河南省南阳市六校2024-2025学年高一上学期10月联考物理试题（解析版）

这是一份河南省南阳市六校2024-2025学年高一上学期10月联考物理试题（解析版），共15页。

注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1. 第33届夏季奥运会于2024年8月在法国巴黎举行，如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是（ ）
A. 研究图甲中花样游泳运动员技术动作
B. 研究图乙中运动员发旋转球的技巧动作
C. 研究图丙中体操运动员的动作
D. 研究图丁中公路马拉松运动员的平均速度
【答案】D
【解析】ABC．研究图甲乙丙中运动员动作时，运动员的大小和形状不能忽略不计，不可以将运动员看成质点，故ABC错误；
D．研究图丁中马拉松运动员的平均速度时，运动员的大小和形状可忽略不计，可以将运动员看成质点，故D正确。
故选D。
2. 北斗卫星导航系统是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统。目前汽车导航已成为我们出行时必不可少的工具，某次导航时导航仪的界面图如图所示，则以下说法正确的是（ ）
A. 研究汽车在导航图中的位置时，不能把汽车看作质点
B. 大众常选路线中的“21公里”是指位移大小
C. 大众常选路线中显示的“45分钟”是指时刻
D. 汽车按照图上推荐三种方案路线行驶，运动的位移相同，路程不同
【答案】D
【解析】A．汽车的大小相对行驶路程可以忽略，因此研究汽车在导航图中的位置时，可以把汽车看作质点，故A错误；
B．常规路线中的“21公里”是指路程，大于位移大小，故B错误；
C．“45分钟”是指时间间隔，故C错误；
D．汽车分别按照不同方案行驶，初始位置和末位置相同，位移相同，运动路径不同，路程不同，故D正确。
故选D。
3. 工作人员对大楼新安装的电梯进行调试，从1楼到10楼，调试后的电梯加速和减速的加速度都变大了，但是所花的时间和调试前一样长。将电梯上楼过程简化为匀加速、匀速和匀减速直线运动三个阶段，下列图中的实线、虚线分别表示电梯调试前、调试后的图像，则与实际情况相符的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据题意，调试前的加速度小于调试后的加速度，则在图像中，可知调试前的图线应比调试后的平缓，时间相同，位移相等，A正确，BCD错误。
故选A
4. 一质点做匀加速直线运动，在20s时间内运动了40m，那么物体运动至20m处时速度为（ ）
A. 等于2m/sB. 小于2m/s
C. 大于2m/sD. 无法确定
【答案】C
【解析】根据匀变速直线运动规律可知，中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，即
中点位移的瞬时速度
可知
依题意，可得物体在这20s时间内的平均速度大小为
所以，物体运动至20m处时的速度大于。
故选C。
5. 一质点在水平地面上由静止开始匀加速运动距离后，又匀减速运动距离后停下，测得，则质点加速运动时的加速度与减速运动时的加速度的大小关系为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】设质点开始减速时的速度大小为，则质点在加速运动时有
减速运动时有
又
联立可得
故选D。
6. 一物体在水平面上做匀减速直线运动，通过的距离为3x时其速度恰好为零，若物体通过第一个x的距离所用的时间为t，则物体通过最后一个x的距离所用的时间为（ ）
A B. C. D.
