内容正文:
贵阳市第一中学2023-2024学年高一上学期9月月考物理试卷
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.2023年10月4日,在杭州奥体中心体育场举行了递补奥运奖牌颁奖仪式,中国田径男子米接力队以37秒79的成绩递补获得东京奥运会铜牌,这也是中国田径男子米接力队在奥运会上获得的首枚奖牌。关于米接力赛,下列说法正确的是( )
A.研究运动员交接棒的动作时,不可将运动员视为质点
B.运动员在比赛时的位移一定大于路程
C.题目中的“37秒79”是指时刻
D.以坐在看台上的观众为参考系,正在参加接力赛的运动员是静止的
2.在自行车上安装码表可记录骑行情况。如图,码表由强磁铁、霍尔传感器及显示器组成。霍尔传感器固定在自行车前叉一侧,强磁铁固定在车轮的一根辐条上。车轮半径为,霍尔传感器到车轴的距离为。强磁铁每次经过霍尔传感器时,端均输出一次电信号,若每秒强磁铁次经过霍尔传感器,同时显示器数据更新一次,则( )
A.显示器上的里程是指骑行的位移大小
B.磁铁如图经过传感器时,导电的电子向端汇聚
C.上图中两端电势的高低,与磁铁运动的方向有关
D.自行车的速度是由换算得来的
3.在距离地面高的位置以的初速度竖直向上抛出一小球,小球上升后回落,最后落至地面。从小球被抛出到落至地面,共历时,落地前瞬间小球速度的大小为。规定竖直向上为正方向。下列说法中正确的是( )
A.若以抛出点为坐标原点,则小球在最高点的坐标为
B.从最高点到落地点,小球的位移为
C.从抛出点到落地点,小球的平均速度为
D.从抛出点到落地点,小球的速度变化量为
4.一汽车以的初速度沿平直公路行驶,司机突然发现前面有一障碍物,立即刹车。汽车以大小是的加速度做匀减速直线运动,若从刹车瞬间开始计时,即,下列说法正确的是( )
A.到,汽车位移大小为
B.汽车行驶的最后一秒内,汽车行驶的平均速度大小为
C.到,汽车位移大小为
D.到,汽车位移大小为
5.伽利略在研究自由落体运动规律时,采用了先“转换变通”再“合理外推”的巧妙方法。模型如图所示,让一个黄铜小球(可视为质点)从阻力很小、倾角为的斜槽上的最高点A由静止滚下,若在斜槽上取A、B、C、D、E五个等间距的点,则( )
A.AC段的平均速度大小与CE段的平均速度大小之比为
B.小球通过B、C、D、E点所用的时间之比为1:4:9:16
C.小球通过C点的瞬时速度等于AE段的平均速度
D.小球通过B、C、D、E点时的速度大小之比为1:2:3:4
6.一位同学玩弹性很好的弹力球,他由静止释放弹力球后,观察弹力球在竖直方向往复运动的过程,他发现弹力球每次反弹能达到的高度几乎不变,他画出了两幅“速度—时间图像”和两幅“位移—时间图像”,描述弹力球连续多次往复运动的过程,下列四幅图中最合适的是( )
A. B.
C. D.
7. 汽车在平直的公路上行驶,发现险情紧急刹车,汽车立即做匀减速直线运动直到停车,已知汽车刹车时第一秒内的位移为10m,在最后1秒内的位移为2m,则下列说法正确的是( )
A.汽车做匀减速运动的初速度为14m/s
B.汽车加速度大小为2m/s2
C.汽车从刹车开始,前4秒内的总位移为16m
D.汽车在第1秒末的速度一定为8m/s
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)
8.中国运动健儿于2021年7月21日至8月8日在日本东京参加第32届夏季奥林匹克运动会,积极弘扬奥林匹克精神和中华体育精神,爱国拼搏,挑战自我,展现了中国青年一代使命在肩、奋斗有我的精神风貌。关于运动赛场上的精彩瞬间,下列说法正确的是( )
A.图1中,研究管晨辰在空中的优美动作时,可以把她看作质点
B.图2中,巩立姣在东京奥运会女子铅球决赛中以20.58米夺冠,其中“20.58米”是指铅球的位移
C.图3中,2021年东京奥运会苏炳添以9.83秒的成绩打破亚洲100米短跑纪录,据此我们可以估算苏炳添在比赛过程中的平均速度
D.在赛道起点观看苏炳添比赛的观众看到苏炳添飞速离开起点时,感叹道:“真快呀!”这里的“快”是指加速度大
9.甲、乙两物体从时刻出发,其运动的位移随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲物体做直线运动,乙物体做曲线运动
B.时间内,甲物体的位移等于乙物体的位移
C.时间内,甲物体瞬时速度总小于乙物体的瞬时速度
D.时间内,甲物体的平均速度等于乙物体的平均速度
10.甲、乙两辆汽车在同一平直公路上行驶,在时刻恰好相遇,随后二者的图像如图所示。则在这段时间内两车的运动情况中,下列说法正确的是( )
A.两车运动方向相同
B.时刻两车再次相遇
C.时间内乙车在甲车前方
