内容正文:
日照一中 2023级 2023-2024 学年高一上学期
第一次质量检测物理试题
(试卷满分100 分, 考试时间60 分钟)
一、单选题:本题共8小题,每小题4分,共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 2022年十一国庆长假期间,张家界天门山国家森林公园又迎来了一大批游客。游客去往景区必须乘坐索道,天门山索道全长7454米,高度差1277米,共有轿厢98个,单程运行时间约30分钟。沿途风景极其壮观,惊险刺激。对于乘坐索道缆车正在观光的某游客来说,下列说法正确的是( )
A. 以自己为参考系,看到前面的山迎面而来
B. 计算游客乘坐索道缆车的时间时,不可以将游客看作质点
C. “7454米”指的是位移
D. “30分钟”指的是时刻
【答案】A
【解析】
【详解】A.乘坐索道缆车正在观光的某游客相对山运动,所以以自己为参考系,他看到前面的山迎面而来,故A正确;
B.计算游客乘坐索道缆车的时间时,可以忽略游客身体的形状大小,所以可以将游客看作质点,故B错误;
C.“7454米”指的是路程,不是位移,故C错误;
D.“30分钟”指的是时间间隔,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,物体沿曲线ABCDE的箭头方向运动,在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹所用的时间分别是1s、2s、3s、已知方格的边长为下列说法正确的是
A. 物体在AB段的平均速度为1
B. 物体在BC段的平均速率为
C. CD段的平均速度与DE段的平均速度相同
D. 物体在B点的速度等于AC段的平均速度
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.物体在AB段的位移为1m,运动的时间为1s,则物体在AB段的平均速度
A正确;
B.物体在BC段的位移为,运动的时间为1s,则物体在BC段的平均速度
B错误;
C.CD段的位移为2m,运动时间为1s;DE段的位移为2m,运动时间为1s;则CD段的平均速度与DE段的平均速度大小相等,但方向不同,C错误;
D.物体做曲线运动,物体在B点的速度不等于AC段的平均速度,D错误。
故选A。
3. “加速度的变化率”可以表示加速度随时间变化的快慢。汽车加速度的变化率越小,乘客舒适感越好。某轿车由静止启动,前3s内加速度随时间的变化关系如图所示,则( )
A. 2s~3s内轿车做匀速运动
B. 第3s末,轿车速度达到10m/s
C. 加速度变化率的单位为m2/s3
D. 乘客感觉0~2s内比2s~3s内更舒适
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图像知2s~3s内,加速度不变,轿车做匀加速运动,故A错误;
B.a-t图像围成的面积表示速度的变化量,0~3s内图像的面积为
因初速度为0,即第3s末,轿车速度达到10m/s,故B正确;
C.加速度变化率为加速度的变化量除以时间t,单位为,时间单位为s,故加速度变化率的单位为,故C错误;
D.由图像知0~2s内的加速度变化率为
而2s~3s内加速度变化率为0,由题知加速度变化率越小乘客感觉越舒适,即2s~3s内乘客感觉更舒适,故D错误。
故选B。
4. 舰载机通过弹射系统获得初速度,再利用自身发动机在航空母舰的跑道上加速,进而飞离航空母舰-某型号的舰载机在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为5m/s2,起飞所需的速度为50m/s,跑道长只有90m。为了使飞机能正常起飞,弹射系统使飞机获得的初速度至少为( )