【答案】B
【解析】由逆向思维可知，物体从静止开始做匀加速直线运动，由可知，物体通过连续相等距离所用时间之比为
为大于或等于1的整数，物体通过最后x的距离所需时间为
故选B。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选或不选得0分）
7. 如图为一个物体做直线运动的图像。关于物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 0~4s内和0~6s内的位移相同
B. 4~5s内和5~6s内的加速度大小相等，方向不相同
C. 0~2s内和6~8s内的运动方向相同
D. 0~2s内和6~8s内的速度变化量相同
【答案】AD
【解析】A．图像与坐标轴围成的面积表示位移，由图可知，0～4s内和0～6s内的图像与时间轴所围成的面积相等，故说明物体的位移相同，故A正确；
B．图像的斜率表示加速度，由图可知，4～5s内和5~6s内图像的斜率相同，物体的加速度相同，故B错误；
C．0～2s内速度沿正方向，6～8s内速度沿负方向，故C错误；
D．0～2s内的速度变化为3m/s；而6～8s内速度的变化量为3m/s，故速度的变化量相同，故D正确。
故选AD。
8. 关于速度v、速度变化量、加速度a的关系，下列说法正确的是（ ）
A. 物体运动的速度变化量越大，它的加速度一定越大
B. 物体运动的加速度不断减小，其速度可能增大
C. 加速度方向不一定与速度方向相同，但一定与速度变化量的方向相同
D. 加速度方向为正时，运动物体的速度一定增大，加速度方向为负时，运动物体的速度一定减小
【答案】BC
【解析】A．由于公式为加速度定义式，可知加速度的大小与速度变化量无关，则物体运动的速度变化越大，它的加速度不一定越大，故A错误；
B．如果物体加速度方向与速度方向相同，加速度减小，速度仍然增大，只是增大的越来越慢，故B正确；
C．加速度可以与速度方向相同，也可以相反，由公式可知，加速度方向一定与速度变化的方向相同，故C正确；
D．当加速度方向与速度方向相同时，同为负或者同为正都是加速，当加速度方向与速度方向相反时，加速度为正速度为负，或者加速度为负速度为正都是减速，故D错误。
故选BC。
9. 图像能形象地表示物理规律，直观地描述物理过程，是常用的一种教学物理方法，如图为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像，x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间。下列说法正确的是（ ）
A. 根据甲图可求出物体的加速度大小为
B. 根据乙图可求出物体的加速度大小为
C. 根据丙图可求出物体在2s时的速度为
D. 根据丁图可求出物体的加速度大小为
【答案】AD
【解析】A．根据匀变速直线运动位移时间公式
整理得
图像的斜率
解得
故物体的加速度大小为，故A正确；
B．图像的斜率表示速度，图像斜率恒定不变，可知物体做匀速直线运动，加速度大小为零，故B错误；
C．图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量，则
由于物体的初速度不知，故无法求出物体在2s时的速度大小，故C错误；
D．根据动力学公式
图像斜率为
解得物体的加速度大小为
故D正确。
故选AD。
10. 在平直公路上行驶的a车和b车，其位移-时间图像分别为图中直线a和曲线b，已知b车做加速度大小为的匀减速直线运动，时，直线a和曲线b刚好相切，下列说法正确的是（ ）
A. a车的速度大小为
B. b车的初速度为8m/s
C. 时，a车和b车相距15m
D. 时，b车在处
【答案】BD
【解析】A．图像的斜率表示速度，a车的速度大小为
故A错误；
B．时，直线和曲线刚好相切，故时，两车的速度相等，则
且
解得
故B正确；
CD．到时间内，b车的位移为
由图知，a车和b车在8m处相遇，故b车初位置
时，a车和b车相距
故C错误，D正确。
故选BD。
三、非选择题（本题共5小题，共56分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
11. 为探究滑块做匀变速直线运动时速度与位移的关系，将光电门固定在气垫轨道上的某点B处，调节气垫导轨水平，调整连接动滑轮的细线与气垫导轨平行。滑块从A位置由静止释放，在悬挂重物的拉动下向右做匀加速直线运动，记录释放点位置遮光条距光电门的距离x和遮光条通过光电门的时间t，回答下列问题：
（1）已知遮光条宽度d，则滑块通过光电门速度大小为______（用题干中的字母表示）。
（2）为了减小误差，遮光条的宽度d应______（填“大”或“小”）些好。
（3）改变滑块由静止释放时遮光条到光电门的距离x，测出相对应的遮光条经过光电门的遮光时间t，得出多组实验数据后，将实验数据做一定处理。若滑块做初速度为0的匀加速直线运动，以x为纵轴，为横轴，描点做图得到一条过原点的倾斜直线，已知该直线的斜率为k，则滑块匀变速运动过程中的加速度大小______（用d和k表示）。
【答案】（1） （2）小 （3）
【解析】
【小问1解析】
滑块通过光电门速度大小为
【小问2解析】
