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宁夏回族自治区石嘴山市第三中学2024-2025学年高一上学期9月月考物理试题
展开满分100分 答题时间120分钟
一、单项选择题(本大题共 18小题,共 36分。每小题中只有一个选项正确,答对得2分,错选或不选得0分)
1.以下比赛项目中可将运动员视为质点的是( )
A. 跳床技巧B. 跳水动作
C. 花样游泳D. 自行车10公里追逐赛
2.下列各组物理量中,都是矢量的是( )
A.位移、时间B.速度、速率C.位移、速度D.速度、路程
3.有一个“形影不离”的成语,意思是人的身体和影子分不开,形容关系密切,经常在一起。在晴天的早上,某同学在操场上跑步,下列说法正确的是( )
A.以地面为参考系,影子是静止的
B.以人为参考系,影子是静止的
C.以人为参考系,影子是运动的
D.无论以人还是地面为参考系,影子都是运动的
4.关于速度的定义式v=△x/△t,以下叙述正确的是( )
A.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移△x成正比,与运动时间成反比
B.速度v的大小与运动的位移△x和时间都无关
C.速度大小不变的运动是匀速直线运动
D.、,因为,所以
5.煤矿安检员在一次巡检中,乘坐矿井电梯从A井竖直向下运动了120 m到达井底,然后在井底又沿着水平隧道向东走了160 m到达B井,最后从B井乘坐电梯竖直向上返回地面。若A、B两个井口恰在同一水平面上,则此次巡检中安检员( )
A.发生的位移是200 m,方向向东;通过的路程是160 m
B.发生的位移是400 m,方向向东;通过的路程是160 m
C.发生的位移是160 m,方向向东;通过的路程是400 m
D.发生的位移是160 m,方向向东;通过的路程是200 m
6.A、B两个物体的位移—时间图像如图所示,则以下说法正确的是( )
A.时刻,A、B两物体的速度都为0
B.内, A的平均速度等于B的平均速度
C. 内,A的路程等于B的路程
D.时刻,A、B两物体的速度方向相同
7.频闪照片是用照相机在时间间隔相同的连续闪光下拍摄的,能在一张底片上经过多次曝光,记录下物体连续运动过程中的各个状态,得到物体的运动轨迹。如图所示是一张小球做单向直线运动的频闪照片示意图,频闪周期为s,则小球在图中三段频闪过程中平均速度的大小是( )
A.1.80 B.1.50 m/s
C.0.60 m/s D.0.50 m/s
8.某次足球比赛中,足球以速度击中运动员后被反向弹出,历时,速度大小变为,以初速度方向为正方向,足球在此过程中加速度为( )
大小为,方向与初速度方向相同
大小为,方向与初速度方向相反
C.大小为,方向与初速度方向相同
D.大小为,方向与初速度方向相反
9.在国家宏观政策调控下,近期房价上涨出现减缓趋势。若将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将房价的“下跌”类比成“减速”,你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的( )
A.速度增加,加速度增大B.速度增加,加速度减小
C.速度减小,加速度增大D.速度减小,加速度减小
10.物体的加速度大小为3 m/s2,表示这物体( )
A.每秒运动3 mB.每经过1s,其速度增大3 m/s
C.每经过1s,其速度变化量大小为3 m/sD.每经过1s,其速度减小3 m/s
11.如图所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度为,经过一小段时间之后,速度变为,表示速度的变化量。由图中所示信息可知( )
A.汽车在做加速运动
B.汽车加速度方向与的方向相同
C.汽车加速度方向与的方向相同
D.汽车加速度方向与的方向相同
12.质点沿直线运动,加速度恒定,若在2 s内速率从4 m/s变为2 m/s,则其加速度大小( )
A.一定是1 m/s2B.可能是2m/s2
C.可能是3 m/s2D.一定是3 m/s2
13.一质点作直线运动,原来,,x>0,从某时刻把加速度均匀减小,则( )
A.速度逐渐减小,直到加速度等于零为止B.速度逐渐增大,直到加速度等于零为止
C.位移继续增大,直到加速度等于零为止D.位移逐渐减小,直到加速度等于零为止
14.下列有关匀变速直线运动的认识,其中正确的是( )
A.加速度大小不变的直线运动一定是匀变速直线运动
B.匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线
C.匀变速直线运动的v-t图像斜率逐渐变大
D.匀变速直线运动的速度方向一定不变
15.质点做匀加速直线运动,初速度为v0=2m/s,加速度a=0.1m/s2,则错误的是( )
A.质点第4s末的速度为2.4m/sB.每经过1s时间,物体速度就增大0.2m/s
C.质点的加速度不变D.质点的速度随时间均匀增大
16.2023年“驾驭未来”全国青少年车辆模型教育竞赛中,某一赛车由静止开始向前做直线运动,计算机记录其图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.在内,赛车处于静止状态
B.赛车在内的加速度比内的加速度大
C.在内,赛车的平均速度为3m/s
D.在内第5s末,赛车离出发点最远
