内容正文:
山西大学附中2025~2026学年第一学期高一10月(总第一次)模块诊断物理试题
考试时间:75分钟 满分:100分
一、单项选择题(共8小题,每小题4分,共32分;在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。)
1. 双人同步跳水,是竞技跳水项目之一。比赛时,两名运动员要同时从跳板或跳台上起跳、同时完成动作、同时入水。在东京奥运会跳水项目女子双人3米板比赛中,两名中国选手夺冠,她们配合完美默契,动作如同“复制粘贴”。下列说法正确的是( )
A. 教练为了研究两人的技术动作,可将这两人看成质点
B. 两人在下落过程中,感觉水面是静止的
C. 一名运动员感觉另外一名运动员是静止的
D. 观众观看两人比赛时,可将两人看成质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.研究两人的技术动作时,两人的形状和大小不能忽略,不能看成质点,A错误;
B.两人在下落过程中,以两人为参考系,水面在上升,B错误;
C.以该名运动员为参考系,另外一名运动员处于静止状态,C正确;
D.观众观看两人比赛时,观看的是两人的动作,不能将两人看成质点,D错误。
故选C。
2. 2025年4月19日,20支人形机器人赛队与人类共同参跑半程马拉松,赛道长21.0975公里。男子组、女子组冠军成绩分别为1小时02分36秒、1小时11分07秒,机器人组冠军成绩为2小时40分42秒。认为所有参赛者(含机器人)的起点相同,终点也相同,下列说法正确的是( )
A. 21.0975公里表示的是位移大小
B. “1小时02分36秒”表示的是时刻
C. 研究女子组冠军的运动路径时不可将运动员视为质点
D. 机器人组冠军的平均速度小于女子组冠军的平均速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.马拉松赛道长21.0975公里是实际路径的长度,属于路程而非位移。位移是起点到终点的直线距离,而赛道通常为曲线,故A错误;
B.“1小时02分36秒”是完成比赛所用的时间间隔,而非某一时刻,故B错误;
C.研究运动员的运动路径时,其大小和形状对轨迹无影响,可视为质点,故C错误;
D.根据平均速度的定义,因位移相同,机器人组用时更长,故其平均速度更小,故D正确。
故选D。
3. 关于物体的速度和加速度之间的关系,下列说法正确的是( )
A. 速度变化量很大,加速度一定很大
B. 加速度保持不变,速度可能越来越小
C. 速度变化越来越快,加速度可能越来越小
D. 物体加速度方向和速度方向相同,当加速度逐渐减小时,物体的速度也逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据加速度的定义式,可知速度变化量很大,加速度不一定很大,还跟时间有关,故A错误;
B.当加速度的方向与速度的方向相反时,加速度保持不变,速度越来越小,故B正确;
C.加速度是反应速度变化快慢的物理量,故速度变化越来越快,加速度越来越大,故C错误;
D.当物体加速度方向和速度方向相同,当加速度逐渐减小时,物体的速度逐渐增加,故D错误。
故选B。
4. 复兴号列车以其高速、平稳的运行而享誉全国。在某次测试中,复兴号列车仅用了6.5s就达到了正常运行速度——,则这次测试中,列车的平均加速度接近( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】平均加速度公式为
故选C。
5. 有一个物体沿直线方向运动,其位置随时间变化的关系为,速度随时间变化的关系为,则物体在时的瞬时速度、从到时间内的平均速度分别为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】将代入速度公式
可得
故瞬时速度为
平均速度为总位移除以总时间,当时,位置为
当时,位置为
总位移为
则平均速度为
故选B。
6. 一辆汽车在平直公路上匀速行驶,遇到紧急情况,突然刹车,从开始刹车起运动过程中的位移(单位:m)与时间(单位:s)的关系式为(m),下列分析正确的是( )
A. 刹车过程中最后1s内的位移大小是5m
B. 刹车过程中在相邻1s内的位移差的绝对值为5m
C. 从刹车开始计时,8s内通过的位移大小为80m
D. 从刹车开始计时,前1s内和前2s内的位移大小之比为11:9
【答案】B
【解析】
【详解】由位移公式
对比题中
得初速度,加速度满足
解得
A.根据逆向思维可知,刹车过程中最后1s内的位移大小是m,故A错误;
B.刹车过程中在相邻1s内的位移差的绝对值为5m,故B正确;
C.刹车停止时间
总位移
则从刹车开始计时,8s内通过的位移大小为90m,故C错误;
D.将1s和2s代入题中表达式可知,前1s内和前2s内的位移大小分别为27.5m,50m,位移大小之比为11:20,故D错误;
故选B。
