安徽省淮南市第二中学2023-2024学年高一物理上学期第一次月考试题(Word版附解析)
展开一、单选题
1. 下列情况中运动员可被视为质点的是( )
A. 分析乒乓球赛中运动员的扣球动作
B. 分析足球比赛中某位运动员的轨迹
C. 欣赏跳水运动员空中腾飞翻转的优美姿态
D. 比较滑雪越野赛中运动员拐弯时的动作
【答案】B
【解析】
【详解】质点是所研究的问题与物体自身大小形状无关时,做出的理想化模型,ACD物体自身的大小、动作都是要研究的对象,不能忽略,只有B所研究的轨迹与运动员自身大小无关,B正确。
故选B。
2. 由于疫情原因,2020年东京奥运会将延期举行,关于奥运会比赛的论述,下列说法正确的是( )
A. 某场球比赛打了加时赛,共需10min,指的是时刻
B. 百米比赛中,一名运动员发现观众在“后退”,他是以大地为参考系
C. 运动员跑完1500m比赛,1500m指的是路程
D. 给正在参加体操比赛运动员打分时,裁判们可以把运动员看作质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.某场球比赛打了加时赛,共需10min,指的是时间间隔,A错误;
B.百米比赛中,一名运动员发现观众在“后退”, 他是以自己为参考系,B错误;
C.运动员跑完1500m比赛,1500m指的是路程,C正确;
D.给正在参加体操比赛的运动员打分时,要观察运动员的动作,运动员的形状大小不能忽略不计,裁判们不可以把运动员看作质点,D错误。
故选C。
3. 蹦床是一项既好玩又惊险的运动。如图所示,运动员从高处自由落下,以大小为8m/s的速度竖直向下着网,与网作用后,以大小为4m/s的速度竖直向上弹回。已知运动员与网接触的时间,且规定竖直向下为正方向,那么运动员在与网接触的这段时间内的加速度为( )
A. 12m/s2B. -12m/s2C. -4m/s2D. 4m/s2
【答案】B
【解析】
【详解】根据加速度的定义可得运动员在与网接触的这段时间内的加速度为
故选B。
4. 我国“蛟龙号”深潜器进行下潜试验,从水面开始竖直下潜,最后返回水面,v-t图像如图所示,则有( )
A. 0~4 min和6~10 min两时间段平均速度大小相等
B. 全过程中的最大加速度为0.025 m/s2
C. 3~4 min和6~8 min加速度方向相反
D. 本次下潜的最大深度为6 m
【答案】A
【解析】
【详解】根据速度图象与坐标轴围成的面积表示位移,则0-4min内的位移大小为:x=×(120+240)×2=360m;6~l0min内位移大小为 x′=×3×240m=360m,可知,0~4 min和6~10 min两时间段位移大小相等,所用时间相等,则平均速度大小相等.故A正确.第1s内加速度最大,大小为,故B错误;v-t线的斜率的符号反映加速度的方向,可知3~4 min和6~8 min加速度方向相同,选项C错误;由图像可知t=4s时“蛟龙号”下潜到最深处,最大深度为:S=×(120+240)×2=360m,故D错误;故选A.