17.一段高速公路上限速,为监控车辆是否超速,设置了一些“电子警察”系统,其工作原理如图所示:路面下,距离L埋设两个传感器线圈A和B,当有车辆经过线圈正上方时,传感器能向数据采集器发出一个电信号;若有一辆汽车(在本题中可看作质点)经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号,时间间隔为,经微型计算机处理后得出该车的速度,若超速,则计算机将指令架设在路面上方的照相机C对汽车拍照,留下违章证据。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.计算汽车速度的表达式B.计算汽车速度的表达式
C.若,,照相机将会拍照D.若,,照相机不会拍照
18.如图“30TFSI”为某品牌汽车的尾部标识,其中“30”称为G值,G值越大,加速越快。G值的大小为车辆从静止加速到100km/h(百公里加速)的平均加速度的10倍。
由此推算,该车百公里加速时间约为( )
A.3.3s B.9.3s
C.12.0s D.33.3s
二、多项选择题(本大题共6小题,共24分。每小题中可能有多个答案正确,全选正确得 4分,有错选或不选得0分;漏选但正确得2分)
19.赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一,也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念……”。所以对加速度的认识应该引起大家的重视。下列说法正确的是( )
A.加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大,但加速度不一定大
B.速度变化得越快,加速度就变化得越快
C.物体的加速度变大,则速度也一定是在变大
D.速度变化越快,加速度越大
20.如图所示,某赛车手在一次野外训练中,先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9km,实际从A运动到B用时5min,赛车上的里程表指示的里程数增加了15km,当他经过路标C时,车内速度计指示的示数为150km/h,那么可以确定的是( )
A.整个过程中赛车的平均速度为180km/h
B.整个过程中赛车的平均速度为108km/h
C.赛车经过路标C时的瞬时速度大小为150km/h
D.赛车经过路标C时速度方向为由A指向B
21.如图甲所示,火箭发射时,速度能在10 s内由0增加到100 m/s;如图乙所示,汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,下列说法中正确的是( )
A.10 s内火箭的速度改变量为10 m/s
B.2.5 s内汽车的速度改变量为-30 m/s
火箭的速度变化比汽车的快
D.火箭的加速度比汽车的加速度小
22.某质点做直线运动,速度随时间变化的关系式为,则下列对这个质点的运动的描述中,正确的是( )
A.初速度为4m/sB.初速度为0
C.3s末的瞬时速度为10m/sD.加速度为4m/s2
23.在一条平直公路上,一辆汽车(视为质点)从计时开始到停止运动的总时间为,其速度—时间图像如图所示。汽车第一段时间内做加速度大小为a(a为未知量)的匀减速直线运动,第二段时间内做匀速直线运动,第三段时间内做加速度大小也为a(a为未知量)的匀减速直线运动,三段运动时间相等,已知图线与时间轴所围成的面积为,下列说法正确的是( )
A.a的值为
B.汽车的初速度为
C.汽车在前两段时间内的平均速度为
D.汽车在后两段时间内的平均速度为
24.下列给出的四组图像中,能够反映同一直线运动的是( )
A.B.
C.D.
三、实验题(共10分)
25.(1)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是 (直流电,交流电),它们是每隔 s打一个点。
(2)在“用打点计时器测速度”的实验中:除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面仪器和器材中,必须使用的有 (填选项代号)
A.电压合适的50Hz交流电源 B.电压可调的直流电源
C.刻度尺D.秒表 E.天平
(3)实验过程中,下列做法正确的是
A.先释放小车,再接通电源 B.先接通电源,再释放小车
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(4)某同学用如图1所示的装置,打出的一条纸带如图2所示,其中ABCDE为计数点,相邻两个计数点之间还有4个点未画出。
①打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小为 ;
②由纸带上所示数据可算得小车运动的加速度大小为 。
图1
四、作图题(共2分)
26.根据图所示的v-t图,在图中作出相应的x-t图(设t=0时从原点出发)
五、解答题(共28分)
27.(6分)为检测某赛车的加速性能,试验人员在一段平直公路上启动了该赛车。启动后赛车的运动可看成匀加速直线运动。经测定启动后6s内赛车的位移为90m。求:
(1)该赛车的加速度大小;
(2)该赛车在4s末的速度大小;
(3)该赛车在第3s内的位移大小。
28.(4分)某型号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统,已知某型号的飞机在平直跑道上加速时可产生的最大加速度为5.0 m/s2,当飞机的速度达到50 m/s时才能离开航空母舰起飞,设航空母舰始终处于静止状态。问:
(1)若某舰上不装弹射系统,要求该型号飞机仍能在此舰上正常起飞,该舰身长至少为多长?