7. 如图,甲、乙两车同时由静止从A点出发,沿直线AC运动.甲以加速度做初速度为零的匀加速运动,到达C点时的速度为v;乙以加速度做初速度为零的匀加速运动,到达B点后做加速度为的匀加速运动,到达C点时的速度也为v,若,则( )
A. 甲、乙不可能同时由A到达C B. 乙一定先由A到达C
C. 甲可能先由A到达C D. 当时,甲一定先由A到达C
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由题可知,甲到达C点的时间
设乙车到B点的时间为,从B到C所用时间为,则有
当时,可知
两车方可同时到达C点,但已知,故两车不可能同时到达C点,A正确;
BCD.作出两车速度-时间图线,若,如图所示
因为末速度相等,位移相等,即图线与时间轴所围成的面积相等,则,即乙一定先由A到达C,若,如图所示
因为末速度相等,位移相等,即图线与时间轴所围成的面积相等,则,C正确,BD错误。
故选AC。
8. 在地质、地震、勘探、气象与地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g值,g值可由实验精确测定。近年来有一种测g值的方法叫“对称自由下落法”:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T2,在小球运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1,测得T1、T2和H,可求得g等于( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由竖直上抛运动规律,从O点抛出到返回的总时间,对应上升和下落各时间。最大高度
小球经过P点时,从P点上升到最高点再返回的时间为,对应高度差
联立两式得
化简得
故选A。
二、多项选择题(共4小题,每小题5分,共20分;在每小题给出的四个选项中有多个选项正确,选对但不全得2分,有错或不答得0分。)
9. 做匀减速直线运动的物体,它的加速度大小为a,初速度的大小为,经过时间t,速度减小到零,则测它在这段时间内的位移大小表达正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【详解】位移,则A错误,B正确;正方向的匀减速可以看成反方向加速度不变的匀加速,D正确;根据平均速度公式,可知C正确.
10. 随着科技的发展,无人机送快递成为新的探究热点。若某次试验时无人机从地面由静止竖直向上匀加速起飞过程的位置-时间图像如图所示,则下列说法不正确的是( )
A. :::3:5 B. 时刻无人机的瞬时速度大小
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题意可知无人机做初速度为零的匀加速直线运动,则有
可知,故A错误;
B.为的中间时刻,则时刻无人机的瞬时速度等于时间内的平均速度,其大小为,故B正确;
C.以上分析可知
则,故C正确;
D.由
得加速度为,故D错误。
由于本题选不正确的,故选AD。
11. 太原地铁1号线作为省市重点民生工程,从开工以来备受广大市民关注。目前,地铁1号线正在不载客试运行阶段。如图所示,时,列车由静止开始做匀加速直线运动,第一节车厢的前端恰好与站台边感应门的一根立柱对齐。时,第一节车厢末端恰好通过这根立柱所在位置,全部车厢通过立柱所用时间18s。设各节车厢的长度相等,不计车厢间距离。则( )
A. 该列车共有8节车厢
B. 第2个6s内有4节车厢通过这根立柱
C. 最后一节车厢通过这根立柱的时间为
D. 第4节车厢通过这根立柱的末速度大于整列车通过立柱的平均速度
【答案】CD
【解析】
【详解】A.设每节车厢的长度为L,根据
解得
n=9
即该列车共有9节车厢,选项A错误;
B.根据相等时间的位移关系可知,第1个6s内通过的位移为L,则第2个6s内通过的位移为3L,即第2个6s内有3节车厢通过这根立柱,选项B错误;
C.最后一节车厢通过这根立柱的时间为
选项C正确;
D.第4节车厢通过这根立柱的末速度
整列车通过立柱的平均速度
选项D正确。
故选CD。
12. 一汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中,司机忽然发现前方60m处有一警示牌,立即刹车。刹车过程中,汽车运动加速度a随位移x变化如图所示,司机的反应时间t₁=0.4s,在这段时间内汽车仍保持匀速行驶,x₁~x₂段位移为刹车系统的启动阶段,从x₂位置开始,汽车的刹车系统稳定工作,直至汽车停止。已知从x₂位置开始计时,汽车第1s内的位移为10.5m,第4s内的位移为1.5m,已知x₁~x₂段位移大小为27m,下列说法正确的是( )
A. x₂位置后的加速度大小为3m/s²
B. x₂位置汽车的速度大小为10.5m/s
C. 司机发现警示牌到汽车停止过程汽车行驶的距离为51m
D. 司机发现警示牌到汽车停止过程汽车行驶的距离为57m
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据逐差公式可得
解得
故A正确;