A. 40m/s B. 35m/s C. 32m/s D. 30m/s
【答案】A
【解析】
【详解】根据匀变速直线运动的速度位移公式
v2-v02 = 2ax
解得初速度为
故选A。
5. 如图甲所示是某同学利用饮料瓶制作的“水火箭”,其发射原理是通过打气使瓶内空气压力增大,当瓶口与橡皮塞脱离时,瓶内水向后喷出,水火箭获得推力向上射出。图乙是某次竖直发射时测绘的水火箭速度v与时间t的图像,其中t0时刻为水火箭起飞时刻,忽略空气阻力。关于“水火箭”的运动,下列说法正确的是( )
A. 在t1时刻加速度最小
B. 在t2时刻改变运动方向
C. 在t3时刻速度方向向下
D. 在t4时刻的位置高于t2时刻
【答案】D
【解析】
【详解】A.v-t图象的斜率表示加速度,在t2时刻加速度最小,故A错误;
BCD.“水火箭”运动过程速度一直是正的,运动方向始终没有改变,位置越来越高,在t4时刻的位置高于t2时刻,故BC错误,D正确。
故选D。
6. 将一塑料小球从离地面一定高度的M点由静止释放,与水平地面相碰后竖直向上弹回空中,上升至最高点N,空气阻力不计,此过程的图像如图所示。取,则此过程小球的位移大小为( )
A. 0.45 B. 0.8 C. 1.25 D. 1.7
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】由图可得从静止释放到落地的时间
则反弹瞬间的速度大小为
则小球释放时的高度为
反弹后的高度为
则此过程小球的位移大小
故B正确,ACD错误。
故选B。
7. 一辆小车做变速直线运动,全程的平均速度为v,全程的总位移为x。已知前的平均速度为v0,则后的平均速度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】全程总时间
前 的时间为
设后 的平均速度为 ,对应时间
故总时间关系为
解得
故选 D 。
8. 在某次救援中,消防队员抱着被救者在悬停直升机的竖直悬绳牵引下以5m/s的速度匀速上升。当上升到离地面30m高处时,被救者的手机突然从口袋中掉出。则手机从掉出到落地的时间为( )(不计空气阻力,)
A. B. 3s C. 2s D.
【答案】B
【解析】
【详解】手机突然从口袋中掉出后以5m/s的初速度做竖直上抛运动,规定竖直向上为正方向,对手机从掉出到落地这段时间有
代入数据有
解得
(舍去)
故选B。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. a、b、c三个质点在一条直线上运动,它们的位移时间图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 在时间内,三个质点的平均速度相同
B. 在时刻,质点c的速率最大
C. 在时间内,质点a、b做单向直线运动
D. 在这段时间内,三个质点运动方向相同
【答案】AB
【解析】
【分析】路程是标量,大小等于物体运动轨迹的长度,位移是矢量,位移的大小等于由初位置指向末位置的有向线段的长度,位移时间图的斜率表示速度.
【详解】A项:在0-t3时间内,a、b、c三个质点的初末位置相同,则位移相同,所用时间相同,所以平均速度相同,故A正确;
B项:图象的斜率表示速度,在t2时刻,a、b、c三线的斜率c最大,即速度最大,故B正确;
C项:图象的斜率表示速度,质点a在时刻t2斜率由正变为负,则速度方向改变,故C错误;
D项:在t2-t3这段时间内,a沿负方向运动,bc沿正方向运动,方向不同,故D错误.
【点睛】解决本题的关键知道路程和位移的区别,清楚位移时间图的斜率表示速度,难度不大,属于基础题.
