内容正文:
2024学年第一学期段考一
高一物理
第I卷
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,选对的得4分;第8-10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 物理的发展,科技的进步给人民生活带来很多便利,如图所示为某款出行软件给“不识路”的驾车一族提供的导航界面,下列说法正确的是( )
A. 图中推荐的三种方案位移都相同
B. 图中的“90公里”、“103公里”、“96公里”指的是位移的大小
C. 图中推荐的第一种方案驾车距离最短,则位移大小等于路程
D. 图中研究汽车在导航图中的位置时,不可以把汽车看作质点
2. 在《与朱元思书》中如下片段:“风烟俱静,天山共色。从流飘荡,任意东西。”后两句写的是诗人乘坐着船随江水飘荡,任凭船随水漂去。从物理学角度,若诗人认为船是静止的,他选择的参照物是( )
A. 诗人自己 B. 空中飞鸟 C. 岸边青山 D. 天上云朵
3. 一个人沿着半径是40m的圆形喷水池边散步,当他走了3圈半时,他的位移大小和经过的路程约是( )
A. 879 m,879 m
B. 80 m,879 m
C. 80 m,80 m
D. 879 m,80 m
4. 一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶,制动后做匀减速直线运动,经2s停止,汽车的制动距离为( )
A. 5m B. 10m C. 20m D. 30m
5. 在平直公路上行驶的a车和b车,其位移﹣时间图象分别为图中直线a和曲线b。t=3s时,直线a和曲线b刚好相切,下列说法正确的是( )
A. t=3s时,两车具有共同的加速度
B. a车做匀速运动,b车做加速运动
C. 在运动过程中,b车始终没有超过a车
D. 在0~3s的时间内,a车的平均速度比b车的大
6. 小明测得兰州地铁一号线列车从“东方红广场”到“兰州大学”站的图像如图所示,此两站间的距离约为( )
A. 980m B. 1230m C. 1430m D. 1880m
7. 铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中,可视为质点的铯原子团在激光的推动下,获得一定的初速度。随后激光关闭,铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动,到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度或加速度随时间变化的图像是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一子弹以水平速度射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为0,则子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用时间比分别为( )
A. B.
C. D.
9. 历史上有些科学家曾把在任意相等位移内速度变化量相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”)。“另类加速度”定义为,其中和分别表示某段位移内的初速度和末速度。表示物体做加速运动,表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度定义式为,下列说法正确的是( )
A. 若A不变,则会改变
B. 若且保持不变,则逐渐变小
C. 若不变,则物体在中间位置处速度大小为
D. 若不变,则物体在中间位置处速度大小为
10. 在平直公路上,自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标,它们的位移s(m)随时间t(s)变化的规律为:汽车为,自行车,则下列说法正确的是( )
A. 汽车做匀减速直线运动,自行车作匀速运动
B. 不能确定汽车和自行车各作什么运动
C. 开始经过路标后较小时间内自行车在前,汽车在后
D. 当自行车追上汽车时,它们距路标96m
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.
(1)电磁打点计时器是一种使用________________(填“直流电源”、“交流电源”)的计时仪器,它的工作电压在____________V以下,当电源的频率为时,它每隔______________s 打一次点,使用计时器打点时,应先______________待打点计时器稳定后,再拖动纸带;
(2)某同学在做“练习使用电磁打点计时器”实验时打出的纸带如图所示,每两点之间还有四个点没有画出来,图中标在上面的数字为相邻两点间的距离,则打第4个计数点时纸带的速度______________m/s。(保留两位有效数字)
12. 用打点计时器测量重力加速度的实验装置如图所示.当纸带在钩码 带动下向下运动时,打点计时器在纸带上打下一系列的点.
(1)该实验中,下列方法有助于减小实验误差的是___________.
A.应从纸带上的第一个点迹开始测量、计算
B.选用的钩码的质量应尽可能小些
C.操作时,应先释放纸带,后接通电源
D.打点计时器的上下两限位孔应在同一竖直线上
(2)某同学在正确操作下,选取了一条点迹清晰的纸带,并测得连续三段相邻点的距离,但不 小心将该纸带撕成了三段,并丢失了中间段的纸带,剩余的两段纸带如图所示,其中A、B 两点的距离x1 = 9.8 mm,C、D两点的距离x2=17.6 mm.已知电源的频率为50 Hz.在打点计时器打下C、D两点的过程中,钩码的平均速度v=_____ m/s.