(2)若要求该飞机滑行160 m后起飞,弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?
29.(5分)一辆汽车正在笔直的公路上以 72km/h的速度匀速行驶,司机看见红色交通信号便踩下制动器,以后汽车开始减速,设汽车做匀减速运动的加速度为,问:
(1) 开始制动后,第2s末汽车的速度是多少?
(2) 从开始制动5s内汽车行驶的距离是多少?
30.(5分)随着经济发展,乡村公路等级越来越高,但汽车超速问题也日益凸显,为此一些特殊路段都设立了各式减速带。现有一辆汽车发现前方有减速带,开始减速,减至某一速度开始匀速运动,匀速通过减速带,然后再加速到原来速度。汽车行驶的v-t图像如图乙所示,其中v为汽车的行驶速度,t为汽车行驶的时间。
(1)求汽车匀减速、匀加速阶段的加速度大小;
(2)求汽车全程5s内的总位移;
(3)求汽车全程的平均速度。
31.(8分)近几年,国家取消了7座及以下小车在法定长假期间的高速公路收费,给自驾出行带来了很大的实惠,但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力,因此交管部门规定,上述车辆通过收费站口时,在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过。若某车减速前的速度为v0=20m/s,靠近站口时以大小为a1=5m/s2的加速度匀减速,通过收费站口时的速度为vt=8m/s,然后立即以a2=4m/s2的匀加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道)。试问:
(1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速?
(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,运动的时间是多少?
(3)在(1)(2)问题中,该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少?
参考答案:
1.D
【详解】A.研究跳床运动员的跳床技巧时,跳床比赛中运动员的肢体的形状是不能忽略的,不能看作质点,故A错误;
B.研究跳水运动员的跳水动作时,跳水比赛中运动员的肢体的形状是不能忽略的,不能看作质点,故B错误;
C.研究花样游泳运动员的动作时,花样游泳比赛中运动员的肢体的形状是不能忽略的,不能看作质点,故C错误;
D.自行车追逐赛中运动员相对于运动轨迹来说可以忽略,故可以看作质点,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】A.位移是矢量,时间是标量,选项A错误;
B.速度是矢量,速率是速度的大小,是标量,选项B错误;
C.位移、速度都是矢量,选项C正确;
D.速度是矢量,路程是只有大小没有方向的标量,选项D错误。
故选C。
3.B
【详解】人和影子相对静止,所以取人为参考系,影子是静止的;取地面为参考系,人和影子都是运动的。
故选B。
4.B
【详解】AB.是计算速度的定义式,只说明速度可用位移Δx除以时间Δt来获得,并不是说v与Δx成正比,与Δt成反比,故A错误,B正确;
C.匀速直线运动是速度大小和方向都不变的运动,故C错误;
D.速度是矢量,正、负号表示方向,绝对值表示大小,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】位移为初位置指向末位置的有向线段,所以此次巡检中安检员发生的位移大小为160 m,方向向东;路程是指轨迹的长度,所以此次巡检中安检员通过的路程为
故选C。
6.B
【详解】A.由位移—时间图像斜率表示速度可知,时刻,A物体的图像斜率是0,则速度是0,B物体的图像斜率不是0,则速度不是0,A错误;
B.由题图可知,在内,A、B两物体通过的位移相同,所用时间相同,则A的平均速度等于B的平均速度,B正确;
C.由题图可知,在内,A的路程为
B的路程为
可知A的路程比B的路程多4m,C错误;
D.由位移—时间图像斜率表示速度可知,时刻,A的图像斜率是负值,则A的速度方向是负方向,B的图像斜率是正值,则B的速度方向是正方向,即时刻,A、B两物体的速度方向不相同,D错误。
故选B。
7.D
【详解】由平均速度公式,可得
故选D。
8.D
【详解】以初速度方向为正方向,根据
故选D。
9.B
【详解】房价类比成速度,房价上涨快慢类比成加速度,房价上涨出现减缓趋势,相当于加速度减小,但仍然在上涨,相当于加速度与速度方向相同,速度仍然增大。
故选B。
10.C
【详解】A.物体的加速度大小为3m/s2,则物体做变速运动,不同时间段内,每秒的位移不同,A错误;
