内容正文:
玉溪一中2029届高一年级上学期第一次月考
物理学科试卷
总分:100分,考试时间:75分钟
一、单项选择题: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,只有一个选项是正确的。
1. 某驾驶员使用定速巡航,在昆玉高速公路上以时速100公里行驶了80公里。其中“时速100公里”、“行驶80公里”分别是指( )
A. 速率、路程 B. 路程、位移 C. 位移、路程 D. 速度、位移
【答案】A
【解析】
【详解】“时速100公里”描述的是某一时刻瞬时速度的大小,属于速率;“行驶80公里”是汽车运动轨迹的总长度,属于路程。
故选A。
2. 下列说法正确的是( )
A. 研究乒乓球运动员的发球技术时,可以把乒乓球看成质点
B. 研究地球绕太阳公转引起的位置变化时,可以把地球看成质点
C. 因为地球的体积很大,所以地球一定不能看成质点
D. 质点模型的建立采用了极限的思想方法
【答案】B
【解析】
【详解】A.研究乒乓球发球技术时,需要考虑乒乓球的旋转、击球位置等因素,其形状和大小不可忽略,不能看成质点,故A错误;
B.研究地球绕太阳公转的位置变化时,地球的直径远小于日地距离,其形状和大小对研究问题的影响可忽略,可以把地球看成质点,故B正确;
C.物体能否看成质点与体积的绝对大小无关,只取决于其形状、大小对当前研究问题的影响是否可忽略,如研究地球公转时地球可看成质点,故C错误;
D.质点模型的建立采用的是理想化物理模型的思想方法,核心是忽略次要因素、突出主要因素,并未使用极限思想,故D错误。
故选B。
3. 关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A. 某段时间内平均速度的方向一定与这段时间内位移的方向一致
B. 某时刻加速度的方向一定与该时刻速度的方向一致
C. 速度为0时加速度也一定为0
D. 加速度增大时速度一定增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.平均速度的定义式为,其中时间是标量,因此平均速度的方向与位移的方向完全一致,故A正确;
B.加速度的定义式为,加速度方向是速度变化量的方向,与瞬时速度方向无必然联系,例如匀减速直线运动中加速度与速度方向相反,故B错误;
C.速度为0时加速度不一定为0,例如竖直上抛运动的最高点,瞬时速度为0,但加速度为重力加速度,故C错误;
D.速度的增减取决于加速度与速度的方向关系:若二者方向相反,即使加速度增大,速度也会减小,且减小得越来越快,故D错误。
故选A。
4. 某国产电动轿车从静止启动,2 s 后速度达到 100 km/h。若将这一加速过程视为匀加速直线运动,则其加速度大小最接近( )
A. 50m/s2 B. 14m/s2 C. 10m/s2 D. 2m/s2
【答案】B
【解析】
【详解】单位换算
由速度时间关系公式
可得,计算结果与最接近。
故选B。
5. 一个物体做直线运动,初速度为v1,经过一段时间后速度变为v2,这段时间内速度的变化量为∆v,这三个矢量的关系,下列四幅图中可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】速度变化量的矢量定义为
也可变形为矢量关系
对应直线运动的矢量三角形(同一直线上的矢量可平移为首尾相接的加减规则):将初速度的末端作为起点,画出速度变化量,那么从的起点指向的末端的矢量,就等于末速度。
故选D。
6. 如图为小张、小李两位同学在校园内同一条平直道路上行走的位移—时间图像。下列说法正确的是( )
A. 小李做的是匀加速直线运动
B. t=0时刻小张的速度为0
C. 0~t2内,小张通过路程比小李通过的路程多6m
D. 小张同学在t2时刻从小李身后追上小李并超过了他
【答案】C
【解析】
【详解】A.位移—时间图像的斜率表示速度。小李的图线是斜直线,斜率不变,说明他做匀速直线运动,故A错误;
B.小张的图线在处切线斜率大于零,说明此时速度不为零,故B错误;
C.图像纵坐标表明,小张从走到处后折返,至时返回处;小李从走到处。路程是各段位移大小之和,小张通过的路程为
小李通过的路程为,两人的路程之差为,故C正确;
D.两人的位移—时间图线在时相交,表示此时处于同一位置。相交处小张图线斜率为负、小李图线斜率为正,说明两人迎面相遇,故D错误。
故选C。
7. 甲、乙两运动员参加100米赛跑。两人同时从同一起跑线起跑,甲提速较快,处于领先。之后乙追上甲,有一段时间甲乙并驾齐驱,最后乙取得了胜利。下列运动图像中,与这个情景相符的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲乙并驾齐驱,即在某段时间内甲乙的速度相同,位置也相同。图A没有速度相同的一段时间,故A错误;
