2023湖北省重点高中智学联盟高一上学期10月联考试题物理含解析

湖北省重点高中智学联盟2022年秋季高一年级10月联考

物理试题

一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的4个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。

1. 下列各组物理量中，都是矢量的是（　　）

A加速度和速率 B. 时间和路程 C. 速度和温度 D. 位移和力

【答案】D

【解析】

【详解】A．加速度是矢量，速率为标量，故A错误；

B．时间和路程都是标量，故B错误；

C．速度是矢量，温度为标量，故C错误；

D．位移和力都是矢量，故D正确。

故选D。

2. 在物理学的重大发现中科学家创造出了许多物理学研究方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法、微元法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述，正确的是（　　）

A. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了类比法

B. 根据速度定义式，当Δt非常非常小时，v表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法

C. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法

D. 定义加速度用了比值法，加速度与△v成正比

【答案】B

【解析】

【详解】A. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法,A错误；

B．根据速度定义式，当Δt非常非常小时，v表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法，B正确；

C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫建立理想化的物理模型的方法，C错误；

D．定义加速度用了比值法，但加速度与△v无关，D错误。

故选B。

3. 近些年我国军事实力突飞猛进，已经建造的002型航空母舰上极有可能建有舰载飞机弹射系统。某同学猜想，在装有弹射系统的静止的航空母舰上，若舰载飞机在跑道上加速时的加速度大小恒为4.5m/s2（方向不变），飞机在跑道上滑行起飞，起飞时的速度大小为，则弹射系统必须使飞机具有的最小初速度约为（　　）

A. 45m/s B. 40m/s C. 35m/s D. 30m/s

【答案】B

【解析】

【详解】根据

得

故选B。

4. 甲、乙两机器人（可视为质点）在同一直线上运动，它们运动的图像如图所示，其中乙对应的图线是抛物线的一部分，以甲的出发点为原点，出发时刻为计时起点，则（　　）

A. 甲、乙同时出发，乙始终沿正方向运动

B. 从开始运动到时刻甲、乙两机器人的位移相等，时刻速度相等

C. 到时间内机器人乙的平均速度大于机器人甲的平均速度

D. 到时间内某时刻两机器人的速度可能相同

【答案】D

【解析】

【详解】A．由图可知，乙在甲出发之后经过一段时间后才出发；x-t图像斜率的正负表示速度方向，所以甲始终沿正方向运动，而乙先沿正方向运动，t2时刻后开始沿负方向运动，故A错误；

B．从开始运动到时刻甲、乙两机器人的位移相等；t1时刻乙的速度大于甲的速度，故B错误；

C．到时间内甲、乙的位移相同，所以平均速度相同，故C错误；

D．到时间内，甲的速度不变，乙的速度逐渐减小至零，且t1时刻乙的速度大于甲的速度，所以到时间内某时刻两机器人的速度可能相同，故D正确。

故选D。

5. 2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭在海南文昌发射中心发射升空，并成功进入预定轨道，该火箭携带着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器发射升空，其任务是通过一次发射，实现火星环绕、着陆和巡视探测，下列关于“天问一号”探测器的说法正确的是（　　）