BD.只知道加速度大小为3m/s2,仅凭所给条件不能确定物体是加速还是减速,故BD错误;
C.由vt-v0=at得,每经过1s,物体的速度变化量大小为3m/s,故C正确。
故选C。
11.D
【详解】A.由于,所以汽车在向右做减速运动,故A错误;
BCD.加速度是描述速度变化快慢的物理量,由定义式
可知,加速度的方向一定与Δv相同,但与v1、v2方向相反,故BC错误、D正确。
故选D。
12.C
【详解】当末速度方向与初速度方向相同,则加速度
负号表示方向,大小为1 m/s2
当末速度方向与初速度方向相反,则加速度
负号表示方向,大小为3m/s2
故ABD错误,C正确;
故选C。
13.B
【详解】AB.,,,质点的加速度方向与速度方向相同,加速度大小逐渐减小,质点一直做加速直线运动,直到加速度减小到零为止,故A错误,B正确;
CD.因为速度一直为正向,则位移一直增大,加速度减小到零后,做匀速直线运动,位移仍然增大,速度达到最大值,故CD错误。
故选B。
14.B
【详解】A.加速度大小和方向均不变的直线运动一定是匀变速直线运动,A错误;
B.匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线,B正确;
C.匀变速直线运动的v-t图像斜率不变,C错误;
D.匀变速直线运动的速度方向可能变化,D错误。
故选B。
15.B
【详解】A.质点第4s末的速度为
故A正确,不符合题意;
B.加速度为0.1m/s2,每经过1s时间,物体速度就增大0.1m/s,故B错误,符合题意;
C.质点做匀加速直线运动,质点的加速度不变,故C正确,不符合题意;
D.质点做匀加速直线运动,质点的速度随时间均匀增大,故D正确,不符合题意。
故选B。
16.D
【详解】A.在内,赛车做匀速直线运动,A错误;
B.在图像中,图线的斜率表示的是加速度的大小,由图可知,内的加速度
内的加速度
由于加速度是矢量,正负只表示方向,不是大小,故内的加速度大于内的加速度,B错误;
C.根据平均速度的概念,可知平均速度
C错误;
D.在图像中,图线与坐标轴围成的面积表示位移的大小, 时间内,时,位移最大,离出发点最远,D正确。
故选D。
17.A
【详解】AB.计算汽车速度的原理是利用短时间内的平均速度来代替瞬时速度,故汽车速度的表达式为
故A正确,B错误;
C.若,,则汽车的速度为
未超速,故照相机不会拍照,故C错误;
D.若,,则汽车的速度为
已超速,故照相机会拍照,故D错误。
故选A。
18.B
【详解】该车的平均加速度为
又因为
解得
故选B。
19.AD
【详解】A.加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大,但加速度不一定大,故A正确;
B.速度变化得越快,说明加速度大,加速度不一定变化得越快,故B错误;
C.物体的加速度变大,则速度变化快,不一定是在变大,故C错误;
D.加速度是描述速度变化快慢的物理量,故D正确。
故选AD。
20.BC
【详解】AB.从A到B位移大小为9km,用时h,由平均速度定义式可得整个过程的平均速度为
故选项A错误,B正确;
C.速度计显示的是瞬时速度大小,故选项C正确;
D.经过C时速度的方向为过C点时运动轨迹的切线方向,故选项D错误。
故选BC。
21.BD
【详解】A.因火箭发射时,速度在10 s内由0增加到100 m/s,故10 s内火箭的速度改变量为
100 m/s
A错误;
B.汽车以
108 km/h=30 m/s
的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,则2.5 s内汽车的速度改变量为
0-30 m/s=-30 m/s
B正确;
C D.火箭的加速度为
a1=m/s2=10 m/s2
汽车的加速度为
a2=m/s2=-12 m/s2
故火箭的速度变化比汽车的慢,火箭的加速度比汽车的加速度小, C错误、D正确。
故选BD。
22.AC
【详解】根据
对比
可知该质点的初速度和加速度分别为
,
3s末的瞬时速度为
故选AC。
23.CD
【详解】AB.设汽车的初速度为,、时刻的速度均为,则有
最后时间内有
三段时间内的位移分别为
由题图像有
综合解得
且
选项AB错误;
C.汽车在前两段时间内的平均速度
选项C正确;
D.汽车在后两段时间内的平均速度为
选项D正确。
故选CD。
24.BCD
【详解】AB.第一个图是速度-时间图像,由速度-时间图像可知:0-3s内物体以速度6m/s匀速运动,3-5s内做匀加速直线运动,加速度为2m/s2,A图中位移-时间图像表示0-3s内物体匀速直线,3-5s内物体速度逐渐减小,而B图中加速度图像表示0-3s内物体匀速运动,3-5s内物体匀加速运动,加速度为2m/s2,A错误,B正确;