(3)实验测得当地的重力加速度g= ____________
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 一辆汽车以 20m/s 的速度在平直公路上做匀速直线运动,由于在正前方出现了险情,司机采取紧急刹车,加速度的大小是 4m/s2.求:
(1)从刹车开始计时,汽车在 3s 末的速度大小 v;
(2)汽车刹车后前进 32m 所用的时间 t;
(3)刹车后 6s 内汽车前进的距离 x .
14. 甲物体从80m高的阳台由静止自由下落,已知甲在下落过程中只受重力作用。g取10m/s2,试求:
(1)全程下落的时间是多少?
(2)到达地面瞬间的速度是多少?
(3)落地前2s内的平均速度是多少?
15. 足球比赛中,经常使用“边路突破,下底传中”的战术,即攻方队员带球沿边线前进,到底线附近进行传中,某标准足球场长105m,宽68m.攻方前锋在中线处将足球沿边线向前路踢出,足球的运动可视为在地面上做初速度为12m/s的匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2。试求:
(1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大;
(2)足球开始做匀减速直线运动的同时,该前锋队员沿边线向前追赶足球。他的启动过程可以视为初速度为零、加速度为2m/s2的匀加速直线运动,他能达到的最大速度为8m/s,该前锋队员至少经过多长时间能追上足球。
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2024学年第一学期段考一
高一物理
第I卷
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,选对的得4分;第8-10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 物理的发展,科技的进步给人民生活带来很多便利,如图所示为某款出行软件给“不识路”的驾车一族提供的导航界面,下列说法正确的是( )
A. 图中推荐的三种方案位移都相同
B. 图中的“90公里”、“103公里”、“96公里”指的是位移的大小
C. 图中推荐的第一种方案驾车距离最短,则位移大小等于路程
D. 图中研究汽车在导航图中的位置时,不可以把汽车看作质点
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于初位置与末位置相同,所以三种方案位移都相同,故A正确;
B.图中的“90公里”、“103公里”、“96公里”指的是路程,故B错误;
C.由于汽车行驶的轨迹不是直线,所以位移大小不等于路程,故C错误;
D.由于距离比汽车大小大得多,所以研究汽车在导航图中的位置时,可以将汽车看作质点,故D错误。
故选A。
2. 在《与朱元思书》中如下片段:“风烟俱静,天山共色。从流飘荡,任意东西。”后两句写的是诗人乘坐着船随江水飘荡,任凭船随水漂去。从物理学角度,若诗人认为船是静止的,他选择的参照物是( )
A. 诗人自己 B. 空中飞鸟 C. 岸边青山 D. 天上云朵
【答案】A
【解析】
【详解】A.诗人选择的参照物是诗人自己,他认为船是静止的。故A正确;
B.诗人选择的参照物是空中飞鸟,船是运动的。故B错误;
C.诗人选择的参照物是岸边青山,船是运动的。故C错误;
D.诗人选择的参照物是天上云朵,船是运动的。故D错误。
故选A。
3. 一个人沿着半径是40m的圆形喷水池边散步,当他走了3圈半时,他的位移大小和经过的路程约是( )
A. 879 m,879 m
B. 80 m,879 m
C. 80 m,80 m
D. 879 m,80 m
【答案】B
【解析】
【详解】此人沿半径为R的圆形水池走了3圈半,位移大小等于直径,即,而路程等于周长的3.5倍,即,选项B正确.
点睛:该题考查对路程与位移的理解,位移大小等于起点到终点直线距离的长度,一般不大于路程.