D.两车时刻前不会再次相遇
三、填空、实验题(本大题共2小题,共15分)
11.实验小组用图甲所示的装置测量当地的重力加速度,请完成下列实验步骤中的填空:
(1)按图甲装配好器材:跨过滑轮的不可伸长的光滑轻绳两端分别与钩码和力传感器相连,力传感器可测出轻绳的拉力。重物用轻绳挂在动滑轮上,其下端与纸带相连,让纸带穿过固定好的打点计时器上的限位孔;
(2)接通电源,释放钩码后重物上升,打点计时器在纸带上打出一系列的点,如图乙所示,记下此过程中力传感器的示数。已知打点计时器使用的交流电源的频率为,相邻两计数点之间还有四个点未画出,此次实验打点时重物的速度 ,重物的加速度 ;计算结果保留位有效数字
(3)改变钩码的质量,多次重复实验步骤,得到多组、数据;
(4)实验得到重物的加速度与力传感器示数的关系如图丙所示,当地的重力加速度 用图丙中给出的字母表示。
(5)本实验中主要的误差来源是____。
A.动滑轮的重力
B.钩码的质量远大于重物质量的一半
C.空气阻力和纸带与打点计时器间的阻力
12.(1)在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中,下列做法正确的是 。
A.先接通电源,再使纸带运动
B.先使纸带运动,再接通电源
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(2)在某次实验中,打点计时器打下如图所示的一条点迹清晰纸带。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,相邻两计数点间还有四个点未画出。
求打E点时物体的速度= m/s;(结果保留两位有效数字);
(3)物体运动的加速度a= m/s2(结果保留两位有效数字);
(4)如果当时交变电流的频率是f=45Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
四、计算题(本大题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹。如图所示,已知斜塔第一层离地面的高度,为了测量塔的总高度,在塔顶无初速度释放一个小球,小球经过第一层到达地面的时间为。(重力加速度取,不计空气阻力)求
(1)小球下落过程中,通过第一层的平均速度大小为多少?
(2)斜塔离地面的总高度是多少?
14.2024年7月26至28日,湖南受台风“格美”影响,多地发生山体滑坡灾害,人民警察深入灾区保护人民群众生命财产安全。如图所示,一警察(可视为质点)在位置执勤.与山坡底部位置在同一水平线上,距离为,此时距坡底处的山腰位置有一圆形石头(可视为质点)与山体脱离.从静止开始以大小的加速度匀加速下滑,警察经过的反应时间.立即由静止开始以大小的加速度向右做匀加速直线运动、警察奔跑的最大速度为,可以维持最大速度运动的时间为(大于),经过时间之后警察将因体力不支而立即停下。石头经过位置前后速度大小不变,经过位置后立即以大小的加速度向右做匀减速直线运动。警察的运动和圆形石头的运动在同一竖直平面内.求:
(1)石头从处滑到处的时间及滑到坡底处时的速度大小;
(2)石头运动到点时,警察距离石头有多远;
(3)要使警察能够脱离危险,警察可以维持最大速度的时间至少大于多少。
15.2023年12月10日,某公司自主研发的双曲线二号火箭圆满完成第二次飞行任务,实现国内首次可复用火箭的复用飞行。火箭加速升空时加速度大小,减速上升阶段的加速度大小,达到的最大高度为。求:
(1)火箭升空时达到的最大速度;
(2)火箭从发射到飞至最高点过程所用的时间(结果保留1位小数)。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.研究运动员交接棒的动作时,运动员的大小和形状不能忽略,所以不能看成质点,A符合题意;
B.物体做单方向直线运动时,位移大小才等于路程,其它运动过程中,位移大小均小于路程,所以运动员在比赛时的位移不可能大于路程,B不符合题意;
C.题目中的“37秒79”对应时间轴上的一段线段,所以指的是时间间隔,C不符合题意;
D.正在参加接力赛的运动员相对看台上的观众位置发生了改变,所以以坐在看台上的观众为参考系,运动员是运动的,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略时,物体才可以被看成质点;只有在单方向直线运动中,位移大小才等于路程,其它运动过程中,位移大小均小于路程;时刻在时间轴上对应一个点,时间间隔在时间轴上对应一段线段;当物体相对参考系的位置发生改变时,物体是运动的,当物体相对参考系的位置不变时,物体是静止的。
2.【答案】B