C.图中位移-图像表示物体先静止后沿负方向匀速运动,速度大小为2m/s,C正确;
D.图中位移-时间图像表示0-3s内物体处于静止状态,3-5s内物体匀速运动,加速度始终为零,D正确。
故选BCD。
25. 交流电 0.02 AC/CA BD/DB 0.3 0.4
【详解】(1)[1]常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电。
[2]电源频率为50Hz,则每隔
打一个点。
(2)[3] AB.电压合适的50Hz交流电源,A正确,B错误;
C.刻度尺用来测纸带上计数点间的距离,C正确;
D.打点计时器就是计时仪器,不需要秒表,D错误;
E.实验是“用打点计时器测速度”的,因此不需要天平测小车的质量,E错误。
故选AC。
(3)[4] A.先释放小车,再接通电源,这样纸带利用率很低,纸带上会得到很少的数据,会产生较大的实验误差,A错误;
[2] B.先接通电源,带打点计时器打点稳定后再释放小车,纸带会得到充分利用,纸带上会得到更多的数据,会减小实验误差,B正确;
CD.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,小车会在长木板上运动更长的距离,纸带上会打出更多的计数点,从而得到更多的数据,C错误,D正确。
故选BD。
(4)打点计时器打下C点时小车的速度大小为
③[5]由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为
26.
【详解】由v-t图可知,0~2s物体以1m/s的速度做匀速直线运动,2s内的位移为2m;2s~4s静止,4s~6s物体以2m/s大小的速度反向匀速直线运动,5s时返回出发点,5s~6s位移为-2m。其相应的s-t图如图
27.(1)=5m/s2;(2)=20m/s;(3)=12.5m
【详解】(1)根据
解得
=5m/s2
(2)根据
可得
=20m/s
该赛车在4s末的速度为20m/s。
(3)根据
可知,汽车在2s内的位移大小为
=10m
汽车在3s内的位移大小为
=22.5m
所以汽车在第3s内的位移大小
=12.5m
28.(1)250m
(2)30m/s
【详解】(1)由运动学公式
可得,该舰身长度至少为
(2)由运动学公式
可得,弹射系统必须使飞机具有的初速度最小为
29.(1)10m/s;(2)40m
【详解】(1)由题意可知,汽车的速度为
根据匀变速直线运动速度与时间的关系,第2s末汽车的速度
(2)刹车用时
5s时汽车停止运动,根据位移公式,从开始制动5s内汽车行驶的距离
30.(1)-4m/s2,8m/s2;(2)22m;(3)4.4m/s
【详解】(1)根据v-t图像中图线斜率表示加速度,可得匀减速的加速度为
a1=m/s2=-4m/s2
匀加速的加速度为
a2=m/s2=8m/s2
(2)根据v-t图像中图线与t轴围成的面积表示位移,可得匀减速阶段的位移
x1=×2m=12m
匀速直线阶段的位移
x2=2×2m=4m
匀加速阶段的位移
x3=×1m=6m
总位移
x=x1+x2+x3=22m
(3)汽车全程的平均速度为
m/s=4.4m/s
31.解:(1)设该车初速度方向为正方向,该车进入站口前做匀减速直线运动,设距离收费站x1处开始制动,则有vt2-v02=2a1x1
解得x 1=33.6m
则驾驶员应在距收费站口33.6m处开始减速;
(2)该车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段,前后两段位移分别为x1和x2,时间为t1和t2,则减速阶段 vt=v0-a1t1
解得t1=2.4s
加速阶段t2=v0-vta2=3s
则加速和减速的总时间为t=t1+t2=5.4s;
(3)在加速阶段x2=vt+v02⋅t2=42m
则总位移x=x1+x2=75.6m
若不减速所需要时间t'=xv0=3.78s
车因减速和加速过站而耽误的时间△t=t-t'=1.62s。
题号
1
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答案
D
C
B
B
C
B
D
D
B
C
题号
11
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18
答案
D
C
B
B
B
D
A
B
题号
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24
答案
AD
BC
BD
AC
CD
BCD
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