B.图像与轴围成的面积表示位移,图像两条线不存在一段完全重合的区间,也就无法对应“一段时间甲乙并驾齐驱(任意时刻位移都相等)”的情景,故B错误;
C.图像仅存在一个交点,仅代表乙在该时刻追上甲,没有一段两条线重合的区间,无法对应“并驾齐驱”的过程,且最终甲先到达100m位移处,是甲获胜,不符合题意,故C错误;
D.前期甲的图斜率更大(速度更快),甲位置领先;随后两图线出现一段重合区间,代表这段时间内任意时刻两人位移都相等,对应“并驾齐驱”;之后乙的斜率反超甲,最终乙先到达100m的位移值,符合乙获胜的情景,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全得3分,有错选得0分。
8. 一架无人机在同一水平面内运动,运动轨迹如图所示,无人机初始时悬停于空中A点,开始运动后用时10s向西沿直线飞行了80m到达B点,之后又用时10s向北沿直线飞行60m后到达C点再次悬停。则( )
A. 题中所表述的“10s”指的是时刻
B. 无人机从A点到C点的位移大小为100m
C. 无人机从A点到C点的平均速度大小为5m/s
D. 无人机从A点到C点的平均速度大小为7m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】A.题中所表述的“10s”指的是时间间隔,即时间,A错误;
B.无人机从A点到C点的位移大小为,B正确;
CD.无人机从A点到C点的平均速度大小为,C正确,D错误。
故选BC。
9. 如图,t=0时刻给小球一个大小为10m/s、方向沿斜面向上的初速度,使它沿足够长的光滑斜面向上运动,已知小球运动过程中的加速度大小始终为4 m/s2 ,方向一直沿斜面向下。则小球速度大小为5m/s的时刻有( )
A. 1.0s B. 1.25s C. 3.25s D. 3.75s
【答案】BD
【解析】
【详解】设沿斜面向上为正方向,则小球的初速度为,加速度为
当小球速度大小为,方向沿斜面向上时,即小球的速度为
根据速度时间公式可得,小球运动的时间为
当小球速度大小为,方向沿斜面向下时,即小球的速度为
小球运动的时间为
所以小球速度大小为5m/s的时刻有和,故AC错误,BD正确;
故选BD。
10. 一质点沿x轴运动,其位置坐标x与时间t的关系为x=t2-3t-3(x的单位是m,t的单位是s)。下列说法正确的是( )
A. 质点在第1s内的位移为-2m
B. 质点在前5s内的平均速度为1.4m/s
C. 质点在t=2s时加速度方向与速度方向相同
D. 质点在t=3s时速度方向开始改变
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由匀变速直线运动的位移公式,对照x=t2-3t-3可知,质点的初速度为v0=-3m/s,加速度为a=2m/s2,-3为质点的初位置坐标,不是位移。将初速度、加速度代入位移公式可得,质点位移为,A正确;
B.同理,可以求出质点在前5s内的位移为
平均速度应为,B错误;
C.根据速度公式v=v0+at可得,质点在2s时的速度为v2=(-3+2×2)m/s=1m/s,加速度为2m/s2,两者同为正方向,C正确;
D.速度减为0的时刻就是速度方向开始改变的时刻,即0=-3+2t即t=1.5s,D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。其中 13~15 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 一个兴趣小组的同学利用超声测速仪测量小车速度,如图所示。测速仪C发射超声波脉冲,被运动小车D反射后,又被测速仪接收。已知小车沿着C、D的连线做直线运动,空气中声波传播速度约为340 m/s。根据传感器测出的超声波脉冲发射和接收的时刻,可以判断:
超声波发射时刻/s
0.190
0.391
0.593
0.796
超声波接收时刻/s
0.210
0.409
0.607
0.804
(1)小车D正在________测速仪C(填“靠近”或“远离”);
(2)小车D在做________直线运动(填“匀速”“加速”或“减速”);
(3)根据(2)问的作答,若判断为匀速,在后面横线上估算出速度的大小;若判断为加速或减速,在后面横线上估算出加速度的大小:________。
【答案】(1)靠近 (2)加速
(3)8.5m/s2
【解析】
