内容正文:
湖南省武冈市幸福富田高级中学2026-2027学年高一年级上学期9月学情物理自测试卷(人教版含答案)
考试范围:高中物理必修第一册1-2章 考试时间:75分钟 总分:100分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
第一部分(选择题 共43分)
1、 选择题:本题共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.[4分]一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度-时间图像如图所示,由图像可知( )
A.时刻火箭离地面最远
B.段时刻火箭回到地面
C.在段火箭是上升的,在段火箭是下落的
D.段火箭的加速度小于段火箭的加速度
2.[4分]一物体从x=0处沿x轴正方向开始运动,其速度与位置坐标满足关系式,则它从x=0处运动到x=30m处的过程中,其平均速度的大小为( )
A.6m/s B.3m/s C.2m/s D.1.5m/s
3.[4分]在一竖直墙壁前、某同学将一可视为质点的小球竖直上抛,并同时用一架频闪照相机正对小球拍摄,1、2、3分别为上升过程中在连续相等时间间隔拍摄到的影像,如图所示。A、B、C、D为影像3以上每块砖间的分界线,已知每块砖的厚度相等,空气阻力不计,则小球最高点的位置在( )
A.分界线C、D之间 B.分界线C处
C.分界线B、C之间 D.分界线B处
4.[4分]如图是高中物理必修一封面上的照片,近似认为砂粒下落的初速度为零,忽略空气阻力以及砂粒间的相互影响,重力加速度大小,则出口下方处的砂粒速度大小为( )
A. B. C. D.
5.[4分]某同学打算从A点骑行至B点,某地图软件推荐的路线如图所示,该路线长19.1km,预计用时1小时26分钟,下列说法正确的是( )
A.“1小时26分钟”指的是时刻
B.从起点到终点,该同学的位移大小小于19.1km
C.该同学全程平均速度大小约为14km/h
D.研究该同学的骑行速度时,不能将该同学看成质点
6.[4分]一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动,车头经过站台上三个立柱A、B、C,对应时刻分别为t1、t2、t3,其x-t图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A.
B.车头经过立柱A的速度为
C.车头经过立柱B的速度为
D.车头经过立柱A、B过程中的平均速度为
7.[4分]一质点以初速度v0沿x轴正方向运动,已知加速度方向沿x轴正方向,在加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中,该质点( )
A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止 B.速度先减小后增大,直到加速度等于零为止
C.位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止 D.位移一直在增大,到加速度等于零之后仍继续增大
二、选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.[5分]甲、乙两物体沿同一直线运动,甲的图像、乙的图像分别如图1、2所示,甲从坐标原点出发.下列说法正确的是( )
图1 图2
A. 内甲、乙均做沿轴正方向的匀加速直线运动
B. 前内,甲、乙间的最大距离为
C. 时甲、乙的位置坐标均为
D. 时甲、乙间的距离为
9.[5分]跳水运动员在国家游泳馆进行10米跳台测试训练时,从跳台边缘将一颗小球竖直向上抛出。从小球脱离手掌的瞬间开始计时,该小球全程可视为质点,其图像如图所示。不计空气阻力,在小球入水前,加速度始终为重力加速度g,g取,运动轨迹视为直线,取竖直向下为正方向。下列说法正确的是( )
A.小球从最高点到入水时经历的时间为
B.小球入水时的速度大小为
C.在到阶段,小球的平均速度大小小于
D.在前内,小球的位移大小为
10.[5分]2024年11月份,某学校组织高中生进行体能测试。在50米跑测试中,李明从A点由静止开始做匀加速直线运动,通过AB、BC、CD、DE连续四段相等的位移到达E点。已知通过E点时的瞬时速度为v0,通过AE段的时间为t,李明可视为质点。下列说法正确的是( )
A.李明通过AB段的时间等于t
B.李明通过B处时的速度大小为
C.李明通过C处时的瞬时速度大于通过AE段的平均速度
D.李明通过BC段和CD段所用时间之比为
第二部分(非选择题 共57分)
2、 非选择题:本大题共5题,共57分
11.[8分]某同学想研究滑块在倾斜气垫导轨上滑行时的加速度.如图甲所示,他将导轨以一定的倾角固定.在导轨上B点固定一个光电门,让带有挡光片的滑块从不同位置由静止滑下.滑块滑行时可以认为不受导轨的阻力作用.把滑块到光电门的距离记为L.已知挡光片宽度为d.
