内容正文:
荆州中学2026~2027学年高一上学期9月考试
物理试题
一、选择题(1-7题只有一个选项正确,选对得4分,选错得0分,8-10题有多个选项正确,全部选对得4分,漏选得2分,选错得0分)
1. 关于质点、参考系、时间和位移,下列说法正确的是( )
A. 只有体积小的物体才能视为质点,体积大的物体不能视为质点
B. 选择不同的参考系对同一物体运动的描述可能不同
C. 用“三分钟热度”形容做事没有持久性,“三分钟”指时刻
D. 单向直线运动中,运动物体的位移等于路程
【答案】B
【解析】
【详解】A.能否将物体视为质点,取决于研究问题中物体的形状、大小能否忽略,与物体体积大小没有必然联系,故A错误;
B.运动是相对于参考系描述的,例如行驶汽车中的乘客相对汽车静止、相对地面运动,故B正确;
C.“三分钟热度”中的“三分钟”表示一段时间的长短,是时间间隔,故C错误;
D.位移的大小是初、末位置间的直线距离,路程是运动轨迹的长度;单向直线运动时二者的大小相等,往返运动时则不相等,故D错误。
故选B。
2. 一质点沿轴运动,其位置坐标与时间的关系为x = 1+2t+3t2(的单位是,的单位是)。关于速度及该质点在第内的位移,下列说法正确的是( )
A. 速度是对物体位置变化快慢的描述;6m
B. 速度是对物体位移变化快慢的描述;6m
C. 速度是对物体位置变化快慢的描述;5m
D. 速度是对物体位移变化快慢的描述;5m
【答案】C
【解析】
【详解】BD.速度是描述物体运动快慢的物理量,即物体的空间位置随时间变化的快慢,故BD错误;
AC.根据速度的定义式,由物体位置随时间的关系x = 1+2t+3t2,可知开始时物体的位置x0 = 1m,1s时物体的位置x1 = 6m,则1s内物体的位移为Δx = x1-x0 = 5m,故A错误,C正确。
故选C。
3. 某质点做匀变速直线运动,过程用时为3t,已知经过第一个t时间内位移为3x,后2t 时间内位移为5x,该过程中物体的加速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】取题给位移方向为正方向。匀变速直线运动中,一段时间内的平均速度等于该段中间时刻的瞬时速度。设与时刻的速度分别为和,则,
以时刻为起点,两时刻相隔,由速度与时间的关系得
整理并代入得
故选A。
4. 一质点做直线运动,下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.物体做直线运动,位移与时间成函数关系,AB选项中一个时间对应2个以上的位移,故不可能,故AB错误;
CD.同理D选项中一个时间对应2个速度,只有C选项速度与时间是成函数关系,故C正确,D错误。
故选C。
5. 一矿井深,小明同学在井口每隔一定相等时间间隔就自由释放一个小球(下落过程可视为自由落体运动),当第个小球刚从井口下落时,第个小球恰好到井底(重力加速度取),则( )
A. 相邻两个小球下落的时间间隔是
B. 第个小球落至井底时的速度为
C. 此时第个小球与第个小球相距
D. 第、两个小球都在空中时,第个小球相对第个小球做匀速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.第1个小球自由下落的时间满足
解得
根据题意,第1个小球刚落至井底的瞬间,第9个小球刚好在井口,因此空中存在8个相等的时间间隔,故相邻两个小球下落的时间间隔是,故A错误;
B.第1个小球落至井底时的速度为,故B错误;
C.此时第1个小球与第2个小球相距,故C错误;
D.第1个小球与第2个小球的相对速度为
即第1个小球相对第2个小球做匀速运动,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,固定的光滑斜面上有一木板,其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放,若木板长度为L,通过A点的时间间隔为;若木板长度为2L,通过A点的时间间隔为。则∶为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】木板沿光滑斜面由静止释放,做初速度为0的匀加速直线运动,设加速度为。木板下端从初始位置运动到A点的位移为,由匀加速位移公式得
解得该过程时间
当木板长度为时,木板上端从初始位置运动到A点的总位移为
由匀加速位移公式得
解得该过程时间
因此木板通过A点的时间间隔
当木板长度为时,木板上端从初始位置运动到A点的总位移为
由匀加速位移公式得
解得该过程时间
因此木板通过A点的时间间隔
可得
故选D。
7. 甲、乙两车在同一直线车道上,t时刻均由静止开始加速运动,其加速度随时间变化的规律如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 时间内,甲的平均速度大小等于
B. 时间内,乙的平均速度大小小于
C. 时间内,甲、乙的位移大小之比小于
D. 时间内,甲、乙的位移大小之比大于
【答案】C
【解析】
【详解】AB.图像与坐标轴所围区域的面积表示速度变化量,时刻甲、乙均由静止开始加速运动,故甲、乙在时刻速度均为
由题意知甲、乙的图像如图所示
其中OC表示初速度为0的匀加速直线运动,其平均速度为,则甲的平均速度小于,乙的平均速度大于,故AB错误;
