江苏省扬州市江都中学等三校2024-2025学年高一上学期10月联合测试物理试卷

这是一份江苏省扬州市江都中学等三校2024-2025学年高一上学期10月联合测试物理试卷，共5页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.我国游泳运动员潘展乐在2024年巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中赢得冠军，决赛中潘展乐在50米长的泳池中游一个来回，前50米用时22.28秒，后50米用时24.12秒，总成绩为46.40秒，打破世界纪录。下列说法正确的是( )
A. “100米”指的是位移大小
B. “46秒40”表示时刻
C. 潘展乐前50米的平均速度小于后50米的平均速度
D. 研究潘展乐的划水及触壁转身动作时不能将他看作质点
2.如图，足球以大小为8m/s的速度向右运动，与墙碰撞后以大小为4m/s的速度反弹回来，足球与墙壁碰撞时间为0.03s，取水平向右为正方向，则足球与墙壁碰撞过程中的速度变化量、平均加速度分别为( )
A. -12m/s-400m/s2B. -4m/s-4003m/s2
C. 4m/s4003m/s2D. 12m/s400m/s2
3.关于加速度，下列说法不正确的是( )
A. 物体运动的速度变化越大，加速度一定越大
B. 某时刻物体速度为零，其加速度可能很大
C. 速度很大的物体，其加速度有可能很小
D. 物体做加速运动，其加速度有可能减小
4.在同一平直公路上行驶的甲、乙两辆汽车，其x-t图像分别如图中直线a和曲线b所示，直线a和曲线b相切于点(t2,x2)。下列说法正确的是( )
A. 甲车做匀速运动，乙车做加速运动
B. 在运动过程中，乙车始终没有超过甲车
C. 在t1∼t2的时间内，甲车的速度大于乙车的速度
D. 在0∼t2时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度
5.如图所示，一冰壶以速度v垂直进入四个完全相同的矩形区域做匀减速直线运动，且刚要离开第四个矩形区域时速度恰好为零，则冰壶从A点运动到B点和从C点运动到D点的时间之比为( )
A. (2- 3):( 2-1)B. (2- 2):( 3-1)
C. (2- 3):( 3-1)D. ( 3- 2):( 2-1)
6.热气球某次沿竖直方向升空过程中的部分v-t图像如图所示，其中图像的20s∼30s段为曲线，其余部分为直线，则下列说法正确的是( )
A. 热气球在10s末上升到最高点
B. 热气球在0∼10s内的位移与10s∼20s内的位移相同
C. 热气球在20s∼30s内的平均速度大于1m/s
D. 热气球在10s∼20s内的加速度方向与20s∼30s内的加速度方向相反
7.小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放，用频闪拍摄小球位置如图中的1、2、3和4所示，已知连续两次闪光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d，由此( )
A. 下落过程中的加速度大小约为4dT2
B. 经过位置3时的瞬时速度大小约为2gT
C. 经过位置4时的瞬时速度大小约为9d2T
D. 从位置1到4过程中的平均速度大小约为9d4T
8.“翔龙高空长航时无人机”是中国新一代高空长航时无人侦察机。在某次飞行训练中，先沿地面做匀加速直线运动，连续经过两段分别为x1和x2的位移，在经过这两段位移的过程中，无人机的速度变化量均为Δv，则无人机连续经过这两段位移的总时间为( )
A. 2x2-x1Δv2B. x2-x12ΔvC. Δv22x2-x1D. 2x2-x1Δv
9.t=0时，物体a沿x轴正方向从静止开始做匀变速直线运动，其位置x随速率平方的变化关系如图所示，则( )
A. 物体a的加速度大小为2m/s2
B. 2s∼4s内物体的平均速度大小为1.5m/s