【小问1详解】
由表格数据可知,超声波第一次发射到被接收的时间间隔为
同理,超声波依次发射到被接收的时间间隔分别为,,
由此可以看出,超声波往返时间逐渐变短,说明超声波往返的总路程不断缩短,即小车与测速仪的距离不断减小,所以小车正在靠近测速仪。
【小问2详解】
小车第一次遇到超声波时,与测速仪的距离为
同理,小车依次遇到超声波时,与测速仪的距离分别为,,
小车第一、二次遇到超声波的位移为
同理,小车两次遇到超声波的位移依次为,
小车第一次遇到超声波的时刻为
同理,小车依次遇到超声波的时刻为,,
由此可知,小车相邻两次遇到超声波的时间间隔相同,均为
小车在时间内的位移之差为,
即小车在相同时间内位移差相等,符合匀变速直线运动的推论,所以小车在做匀加速直线运动。
【小问3详解】
根据推论可得,小车的加速度大小为。
12. “探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图甲所示,使用的器材有:一端有滑轮的长木板、电磁打点计时器、频率为50Hz的交流电源、小车、钩码、细绳、纸带、刻度尺等。长木板水平放置,细绳与长木板平行。
(1)下列实验操作中正确的有_______
A. 应选用220V的交流电源
B. 释放小车前应将小车置于靠近打点计时器的位置
C. 先释放小车,随后接通电源,启动打点计时器
D. 打点完毕应马上关闭电源,再取下纸带
(2)图乙是打出纸带的一部分,以点O为位移测量起点和计时起点,则打计数点A时小车的速度大小为________m/s(保留两位有效数字)。
(3)在答题卡上将打A点的数据用“×”表示在图丙的坐标纸内,并画出小车运动的图像__________。根据图像可知,小车做_________________运动,小车的加速度大小为__________m/s2(保留两位有效数字)。
【答案】(1)BD (2)0.31
(3) ①. ②. 匀加速直线 ③. 1.8
【解析】
【小问1详解】
A.电磁打点计时器使用的是4~6V的低压交流电源,220V是电火花打点计时器的工作电源,故A错误;
B.释放小车前将小车靠近打点计时器,能充分利用纸带,打出更多有效点迹,故B正确;
C.实验规范操作是先接通电源,待打点稳定后再释放小车,否则纸带前端会出现大量空白,无法充分记录运动信息,故C错误;
D.打点完毕后及时关闭电源,可避免打点计时器长时间空转损坏,之后再取下纸带,故D正确。
故选BD。
【小问2详解】
匀变速直线运动中,某点的瞬时速度等于相邻两点间的平均速度。由图乙刻度尺读数可知,OB两点间距
打点计时器的打点周期
打计数点A时小车的速度大小为
【小问3详解】
[1]根据描点法可得图像如图所示
[2]根据图可知速度随时间均匀增大,小车做匀加速直线运动;
[3]图像斜率表示加速度,根据题图可得小车的加速度大小为
13. 如图所示是某电梯运行过程的v-t图像(取竖直向下为正方向),根据图像分析:
(1)电梯上升还是下降?在0~5s内的位移有多大?
(2)分别求出电梯在0~2s内的加速度a1和4~5s内的加速度a2 的大小和方向;
(3)求电梯在第1s末的速度大小。
【答案】(1)下降,
(2),方向竖直向下;4m/s2,方向竖直向上
(3)2m/s
【解析】
【小问1详解】
取竖直向下为正方向,由图知速度为正,说明电梯在下降。
0~5s内电梯的位移可由v-t图像中梯形面积求出
【小问2详解】
根据,电梯的加速度可由图像斜率求得。
0~2s内的加速度为
即加速度大小为2m/s2,方向竖直向下
4~5s内的加速度为
即加速度大小为4m/s2,方向竖直向上
【小问3详解】
根据v=v0+at可得,第1s末的速度v1=a1t1=2m/s
14. 一教练车在训练场的平直道路上做刹车练习。路边沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距d=7.5m,学员驾驶汽车先匀速行驶,经过第一个锥筒时开始刹车做匀减速直线运动,直到停止。学员甲驾驶汽车以8m/s的速度行驶,刹车时的加速度大小为1m/s2,求:
(1)汽车经过2号锥筒时的速度大小;
(2)汽车停止前最后1s内滑行的距离;
(3)另一学员乙驾车从1号锥筒运动到2号锥筒用时t1=1s,从2号锥筒运动到3号锥筒用时t2=1.5s,求他开始刹车前的速度大小。
【答案】(1)7m/s
(2)
(3)8.5m/s
【解析】
【小问1详解】
以汽车前进的方向为正方向,由,得
【小问2详解】
根据逆向法,将末速度为0的匀减速直线运动看为初速度为0的匀加速直线运动,有
【小问3详解】
设学员乙驾驶汽车经过锥筒1的初速度为v乙,加速度为a乙。根据题意,乙车从1号锥筒运动到3号锥筒用时