A. 研究“天问一号”探测器在火星表面运动的姿态时，不能将其看作质点

B. “7月23日12时41分”是时间间隔

C. “天问一号”探测器静止在火星表面时，其相对于地球也是静止的

D. “天问一号”探测器刚起动时速度0，加速度为0

【答案】A

【解析】

【详解】A．研究“天问一号”探测器在火星表面运动的姿态时，不能忽略其形状大小，不能将其看作质点，故A正确；

B．“7月23日12时41分”是时刻，故B错误；

C．“天问一号”探测器静止在火星表面时，其相对于地球是运动的，故C错误；

D．“天问一号”探测器刚起动时速度0，加速度不为0，故D错误。

故选A。

6. 以初速度v0=20 m/s竖直向上抛一个小球（g取10 m/s2），不计空气阻力，以下说法正确的是（　　）

A. 小球经过4 s到达最高点

B. 小球上升的最大高度为40 m

C. 小球在出发点上方15 m时，速度大小为10 m/s，方向可能向下

D. 小球到出发点上方15 m时，经过的时间一定是1 s

【答案】C

【解析】

【详解】A．物体做竖直上抛运动，上升阶段有

解得

选项A错误；

B．根据速度位移关系公式，小球上升的最大高度为：

选项B错误；

C．由位移时间公式可得

解得

选项C正确；

D．由得

解得：

或

上升经过抛出点的上方处时用时，下降经过抛出点的上方处时用时，选项D错误。

故选C。

7. 如图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。现测速仪对距其x=380m的匀速行驶中的汽车发出超声波信号，超声波信号从发出到被反射回来的时间间隔Δt=2.0s，超声波在空气中传播的速度是v声=340m/s，则当测速仪接收到被反射回来的超声波信号时，汽车速度为（　　）

A. 30m/s B. 40m/s C. 50m/s D. 60m/s

【答案】B

【解析】

【详解】根据题意得

解得

8. 物体做加速度恒定、速度增加的直线运动，已知加速度为2m/s2，则（　　）

A. 物体在第3秒末的速度一定比第3秒初的速度大2m/s

B. 物体在第3秒末的速度一定比第2秒初的速度大2m/s

C. 物体在第3秒内平均速度一定比第2秒内平均速度大2m/s

D. 物体在第3秒内位移一定比第2秒内位移大2m

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．根据，物体在第3秒末的速度一定比第3秒初的速度大2m/s，A正确；

B．根据，物体在第3秒末的速度一定比第2秒初的速度大4m/s，B错误；

C．物体在第3秒内平均速度等于第2.5s末的瞬时速度，第2秒内平均速度等于1.5s末的瞬时速度，所以，第3秒内平均速度一定比第2秒内平均速度大2m/s，C正确；

D．因为物体第3秒内平均速度一定比第2秒内平均速度大2m/s，所以在第3秒内位移一定比第2秒内位移大2m，D正确。

故选ACD。

9. 一辆玩具汽车刹车后做匀减速直线运动，经3s后停止，发生3m位移，对这一运动过程，下列说法正确的有（　　）

A. 这连续三个1s发生的位移之比为

B. 这连续三个1s的平均速度之比为

C. 这连续三个1s的速度改变量之比为

D. 连续通过每个1m所用时间之比为

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．根据运动的可逆性。相当于汽车做初速度为零的匀加速直线运动。根据

可得，在1s内、2s内、3s内的位移之比为1:4:9，则反向加速时第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1:3:5，故在这连续三个1s发生的位移之比为。平均速度之比也为。故A正确，B错误；

C．汽车做匀减速直线运动。根据

可得，在连续三个1s的速度改变量之比为。故C正确；

D．根据运动的可逆性。相当于汽车做初速度为零的匀加速直线运动。根据

可得，汽车在通过位移1m、2 m、3 m所需时间之比为。匀加速时通过每个1m所用时间之比为。故减速时连续通过每个1m所用时间之比为。故D错误。

故选AC。

【点睛】匀减速至零的运动可采用逆向思维进行解答。

10. 物体从坐标原点出发，沿水平直线运动，取向右的方向为运动的正方向，其v-t图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 前3s内物体在原点的左侧，后3s内在原点的右边

B. 0~6s内物体做匀变速直线运动，加速度方向始终向右

C. 0~6s内物体的位移为6m

D. 0~6s内时刻，物体与坐标原点的距离最远

【答案】BD

【解析】

【详解】ACD．由题意和图像可知，前3s内物体向左做匀减速运动，在t=3s时速度减为零，后3s内物体向右做匀加速运动，v-t图像与坐标轴的面积表示位移，t轴上方的面积表示位移沿正方向，t轴下方的面积表示位移沿负方向，所以t=3s时物体向左的位移最大，与坐标原点的距离最远，t=6s时物体的位移为零，刚好返回到坐标原点，所以0~6s内物体始终在原点左侧，故AC错误，D正确；