C. t=2s时物体的位置为x=1m
D. t=4s时物体的速度大小为6m/s
10.随着自动驾驶技术不断成熟，北京、上海等城市某些特定地区相继出现无人驾驶网约车，给市民出行带来方便。甲、乙两辆无人驾驶汽车在平直公路上从同一地点同时出发，两车位移x和时间t的比值xt与时间t之间的关系如图所示，下列说法正确的是( )
A. 乙车的加速度大小为1m/s2B. 3s末两车速度相同
C. 乙车速度为6m/s时，甲车速度为9m/sD. 甲车追上乙车前，两车间最远距离为9m
二、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.同学利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。
(1)电磁打点计时器是一种使用_______(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，它的工作电压约8V，当电源的频率为50Hz时，它每隔_______s打一次点；
(2)某同学实验中获得一条纸带，如图乙所示，其中两相邻计数点间有3个点未画出、已知所用电源的频率为50Hz，则打A点时小车运动的速度大小vA=_______m/s，小车运动的加速度大小a=_______m/s2(结果保留2位有效数字)；
(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值与实际值相比偏_______(填“大”或“小”)。
12.某实验小组用光电计时器测量重力加速度，实验装置如图所示。实验步骤如下：
①测量小钢球的直径D；
②让钢球吸附器通电吸附小钢球，用刻度尺测量小钢球球心到光电门的高度h；
③将断开钢球吸附器的开关，让小钢球由静止释放，记录小钢球通过光电门所用的时间t；
④改变光电门的位置，重复步骤②和③，记录多组关于h、t的数据。
请回答下列问题：
(1)根据步骤①②③可知，小钢球通过光电门时的速度为_____(结果用题中所给的字母表示)；
(2)以h为纵坐标，以tn(n=±1,±2)为横坐标，根据实验测得的数据在坐标纸上描点，拟合图线，得到的图像最合理的是______；
A.
(3)根据上述最合理的图像计算出图线的斜率k，则重力加速度的表达式为g=_____；
(4)一小组成员经过分析发现，由于小钢球的直径不是足够小，由此推断∶用上述实验方法得到的重力加速度值____________(选填“大于”“等于”或“小于”)它的真实值。
三、计算题：本大题共4小题，共40分。
13.以8m/s的速度行驶的汽车，零时刻以4m/s2的加速度做匀加速直线运动。求：
(1)汽车3s末的速度大小；
(2)汽车在第4s内的位移大小；
(3)若汽车在零时刻以4m/s2的加速度刹车，刹车过程看做匀减速直线运动，求3s后汽车速度与位移大小。
14.跳伞运动员在t=0时从某一高度跳伞，开始一段时间由于降落伞没有打开，可近似看作做自由落体运动，t1=3s时打开降落伞(打开时间不计)，之后看做匀减速直线运动，t2=17s时到达地面，此时速度v=2m/s，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)跳伞运动员做匀减速直线运动的加速度a；
(2)跳伞运动员开始跳伞时距地面的高度H；
(3)跳伞运动员的速度为20m/s时距地面的高度。
15.如图所示，A、B两车同向行驶。当A车以v0=2.5m/s的速度匀速前进时，B车在A车后方d=50m处从静止出发以a1=0.5m/s2的加速度追赶A车。当两车第一次相遇时，B车开始以大小为a2=2m/s2的加速度匀减速行驶，过一段时间Δt两车再一次相遇。求：
(1)B车第一次追上A车需要的时间；
(2)B车追A车过程中两车最远距离；
(3)Δt的值。
16.如图甲所示，下端离地面H=6.4m处有一竖直的空管，管长L为2.8m，A、B为空管的上、下两端，空管由于受外力作用，由静止开始竖直向下运动，其运动v-t图像如图乙所示，同时在B处一个大小不计的小球以初速度v0竖直上抛，不计一切阻力和在地面的反弹，取g=10m/s2。求：