5. 如图所示,将弹性小球以10 m/s速度从距地面2m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面1.5m高的B点时,向上的速度为7 m/s,小球从A点到B点共用时0.3s,则此过程中( )
A. 小球通过的路程为17m
B. 发生的位移大小为0.5m,方向竖直向下
C. 速度变化量的大小为3 m/s,方向竖直向下
D. 小球平均速度的大小为8.5 m/s,方向竖直向下
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球通过的路程为
故A错误;
B.小球的位移指初末位置有向线段,大小为0.5m方向竖直向下,故B正确;
C.速度变化量
方向竖直向上,故C错误;
D.平均速度
方向竖直向下,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,物体A在斜面上由静止匀加速滑下x1后,又匀减速地在水平面上滑过x2后停下,测得x2=2x1,物体经过斜面和水平面交接处时速度大小不变,则物体在斜面上的加速度a1与在水平面上的加速度a2的大小关系为( )
A. a1=a2B. a1=2a2
C. a1=a2D. a1=4a2
【答案】B
【解析】
【详解】设匀加速运动的末速度为v,对于匀加速直线运动阶段有
v2=2a1x1
对于匀减速运动阶段,可以看成反向的初速度为零的匀加速直线运动,故有
v2=2a2x2
联立两式解得
a1=2a2
故选B。
7. 如图所示,一个滑块从固定斜面顶端A由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动到达底端C,已知,则下列说法正确的是( )
A. 滑块到达B、C两点速度之比为
B. 滑块到达B、C两点的速度之比为
C. 滑块通过AB、BC两段的时间之比为
D. 滑块通过AB、BC两段的时间之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由题意可知滑块做匀加速直线运动设其加速度a,在AB段有
在AC段有
由题意可知
综上所述有
故A错误,B正确;
CD.滑块到达B点的时间为,由题意可知AB段时间为有
滑块到达C点的时间为
由题意可知BC段时间为
滑块通过AB、BC两段的时间之比为
故C错误,D正确。
故选BD。
8. 一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,由于前方出现险情,刹车后汽车的位移与时间关系为X=27t-3t2(X单位为m,t单位为s).则下列说法中正确的是( )
A. 汽车刹车的加速度为3m/s2B. 刹车的最初2秒内汽车的平均速度为21m/s
C. 第5秒内的位移为0.75mD. 刹车5秒内的位移为60m
【答案】BC
【解析】
【详解】由匀变速直线运动的位移时间关系x=v0t+at2,由汽车刹车后的位移满足X=27t-3t2可知,汽车刹车时的初速度为27m/s,加速度为-6m/s2.所以:
A.汽车刹车的加速度为-6m/s2,故A错误;
B.刹车后2s末的速度v=27-6×2=15m/s,所以2s内的平均速度
,
故B正确;
CD.汽车停车时间
则刹车5秒内的位移为
汽车刹车后第5s内的位移等于刹车总位移减去4s内的位移,即
x5=60.75m−(27×4−3×42)m=0.75m
所以C正确,D错误.
9. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v—t图像如图所示。已知两车在时并排行驶,则下列说法正确的是( )
A. 在时,甲车在乙车后
B. 在时,甲车在乙车前7.5m
C. 两车另一次并排行驶的时刻是
D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为20m
【答案】CD
【解析】
【详解】AC.由图像与时间轴所围成的面积表示位移可知,若两车在时并排行驶,则甲、乙两车的位移相等,所以两车在时也并排行驶,故在时,甲车在乙车前面,A错误,C正确;
B.由图像可知,甲车的加速度为
乙车的加速度为
故时,甲车位移为
乙车位移为
故在时,甲车在乙车前方,距离为
B错误;
D.由上分析可知,两车在和时都处于并排行驶,由上分析可知,时,甲车位移为
时,甲车的位移为
故甲、乙车两次并排行驶位置之间沿公路方向的距离为
D正确。
故选CD。
10. 预碰撞安全系统能自动探测前方障碍物,测算出发生碰撞的可能性,若系统判断碰撞不可避免,则会预先收紧前座安全带、启动刹车来最大限度地减轻损伤。某新型赛车进行自动刹车性能测试的运动学图像如图所示,已知汽车在平直路面上行驶,从发现问题开始计时,经0.1s反应时间后开始采取制动措施,之后做匀减速直线运动直到停止,则以下说法正确的是( )
A. 汽车运动的最后5m内平均速度大小为
B. 时,汽车停止运动
C. 汽车初速度大小为40m/s
D. 汽车减速时的加速度大小为
【答案】A
【解析】
【详解】C.根据图像可知,前0.1s匀速运动,故速度的平方保持不变,位移2m后发生改变,故汽车初速度大小为