B.根据位移公式可得
解得
故B错误;
CD.根据速度位移公式有
解得从x₂位置开始到汽车完全停止的位移为
在图像中,x₁~x₂段与坐标轴围成的面积的2倍等于速度平方之差,设汽车减速之前的速度为,则有
解得
所以司机发现警示牌到汽车停止过程汽车行驶的距离为
故C错误,D正确。
故选AD。
三、实验题(每空3分,共12分)
13. 某同学用如图甲所示装置探究小车速度随时间变化的规律。
(1)图甲中所用的电火花打点计时器是一种计时仪器。该打点计时器所接的电源是图乙中的___________(填“A”成“B”)。
(2)下列实验操作中正确的是___________(填正确答案标号)
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靠近打点计时器
C. 接通电源的同时,释放小车
D. 用刻度尺测量纸带上两点间的距离时应移动刻度尺分别测量每段长度
(3)实验打出的纸带如图丙所示,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,打点计时器所接电源的频率为50Hz,根据打出的纸带算出小车运动的加速度a=___________m/s2(结果保留两位有效数字)。
(4)该同学想用图像法处理数据。求出A、B、C、D、E各点对应小车的速度将求出的各点的速度在v—t坐标系中描点作图,作出的图像如图丁所示。由图丁可得小车的加速度________m/s2.(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)B (2)AB
(3)2.0 (4)2.0##2.1
【解析】
【小问1详解】
电火花打点计时器所接的电源为220V的交流电源B。
【小问2详解】
A.为减小实验误差,应调节定滑轮的高度使细线与长木板平行,故A正确;
B.释放小车前,应让小车靠近打点计时器,故B正确;
C.接通电源,使打点计时器打点稳定后,再释放小车,故C错误;
D.用刻度尺测量纸带上两点间距离时,使刻度尺的零刻线对准纸带上的第一个计数点,依次记录下纸带上两点间距离,不应移动刻度尺分别测量每段长度,这样会产生较大的误差,故D错误。
故选AB。
【小问3详解】
相邻两计数点间还有四个计时点未标出,打点计时器所接电源的频率为50Hz,则纸带上相邻两计数点的时间间隔为
根据逐差法,可得加速度的大小为
【小问4详解】
根据图像的斜率表示加速度,由图丁可得小车的加速度
四、计算题(共3小题,共36分。解答时请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。)
14. 相同型号的动车,始发地和目的地也相同,但是由于停靠站点不同,会使行驶时间不同。由运城始发到太原的D5336次列车正常行驶速度为,途经晋中站时停车两分钟,若列车减速进站和加速到正常行驶速度的过程均可视为匀变速直线运动,减速和加速过程的加速度大小分别为和,求:
(1)列车途经晋中站时,减速和加速的时间分别为多少;
(2)列车减速和加速过程的位移分别为多大;
(3)列车停靠晋中站比不停靠多用的时间。
【答案】(1),
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
列车正常行驶的速度为,则列车减速的时间
代入数值得
列车加速的时间
代入数值得
【小问2详解】
列车减速的位移
代入数值得
列车加速的位移
代入数值得
【小问3详解】
停车时间,正常行驶通过晋中站的时间为
多用的时间
联立解得
15. 一辆汽车做直线运动,其速度-时间图像如图1所示,对应的位移-时间图像如图2所示。图1中0至时间内与至时间内加速度大小相等,图2中至时间内图像为直线且斜率为纵坐标为处曲线的切线与横轴平行,求:
(1)时刻汽车距坐标原点的距离以及0至时间内汽车的加速度大小;
(2)汽车速度为0的时刻以及从时刻至汽车速度为0的时间内汽车的平均速度大小;
(3)至时间内汽车的平均加速度大小。
【答案】(1)3x0,
(2)3t0,
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图1可知3t0时刻汽车的速度为零,由图2可知,0-3t0时间内的位移为4x0,由图1可知时刻汽车距坐标原点的距离3x0;由v-t图像的面积等于位移可知
可得t0时刻的速度
可得0至时间内汽车的加速度
【小问2详解】
由以上分析可知,汽车速度为0的时刻为3t0时刻
从时刻至汽车速度为0的时间内汽车的平均速度
【小问3详解】
时刻汽车的速度为
时刻汽车的速度为
可知该过程中汽车的平均加速度
16. 某大桥是一座公路、铁路两用大桥,主桥长 。某次由于交通管制,将汽车拦停在了一边的桥头处,汽车排成笔直的一列。设汽车车长均为 ,前车尾部与后车头部之间的距离均为。一辆长 的列车从桥对面驶来,抵达大桥另一个桥头,以 的速度匀速通过大桥,当列车车头恰与第一辆汽车的头部平齐时(如图所示),汽车交通管制解除,所有汽车均开始以 的加速度启动过桥。已知大桥上汽车的最大限速为72km/h,不计汽车启动的反应时间,请回答下列问题:
(1)求第一辆汽车与列车完成错车的时间;
(2)求第一辆汽车通过大桥的最短时间;
(3)求第一辆汽车达到最大速度时,与列车完成错车的汽车辆数。
【答案】(1)
(2)
(3)29辆
【解析】
【详解】(1)如图所示为第一辆汽车和列车要完成错车的情境图
对汽车,错车时行驶的距离为
对列车,错车时行驶的距离为
由上图可得
解得时间
(2)对汽车
解出第一辆汽车加速到最大速度的时间
加速过程中汽车行驶的路程
接下来汽车通过大桥所需要的时间
第一辆汽车通过大桥的最短时间
(3)当第一辆汽车达到最大速度时,错车时,对列车有
分析可知
解得
由
解得(或28余),即完成错车29辆。
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山西大学附中2025~2026学年第一学期高一10月(总第一次)模块诊断物理试题
考试时间:75分钟 满分:100分
一、单项选择题(共8小题,每小题4分,共32分;在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。)
1. 双人同步跳水,是竞技跳水项目之一。比赛时,两名运动员要同时从跳板或跳台上起跳、同时完成动作、同时入水。在东京奥运会跳水项目女子双人3米板比赛中,两名中国选手夺冠,她们配合完美默契,动作如同“复制粘贴”。下列说法正确的是( )
A. 教练为了研究两人的技术动作,可将这两人看成质点
B. 两人在下落过程中,感觉水面是静止的
C. 一名运动员感觉另外一名运动员是静止的
D. 观众观看两人比赛时,可将两人看成质点
2. 2025年4月19日,20支人形机器人赛队与人类共同参跑半程马拉松,赛道长21.0975公里。男子组、女子组冠军成绩分别为1小时02分36秒、1小时11分07秒,机器人组冠军成绩为2小时40分42秒。认为所有参赛者(含机器人)的起点相同,终点也相同,下列说法正确的是( )
A. 21.0975公里表示的是位移大小
B. “1小时02分36秒”表示的是时刻
C. 研究女子组冠军的运动路径时不可将运动员视为质点
D. 机器人组冠军的平均速度小于女子组冠军的平均速度
3. 关于物体的速度和加速度之间的关系,下列说法正确的是( )
A. 速度变化量很大,加速度一定很大
B. 加速度保持不变,速度可能越来越小
C. 速度变化越来越快,加速度可能越来越小
D. 物体加速度方向和速度方向相同,当加速度逐渐减小时,物体的速度也逐渐减小
4. 复兴号列车以其高速、平稳的运行而享誉全国。在某次测试中,复兴号列车仅用了6.5s就达到了正常运行速度——,则这次测试中,列车的平均加速度接近( )
A. B. C. D.
5. 有一个物体沿直线方向运动,其位置随时间变化的关系为,速度随时间变化的关系为,则物体在时的瞬时速度、从到时间内的平均速度分别为( )
A. B.
C. D.
6. 一辆汽车在平直公路上匀速行驶,遇到紧急情况,突然刹车,从开始刹车起运动过程中的位移(单位:m)与时间(单位:s)的关系式为(m),下列分析正确的是( )
A. 刹车过程中最后1s内的位移大小是5m
B. 刹车过程中在相邻1s内的位移差的绝对值为5m
C. 从刹车开始计时,8s内通过的位移大小为80m
D. 从刹车开始计时,前1s内和前2s内的位移大小之比为11:9
7. 如图,甲、乙两车同时由静止从A点出发,沿直线AC运动.甲以加速度做初速度为零的匀加速运动,到达C点时的速度为v;乙以加速度做初速度为零的匀加速运动,到达B点后做加速度为的匀加速运动,到达C点时的速度也为v,若,则( )
A. 甲、乙不可能同时由A到达C B. 乙一定先由A到达C
C. 甲可能先由A到达C D. 当时,甲一定先由A到达C
8. 在地质、地震、勘探、气象与地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g值,g值可由实验精确测定。近年来有一种测g值的方法叫“对称自由下落法”:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T2,在小球运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1,测得T1、T2和H,可求得g等于( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(共4小题,每小题5分,共20分;在每小题给出的四个选项中有多个选项正确,选对但不全得2分,有错或不答得0分。)
9. 做匀减速直线运动的物体,它的加速度大小为a,初速度的大小为,经过时间t,速度减小到零,则测它在这段时间内的位移大小表达正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 随着科技的发展,无人机送快递成为新的探究热点。若某次试验时无人机从地面由静止竖直向上匀加速起飞过程的位置-时间图像如图所示,则下列说法不正确的是( )