(1)若小球初速度为8m/s，小球上升过程中离地面的最大高度；
(2)若小球初速度为8m/s，小球经过多长时间从管的A端相对向上穿出；
(3)欲使在空管落地瞬间，小球必须处于空管之内，在其他条件不变的前提下，求小球的初速度v0大小的范围。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】A.由题知，决赛中潘展乐在50米长的泳池中游一个来回，故“100米”指的是路程，位移大小为零，故A错误；
B.“46秒40”表示时间间隔，故B错误；
C.根据v=xt，由题知，潘展乐前50米所用的时间小于后50米所用的时间，故潘展乐前50米的平均速度大于后50米的平均速度，故C错误；
D.研究潘展乐的技术动作时，其体形不可以忽略不计，不能将他看成质点，故D正确。
故选D。
2.【答案】A
【解析】根据题意可知，△v=vt-v0=-12m/s，a=△v△t=-400m/s2，选项A正确。
3.【答案】A
【解析】A、根据a=ΔvΔt知，速度变化量越大，时间很长，所以加速度不一定大，故A错误；
B、某时刻速度为零，速度变化可能很快，加速度很大，故B正确；
C、速度很大的物体，加速度可能为零，比如匀速直线运动，故C正确；
D、物体做加速运动时，速度方向与加速度方向相同，其加速度有可能减小，故D正确。
本题选错误的，故选：A。
4.【答案】B
【解析】解：AC、根据x-t图像的斜率表示速度，知a车的图像是倾斜的直线，说明a车的速度保持不变，做匀速直线运动，b车速度减小，所以b车做减速运动，且在t1∼t2的时间内，甲车的速度小于乙车的速度，t2时刻，两图像的斜率相等，甲乙两车共速，故AC错误；
B、x-t图像纵坐标代表小车的位置，根据图像可知在运动过程中，乙车始终没有超过甲车，故B正确；
D、根据位移等于纵坐标的变化量，知0∼t2时间内，甲车的位移小于乙车的位移，则甲车的平均速度小于乙车的平均速度，故D错误。
故选：B。
根据x-t图像的斜率表示速度，可知甲乙两车的运动状态，x-t图像纵坐标代表小车的位置，t2时刻，两图像的斜率相等，平均速度等于位移与时间的比值。
本题考查x-t图像，解题关键掌握图像信息分析，注意x-t图像的斜率表示速度。
5.【答案】A
【解析】冰壶作匀减速运动至速度为零，采用逆向思维，把冰壶看作从E到A的初速度为零的匀加速直线运动，根据通过连续相等位移的时间之比为tDE:tCD:tBC:tAB=1:( 2-1):( 3- 2):(2- 3)，
则冰壶从A点运动到B点和从C点运动到D点的时间之比为tAB:tCD=(2- 3):( 2-1)。
故选A。
6.【答案】B
【解析】A.由图可知热气球速度大于0，则速度方向一直为正方向，气球一直在上升，在t=30s时热气球上升到最高点，故A错误；
B.v-t图像与时间轴围成区域的面积表示位移，则热气球在0∼10s内的位移与10s∼20s内的位移相同，故B正确；
C.热气球在20s∼30s内通过的位移小于热气球在20s∼30s内匀减速直线运动时的位移，若为匀减速平均速度为1m/s，则热气球在20s∼30s内的平均速度小于1m/s，故C错误；
D.热气球在10s∼20s内的加速度方向与20s∼30s内的加速度方向相同，均与热气球运动的方向相反，热气球在减速，故D错误。
7.【答案】C
【解析】A.根据Δx=d=aT2，可得下落过程中的加速度a=dT2，故A错误；
B.经过位置3的瞬时速度等于2、4段的平均速度，则v3=7d2T，根据匀变速直线运动规律知位置1不是小球释放的起始位置，所以经过位置3时的瞬时速度大小不等于2gT，故B错误；
C.根据速度时间公式得，通过位置4的瞬时速度为v4=v3+aT=9d2T，故C正确；
D.从位置1到4过程中的平均速度大小v=9d3T=3dT，故D错误。
故选C。