CD.由题图知,时乙的速度变化量为甲的3倍,设此时速度分别为、,则有,假设存在初速度为0的匀变速直线运动,图像如图中OA所示
根据图像与坐标轴所围区域面积为位移,可得时间内,甲与匀变速直线运动的位移之比小于,而乙的位移比匀变速直线运动的位移更大,故甲、乙的位移大小之比小于,故C正确,D错误。
故选C。
8. 在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,某同学将打点计时器打出的三条纸带,分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸条,按先后顺序一端对齐粘贴在一起.然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来,如图甲、乙、丙所示,则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律.以下说法正确的是( )
A. 图甲表示物体处于静止
B. 图乙表示物体做匀速直线运动
C. 图乙表示物体的速度随时间均匀增加
D. 图丙表示物体的速度先随时间均匀增加,后保持不变
【答案】CD
【解析】
【详解】试题分析:甲图中表示任意相等时间内发生的位移相等,表示物体做匀速直线运动,所以A错误;乙图中表示相等时间内的位移差值相等,根据△x=at2>0可知,物体做匀加速直线运动,所以B错误;根据△x="a" t2可知,物体做匀加速直线运动,所以C正确;根据以上分析可知,丙图表示物体先做匀加速直线运动后做匀速直线运动,所以D正确;故选CD.
考点:匀变速直线运动的规律
【名师点睛】应明确:①若在任意相等的时间内发生的位移都相等,则物体做匀速直线运动;②△=at2是判定是否是匀变速直线运动的判别式.
9. ETC是电子不停车收费系统的简称,可以提高高速公路的通行效率。甲、乙两车同向分别走ETC通道和人工通道,初速度和加速度均相同,通过后又加速到原来的速度,从甲车减速开始计时,v-t图像如图所示(后的图像未画出),两车在t时恰好在A线(收费处)相遇,乙车人工缴费耗时15s。以下说法正确的是( )
A. 两车减速时的加速度大小为
B. t时,甲车在乙车前面35m处
C. 乙车从减速到恢复原来速度共历时31s
D. 走ETC通道比走人工通道节约时间21s
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据图像,可得两车减速时的加速度大小,故A正确;
B.0~6s内,甲车位移
运用逆向思维可知乙车位移
则时,甲车在乙车后面处,故B错误;
C.乙车减速到零用时
从减速到恢复原来速度所用的总时间为,故C正确;
D.由图知甲车从减速到恢复原来速度用时
位移
乙车31s内运动的总位移
甲车节约时间,故D错误。
故选AC。
10. 小球A从距地面高为H处自由释放,同时小球B从地面以初速度竖直向上抛出,A、B两球在空中相遇。不计空气阻力,已知重力加速度为g。下列说法中正确的是( )
A. 若A、B相遇时速率相等,则
B. 经时间,A、B相遇
C. 若,则A与B相遇在B下降途中
D. 若,则A与B相遇在B上升途中
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】AB.A和B相遇时,有
解得
若A、B相遇时速率相等,有
②
解得
故A错误,B正确;
CD.若两球相遇时B球处于下降过程中,则相遇的时间满足
由
解得
故C正确,D错误;
故选BC。
二、实验题(本题共2小题,共16分。请把正确答案填在横线上,不要求写出计算过程。)
11. 荆州中学高一某物理实验小组同学在做“测定匀变速直线运动加速度”的实验,装置如图甲所示:
(1)图甲中的电火花计时器使用的交流电源电压为______。
(2)交流电源的频率为,实验中得到的纸带如图乙所示,图中的点为计数点,在每两个相邻的计数点间还有个点没有画出,则打下A点到E点的时间间隔为______打下B点时,小车的瞬时速度为______;小车的加速度______(后两空结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)220 (2) ①. 0.4 ②. 0.16 ③. 0.81
【解析】
【小问1详解】
电火花计时器使用220V的交流电源。
【小问2详解】
[1]交流电源频率为50Hz,因此打点计时器的打点周期
每两个相邻计数点间有4个点未画出,说明相邻两计数点的时间间隔位
A到E之间共有4个相邻计数点间隔,总时间
[2]匀变速直线运动中,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,因此B点的速度等于AC段的平均速度,则
[3]由逐差法可知小车的加速度大小为
12. 某实验小组用光电计时器测量重力加速度,实验装置如图所示。实验步骤如下
①测量小钢球的直径D;
②让钢球吸附器通电吸附小钢球,用刻度尺测量小钢球球心到光电门的高度h;
③将断开钢球吸附器的开关,让小钢球由静止释放,记录小钢球通过光电门所用的时间t;
④改变光电门的位置,重复步骤②和③,记录多组关于h、t的数据。
请回答下列问题:
(1)根据步骤①②③可知,小钢球通过光电门时的速度为_____结果用题中所给的字母表示;
(2)以h为纵坐标,以为横坐标,根据实验测得的数据在坐标纸上描点,拟合图线,得到的图像最合理的是______;