遮光板的宽度小，遮光板经过光电门的平均速度越接近于滑块经过光电门的速度，误差越小，为了减小误差，遮光条的宽度d应小些好。
【小问3解析】
若滑块做初速度为0的匀加速直线运动，则有
联立，解得
可得
解得
12. 在“探究小车速度随时间变化规律”实验中：
（1）下列说法正确的是______（填标号）。
A. 使用时应当先释放小车，让其运动起来，再接通电源
B. 也可使用干电池作为打点计时器的电源
C. 每打完一条纸带，要及时切断打点计时器的电源
D. 对纸带处理时，要从打出的纸带中选择一条点迹清晰的纸带进行处理
（2）实验中打出的一条纸带如图所示，打点计时器打点的周期，在纸带上依次标上1、2、3、4、5、6、7计数点，相邻两个计数点之间还有四个点没有画出来，测得、、、、、。利用以上数据可知，打计数点5时的瞬时速度为______m/s，打该纸带时滑块的加速度大小______（结果均保留三位有效数字）。
（3）若实验后发现，实际所用交流电的频率为51Hz，则上述加速度计算结果与实际值相比______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）CD （2）1.36 2.13 （3）偏小
【解析】
【小问1解析】
A.在使用打点计时器时应先打开电源再释放小车，故A错误；
B.为了使打点计时器工作，必须使用交变电源，故B错误；
C.每打完一条纸带，要及时切断打点计时器的电源，故C正确；
D.对纸带处理时，要从打出的纸带中选择一条点迹清晰的纸带进行处理，故D正确。
故选CD。
【小问2解析】
已知，纸带上相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，可知纸带上相邻两个计数点间的时间间隔为
由匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得打出点5时小车的速度大小
由匀变速直线运动的推论，可得小车的加速度大小
【小问3解析】
交流电的频率，根据
那么实际打点周期变小，根据运动学公式计算加速度，用的还是原来的周期，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小。
13. 以的速度在平直公路上行驶的汽车，紧急刹车后做匀减速直线运动直到停止，已知汽车刹车时的加速度大小为，求：
（1）刹车后3s末的速度以及刹车后5s内滑行的距离；
（2）汽车停止前最后1s内滑行的距离。
【答案】（1），
（2）2m
【解析】
【小问1解析】
由运动学公式
得3s末速度
汽车停下来需要的时间
则汽车刹车开始后5s内滑行的距离为
【小问2解析】
由运动的对称性可知，将刹车过程逆向来看可知汽车静止前最后1s内滑行的距离为
14. 2022年6月，我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰福建舰正式下水，舰上配置电磁弹射装置可以有效缩短舰载机起飞距离。飞机的起飞速度为，飞机在甲板上的运动可以看做匀加速直线运动，加速度为。
（1）若航空母舰处于静止状态，且舰上弹射系统不启动，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）若航空母舰处于静止状态，航空母舰的甲板长为，要求该型号飞机仍能在此舰上正常起飞，弹射系统使飞机至少获得多大的速度？
（3）若航空母舰的甲板长为，弹射器因故发生故障，飞机要想正常起飞，需要航母以速度航行（与飞机起飞方向相同），求：的大小。
【答案】（1）250m
（2）
（3）
【解析】
【小问1解析】
由运动学公式
可得，该舰身长度至少为
【小问2解析】
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
【小问3解析】
以航空母舰为参考系，根据运动学公式
解得
则航母匀速航行的最小速度大小为
15. 2023年杭州亚运会米接力赛中，中国队男女双双夺冠。如图所示，某次训练中，当甲运动员以8m/s的速度匀速通过起跑标记点A时，乙选择适当时机在接力区B点开始从静止加速起跑，需跑出16m才能达到最大速度8m/s，加速至8m/s后保持匀速直线运动。已知甲运动员在完成交接棒前速度保持不变，接力区长度为，求：
（1）乙运动员的加速度大小是多少？
（2）若当乙的速度刚达到最大速度时，甲恰好追到乙的身边及时交棒，则A、B两点间的距离应为多少？
（3）若接力区的长度只有，甲应在距离接力区前端多远处对乙发出起跑口令才能使他们取得最好成绩？
【答案】（1）
（2）16m （3）15m
【解析】
【小问1解析】
根据题意，设乙运动员从静止匀加速运动的位移为16m时，速度达到，根据速度位移关系
解得
乙运动员的加速度大小为。
【小问2解析】
乙从起跑到加速至最大速度时间为，则
这段时间内乙的位移
故乙起跑时，与甲的距离为
【小问3解析】
由于，故不可能在乙达到最大速度时完成接棒。为取得最好成绩，应在接力区末端即乙跑出时完成交接棒，设乙此时的速度为，由
代入数据解得
则此时乙所用时间为
故乙起跑时，与甲的距离为
即甲应在距离接力区前端15m处对乙发出起跑口令，接棒后，乙继续加速至最大速度，保持做匀速运动，这样才能取得此种情况下最好成绩。