8.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了匀变速直线运动及其规律；在处理匀变速直线运动问题时，熟练应用相关推论，可以使问题更为简便。
根据位移和速度的变化量，利用速度-位移关系式计算加速度大小；由速度时间关系求出总时间。
【解答】
设通过第一段位移的末速度为v，则有通过第一段位移的初速度为v-Δv，通过第二段位移的末速度为v+Δv，根据运动学公式有
(v+Δv)2-v2=2ax2
v2-(v-Δv)2=2ax1
解得a=Δv2x2-x1；
无人机连续经过这两段位移的总时间为t=2Δva=2(x2-x1)Δv
故D正确，ABC错误。
9.【答案】C
【解析】A.物体a从静止开始做匀变速直线运动，则x-x0=v22a=12av2，由图可知图线的斜率12a=2m-06m2⋅s-2-2m2⋅s-2，解得a=1m/s2，故A错误；
B.2s∼4s内物体的平均速度等于3s时刻的瞬时速度，即v=v3=1m/s2×3s=3m/s，故B错误；
C.由图可知速率平方为2m2⋅s-2时，位置为零，即0-x0=2m2⋅s-22×1m/s2，所以x0=-1m，运动2s位移为x-x0=12at2，解得t=2s时物体的位置为x=1m，故C正确；
D.t=4s时物体的速度大小为v4=1m/s2×4s=4m/s，故D错误。
故选C。
10.【答案】D
【解析】解：A、根据匀变速直线运动的位移-时间公式x=v0t+12at2变形得：xt=v0+12at，由图可知，乙车的初速度为v0乙=12m/s，且有12a乙=9-123m/s2，得a乙=-2m/s2，则乙车的加速度大小为2m/s2，故A错误；
B、对于甲车，初速度为0，且有12a甲=93m/s2，得a甲=6m/s2，则3s末，甲车的速度为v甲=a甲t=6×3m/s=18m/s，v乙=v0乙+a乙t=12m/s-2×3m/s=6m/s，故B错误；
C、由上分析可知，乙车速度为6m/s时，甲车速度为18m/s，故C错误；
D、甲车做初速度为零的匀加速运动，乙车做匀减速运动，当两车的速度相等时相距最远，则v0乙+a乙t'=a甲t'，解得：t'=1.5s
即甲车追上乙车前，1.5s末甲、乙两车相距最远，且最大距离Δx=(v0乙t'+12a乙t'2)-12a甲t'2，解得：Δx=9m，故D正确。
故选：D。
根据匀变速直线运动的位移-时间公式x=v0t+12at2变形得到xt与t的关系式，根据图像的信息求出两车的初速度和加速度，再根据运动学公式解答。
解答本题的关键要掌握匀变速直线运动的位移-时间公式x=v0t+12at2，并能通过变形得到xt与t的关系式，根据图像的截距和斜率求出两车的初速度和加速度。
11.【答案】(1)交流 0.02(2)(3)大
【解析】(1)[1][2]电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它的工作电压约8V，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点；
(2)[1]相邻两计时点间的时间间隔为T=4×0.02s=0.08s
打A点时小车运动的速度大小vA=xOB2T=6.74×10-22×0.08m/s=0.42m/s
[2]小车运动的加速度大小a=xBD-xOB4T2=15.05-6.74-6.744×0.082×10-2m/s2≈0.61m/s2
(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz，则打点周期偏大，而做实验的同学并不知道，计算时仍用原来的周期值计算，由此引起的系统误差将使加速度的测量值与实际值相比偏大。
12.【答案】(1)Dt ；(2)D；(3)D22k；(4)小于
【解析】(1)根据题意可知，小钢球通过光电门时的速度为v=Dt
(2)根据自由落体可得小球到达光电门时的速度v= 2gh 又有v=Dt
整理可得h=D22g⋅1t2 可知，h-1t2的图像为过原点的直线。 故选D。
(3)结合图像可得D22g=k 解得 g=D22k