A. B.
C. D.
(3)根据上述最合理的图像计算出图线的斜率k,则重力加速度的表达式为_____;
(4)一小组成员经过分析发现,由于小钢球的直径不是足够小,由此推断∶用上述实验方法得到的重力加速度值____________选填“大于”“等于”或“小于”它的真实值。
【答案】(1)
(2)D (3)
(4)小于
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,小钢球通过光电门时的速度为
【小问2详解】
根据自由落体可得小球到达光电门时的速度
又有
整理可得
可知的图像为过原点的直线。
故选D。
【小问3详解】
结合图像可得
解得
【小问4详解】
利用光电门求得的速度实际上是小钢球通过光电门的平均速度,根据平均速度推论知,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,而匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度小于中间位置的速度,则钢球通过光电门的瞬时速度小于钢球球心通过光电门的瞬时速度,用上述实验方法得到的重力加速度值偏小。
三、计算题(本题共3小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。)
13. 一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以的加速度开始行驶,恰在这时前方处有一辆公交车正以的速度与汽车同向匀速行驶。
(1)汽车用多长时间能追上公交车。
(2)追上前与公交车之间的最远距离是多少?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设汽车追上公交车时所经历的时间为,则有
代入数据解得
(2)追上前,两车速度相等时,两车之间距离最大,有
得
则
代入数据解得
14. 航空母舰被称为“海上浮岛”,可以长时间停泊在海面上。而航母上的舰载机着舰被称为“在刀尖上跳舞”,指的是舰载机着舰有很大的风险,一旦着舰不成功,飞行员必须迅速实施“逃逸复飞”,“逃逸复飞”是指制动挂钩挂阻拦索失败后舰载机的复飞。若航母跑道长为L=200m,某飞行员在一次训练“逃逸复飞”科目时,舰载机在跑道一端着舰时的速度为v0=,着舰后以的加速度大小做匀减速直线运动,3s后制动挂钩挂阻拦索失败,于是舰载机立即以a2=的加速度大小复飞,起飞需要的最小速度为v2=。求:
(1)舰载机着舰3s时的速度v1;
(2)本次“逃逸复飞”能否成功?若不能,请说明理由;若能,达到起飞速度时舰载机离跑道终端的距离。
(3)如果舰载机着舰的过程中,航母保持一定的速度与舰载机同向匀速航行(其他条件不变),为确保舰载机复飞成功,请计算出航母匀速航行的最小速率v3。
【答案】(1)
(2)不能,舰载机所需位移为,超过跑道长度
(3)
【解析】
【小问1详解】
取舰载机着舰时的速度方向为正方向,减速阶段沿正方向的加速度取。由匀变速直线运动的速度公式得
【小问2详解】
减速阶段历时,由匀变速直线运动的平均速度关系得减速段位移
加速阶段由速度公式,求得所需时间
由同一平均速度关系得加速段位移
舰载机从着舰到复飞所需的总位移为
这大于跑道长度,故本次训练不能成功。
【小问3详解】
其余条件不变时,舰载机两段运动的对地位移仍为和,航母在这段时间内同向前进。为使舰载机复飞前不越过跑道末端,其相对航母的位移应满足
最小舰速对应恰好到达跑道末端,代入前两问结果得
15. 小汽车在平直的高速公路上正以某速度匀速行驶的过程中,导航系统提示:前方有测速点,本路段限速。司机经t0=反应时间后,汽车以大小为a的加速度开始匀减速,此时测速装置恰好发出超声信号(计为第次)经过t1=被接收;第次发出的超声信号经过t2=被接收。已知测速装置可视为与车辆在同一条水平线上,两次超声信号时间间隔为Δt=,超声信号传输速度为v声 =。测量车辆速度是以两次车辆反射信号时间内的平均速度进行自动计算。求:
(1)通过计算说明:本次测速,系统判定车辆是否超速?
