江苏省南京市中华中学2024-2025学年高一上学期9月月考物理试卷
展开这是一份江苏省南京市中华中学2024-2025学年高一上学期9月月考物理试卷,共8页。试卷主要包含了单项选择题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。
考试时间:60分钟 满分:100分 命题:孙菁菁 审核:唐超
一、单项选择题(本大题共11小题,每小题4分,共44分)
1.在巴黎奥运会15m攀岩速度赛中,我国选手伍鹏以4秒77夺得银牌。甲图中脚离开装置1开始计时,乙图中手触碰到装置2计时结束,将运动过程看成直线运动,下列说法正确的是( )
A.4秒77表示时刻
B.伍鹏手的位移是15m
C.计时装置使用了压力传感器
D.可以求出伍鹏到达顶端时的瞬时速度
2.某同学沿河跑步健身。如图所示,该同学从A位置出发,途经B、C位置后到达D位置,智能手机显示用时30min,运动的路程为4.0km。该同学从A位置运动到D位置的过程中( )
A.位移大小为4.0km
B.平均速度大小为8.0km/h
C.平均速率为8.0km/h
D.任意位置的速率均为8.0km/h
3.如图所示为某质点在0~t0时间内做直线运动的速度—时间图像,下列说法正确的是( )
A.质点做匀速直线运动B.质点做单向直线运动
C.加速度方向保持不变D.位移有时增大,有时减小
4.下列关于匀加速直线运动和匀减速直线运动的说法,正确的是( )
A.速度随时间均匀变化的直线运动叫匀加速直线运动
B.在匀加速直线运动中,加速度一定为正值
C.做匀减速直线运动的物体,它的速度方向和加速度的方向相反
D.当物体的加速度不断减小时,其速度也一定不断减小
5.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法,以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
A.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
B.从科学方法角度来说,物理学中引入“平均速度”概念运用了极限法
C.根据速度定义式v=ΔxΔt,当Δt非常非常小时,ΔxΔt就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了微元法
D.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
6.我国有多个城市已开展了无人驾驶汽车上路运营。如图所示,一辆无人驾驶汽车在平直的道路上以速度v匀速行驶,当监测到前方有行人通过人行横道时,汽车继续匀速行驶了时间t后开始执行刹车操作直至完全停止。刹车后汽车可视为做匀减速直线运动,已知减速行驶的距离为x,减速运动的加速度大小为a,下列说法正确的是( )
A.x=vtB.x=12at2C.x=v22aD.x=vt-12at2
7.一个质点正在做匀加速直线运动,用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1s。分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2m,在第4次、第5次闪光的时间间隔内移动了8m,由此可求得( )
A.第1次闪光时质点的速度B.质点运动的总时间
C.从开始运动到第四次闪光时间内质点的位移 D.质点运动的初速度
8.在同一条平直公路上,甲、乙两车在同一停止线并排等待红灯,绿灯亮起后同时启动,其速度—时间图像分别为图中直线a和曲线b,由图可知( )
A.在0~t0时间内,两车距离先增大后减小
B.在0~t0时间内,两车位移相同
C.在0~t0时间内,b车加速度逐渐减小
D.在0~t0时间内,两车的平均速度相同
9.a和b两个小球沿同一直线运动,其位置坐标x随时间t变化的图像分别为图中的直线和曲线,球b的加速度恒定,曲线过点1,0,且与直线在点3,4相切,则下列判断不正确的是( )
A.a做匀速直线运动,速度大小为1m/s
B.b做匀减速直线运动且加速度大小为1m/s2
C.t=3s时a和b相遇,速度不一定相同
D.s时a和b的距离为4.5m