(1)为完成实验,需要记录什么数据?____________________(用文字和符号共同表示).
(2)计算滑块加速度大小的表达式为a=________(用符号表示).
(3)改变释放滑块的位置,重复实验,得到如图乙所示的图像,则滑块的加速度大小a=________(结果保留两位有效数字).
(4)为进一步研究滑块加速度a与导轨倾角θ的关系,该同学改变导轨倾角的大小,在同一位置由静止释放滑块,通过计算得到表格所示的数据.根据表格数据可知实验结论为______________________________.
θ
30°
45°
60°
sin θ
cos θ
a/(m·s-2)
5
5
5
12.[9分]某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间.实验前,将该计时器固定在小车旁,如图甲所示.实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车,在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图乙记录了桌面上连续6个水滴的位置.已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴.
甲
乙
(1)由图乙可知,小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的;
(2)该小组同学根据图乙的数据判断出小车做匀变速运动.小车运动到图乙中A点位置时的速度大小为________m/s,加速度大小为________m/s2.(结果均保留两位有效数字)
13.[12分]如图所示,一竖直杆的下端距水平地面的高度为H,一可视为质点的小球与竖直杆顶端处于同一水平高度.让小球和杆同时由静止自由下落,杆第一次与地面发生碰撞后竖直向上反弹,其反弹速度大小为碰前落地速度大小的,且碰撞时间极短,之后小球、杆的下端同时落地。已知重力加速度的大小为g,不计空气阻力,试求:
(1)杆第一次落地弹起后上升的最大高度;
(2)小球第一次落地所经历的时间以及杆的长度。
14.[13分]在国庆阅兵演练中,某装甲车编队以的速度沿直线匀速通过检阅区,共18辆编号装甲车以前后6排,每排3辆组成方形阵列,前后相邻两辆装甲车的间距均为。后方额外一辆编号第19号的指挥车初始时位于最后一排装甲车后方,在另一条平行车道上以的速度同向行驶,忽略两平行车道之间的距离,所有车辆均视为质点。当指挥车距末位最后一排装甲车仅剩时,立即以加速度开始刹车。
(1)从指挥车开始刹车到指挥车速度与装甲车速度相等时,指挥车和装甲车队前进的位移各是多少?