C错误;
D.物体做匀变速运动,根据速度与位移关系公式可知,汽车减速时的初速度为,减速的位移为10m,故加速度为
D错误;
B. 汽车减速的时间为
故加上反应时间,时,汽车停止运动,B错误;
A.汽车运动的距停下来5m时的速度为
解得
汽车运动的最后5m内平均速度大小为
A正确。
故选A。
二、实验题
11. 为测量小车的加速度,需将宽度为b的挡光片固定在小车上,并在导轨上安装相距为d的两个光电门传感器。小车沿导轨做匀加速直线运动,先后经过两个光电门传感器,测得的挡光时间分别为和,则小车的加速度________。为减小实验误差,可________两挡光片的宽度b或者________两个光电门传感器间的距离。(后两空选填“增大”或“减小”)
【答案】 ①. ②. 减小 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]用挡光片通过光电门的平均速度替代小车的瞬时速度,通过光电门1的速度为
通过光电门2的速度为
根据匀变速直线运动速度与位移的关系式可得小车的加速度为
[2][3]平均速度接近小车的瞬时速度可以减小实验误差,可增大两个光电门传感器间的距离或者减小挡光片的宽度b。
12. 某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。
(1)通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点_______和_______之间某时刻开始减速。
(2)计数点5对应的速度大小为________m/s,计数点6对应的速度大小为________m/s。(保留三位有效数字)
(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a=________m/s2。
【答案】 ①. 6 ②. 7 ③. 1.00 ④. 1.20 ⑤. 2.00
【解析】
【详解】(1)[1][2]从纸带上的数据分析得知:在点计数点6之前,两点之间的位移逐渐增大,是加速运动,在计数点7之后,两点之间的位移逐渐减小,是减速运动,所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速;
(2)[3][4]根据平均速度等于中时刻速度,则有:
且有:
;
(3)[5]由纸带可知,计数点7往后做减速运动,根据作差法得:
所以物块减速运动过程中加速度的大小为
三、解答题
13. 在某次新型遥控电动玩具车的性能测试中,玩具车以6m/s的初速度冲上足够长的斜坡向上做匀减速直线运动,加速度大小是0.5m/s2,求:
(1)8s末玩具车速度是多大?
(2)经过8s,玩具车在斜坡上通过多长的距离?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据运动学速度时间公式,玩具车做匀减速直线运动,加速度是负值,代入数据解得
(2)根据运动学位移时间公式,玩具车做匀减速直线运动,加速度是负值,代入数据解得
14. 近期中国人民解放军在台湾海峡及南北两端连续组织实战化演练,空降兵部队进行了一场红蓝士兵对抗演习,展示了维护国家主权和领土完整的决心与能力。在一次低空跳伞训练中,当直升机悬停在离地面H=323m高处时,伞兵离开飞机做自由落体运动。运动一段时间后,打开降落伞,展伞后伞兵以a=12.5m/s2的加速度匀减速下降。为了伞兵的安全,要求伞兵落地速度最大不得超过v=5m/s,取g=10m/s2,求:
(1)伞兵展伞时,离地面的高度至少为多少?
(2)伞兵在空中的最短时间为多少?
【答案】(1)143m;(2)10.4s
【解析】
【详解】(1)设伞兵展伞时,离地面的高度至少为h,此时的速度为v0,则有
又
联立得
(2)设伞兵在空中的最短时间为t,伞兵离开飞机做自由落体运动,则
伞兵匀减速下降过程
所求时间为
解得
15. 蓝牙(Bluetth)是一种短距离无线通信技术,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4~2.485 GHz的ISM波段的无线电波)。现有两同学用安装有蓝牙设备的玩具小车甲、乙进行实验:甲、乙两车开始时处于同一直线上相距d=4.0 m的O1、O2两点,甲车从O1点以初速度v0=4 m/s、加速度a1=1 m/s2向右做匀加速运动,乙车从O2点由静止开始以加速度a2=2 m/s2向右做匀加速运动,已知当两车间距超过s0=10.0 m时无法实现通信,忽略信号传递的时间。已知=2.45。求:
(1)甲、乙两车在相遇前的最大距离;
(2)甲、乙两车在相遇前能保持通信的时间。
【答案】(1)12m;(2)4.9s
【解析】
【详解】(1)当两车速度相等时相距最大,即
解得
所以两车相距最大距离为
(2)当两车的间距大于时,两车无法保持通信,由题可知,两车的间距先增大后减小,设时小车的运动时间为t,则
解得
即中间有
的时间无法通信,又当乙车追上甲车时有
即
解得
所以能保持通信的时间为
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