10.借助运动传感器可以计算测出物体运动的速度,如图所示,传感器由两个小盒子A、B组成,A盒装有红外线发射器盒超声波发射器,它装在被测小车上,每隔1s可同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲;B盒固定不动且装有红外线接收器和超声波接收器,B盒收到红外线脉冲时开始计时(红外线速度为3×108m/s,红外线的传播时间可以忽略不计),收到超声波脉冲时计时停止。在某次测量中,B盒第一次记录到的收到红外线脉冲和收到超声波脉冲的时间差为0.15s,B盒第二次记录到的收到红外线脉冲和收到超声波脉冲的时间差为0.20s,根据超声波速度340m/s,判定错误的是( )
A.当第1次发射脉冲时,小车距B盒的距离51m
B.当第2次发射脉冲时,小车距B盒的距离68m
C.该小车运动方向是远离B盒
D.该小车运动的速度大小为34m/s
11.一物体的运动图像如图所示,横、纵截距分别为n和m,
在图像所示的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.若该图像为x-t图像,则物体速度一直减小
B.若该图像为x/t-t图像,物体的加速度为mn
C.若该图像为a-t图像,且物体的初速度为零,则物体的最大速度为mn
D.若该图像为a-x图像,且物体的初速度为零,则物体的最大速度为mn
二、实验题(每空2分,共12分)
12.在“探究小车速度随时间变化的规律实验”中:
(1)利用图中提供器材进行实验,若同时有甲、乙两个打点计时器,本实验中优先选用 (填“甲”或“乙”)。
(2)实验过程中,下列操作中正确的有
A. 在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B. 打点计时器放在长木板的有滑轮一端
C. 先释放小车,后接通电源
D. 跨过滑轮所吊重物越重越好,可以减小阻力的影响
(3)小兰同学打出的一条纸带如图丙所示,A、B、C、D、E、F为在纸带上所选的计数点,每两个点之间有4个点未画出,则相邻计数点间的时间间隔为 s。打点计时器打下点B时小车的速度大小为 m/s:由纸带所示数据利用逐差法计算出小车的加速度大小为 m/s2(结果均保留两位有效数字)。
(4)小明同学在实验中也得到了一条较为理想的纸带,并用与小兰同学相同的方式标出了0、1、2、3、4五个计数点。由于不小心,纸带被撕断了,如图丁所示。请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是 。
三、解答题(本大题共3小题,共44分)
13.(12分)一篮球从高h1=3.9m处由静止开始下落,经t1=1s落到地面时速度为v1=8m/s,篮球与地面碰撞的时间为Δt=0.1s,然后以v2=6m/s的速度反弹,经t2=0.5s到达最高点h2=1.5m处。求:
(1)篮球下落过程的平均速度大小和方向;
(2)篮球与地面碰撞过程中的加速度大小和方向;
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点,全程的平均速度大小和方向。
14.(16分)如图,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距d=1.8m,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时t1=0.4s,从2号锥筒运动到3号锥筒用时t2=0.5s。求该同学
(1)滑行的加速度大小;
(2)到达3号锥筒时的速度大小。
(3)最终停在哪两个锥筒之间。
15.(16分)分拣机器人在智能系统的调度下,能够自主规划路线,确保高效、准确的分拣作业。如图所示为某次分拣过程示意图,机器人从A处由静止出发沿两段直线路径AB、BC运动到C处停下,再将货物从托盘卸到分拣口。已知机器人最大运行速率vm=3m/s,机器人加速或减速运动时的加速度大小均为a=2.5m/s2,AB距离x1=6m,BC距离x2=2.5m,机器人途经B处时的速率为零,要求机器人能在最短时间内到达分拣口。求:
(1)机器人从A到B过程中,从静止加速到最大运行速率vm所需时间t0;
(2)机器人从A运动到B的时间;
(3)机器人从B运动到C的平均速度大小v。
南京市中华中学2024-2025学年第一学期9月月考试题高一物理参考答案
1.C
【详解】A.4秒77表示一段间隔,为时间,故A错误;
B.伍鹏脚离开装置1位置到手触碰装置2的位置的位移是15m,手的位移小于15m,故B错误;
C.计时装置使用压力传感器检测伍鹏出发和到达的信息,故C正确;