【解析】【解答】本题考查霍尔元件,解题关键掌握左手定则,注意电场力和洛伦兹力平衡的应用。 霍尔效应的的本质是导体中的载流子在磁场中发生偏转,在导体中垂直于粒子运动方向的两端聚集,产生电势差,当电势差稳定时电场力等于洛伦兹力 。A.显示器上的里程是指骑行的路程,故A错误;
B.电子移动的方向与电流相反,根据左手定则可知,电子的安培力方向是由P指向Q的,则导电的电子向端汇聚,故B正确;
C.无论磁铁是顺时针还是逆时针,通过霍尔元件的磁感应强度方向不变,导电的电子仍向Q端汇聚,则当稳定之后,有电场力和洛伦兹力平衡,即
解得
可知,与磁铁运动的方向无关,故C错误;
D.根据圆周运动各个物理量之间关系,自行车的线速度为
故D错误。
故选B。
【分析】显示器上的里程110.0km是指骑行的路程,根据左手定则分析,根据电场力和洛伦兹力平衡分析解答,根据线速度的公式解答。
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】A
6.【答案】A
7.【答案】D
【解析】【解答】B、汽车的逆运动为匀加速直线运动,由于汽车在最后1秒内的位移为2m 根据匀变速直线运动的位移公式
可以判别汽车的加速度为
所以B错;
A、根据第一秒内的位移为10m,根据位移公式
可以解得汽车的初速度为
所以A错;
C、根据速度公式可以求出汽车刹车时间为
根据位移公式可以求出汽车的位移为
所以C错;
D、根据速度公式可以求出汽车在1s末的速度为
所以D对。
正确答案为D。
【分析】利用汽车的位移公式可以求出加速度的大小;利用位移公式可以求出汽车初速度的大小;利用速度公式可以求出刹车时间,结合位移公式可以求出汽车位移的大小;结合速度公式可以求出1s后末速度的大小。
8.【答案】C,D
9.【答案】B,D
10.【答案】A,D
11.【答案】(1)无
(2);
(3)无
(4)
(5)C
【解析】【解答】(2)因为相邻两计数点之间还有四个点未画出,可得相邻计数点之间的时间间隔为
根据匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,可得打D点时重物的速度
根据匀变速直线运动的位移差公式,可得重物的加速度为
(4)对重物,根据牛顿第二定律可得2F-mg=ma,解得,结合a-F图像的纵轴截距可得为-g=-b,得重力加速度为g=b。
(5)AB.由上式可知,纵轴截距绝对值等于重力加速度,与重物和动滑轮的质量无关,与钩码M的质量无关,AB不符合题意;
C.若有阻力,则
则重力加速度的实际值与测量值有误差,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】(2)根据匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,计算打D点时重物的速度,根据匀变速直线运动的位移差公式,计算重物的加速度;(4)以重物为研究对象,由牛顿第二定律推导a-F的关系式,再由a-F图像的纵轴截距,求出当地的重力加速度;(5)根据实验原理和(3)中重力加速度的计算过程,分析误差来源。
12.【答案】AD;;;偏大
13.【答案】(1);(2)
14.【答案】(1)解:根据
解得石头从处滑到处的时间
石头滑到坡底B处时的速度大小为
(2)解:警察到达最大速度用的时间
石头运动到点时,警察距离石头
(3)解:从石头来到B点开始计时,石头减速到0走的位移为
警察至少还需要运动
警察还需要运动
使警察能够脱离危险,警察可以维持最大速度的时间至少大于
【解析】【分析】(1)石块下滑时,利用位移公式可以求出运动的时间,结合速度公式可以求出速度的大小;
(2)警察加速的过程中,利用速度公式可以求出加速的时间,结合位移公式可以求出警察距离石头的距离大小;
(3)当石头到达B点时,利用速度位移公式可以求出石头运动的距离,利用位移公式可以求出警察运动的时间。
(1)根据
解得石头从处滑到处的时间
石头滑到坡底B处时的速度大小为
(2)警察到达最大速度用的时间
石头运动到点时,警察距离石头
(3)从石头来到B点开始计时,石头减速到0走的位移为
警察至少还需要运动
警察还需要运动
使警察能够脱离危险,警察可以维持最大速度的时间至少大于
15.【答案】解:(1)设最大速度为v,根据速度—位移关系式
火箭加速上升阶段的位移
减速上升阶段的位移
解得
(2)设火箭加速上升时间,减速上升时间为,由
解得
由
解得
故
【解析】【分析】(1)火箭加速上升后减速上升的过程中,结合速度位移公式可以求出上升过程的最大速度;
(2)火箭加速和减速上升的过程中,利用速度公式可以求出两个过程运动的时间。
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