B．v-t图像斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向，0~6s内物体做匀变速直线运动，加速度方向始终向右，故B正确。

故选BD。

11. 物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点间需要用时为t，现在物体由A点静止出发，匀加速（加速度大小为a1）至某一最大速度vm后立即做匀减速运动（加速度大小为a2）至B点停下，历时仍为t，则物体的（　　）

A. a1、a2值必须是一定的 B. vm与a1、a2的大小有关，可为不同的值

C. vm只能为2v，无论a1、a2为何值 D. a1、a2必须满足

【答案】CD

【解析】

【详解】BC．物体做匀速运动时

物体做变速运动时

解得

vm是定值，与a1、a2的大小无关，B错误，C正确；

AD．根据

解得

因为为定值，所以a1、a2值是可以变化的，A错误，D正确。

故选CD。

二、非选择题：本题共5小题，共56分。

12. 人对周围发生的事情都需要经过一段时间才会做出反应，从发现情况到采取行动所经过的时间叫反应时间。同学们为了测自己的反应时间，进行了如下实验。如图所示，A同学用手捏住直尺顶端，B同学用一只手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺。在A同学放开手指让直尺下落时，B同学立刻捏住直尺。读出捏住直尺的刻度，就是直尺下落的高度，重力加速度取g。

（1）这个实验可以测出___________（填“A”或“B”）同学的反应时间，某次实验时，B同学捏住位置的刻度读数为L，则该同学的反应时间为___________（用字母L、g表示）；

（2）为简化计算，同学们将另一较长的直尺刻度进行改进，以相等时间间隔在直尺上标记反应时间的刻度线，制作了“反应时间测量仪”，下列四幅图中刻度线标度最合理的是___________。

A. B.

C. D.

【答案】    ①. B    ②.     ③. B

【解析】

【详解】（1）[1][2]从A同学松开直尺后，到B捏住直尺的时间为B同学的反应时间，松开后直尺做自由落体运动，由

可知该同学的反应时间为

（2）[3]由题意可知，手的位置在开始时放在0刻度处，所以0刻度要在下边，物体做自由落体运动的位移

位移与时间二次方成正比，所以随着时间的增大，刻度尺上的间距增大。

故选B。

13. 某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。

（1）常见的打点计时器有两种：电火花计时器和电磁打点计时器，它们使用的都是___________电源（填“直流”或“交流”），当电源频率为50Hz时，每隔___________s打一个点；

（2）关于本实验，下列说法正确的是___________；

A．释放纸带的同时，接通电源

B．先释放纸带运动，后接通电源

C．电磁打点计时器正常工作时，其打点的周期取决于交流电压的高低

D．打点计时器连续工作时间很短，应注意打点结束之后要立即关闭电源

E．电火花计时器应接在低压交流电源上才能正常工作

（3）该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标上O、A、B、C、D、E和F，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是50Hz。该组同学用两种方法处理数据（T为相邻两计数点的时间时隔）：

方法A：由，，，，取平均值

方法B：由，，，取平均值

从数据处理方法看，在x1、x2、x3、x4、x5、x6中，对实验结果起作用的数据，方法A中有___________，方法B中有___________。因此，选择方法___________（填“A”或“B”）更合理，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=___________m/s。（以上计算结果均保留3位有效数字）

【答案】    ①. 交流    ②. 0.02    ③. D    ④. x1、x6    ⑤. x1、x2、x3、x4、x5、x6    ⑥. B    ⑦. 1.58    ⑧. 0.518