D.只知道时间和位移,无法求出伍鹏到达顶端时的瞬时速度,故D错误。故选C。
2.C
【详解】A.路程为4.0km,由图可知,位移x小于4.0km,故A错误;
B.由速度的定义可知,平均速度大小为v=xt<,故B错误;
C.由平均速率的定义可知,平均速率为v=st=,故C正确;
D.平均速率为8.0km/h,任意位置的速度不一定等于8.0km/h,故D错误。故选C。
3.B
【详解】A.图中质点速度大小呈周期性变化,故质点的运动不是匀速直线运动,故A错误;
BD.速度的方向未发生变化,故质点做单向直线运动,位移一直在增大,故B正确,D错误;
C.图像斜率正负表示加速度的方向,可知质点加速度方向发生变化,故C错误。故选B。
4.C
【详解】A.速度随时间均匀增大的直线运动才叫匀加速直线运动,故A错误;
B.若物体的速度和加速度的方向均与选定的正方向相反,则此时加速度为负值,但物体做匀加速直线运动,故B错误;
C.做匀减速直线运动的物体,它的速度方向和加速度的方向相反,故C正确;
D.若物体的加速度不断减小,但速度方向与加速度的方向相同,则物体的速度不断增大,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】A.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理想模型法,故A错误;
B.从科学方法角度来说,物理学中引入“平均速度”概念运用了等效替代方法,故B错误;
C.根据速度定义式v=ΔxΔt,当Δt非常非常小时,ΔxΔt就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想,故C错误;
D.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法,故D正确。故选D。
6.C
【详解】ABD.x、v、t不存在x=vt关系,时间t不是减速运动的时间,则也不存在x=12at2或者x=vt-12at2的关系,故ABD错误;C.根据0-v2=-2ax得x=v22a故C正确。故选C。
7. A
【详解】由题意可知x1=2m,x4=8m,闪光时间间隔为1s,故根据匀变速推论可得x4-x1=3aT2,解得加速度为a=2m/s2
A.根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,可知在第1次、第2次闪光的时间间隔内的中间时刻速度为v=x1T=2m/s,则第1次闪光时质点的速度为v1=v-aT2=1m/s,故A正确;
BCD.质点开始运动到第1次闪光所用时间未知,故不能求出质点运动的总时间、初速度,也不能求出质点从开始运动到第四次闪光时间内质点的位移,故BCD错误。故选A。
8.C
【详解】A.由图像可知在0~t0时间内,b车的速度大于a车的速度,由于两车从同一位置开始运动,所以两车距离一直增加,故A项错误;
B.图像的图像与坐标轴围成的面积为物体的位移,由图像可知,b车的位移大于a车的位移,故B项错误;
C.图像的斜率表示物体的加速度,在0~t0时间内b车的图像的斜率逐渐减小,所以其加速度逐渐减小,故C项正确;
D.由之前的分析可知在0~t0时间内,b车的位移大于a车的位移,由于v=xt,两者时间相同,所以b车的平均速度大于a车的平均速度,故D项错误。故选C。
9.C
【详解】A.根据图像的斜率表示速度,则a做匀速直线运动,其速度大小为va=ΔxΔt=4-13m/s=1m/s,故A正确;
C.a、b在点(3,4)相切,即在t=3s时a和b相遇,此时两线斜率相同,所以此时二者速度相同,故C错误;
B.b的加速度恒定,所以其位置时间关系、速度时间关系分别为
x-x0=v0t+12at2,v=v0+atb线过点(1,0),且与直线在点(3,4)相切,则有
0-x0=v0×1+12a×12, 4-x0=v0×3+12a×32 1=v0+a×3
解得x0=-3.5m,v0=4m/s,a=-1m/s2,b做匀减速直线运动且加速度大小为1m/s2,故B正确;
D.s时a和b的距离为Δx=1-x0=4.5m,故D正确。故选C。
10.D
【详解】A.当第1次发射脉冲时,小车距B盒的距离为x1=vt1=340×0.15=5lm,故A正确;
B.当第2次发射脉冲时,小车距B盒的距离为,x2=vt2=340×0.2=68m,故B正确;
C.因为车距B盒越来越远,所以该小车运动方向是背离B盒运动,故C正确。