根据位移公式,有,
联立可得
15. 武汉长江大桥是1957年建成的一座公路、铁路两用大桥,全长1670 m。某次由于交通管制,将汽车拦停在桥头处,汽车排成笔直的一列。假设汽车车长均为l1 = 4 m,前车尾部与后车头部之间距离均为d = 2 m。一辆长l2 = 128 m的列车抵达武汉,以v0 = 5 m/s的速度匀速通过大桥,当列车车头恰与轿车头部平齐时(如图所示),汽车交通管制解除,所有汽车同时以a = 1 m/s2的加速度启动过桥,汽车达到最大速度72 km/h后匀速行驶。
(1)求第一辆汽车与列车完成错车的时间;
(2)求在汽车达到最大速度前,与列车完成错车的汽车辆数;
(3)事实上人存在一定的反应时间,现假设解除交通管制时,第一个司机滞后∆t = 1 s启动汽车,后面司机都比以前一辆车滞后,∆t = 1 s启动汽车。若此辆列车长度为l3 = 150 m,在该情况下列车驶离桥头时,求与列车完成错车的汽车辆数。(取)
【答案】(1)12 s
(2)29 (3)16
【解析】
【小问1详解】
经时间t1,第一辆汽车车尾与列车车尾相遇;列车位移为
汽车位移为
又
联立解得
【小问2详解】
汽车经时间t2加速达到最大速度
由
解得
在t2 = 20 s的时间内,列车位移为
汽车位移为
又
设总共有n辆车与列车完成错车,则
解得
余4 m
即当n = 28时,
故总共能与29辆汽车完成错车。
【小问3详解】
长为l3的列车驶过桥头历时
第一辆汽车运动时间
则
即列车驶过桥头时已有9辆汽车达到最大限速;设总共有k辆车与列车完成错车,则
即
解得
故总共能与16辆汽车完成错车。
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玉溪一中2029届高一年级上学期第一次月考
物理学科试卷
总分:100分,考试时间:75分钟
一、单项选择题: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,只有一个选项是正确的。
1. 某驾驶员使用定速巡航,在昆玉高速公路上以时速100公里行驶了80公里。其中“时速100公里”、“行驶80公里”分别是指( )
A. 速率、路程 B. 路程、位移 C. 位移、路程 D. 速度、位移
2. 下列说法正确的是( )
A. 研究乒乓球运动员的发球技术时,可以把乒乓球看成质点
B. 研究地球绕太阳公转引起的位置变化时,可以把地球看成质点
C. 因为地球的体积很大,所以地球一定不能看成质点
D. 质点模型的建立采用了极限的思想方法
3. 关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A. 某段时间内平均速度的方向一定与这段时间内位移的方向一致
B. 某时刻加速度的方向一定与该时刻速度的方向一致
C. 速度为0时加速度也一定为0
D. 加速度增大时速度一定增大
4. 某国产电动轿车从静止启动,2 s 后速度达到 100 km/h。若将这一加速过程视为匀加速直线运动,则其加速度大小最接近( )
A. 50m/s2 B. 14m/s2 C. 10m/s2 D. 2m/s2
5. 一个物体做直线运动,初速度为v1,经过一段时间后速度变为v2,这段时间内速度的变化量为∆v,这三个矢量的关系,下列四幅图中可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6. 如图为小张、小李两位同学在校园内同一条平直道路上行走的位移—时间图像。下列说法正确的是( )
A. 小李做的是匀加速直线运动
B. t=0时刻小张的速度为0
C. 0~t2内,小张通过路程比小李通过的路程多6m
D. 小张同学在t2时刻从小李身后追上小李并超过了他
7. 甲、乙两运动员参加100米赛跑。两人同时从同一起跑线起跑,甲提速较快,处于领先。之后乙追上甲,有一段时间甲乙并驾齐驱,最后乙取得了胜利。下列运动图像中,与这个情景相符的是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全得3分,有错选得0分。
8. 一架无人机在同一水平面内运动,运动轨迹如图所示,无人机初始时悬停于空中A点,开始运动后用时10s向西沿直线飞行了80m到达B点,之后又用时10s向北沿直线飞行60m后到达C点再次悬停。则( )
A. 题中所表述的“10s”指的是时刻
B. 无人机从A点到C点的位移大小为100m
C. 无人机从A点到C点的平均速度大小为5m/s
D. 无人机从A点到C点的平均速度大小为7m/s