10. 关于自由落体运动,下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 它是v0=0、a=g、方向竖直向下的匀加速直线运动
B. 在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1∶3∶5
C. 在开始连续的三个1 s末的速度之比是1∶4∶9
D. 从开始运动下落4.9 m、9.8 m、14.7 m所经历的时间之比为1∶2∶3
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A.自由落体运动是初速度为零,加速度为重力加速度的匀加速直线运动,故A正确;
B.在开始连续的三个1 s内通过的位移分别是
则
故B正确;
C.在开始连续的三个1 s末的速度分别是
则
故C错误;
D.由
得
可知,从开始运动到下落4.9 m、9.8 m、14.7 m所经历的时间之比为
故D错误。
故选AB。
11. 小明将一小球从固定斜面上的A点由静止释放,小球沿斜面匀加速下滑,下滑经过B点,又下滑经过C点,已知小球通过和两段所用的时间均为,则下列说法正确的是( )
A. 经过B点时的速度大小为
B. 经过B点时的速度大小为
C. 小球沿斜面下滑的加速度大小为
D. 小球沿斜面下滑的加速度大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据匀变速直线运动的推论可知:小球经过B点的速度等于AC段的平均速度
故A错误,B正确;
CD.由BC-AB=aT2得
故C正确,D错误。
故选BC。
12. 海面上热气球以5m/s的速度匀速上升,上升过程中从热气球上掉落一个小物体(视为质点),该物体离开气球后经一段时间落入海中,其速度随时间变化的图象如下图所示.若小物体离开气球后,空气阻力可忽略不计,g取10m/s2,则下列说法正确的是
A. t=0.5s时小物体开始进入水面
B. t= 2s时小物体开始进入水面
C. 小物体脱离气球的位置距海面的高度为10m
D. 0-3s内小物体经过的路程为20m
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.由题可知,速度方向取向下为正,物体离开气球后先做竖直上抛运动,运动时间为:
s
在0.5s到2s物体向下做自由落体运动,2s后进入水面做匀减速运动,故A错误,B正确;
C.小物体做自由落体运动的末速度为:
m/s
则小物体脱离气球的位置距海面的高度为0到2s图线围成的面积,则有:
m
故C正确;
D. 0-3s内小物体经过的路程为等于图线围成的面积的绝对值之和,则有:
m
故D正确.
三、实验题:本题共16分。
13. 如图所示是某同学测量匀变速直线运动的加速度时,从若干纸带中选中的一条纸带的一部分,他每隔4个点取一个计数点,图中注明了他对各计数点间距离的测量结果。已知所接电源是频率为50 Hz的交流电。
(1)为了验证小车的运动是匀变速直线运动,请进行下列计算,并填入下表内。(单位:cm)
x2-x1
x3-x2
x4-x3
x5-x4
x6-x5
______
_____
____
_____
_____
________
各位移差与平均值最多相差________ cm,由此可以得出结论:小车的运动是________________。
(2)两个相邻计数点间的时间间隔Δt=________ s。
(3)小车的加速度的计算式为a=______________,代入数据得加速度a=________ m/s2.
(4)计算打计数点B时小车的速度vB=________ m/s。
【答案】 ①. 1.60 ②. 1.55 ③. 1.62 ④. 1.53 ⑤. 1.61 ⑥. 1.58 ⑦. 0.05 ⑧. 匀变速直线运动 ⑨. 0.1 ⑩. ⑪. 1.58 ⑫. 0.518
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2][3][4][5][6]有纸带数据可求得相邻相等时间的位移差为下表所示。(单位:cm)
x2-x1
x3-x2
x4-x3
x5-x4
x6-x5
1.60
1.55
1.62
1.53
1.61
1.58
[7]由表格数据分析可知各位移差与平均值最多相差0.05 cm;
[8]在误差允许范围内,相邻相等时间内的位移差近似相等,因此可以得出结论:小车的运动是匀变速直线运动;
(2)[9]该打点计时器所接的电源是频率为50 Hz的交流电,纸带上每隔4个点取一个计数点,即两个相邻计数点间有5段相等时间间隔,所以两个相邻计数点间的时间间隔
(3)[10]用逐差法来计算加速度可得
取平均值,有
[11]将数据代入得加速度的值
(4)[12]由于小车做匀变速直线运动,因此,打计数点B时小车的速度等于AC段的平均速度,即
四、解答题:共36分。
14. 某同学利用自由落体运动规律测量学校图书楼的高度,从图书楼天台边缘由静止释放一个小物体,用秒表记录了下落时间2s,重力加速度,不计阻力。