D.该物体运动的平均速度大小为,v=x2-x1Δt=68-511=17m/s,故D错误;故选D。
11.D
【详解】A.若该图为x-t图象,其斜率表示速度,则物体速度保持不变,故A错误;
B.若该图像为x/t-t图像,则根据xt=v0+12at
可知斜率表示12a,物体的加速度为12a=0-mn-0=-mn,故B错误;
C.若该图为a-t图象且物体的初速度为零,则图象与时间轴所围的面积表示速度变化量,所以物体的最大速度为,故C错误;
D.若该图为a-x图象且物体的初速度为零,根据v2=2ax进行推广知,图象与x轴所围的面积表示速度平方的一半,x= n时速度最大12⋅v2mn2max,所以物体的最大速度为,故D正确。故选D。
12. 甲 A 0.10s 0.40 0.91 C
【详解】(1)[1]优先选用甲,因为乙是电磁打点计时器,在打点的过程中振针和纸带的摩擦力太大,误差太大,图甲是电火花打点计时器,没有振针,摩擦力非常小,误差非常小。
(2)[2]AB.为了能在纸带上打更多的点,在释放小车前,小车要靠近打点计时器,并且小车和打点计时器要远离定滑轮,B错误,A正确;
C.应先接通电源,后释放小车,否则纸带上打点很少,C错误;
D.探究小车速度随时间变化规律,跨过滑轮所吊重物要适当,并不是越重越好,在试验中不需要减小阻力,D错误。故选A。
(3)[3]中国交流电频率为50Hz,打点计时器相邻两点间时间为0.02s,每两个点之间有4个点未画出,所以计数点间时间为0.1s;
[4] 打点计时器打下B点时小车的速度大小vB=x1+x22T=3.62+4.382×0.1×10-2m/s=0.40m/s
[5]由逐差法可得
a=x4+x5+x6-x1+x2+x33T2=8.62+6.80+5.99-3.62+4.38+5.203×0.12×10-2=0.91m/s2
(4)[6] 根据匀变速直线运动的特点(相邻的时间间隔位移之差相等)得出:
位移差为Δx=x2-x1=44mm-36mm=8mm
因此x4=x2+2Δx=44mm+2×8mm=60mm,C正确。故选C。
13.(1)3.9m/s,竖直向下;(2)140m/s2,竖直向上;(3),竖直向下
【详解】(1)篮球下落过程的平均速度为v1=h1t1=3.9m/s,方向竖直向下。
(2)篮球与地面碰撞过程中的加速度大小为a=v1+v2Δt=140m/s2,方向竖直向上。
(3)全程的平均速度大小为v=h1-h2t1+t2+Δt=1.5m/s,方向竖直向下。
14.(1)2m/s2 (2)3.1m/s (3)4号锥筒与5号锥筒之间
【详解】(1)根据匀变速运动规律某段内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知
1、2间中间时刻的速度为v1=dt1=
2、3间中间时刻的速度为v2=dt2=
故可得加速度大小为a=ΔvΔt=v1-v212(t1+t2)=4.5-3.612×(0.4+0.5)m/s2=2m/s2
(2)到达3号锥筒时的速度大小v3=v2-at22=3.6-2×0.52m/s=3.1m/s
(3)该同学在1号锥筒时的速度为v0=v2+at12=4.5+2×0.42m/s=4.9m/s
从1号开始到停止时通过的位移大小为x=v022a=4.922×2m=6.0025m≈3.3d
故最终停在4号锥筒与5号锥筒之间。
15.(1)1.2s (2)3.2s (3)1.25m/s
【详解】(1)机器人从A到B过程中,从静止加速到最大运行速率vm所需时间t0=vma=32.5s=1.2s
(2)机器人从A运动到B的过程,加速运动位移x11=vm2t0=1.8m
减速运动位移x12=vm2t0=1.8m
匀速运动时间t'=x-x11-x12vm=0.8s
则机器人从A运动到B的时间t1=t0+t0+t'=3.2s
(3)由于2x11>x2,机器人从B运动到C的过程不能加速度到最大速度vm,设机器人加速到后开始减速,加速和减速过程中时间和位移大小相等,设机器人从B运动到C的时间为t2
x2=2×v122a
t2=2×v1a
解得:v=1.25m/s题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
C
B
C
D
C
A
C
C
D
D
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