(4)利用光电门求得的速度实际上是小钢球通过光电门的平均速度，根据平均速度推论知，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，而匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度小于中间位置的速度，则钢球通过光电门的瞬时速度小于钢球球心通过光电门的瞬时速度，用上述实验方法得到的重力加速度值偏小
13.【答案】解：(1)根据vt=v0+at可得汽车3s末的速度大小为v3=8+4×3m/s=20m/s。
(2)根据x=v0t+12at2可得汽车前3s内的位移为x3=8×3+12×4×32m=42m，
汽车前4s内的位移为x4=8×4+12×4×42m=64m，
所以汽车在第4s内的位移大小为x34=x4-x3=22m
(3)汽车刹车，减速为零的时间为t=v0a=84s=2s，所以3s后汽车速度为0，
位移为x=v022a=642×4m=8m。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】(1)自由落体末速度为
v=gt1=30m/s
跳伞运动员做匀减速直线运动的加速度
a=v1-vt=2-3017-3m/s2=-2m/s2
(2)跳伞员自由下落3s下落的高度为
H1=12gt2=45m
打开伞时距地面的高度
H2=v+v12t=30+22×14m=224m
则跳伞运动员开始跳伞时距地面的高度
H=H1+H2=269m
(3)跳伞运动员在自由落体阶段速度为 20m/s 时，由运动学公式可得
v2-v22=2gh1
求得
h1=v2-v222g=302-2022×10m=25m
此时距地高度
H1=H2+h1=249m
跳伞运动员在匀减速阶段速度为 20m/s 时，有运动学公式
v12-v22=2ah2
求得
h2=v12-v222a=22-2022×-2m=99m
此时距地高度 h2=99m

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】解：(1)设B车第一次追上A车需要的时间为t1，即v0t1+d=12a1t12，代数得t12-10t1-200=0，解得t1=20s；
(2)由题意知A、B两车速度相等时相距最远，经时间t2 两车速度相等，即v0=a1t2，解得t2=5s，
两车相距最远为Δd=v0t2+d-12a1t22=2.5×5m+50m-12×0.5×52m=56.25m；
(3)B车第一次追上A车时的速度为vB=a1t1=10m/s
从第一次相遇到B车速度减为零，用时t=vBa2=5s
从第一次相遇到B车速度减为零，两车的位移分别为xA1=v0t=12.5m，xB1=12a2t2=25m
因为xA1Δt的值为Δt=t+t3=10s。

【解析】(1)由位移-时间关系计算第一次相遇时间；(2)结合速度-时间公式求出两车速度相等经历的时间，再由位移-时间关系计算两车最远距离；(3)先计算两车第一次相遇时B车速度，再次相遇时两车位移相等，列方程求解。
本题考查了运动学中的追及问题，关键抓住位移关系，结合临界状态，运用运动学公式进行求解。
16.【答案】解：(1)小球的运动为竖直上抛运动，设上抛的高度为 h1，v02=2gh1，解得h1=3.2m，
离地最大高度h=h1+H=9.6m。
(2)设 t 时刻空管还未到达匀速，小球从空管上端穿出，空管的加速度a=ΔvΔt=5m/s2，
小球上升高度l1=v0t-12gt2，空管下落距离l2=12at2，且l1+l2=L，
解得t=0.4s 或 t=2.8s (舍去)。
(3)当 t=0.8s 时，空管匀加速下落的位移x1=12at12=1.6m，
匀速下落位移x2=H-x1=4.8m，
这管落地总时间t2=0.8s+4.8m4m/s=2s，
则小球在 t2 时间内满足：H-L≤-v0t2+12gt22≤H，
解得6.8m/s≤v0≤8.2m/s。

【解析】详细解答和解析过程见【答案】