(1)求图书楼的高度;
(2)求小物体落地时的速度大小;
(3)小物体落地前用0.2s时间经过图书楼附近的一颗树,求树的高度。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)图书馆的高度
(2)小物体落地时的速度为
(3)树的高度为
15. 在平直的公路上,一辆以的速度匀速行驶的小轿车,正要以的加速度开始加速时,一辆摩托车恰好从旁边以的速度同向驶过,并保持匀速行驶。已知该路段限速,小轿车达到限速速度后保持匀速行驶,不考虑两车的长度。求:
(1)小轿车追上摩托车所用时间;
(2)小轿车追上摩托车前,二者之间的最大距离;
(3)当小轿车超过摩托车时,因突发情况,小轿车立即以的加速度开始减速,从发生突发情况开始计时,求摩托车再次追上小轿车需要的时间。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由题意,假设小轿车追上摩托车之前一直做匀加速直线运动,追上时两者位移相等
,
代入已知条件,解得
此时,小轿车速度
由于
可知小轿车在此过程中一直做匀加速直线运动,假设成立,所以小轿车追上摩托车所用时间为。
(2)小轿车与摩托速度相等时,二者相距最远
解得
此时小轿车前进的位移
摩托车前进的位移
二者之间的最大距离
(3)由上分析知,小轿车第一次追上摩托车时的速度为,再过即可达到限速速度,此后保持匀速行驶。
内小轿车的位移
摩托车的位移
可知:当小轿车超过摩托车时,小轿车以的速度匀速行驶。
小轿车减速时加速度,则减速到零需要的时间
这段时间内,小轿车刹车位移
时间内摩托车前进的位移
由于
小轿车静止不动时,摩托车还没追上小轿车,此时二者相距
设再经历时间摩托车追上小轿车,有
发生突发情况后,摩托车再次追上小汽车所需时间
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日照一中 2023级 2023-2024 学年高一上学期
第一次质量检测物理试题
(试卷满分100 分, 考试时间60 分钟)
一、单选题:本题共8小题,每小题4分,共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 2022年十一国庆长假期间,张家界天门山国家森林公园又迎来了一大批游客。游客去往景区必须乘坐索道,天门山索道全长7454米,高度差1277米,共有轿厢98个,单程运行时间约30分钟。沿途风景极其壮观,惊险刺激。对于乘坐索道缆车正在观光的某游客来说,下列说法正确的是( )
A. 以自己为参考系,看到前面的山迎面而来
B. 计算游客乘坐索道缆车的时间时,不可以将游客看作质点
C. “7454米”指的是位移
D. “30分钟”指的是时刻
2. 如图所示,物体沿曲线ABCDE的箭头方向运动,在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹所用的时间分别是1s、2s、3s、已知方格的边长为下列说法正确的是
A. 物体在AB段的平均速度为1
B. 物体在BC段的平均速率为
C. CD段的平均速度与DE段的平均速度相同
D. 物体在B点的速度等于AC段的平均速度
3. “加速度的变化率”可以表示加速度随时间变化的快慢。汽车加速度的变化率越小,乘客舒适感越好。某轿车由静止启动,前3s内加速度随时间的变化关系如图所示,则( )
A. 2s~3s内轿车做匀速运动
B. 第3s末,轿车速度达到10m/s
C. 加速度变化率的单位为m2/s3
D. 乘客感觉0~2s内比2s~3s内更舒适
4. 舰载机通过弹射系统获得初速度,再利用自身发动机在航空母舰的跑道上加速,进而飞离航空母舰-某型号的舰载机在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为5m/s2,起飞所需的速度为50m/s,跑道长只有90m。为了使飞机能正常起飞,弹射系统使飞机获得的初速度至少为( )
A. 40m/s B. 35m/s C. 32m/s D. 30m/s
5. 如图甲所示是某同学利用饮料瓶制作的“水火箭”,其发射原理是通过打气使瓶内空气压力增大,当瓶口与橡皮塞脱离时,瓶内水向后喷出,水火箭获得推力向上射出。图乙是某次竖直发射时测绘的水火箭速度v与时间t的图像,其中t0时刻为水火箭起飞时刻,忽略空气阻力。关于“水火箭”的运动,下列说法正确的是( )
A. 在t1时刻加速度最小
B. 在t2时刻改变运动方向
C. 在t3时刻速度方向向下
D. 在t4时刻的位置高于t2时刻
6. 将一塑料小球从离地面一定高度的M点由静止释放,与水平地面相碰后竖直向上弹回空中,上升至最高点N,空气阻力不计,此过程的图像如图所示。取,则此过程小球的位移大小为( )
A. 0.45 B. 0.8 C. 1.25 D. 1.7
7. 一辆小车做变速直线运动,全程的平均速度为v,全程的总位移为x。已知前的平均速度为v0,则后的平均速度为( )