A. :::3:5 B. 时刻无人机的瞬时速度大小
C. D.
11. 太原地铁1号线作为省市重点民生工程,从开工以来备受广大市民关注。目前,地铁1号线正在不载客试运行阶段。如图所示,时,列车由静止开始做匀加速直线运动,第一节车厢的前端恰好与站台边感应门的一根立柱对齐。时,第一节车厢末端恰好通过这根立柱所在位置,全部车厢通过立柱所用时间18s。设各节车厢的长度相等,不计车厢间距离。则( )
A. 该列车共有8节车厢
B. 第2个6s内有4节车厢通过这根立柱
C. 最后一节车厢通过这根立柱的时间为
D. 第4节车厢通过这根立柱的末速度大于整列车通过立柱的平均速度
12. 一汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中,司机忽然发现前方60m处有一警示牌,立即刹车。刹车过程中,汽车运动加速度a随位移x变化如图所示,司机的反应时间t₁=0.4s,在这段时间内汽车仍保持匀速行驶,x₁~x₂段位移为刹车系统的启动阶段,从x₂位置开始,汽车的刹车系统稳定工作,直至汽车停止。已知从x₂位置开始计时,汽车第1s内的位移为10.5m,第4s内的位移为1.5m,已知x₁~x₂段位移大小为27m,下列说法正确的是( )
A. x₂位置后的加速度大小为3m/s²
B. x₂位置汽车的速度大小为10.5m/s
C. 司机发现警示牌到汽车停止过程汽车行驶的距离为51m
D. 司机发现警示牌到汽车停止过程汽车行驶的距离为57m
三、实验题(每空3分,共12分)
13. 某同学用如图甲所示装置探究小车速度随时间变化的规律。
(1)图甲中所用的电火花打点计时器是一种计时仪器。该打点计时器所接的电源是图乙中的___________(填“A”成“B”)。
(2)下列实验操作中正确的是___________(填正确答案标号)
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靠近打点计时器
C. 接通电源的同时,释放小车
D. 用刻度尺测量纸带上两点间的距离时应移动刻度尺分别测量每段长度
(3)实验打出的纸带如图丙所示,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,打点计时器所接电源的频率为50Hz,根据打出的纸带算出小车运动的加速度a=___________m/s2(结果保留两位有效数字)。
(4)该同学想用图像法处理数据。求出A、B、C、D、E各点对应小车的速度将求出的各点的速度在v—t坐标系中描点作图,作出的图像如图丁所示。由图丁可得小车的加速度________m/s2.(结果保留两位有效数字)
四、计算题(共3小题,共36分。解答时请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。)
14. 相同型号的动车,始发地和目的地也相同,但是由于停靠站点不同,会使行驶时间不同。由运城始发到太原的D5336次列车正常行驶速度为,途经晋中站时停车两分钟,若列车减速进站和加速到正常行驶速度的过程均可视为匀变速直线运动,减速和加速过程的加速度大小分别为和,求:
(1)列车途经晋中站时,减速和加速的时间分别为多少;
(2)列车减速和加速过程的位移分别为多大;
(3)列车停靠晋中站比不停靠多用的时间。
15. 一辆汽车做直线运动,其速度-时间图像如图1所示,对应的位移-时间图像如图2所示。图1中0至时间内与至时间内加速度大小相等,图2中至时间内图像为直线且斜率为纵坐标为处曲线的切线与横轴平行,求:
(1)时刻汽车距坐标原点的距离以及0至时间内汽车的加速度大小;
(2)汽车速度为0的时刻以及从时刻至汽车速度为0的时间内汽车的平均速度大小;
(3)至时间内汽车的平均加速度大小。
16. 某大桥是一座公路、铁路两用大桥,主桥长 。某次由于交通管制,将汽车拦停在了一边的桥头处,汽车排成笔直的一列。设汽车车长均为 ,前车尾部与后车头部之间的距离均为。一辆长 的列车从桥对面驶来,抵达大桥另一个桥头,以 的速度匀速通过大桥,当列车车头恰与第一辆汽车的头部平齐时(如图所示),汽车交通管制解除,所有汽车均开始以 的加速度启动过桥。已知大桥上汽车的最大限速为72km/h,不计汽车启动的反应时间,请回答下列问题:
(1)求第一辆汽车与列车完成错车的时间;
(2)求第一辆汽车通过大桥的最短时间;
(3)求第一辆汽车达到最大速度时,与列车完成错车的汽车辆数。
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