(2)刹车过程中指挥车能否追上装甲车队?若能,请求出指挥车两次与末排装甲车相遇的时间间隔(结果保留一位小数);若不能,请说明理由。
(3)若指挥车与最后一排装甲车距离为时发送指令,整个装甲车队立即以的加速度做匀减速直线运动,以此时作为计时零点,指挥车在装甲车开始减速瞬间,立即以大小为的加速度做匀减速运动,试分析指挥车停车前与末排装甲车之间的距离随时间变化的表达式。
15.[15分]如图所示,长为的直杆沿竖直方向,直杆的下侧的点有一可视为质点的小球,小球到直杆下端的距离为,小球距离地面足够高。假设在下列运动过程中小球和直杆不会发生碰撞,忽略空气阻力,重力加速度取。求:
(1)若小球不动,直杆由静止释放,直杆通过小球的时间;
(2)若直杆不动,小球以初速度竖直向上抛出,小球向上通过直杆的时间;
(3)若直杆自由释放的同时,小球以初速度竖直向上抛出,欲使小球在下落过程中(回到抛出点前)与直杆的下端相遇,则满足的条件。
参考答案
1.【答案】D
【详解】ABC.由速度-时间图像可知速度都为正值,则火箭一直朝正方向运动,所以 时刻火箭离地面最远,则ABC错误;
D.由速度-时间图像的斜率表示加速度,所以段火箭的加速度小于段火箭的加速度,则D正确;
故选D。
2.【答案】C
【详解】
将速度与位置坐标的关系式,变式整理得,在x=0处,,在x=30m处,,则图线与x轴所围图形的面积表示时间,有,平均速度大小为。
3.【答案】A
【详解】设每块砖的厚度为 ,频闪照相的时间间隔为 。 由图可知,小球在连续相等时间间隔内的位移分别为 ,, 根据匀变速直线运动的推论 ,可得加速度大小:,根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度,可得经过点2时的速度:,则经过点3时的速度:,小球从点3继续上升的最大高度为:,所以在分界线C、D之间。
4.【答案】A
【详解】根据自由落体运动的规律可知,可得。
5.【答案】B
【详解】题中“1小时26分钟”指的是时间间隔,A错误;从起点到终点,该同学的位移大小等于起点到终点的直线距离,小于19.1km,B正确;根据,该同学全程的平均速度大小应小于13.3km/h,C错误;研究该同学的骑行速度时,该同学的骑行姿势对研究没有影响,可以将该同学看成质点,D错误。
6.【答案】D
【详解】根据初速度为0的匀加速直线运动的推导规律可知,只有初速度为0,连续通过相同位移所需时间的比为,动车做有一定初速度的匀减速运动,故A错误;因为动车做匀减速直线运动,所以车头经过立柱A 的速度为不可能为时间的平均速度,故B错误;时间段的平均速度为,只有匀变速直线运动中间时刻的平均速度等于该段位移内的平均速度,而B点属于该段的位移中点,故C错误;车头经过立柱A、B过程中的平均速度为
故D正确。
7.【答案】D
【详解】加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到0的过程中,由于加速度的方向始终与速度方向相同,所以速度一直在增大,AB错误;由于质点做方向不变的直线运动,所以位移一直在增大,加速度等于零时做匀速直线运动,位移仍然在增大,C错误,D正确。
8.【答案】BCD
【详解】由题图可知内乙做沿轴正方向的匀速直线运动,甲做沿轴正方向的匀加速直线运动,错误;前内,甲在后做初速度为0、加速度大小为的匀加速直线运动,乙在甲前从的位置开始做速度大小为的匀速直线运动,当甲、乙速度相等时相距最远,有,解得,此时甲、乙间的最大距离为,正确;内甲的位移,因此时甲的位置坐标为,由题图2可知时乙的位置坐标也为,正确;从开始,甲沿轴正方向做匀速直线运动,内,,时乙回到处,因此时甲、乙间的距离为,正确.
9.【答案】BC
【详解】由图可知小球开始时先向上做匀减速直线运动,到最高点,后向下做匀加速直线运动,再1.7s入水做减速运动,小球从最高点到入水时经历的时间小于,A错误;小球入水时的速度为,B正确;如果小球在1.7s到3.5s做匀减速直线运动,速度从15m/s减为零的平均速度为,由可知小球实际做的是加速度逐渐减小的变加速直线运动,在相同时间内的位移小于匀减速直线运动的位移,则有,即小球在1.7s到3.5s的平均速度大小小于,C正确;根据图像可知,小球先做竖直上抛运动,加速度为,在速度达到最大,此后入水做减速运动,取竖直向下为正方向,则小球前1.7s的位移为,D错误。
10.【答案】ABC
【详解】设每段位移为x,对AE段有,对AB段有,解得,故A正确;因为,B处时的速度大小为,故B正确;由分析可知,B处为AE的中间时刻,可知李明通过B处时的瞬时速度等于通过AE段的平均速度,因为李明做匀加速运动, 所以通过C处时的瞬时速度大于通过AE段的平均速度,故C正确;根据连续相等位移所用时间的比例关关系,故李明通过BC段和CD段所用时间之比,故D错误。
11.【答案】(1)挡光片通过光电门所用的时间t (2)
(3)2.0 m/s2
(4)加速度与sin θ成正比,比例系数为10 m/s2
【解析】(1)滑块到达光电门时的速度v=,滑块做初速度为零的匀加速直线运动,由匀变速直线运动的速度—位移公式得v2=2aL,解得a==,已知d、L,实验还需要测出挡光片通过光电门所用的时间t.