A. B. C. D.
8. 在某次救援中,消防队员抱着被救者在悬停直升机的竖直悬绳牵引下以5m/s的速度匀速上升。当上升到离地面30m高处时,被救者的手机突然从口袋中掉出。则手机从掉出到落地的时间为( )(不计空气阻力,)
A. B. 3s C. 2s D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. a、b、c三个质点在一条直线上运动,它们的位移时间图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 在时间内,三个质点的平均速度相同
B. 在时刻,质点c的速率最大
C. 在时间内,质点a、b做单向直线运动
D. 在这段时间内,三个质点运动方向相同
10. 关于自由落体运动,下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 它是v0=0、a=g、方向竖直向下的匀加速直线运动
B. 在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1∶3∶5
C. 在开始连续的三个1 s末的速度之比是1∶4∶9
D. 从开始运动下落4.9 m、9.8 m、14.7 m所经历的时间之比为1∶2∶3
11. 小明将一小球从固定斜面上的A点由静止释放,小球沿斜面匀加速下滑,下滑经过B点,又下滑经过C点,已知小球通过和两段所用的时间均为,则下列说法正确的是( )
A. 经过B点时的速度大小为
B. 经过B点时的速度大小为
C. 小球沿斜面下滑的加速度大小为
D. 小球沿斜面下滑的加速度大小为
12. 海面上热气球以5m/s的速度匀速上升,上升过程中从热气球上掉落一个小物体(视为质点),该物体离开气球后经一段时间落入海中,其速度随时间变化的图象如下图所示.若小物体离开气球后,空气阻力可忽略不计,g取10m/s2,则下列说法正确的是
A. t=0.5s时小物体开始进入水面
B. t= 2s时小物体开始进入水面
C. 小物体脱离气球的位置距海面的高度为10m
D. 0-3s内小物体经过的路程为20m
三、实验题:本题共16分。
13. 如图所示是某同学测量匀变速直线运动的加速度时,从若干纸带中选中的一条纸带的一部分,他每隔4个点取一个计数点,图中注明了他对各计数点间距离的测量结果。已知所接电源是频率为50 Hz的交流电。
(1)为了验证小车的运动是匀变速直线运动,请进行下列计算,并填入下表内。(单位:cm)
x2-x1
x3-x2
x4-x3
x5-x4
x6-x5
______
_____
____
_____
_____
________
各位移差与平均值最多相差________ cm,由此可以得出结论:小车的运动是________________。
(2)两个相邻计数点间的时间间隔Δt=________ s。
(3)小车的加速度的计算式为a=______________,代入数据得加速度a=________ m/s2.
(4)计算打计数点B时小车的速度vB=________ m/s。
四、解答题:共36分。
14. 某同学利用自由落体运动规律测量学校图书楼的高度,从图书楼天台边缘由静止释放一个小物体,用秒表记录了下落时间2s,重力加速度,不计阻力。
(1)求图书楼的高度;
(2)求小物体落地时的速度大小;
(3)小物体落地前用0.2s时间经过图书楼附近的一颗树,求树的高度。
15. 在平直的公路上,一辆以的速度匀速行驶的小轿车,正要以的加速度开始加速时,一辆摩托车恰好从旁边以的速度同向驶过,并保持匀速行驶。已知该路段限速,小轿车达到限速速度后保持匀速行驶,不考虑两车的长度。求:
(1)小轿车追上摩托车所用时间;
(2)小轿车追上摩托车前,二者之间的最大距离;
(3)当小轿车超过摩托车时,因突发情况,小轿车立即以的加速度开始减速,从发生突发情况开始计时,求摩托车再次追上小轿车需要的时间。
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