【解析】

【详解】（1）[1]电火花计时器和电磁打点计时器，它们使用的都是交流电源。

[2]当电源频率为50Hz时，每隔0.02s打一个点。

（2）[3]AB．由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通电源，再释放纸带，故AB错误；

C．电磁打点计时器正常工作时，其打点的周期取决于交流电压的频率，故C错误；

D．打点计时器连续工作时间很短，应注意打点结束之后要立即关闭电源，故D正确；

E．电火花计时器应接在220V交流电源上才能正常工作，故E错误。

故选D。

（3）[4]对于方法A，将a1~a5的表达式代入a的表达式可得

所以方法A中起作用的数据有x1、x6。

[5]对于方法B，将a1~a3的表达式代入a的表达式可得

所以方法B中起作用的数据有x1、x2、x3、x4、x5、x6。

[6]方法B充分利用了所测得的数据，相对方法A误差较小，所以方法B更合理。

[7]由题意可知相邻两计数点间的时间间隔为

将数据代入方法B的表达式可得

（4）[8]打计数点B时小车的速度等于打A、C两点间的平均速度，即

14. 雨雪天气时路面湿滑，汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加。如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的图像，驾驶员的反应时间为，请回答下列问题：

（1）汽车在干燥路面和湿滑路面的加速度分别为多少；

（2）当时，汽车在湿滑路面的速度为多少。

【答案】（1），；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）由

干燥路面加速度

湿滑路面加速度

汽车在干燥路面的加速度大小为，在湿滑路面的加速度大小为。

（2）当时，由

即

当时，汽车在湿滑路面的速度大小为。

15. 汽车匀减速刹车，初速度大小为 7m/s，第 1s内的位移大小为 6m，求：

(1)汽车刹车的加速度大小；

(2)汽车刹车后 4s内的位移大小。

【答案】(1) 2m/s2；(2) 12.25m

【解析】

【详解】(1)根据匀变速直线运动的位移时间关系

可得汽车运动的加速度

负号表示加速度的方向与初速度的方向相反，加速度的大小为。

(2)根据速度时间关系知汽车停车时间

故汽车刹车后4s内的位移等于汽车刹车后 3.5s内的位移

16. 第21届世界杯足球赛于2018年在俄罗斯境内举行，也是世界杯首次在东欧国家举行。在足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中。某足球场长90 m、宽60 m，如图所示。攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为12 m/s 的匀减速直线运动，加速度大小为2 m/s2。试求：

(1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大？

(2)足球开始做匀减速直线运动的同时，该前锋队员沿边线向前追赶足球，他的启动过程可以视为初速度为0 ，加速度为2 m/s2的匀加速直线运动，他能达到的最大速度为8 m/s。该前锋队员距离足球的最远距离？并求出至少经过多长时间能追上足球？

(3)若该前锋队员追上足球后，又将足球以10m/s的速度沿边线向前踢出，足球的运动仍视为加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动。与此同时，由于体力的原因，该前锋队员以6m/s的速度做匀速直线运动向前追赶足球，通过计算判断该前锋队员能否在足球出底线前追上。

【答案】(1)36m；(2)18m，6.5s；(3)前锋队员不能在底线前追上足球

【解析】

【详解】(1)已知足球的初速度为v1＝12m/s，加速度大小为a1＝2m/s2，足球做匀减速运动的时间为

运动位移为

(2)速度相等时相距最远，此时有

代入数据解得

二者相距的最远距离

已知前锋队员的加速度为a2＝2m/s2，最大速度为v2＝8m/s，前锋队员做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为

之后前锋队员做匀速直线运动，到足球停止运动时，其位移为

x3＝v2（t1-t2）＝8×2m＝16m

由于x2＋x3<x1，故足球停止运动时，前锋队员还没有追上足球，然后前锋队员继续以最大速度匀速运动追赶足球，由匀速运动公式得

x1-（x2＋x3）＝v2t3

代入数据解得

t3＝0.5s

所以前锋队员追上足球所用的时间

t＝t1＋t3＝6.5s

(3)此时足球距底线的距离为

x4=45-x1=9m

速度为

v3=10m/s

足球运动到停止的位移为

所以足球运动到底线时没停。

又

解得足球运动到底线的时间为

t4=1s

前锋队员在这段时间内匀速运动的位移

x3=vt4=6m<9m

所以前锋队员不能在底线前追上足球。

【点睛】解决本题的关键理清足球和运动员的位移关系，结合运动学公式灵活求解。由于是多过程问题，解答时需细心。