(2)小汽车未减速前,匀速行驶速度大小 。
(3)导航系统提示时刻,小汽车距测速点的距离x。
【答案】(1)车辆超速。
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
按题设的往返时间折半处理,第一次超声信号对应的车辆反射时刻为
第二次超声信号对应的车辆反射时刻为
以第一次发射超声信号的时刻为零时刻,第一次反射时车辆距测速点的距离为
第二次反射时车辆距测速点的距离为
两次反射时刻之间的时间为
车辆向测速点运动,故测速装置计算的平均速度为
测速结果满足
所以系统判定车辆超速。
【小问2详解】
取汽车驶向测速点为正方向,以汽车开始减速的时刻为计时零点,两个反射时刻分别为和。设未减速时速度为,汽车做匀减速运动,则任意时刻的位移为。两次反射期间的平均速度满足
所以
【小问3详解】
反应时间内汽车前进的距离为
从开始减速到第一次反射时刻,汽车前进的距离为
因此导航系统提示时汽车距测速点的距离为
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物理试题
一、选择题(1-7题只有一个选项正确,选对得4分,选错得0分,8-10题有多个选项正确,全部选对得4分,漏选得2分,选错得0分)
1. 关于质点、参考系、时间和位移,下列说法正确的是( )
A. 只有体积小的物体才能视为质点,体积大的物体不能视为质点
B. 选择不同的参考系对同一物体运动的描述可能不同
C. 用“三分钟热度”形容做事没有持久性,“三分钟”指时刻
D. 单向直线运动中,运动物体的位移等于路程
2. 一质点沿轴运动,其位置坐标与时间的关系为x = 1+2t+3t2(的单位是,的单位是)。关于速度及该质点在第内的位移,下列说法正确的是( )
A. 速度是对物体位置变化快慢的描述;6m
B. 速度是对物体位移变化快慢的描述;6m
C. 速度是对物体位置变化快慢的描述;5m
D. 速度是对物体位移变化快慢的描述;5m
3. 某质点做匀变速直线运动,过程用时为3t,已知经过第一个t时间内位移为3x,后2t 时间内位移为5x,该过程中物体的加速度为( )
A. B. C. D.
4. 一质点做直线运动,下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 一矿井深,小明同学在井口每隔一定相等时间间隔就自由释放一个小球(下落过程可视为自由落体运动),当第个小球刚从井口下落时,第个小球恰好到井底(重力加速度取),则( )
A. 相邻两个小球下落的时间间隔是
B. 第个小球落至井底时的速度为
C. 此时第个小球与第个小球相距
D. 第、两个小球都在空中时,第个小球相对第个小球做匀速直线运动
6. 如图所示,固定的光滑斜面上有一木板,其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放,若木板长度为L,通过A点的时间间隔为;若木板长度为2L,通过A点的时间间隔为。则∶为( )