(2)由(1)的分析可知,加速度大小的表达式为a=.
(3)由匀变速直线运动的速度—位移公式得v2=2aL,则v2-L图像的斜率k=2a= m/s2=4.0 m/s2,加速度大小a=2.0 m/s2.
(4)由表格中实验数据可知,随倾角θ增大,加速度增大,且加速度与sin θ成正比,= m/s2=10 m/s2,a与cos θ既不成正比也不成反比,由此可知加速度与sin θ成正比,比例系数为10 m/s2.
12.【答案】(1)从右向左 (2)0.19 0.038
【解析】(1)小车在桌面上做匀减速运动,故相等的时间内,桌面上连续两水滴间的距离会逐渐减小,故小车在桌面上是从右向左运动的.
(2)已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴,那么45个时间间隔对应30 s,则各水滴之间的时间间隔为T= s= s,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,有vA=×10-3 m/s≈0.19 m/s;根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2可得小车加速度的大小a=×10-3 m/s2≈0.038 m/s2.
【方法总结】处理纸带问题,一般是根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2求出加速度的大小,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,求出纸带上打某点时小车的瞬时速度大小.
13.【答案】(1);(2);
【详解】(1)设杆的下端第一次落地时的速度为v,杆第一次下落经历时间为,依题意有,
联立两式解得,
杆反弹速度大小
杆反弹后上升的最大高度
(2)杆弹起后做竖直上抛运动,设杆竖直上抛经历时间为,则
小球第一次落地所经历的时间
小球第一次下落高度为
杆的长度为
14.【答案】(1)(2)(3)①在内,指挥车与最后一排装甲车的距离表示为(1分)
②在内,
【详解】(1)当指挥车的速度和装甲车队速度相等时,由(1分)
得(1分)
此时指挥车前进的位移(1分)
装甲车队前进的位移(1分)
(2)若指挥车能追上装甲车队,即只需追上最后一排装甲车,因指挥车的速度和装甲车队速度相等时,则一定能追上最后一排装甲车(1分)
但无法超过最前排装甲车,指挥车与装甲车队相遇,即有(1分)
解得或(舍去)(1分)
则当指挥车停车时(1分)
此时两者相距
(1分)
故第二次相遇是在,两次相遇的时间间隔为(1分)
(3)装甲车减速到0所用时间(1分)
若以零时刻指挥车所在处为原点建立一维坐标系,则最后一排装甲车的位置得(1分)
指挥车停下所用时间(1分)
指挥车的位置
得(1分)
综上
①在内,指挥车与最后一排装甲车的距离表示为(1分)
②在内,
(1分)
15.【答案】(1)直杆通过小球的时间
(2)小球向上通过直杆的时间
(3)小球向上抛出的速度大小满足
【详解】(1)从静止释放到直杆B端到达C点,用时,位移为
从静止释放到直杆A端到达C点,用时,位移为
解得,
则直杆通过小球的时间
(2)小球到达B端时速度为,
小球到达A端时速度为,
解得,
则小球从A运动至B过程中,平均速度
(3)规定向下为正方向,满足题设要求需:
相对运动位移
小球与直杆下端相遇时,小球速度
小球与直杆下端相遇时,运动时间
解得
即小球向上抛出的速度大小满足
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