9. 如图,t=0时刻给小球一个大小为10m/s、方向沿斜面向上的初速度,使它沿足够长的光滑斜面向上运动,已知小球运动过程中的加速度大小始终为4 m/s2 ,方向一直沿斜面向下。则小球速度大小为5m/s的时刻有( )
A. 1.0s B. 1.25s C. 3.25s D. 3.75s
10. 一质点沿x轴运动,其位置坐标x与时间t的关系为x=t2-3t-3(x的单位是m,t的单位是s)。下列说法正确的是( )
A. 质点在第1s内的位移为-2m
B. 质点在前5s内的平均速度为1.4m/s
C. 质点在t=2s时加速度方向与速度方向相同
D. 质点在t=3s时速度方向开始改变
三、非选择题:本题共5小题,共54分。其中 13~15 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 一个兴趣小组的同学利用超声测速仪测量小车速度,如图所示。测速仪C发射超声波脉冲,被运动小车D反射后,又被测速仪接收。已知小车沿着C、D的连线做直线运动,空气中声波传播速度约为340 m/s。根据传感器测出的超声波脉冲发射和接收的时刻,可以判断:
超声波发射时刻/s
0.190
0.391
0.593
0.796
超声波接收时刻/s
0.210
0.409
0.607
0.804
(1)小车D正在________测速仪C(填“靠近”或“远离”);
(2)小车D在做________直线运动(填“匀速”“加速”或“减速”);
(3)根据(2)问的作答,若判断为匀速,在后面横线上估算出速度的大小;若判断为加速或减速,在后面横线上估算出加速度的大小:________。
12. “探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图甲所示,使用的器材有:一端有滑轮的长木板、电磁打点计时器、频率为50Hz的交流电源、小车、钩码、细绳、纸带、刻度尺等。长木板水平放置,细绳与长木板平行。
(1)下列实验操作中正确的有_______
A. 应选用220V的交流电源
B. 释放小车前应将小车置于靠近打点计时器的位置
C. 先释放小车,随后接通电源,启动打点计时器
D. 打点完毕应马上关闭电源,再取下纸带
(2)图乙是打出纸带的一部分,以点O为位移测量起点和计时起点,则打计数点A时小车的速度大小为________m/s(保留两位有效数字)。
(3)在答题卡上将打A点的数据用“×”表示在图丙的坐标纸内,并画出小车运动的图像__________。根据图像可知,小车做_________________运动,小车的加速度大小为__________m/s2(保留两位有效数字)。
13. 如图所示是某电梯运行过程的v-t图像(取竖直向下为正方向),根据图像分析:
(1)电梯上升还是下降?在0~5s内的位移有多大?
(2)分别求出电梯在0~2s内的加速度a1和4~5s内的加速度a2 的大小和方向;
(3)求电梯在第1s末的速度大小。
14. 一教练车在训练场的平直道路上做刹车练习。路边沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距d=7.5m,学员驾驶汽车先匀速行驶,经过第一个锥筒时开始刹车做匀减速直线运动,直到停止。学员甲驾驶汽车以8m/s的速度行驶,刹车时的加速度大小为1m/s2,求:
(1)汽车经过2号锥筒时的速度大小;
(2)汽车停止前最后1s内滑行的距离;
(3)另一学员乙驾车从1号锥筒运动到2号锥筒用时t1=1s,从2号锥筒运动到3号锥筒用时t2=1.5s,求他开始刹车前的速度大小。
15. 武汉长江大桥是1957年建成的一座公路、铁路两用大桥,全长1670 m。某次由于交通管制,将汽车拦停在桥头处,汽车排成笔直的一列。假设汽车车长均为l1 = 4 m,前车尾部与后车头部之间距离均为d = 2 m。一辆长l2 = 128 m的列车抵达武汉,以v0 = 5 m/s的速度匀速通过大桥,当列车车头恰与轿车头部平齐时(如图所示),汽车交通管制解除,所有汽车同时以a = 1 m/s2的加速度启动过桥,汽车达到最大速度72 km/h后匀速行驶。
(1)求第一辆汽车与列车完成错车的时间;
(2)求在汽车达到最大速度前,与列车完成错车的汽车辆数;
(3)事实上人存在一定的反应时间,现假设解除交通管制时,第一个司机滞后∆t = 1 s启动汽车,后面司机都比以前一辆车滞后,∆t = 1 s启动汽车。若此辆列车长度为l3 = 150 m,在该情况下列车驶离桥头时,求与列车完成错车的汽车辆数。(取)
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