A. B.
C. D.
7. 甲、乙两车在同一直线车道上,t时刻均由静止开始加速运动,其加速度随时间变化的规律如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 时间内,甲的平均速度大小等于
B. 时间内,乙的平均速度大小小于
C. 时间内,甲、乙的位移大小之比小于
D. 时间内,甲、乙的位移大小之比大于
8. 在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,某同学将打点计时器打出的三条纸带,分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸条,按先后顺序一端对齐粘贴在一起.然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来,如图甲、乙、丙所示,则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律.以下说法正确的是( )
A. 图甲表示物体处于静止
B. 图乙表示物体做匀速直线运动
C. 图乙表示物体的速度随时间均匀增加
D. 图丙表示物体的速度先随时间均匀增加,后保持不变
9. ETC是电子不停车收费系统的简称,可以提高高速公路的通行效率。甲、乙两车同向分别走ETC通道和人工通道,初速度和加速度均相同,通过后又加速到原来的速度,从甲车减速开始计时,v-t图像如图所示(后的图像未画出),两车在t时恰好在A线(收费处)相遇,乙车人工缴费耗时15s。以下说法正确的是( )
A. 两车减速时的加速度大小为
B. t时,甲车在乙车前面35m处
C. 乙车从减速到恢复原来速度共历时31s
D. 走ETC通道比走人工通道节约时间21s
10. 小球A从距地面高为H处自由释放,同时小球B从地面以初速度竖直向上抛出,A、B两球在空中相遇。不计空气阻力,已知重力加速度为g。下列说法中正确的是( )
A. 若A、B相遇时速率相等,则
B. 经时间,A、B相遇
C. 若,则A与B相遇在B下降途中
D. 若,则A与B相遇在B上升途中
二、实验题(本题共2小题,共16分。请把正确答案填在横线上,不要求写出计算过程。)
11. 荆州中学高一某物理实验小组同学在做“测定匀变速直线运动加速度”的实验,装置如图甲所示:
(1)图甲中的电火花计时器使用的交流电源电压为______。
(2)交流电源的频率为,实验中得到的纸带如图乙所示,图中的点为计数点,在每两个相邻的计数点间还有个点没有画出,则打下A点到E点的时间间隔为______打下B点时,小车的瞬时速度为______;小车的加速度______(后两空结果保留2位有效数字)。
12. 某实验小组用光电计时器测量重力加速度,实验装置如图所示。实验步骤如下
①测量小钢球的直径D;
②让钢球吸附器通电吸附小钢球,用刻度尺测量小钢球球心到光电门的高度h;
③将断开钢球吸附器的开关,让小钢球由静止释放,记录小钢球通过光电门所用的时间t;
④改变光电门的位置,重复步骤②和③,记录多组关于h、t的数据。
请回答下列问题:
(1)根据步骤①②③可知,小钢球通过光电门时的速度为_____结果用题中所给的字母表示;
(2)以h为纵坐标,以为横坐标,根据实验测得的数据在坐标纸上描点,拟合图线,得到的图像最合理的是______;
A. B.
C. D.
(3)根据上述最合理的图像计算出图线的斜率k,则重力加速度的表达式为_____;
(4)一小组成员经过分析发现,由于小钢球的直径不是足够小,由此推断∶用上述实验方法得到的重力加速度值____________选填“大于”“等于”或“小于”它的真实值。
三、计算题(本题共3小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。)
13. 一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以的加速度开始行驶,恰在这时前方处有一辆公交车正以的速度与汽车同向匀速行驶。
(1)汽车用多长时间能追上公交车。
(2)追上前与公交车之间的最远距离是多少?
14. 航空母舰被称为“海上浮岛”,可以长时间停泊在海面上。而航母上的舰载机着舰被称为“在刀尖上跳舞”,指的是舰载机着舰有很大的风险,一旦着舰不成功,飞行员必须迅速实施“逃逸复飞”,“逃逸复飞”是指制动挂钩挂阻拦索失败后舰载机的复飞。若航母跑道长为L=200m,某飞行员在一次训练“逃逸复飞”科目时,舰载机在跑道一端着舰时的速度为v0=,着舰后以的加速度大小做匀减速直线运动,3s后制动挂钩挂阻拦索失败,于是舰载机立即以a2=的加速度大小复飞,起飞需要的最小速度为v2=。求:
(1)舰载机着舰3s时的速度v1;
(2)本次“逃逸复飞”能否成功?若不能,请说明理由;若能,达到起飞速度时舰载机离跑道终端的距离。
(3)如果舰载机着舰的过程中,航母保持一定的速度与舰载机同向匀速航行(其他条件不变),为确保舰载机复飞成功,请计算出航母匀速航行的最小速率v3。
15. 小汽车在平直的高速公路上正以某速度匀速行驶的过程中,导航系统提示:前方有测速点,本路段限速。司机经t0=反应时间后,汽车以大小为a的加速度开始匀减速,此时测速装置恰好发出超声信号(计为第次)经过t1=被接收;第次发出的超声信号经过t2=被接收。已知测速装置可视为与车辆在同一条水平线上,两次超声信号时间间隔为Δt=,超声信号传输速度为v声 =。测量车辆速度是以两次车辆反射信号时间内的平均速度进行自动计算。求:
(1)通过计算说明:本次测速,系统判定车辆是否超速?
(2)小汽车未减速前,匀速行驶速度大小 。
(3)导航系统提示时刻,小汽车距测速点的距离x。
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