4. 一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶,制动后做匀减速直线运动,经2s停止,汽车的制动距离为( )
A. 5m B. 10m C. 20m D. 30m
【答案】B
【解析】
【详解】速度公式汽车做末速度为零的匀减速直线运动,则有
故选B。
5. 在平直公路上行驶的a车和b车,其位移﹣时间图象分别为图中直线a和曲线b。t=3s时,直线a和曲线b刚好相切,下列说法正确的是( )
A. t=3s时,两车具有共同的加速度
B. a车做匀速运动,b车做加速运动
C. 在运动过程中,b车始终没有超过a车
D. 在0~3s的时间内,a车的平均速度比b车的大
【答案】C
【解析】
【详解】A.t=3s时,两图线斜率相等,所以两车的速度相等,a的加速度为零,而b的加速度不为零,所以加速度不同,故A错误;
B.x﹣t图象的斜率表示速度,由图可知,a车做匀速直线运动,b车做减速直线运动,故B错误;
C.由图象可知,b车的位置坐标小于等于a的坐标,所以b车始终没有超过a车,故C正确;
D.在0﹣3s的时间内,a车的位移为6m,b车的位移为8m,由公式
可知,a车的平均速度小于b车的,故D错误。
故选C。
6. 小明测得兰州地铁一号线列车从“东方红广场”到“兰州大学”站的图像如图所示,此两站间的距离约为( )
A. 980m B. 1230m C. 1430m D. 1880m
【答案】C
【解析】
【详解】图像中图线与横轴围成的面积表示位移,故可得
故选C。
7. 铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中,可视为质点的铯原子团在激光的推动下,获得一定的初速度。随后激光关闭,铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动,到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度或加速度随时间变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.铯原子团仅在重力的作用,加速度g竖直向下,大小恒定,在图像中,斜率为加速度,故斜率不变,所以图像应该是一条倾斜的直线,故选项AB错误;
CD.因为加速度恒定,且方向竖直向下,故为负值,故选项C错误,选项D正确。
故选D。
8. 如图所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一子弹以水平速度射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为0,则子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用时间比分别为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到速度为零,采取逆向思维,根据
可知,速度的平方与子弹的位移成正比,则有
故A正确;B错误;
CD.子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到速度为零,采取逆向思维,子弹做初速度为零的匀加速直线运动,设木块的长度为L,由
可知在通过相等位移内的时间比为
反过来,子弹依次射入每块木块的时间之比为
故CD错误。
故选A。
9. 历史上有些科学家曾把在任意相等位移内速度变化量相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”)。“另类加速度”定义为,其中和分别表示某段位移内的初速度和末速度。表示物体做加速运动,表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度定义式为,下列说法正确的是( )
A. 若A不变,则会改变
B. 若且保持不变,则逐渐变小
C. 若不变,则物体在中间位置处速度大小为
D. 若不变,则物体在中间位置处速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.若A不变,有两种情况,第一种情况是A>0,在这种情况下,相等位移内速度增加量相等,平均速度越来越大,所以相等位移内用的时间越来越少,由可知,a越来越大,第二种情况是A<0,在这种情况下,相等位移内速度减少量相等,平均速度越来越小,所以相等位移内用的时间越来越长,由可知,a越来越小,故A正确,B错误;
CD.若A不变,即相等位移内速度变化相等,所以中间位置的速度为
故C错误,D正确。
故选AD。
10. 在平直公路上,自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标,它们的位移s(m)随时间t(s)变化的规律为:汽车为,自行车,则下列说法正确的是( )
A. 汽车做匀减速直线运动,自行车作匀速运动
B. 不能确定汽车和自行车各作什么运动
C. 开始经过路标后较小时间内自行车在前,汽车在后
D. 当自行车追上汽车时,它们距路标96m
【答案】AD
【解析】
【详解】根据汽车的位移时间关系可知汽车的初速度为10m/s,加速度为,自行车的位移可知自行车速度为6m/s。
A.由题意可知汽车做初速度为10m/s,加速度为的匀减速直线运动,自行车做匀速直线运动,故A正确;
B.根据位移时间关系可以判断出汽车和自行车的运动状态,故B错误;
C.开始经过路标后较小时间内,自行车的速度小于汽车的速度,故汽车前自行车在后,故C错误;
D.根据位移时间关系可得汽车的刹车时间为20s,汽车停止前自行车已经追上汽车了,根据
得
t=16s
s=96m
故D正确。
故选AD。
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.
(1)电磁打点计时器是一种使用________________(填“直流电源”、“交流电源”)的计时仪器,它的工作电压在____________V以下,当电源的频率为时,它每隔______________s 打一次点,使用计时器打点时,应先______________待打点计时器稳定后,再拖动纸带;
(2)某同学在做“练习使用电磁打点计时器”实验时打出的纸带如图所示,每两点之间还有四个点没有画出来,图中标在上面的数字为相邻两点间的距离,则打第4个计数点时纸带的速度______________m/s。(保留两位有效数字)
【答案】(1) ①. 交流电源 ②. ③. ④. 接通电源
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,它的工作电压在6V以下,当电源的频率为时,它每隔0.02s 打一次点。
[4]使用计时器打点时,应先接通电源待打点计时器稳定后,再拖动纸带。
【小问2详解】
由于每相邻两个计数点间还有个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔
由图可知,间的距离为,间的距离为;根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小为
12. 用打点计时器测量重力加速度的实验装置如图所示.当纸带在钩码 带动下向下运动时,打点计时器在纸带上打下一系列的点.
