,故A错误;
B.由于b点为ae的中间时刻,所以ae段的平均速度等于b点的瞬时速度,故B正确;
C.汽车在ab段有
所以
故C错误;
D.根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可得
所以
故D正确。
故选BD。
三、非选择题(本题共4小题,共54分.考生根据要求作答)
11. 某同学用如图1所示装置研究小车运动的速度随时间变化的规律。
(1)电火花计时器所接的电源应为______V的________(填“交流”或“直流”)电源。
(2)本实验需要的器材有 。(填写选项前对应的字母)
A. 天平 B. 刻度尺 C. 秒表 D. 弹簧测力计
(3)下列实验操作中正确的是 。(填写选项前对应的字母)
A. 调节定滑轮的高度使细线与长木板平行
B. 释放小车前,应让小车摆放在长木板的中央
C. 先释放小车,后接通电源
D. 用刻度尺测量纸带上两点间距离时,应移动刻度尺分别测量每段长度
(4)实验打出的纸带如图2所示,图上各点为计数点,相邻两计数点间还有四个计时点未标出,计时器所接电源的频率为,根据打出的纸带算出打B点时小车的速度_______,小车运动的加速度______(结果均保留3位有效数字)。
(5)该同学想利用图2的纸带研究小车运动的位移随时间变化的规律,测量出各计数点离O的距离作为位移S,画出位移-时间图线,由图线可知位移S随时间t的变化是_____(填“线性”或“非线性”)关系;若想绘制的图线是一条直线,则应绘制________图
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. 220 ②. 交流 (2)B (3)A
(4) ①. 0.810 ②. 1.97
(5) ①. 非线性 ②. C
【解析】
【小问1详解】
[1][2]电火花计时器所接的电源应为220V的交流电源。
【小问2详解】
本实验需要的器材有刻度尺,用来测量纸带上点迹间的距离。
故选B。
【小问3详解】
A.为了确保小车做匀变速直线运动,小车所受外力的合力必须一定,则实验中,需要调节定滑轮的高度使细线与长木板平行,故A正确;
B.为了避免纸带上出现大量的空白段落,实验中释放小车前,应让小车靠近打点计时器,故B错误;
C.为了避免纸带上出现大量的空白段落,实验中应先接通电源,后释放小车,故C错误;
D.为了减小读数的偶然误差,用刻度尺测量纸带上两点间距离时,应使刻度尺0刻线对齐第一个计数点,然后依次读出,其它计数点到该点的间距,故D错误。
故选A。
【小问4详解】
[1]由于相邻两计数点间还有四个计时点未标出,则相邻计数点之间的时间间隔为
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,则打B点时小车的速度
[2]根据逐差法,小车运动的加速度大小为
【小问5详解】
[1]设纸带上打O点速度为,则有
解得
依题意,可得
可知位移S随时间t的变化是非线性关系。
[2]由前面分析,可得
即与t为线性关系,若想绘制的图线是一条直线,则应绘制。
故选C。
12. 中国科学院力学研究所建有一微重力落塔(如图所示),它是我国自行研制的地基微重力实验设施,落塔配有先进的测量、监测与控制设备。现将塔内做成真空环境,控制设备在离地面80m的空中自由释放一个小球,取。求:
(1)小球在空中的运动时间;
(2)小球落地前最后时段内的位移大小;
(3)小球落地前最后时段内的平均速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球做自由落体运动,有
解得
【小问2详解】
小球在()时间内的位移大小为
则小球落地前最后时段内的位移大小为
【小问3详解】
小球落地前最后时段内的平均速度大小为
13. 上海中心大厦是亚洲第一、世界第二高楼,塔内拥有世界上运行速度最快的电梯。若某游客从一楼电梯大厅乘电梯上升H=540m到达上球体主观光层,电梯启动时匀加速上升,加速度大小a1=1.8m/s2,达到最大速度v=18m/s后匀速运动,制动时匀减速上升,加速度大小a2=0.9m/s2。求:
(1)电梯加速阶段上升的高度h1;
(2)电梯上行所用的总时间T。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据运动学公式,则有
可解得
【小问2详解】
根据运动学公式,在加速阶段,则有
可解得
根据运动学公式,在减速阶段,则有
可解得
又因
可解得
根据运动学公式,匀速阶段,则有
所以总时间为
14. 汕头气象台2024年3月6日发布大雾黄色预警,交警提示雨雾天气开车出行注意保持安全车距。期间在同一直线车道上,甲车和乙车正同向匀速行驶,甲车在乙车前方距离为d的位置。已知甲车匀速行驶的速度v1=10m/s,乙车匀速行驶的速度v2=14m/s。0时刻,甲车发现前方有险情立即刹车,刹车的加速度为a1=1m/s2,为避免两车相撞,后乙车也开始刹车,刹车的加速度为a2=2m/s2,求:
(1)在哪个时刻两车速度相同?
(2)要使两车不相撞,则d需要满足什么条件?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设在时刻两车速度相同,对甲车有
对乙车有
联立解得
,
【小问2详解】
在时间内,对甲车有
以乙车有
要使两车不相撞,则d需要满足
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