(1)该实验中,下列方法有助于减小实验误差的是___________.
A.应从纸带上的第一个点迹开始测量、计算
B.选用的钩码的质量应尽可能小些
C.操作时,应先释放纸带,后接通电源
D.打点计时器的上下两限位孔应在同一竖直线上
(2)某同学在正确操作下,选取了一条点迹清晰的纸带,并测得连续三段相邻点的距离,但不 小心将该纸带撕成了三段,并丢失了中间段的纸带,剩余的两段纸带如图所示,其中A、B 两点的距离x1 = 9.8 mm,C、D两点的距离x2=17.6 mm.已知电源的频率为50 Hz.在打点计时器打下C、D两点的过程中,钩码的平均速度v=_____ m/s.
(3)实验测得当地的重力加速度g= ____________
【答案】 ①. D ②. 0.88 ③. 9.75
【解析】
【详解】第一空.不一定要从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒,故A错误;选用的钩码的质量应尽可能大些,密度尽量大一些,可以减小受到的阻力的影响,可减少实验误差,故B错误;操作时,应先接通电源,后释放纸带,以保证纸带充分利用,该次序不能颠倒.故C错误;打点计时器的上下两限位孔应在同一竖直线上,以减小摩擦造成的误差,故D正确.
第二空.电源的频率为50Hz,则T=0.02s,根据平均速度公式可知
第三空.中间段的纸带有1个计时点,根据匀变速直线运动的推论△x=aT2可得:xCD-xAB=2aT2,解得a=9.75m/s2
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 一辆汽车以 20m/s 的速度在平直公路上做匀速直线运动,由于在正前方出现了险情,司机采取紧急刹车,加速度的大小是 4m/s2.求:
(1)从刹车开始计时,汽车在 3s 末的速度大小 v;
(2)汽车刹车后前进 32m 所用的时间 t;
(3)刹车后 6s 内汽车前进的距离 x .
【答案】(1)(2) (3)
【解析】
【详解】由v=v0+at得汽车刹车时间为:
(1)t1=3s<5s,车未停止,则汽车在3s末的速度大小为:
v=v0+at1=20-4×3m/s=8m/s
(2)根据位移时间公式x=v0t+at2得:
32=20t2+×(−4)×t22
解得:
t2=2s或t2=8s>5s(舍去)
(3)t3=6s>5s车已停止运动,故6s内的位移等于前5s的位移,则:
14. 甲物体从80m高的阳台由静止自由下落,已知甲在下落过程中只受重力作用。g取10m/s2,试求:
(1)全程下落的时间是多少?
(2)到达地面瞬间的速度是多少?
(3)落地前2s内的平均速度是多少?
【答案】(1)4s;(2)40m/s;(3)30m/s
【解析】
【详解】(1)根据自由落体运动中位移与时间的公式有
解得
s
(2)根据速度与时间的公式有
(3)物体在2s末的速度为
则落地前2s内的平均速度为
15. 足球比赛中,经常使用“边路突破,下底传中”的战术,即攻方队员带球沿边线前进,到底线附近进行传中,某标准足球场长105m,宽68m.攻方前锋在中线处将足球沿边线向前路踢出,足球的运动可视为在地面上做初速度为12m/s的匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2。试求:
(1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大;
(2)足球开始做匀减速直线运动的同时,该前锋队员沿边线向前追赶足球。他的启动过程可以视为初速度为零、加速度为2m/s2的匀加速直线运动,他能达到的最大速度为8m/s,该前锋队员至少经过多长时间能追上足球。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
依题意,足球做匀减速运动,到停下来时由速度与时间关系可得
代入数据可得
根据位移公式可得
代入数据可得
【小问2详解】
前锋队员做匀加速直线运动达到最大速度的时间和位移分别为
之后前锋队员做匀速直线运动,到足球停止运动,其位移为
由于
故足球停止运动时,前锋队员没有追上足球,然后前锋队员继续以最大速度匀速运动追赶足球,根据公式
解得
前锋队员追上足球的时间为
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