广东省广州市真光中学2023-2024学年高一上学期10月测试物理试题
展开广州市真光中学2023-2024学年高一上物理10月月考卷
考试时间:75分钟;满分:100分
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32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)
1.一个物体从某时刻开始做匀变速直线运动,其位移随时间的变化规律满足
(式中各量均采用国际单位),关于该物体运动的以下描述正确的是( )
A.物体做匀加速直线运动,初速度大小为12m/s,加速度大小为4m/s2
B.物体做匀加速直线运动,初速度大小为2m/s,加速度大小为12m/s2
C.物体做匀减速直线运动,初速度大小为12m/s,加速度大小为4m/s2
D.物体做匀减速直线运动,初速度大小为12m/s,加速度大小为2m/s2
2.物体在做匀变速直线运动的过程中,在任何相等的时间内,下列物理量一定相等的是( )
A.速度 B.平均速度 C.加速度 D.位移
3.如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移-时间(x-t)图像,A质点的图像为直线,B质点的图像为过原点的抛物线,两图像交点C、D坐标如图所示.下列说法正确的是( )
A.t1时刻B追上A,t2时刻A追上B
B.t1~t2时间段内B质点的平均速度小于A质点的平均速度
C.质点A做直线运动,质点B做曲线运动
D.两物体速度相等的时刻一定在t1~t2时间段内的某时刻
4.以10m/s的速度沿平直公路行驶的汽车,某时刻刹车,刹车时的加速度大小a=5m/s2,则经过3s时间汽车的速度为( )
A.1m/s B.5m/s C.0 D.-5m/s
5.升降机向上运动,其运动时速度随时间变化的图线如图所示,则电梯( )
A.在0~2s内的加速度为2
B.在2~6s内停止运动
C.在6~10s内速度变化最快
D.在0~10s内的位移为42m
6.物体的初速度为,以加速度做匀加速直线运动,如果要它的速度增加到初速度的倍,则物体的位移是 ( )
A. B. C. D.
7.如图所示,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H。上升第二个所用的时间为t1,第三个所用的时间为t2。不计空气阻力,则满足( )
A.4<<5 B.3<<4 C.2<<3 D.1<<2
8.甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度同时经过某一路标,之后甲车一直做匀速直线运动,乙车先加速后减速,丙车先减速后加速。三车经过下一路标时的速度又相同,则( )
A.甲车先通过下一路标 B.乙车先通过下一路标
C.丙车先通过下一路标 D.三辆车同时到达下一路标
二、多项选题(本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
9.一物体以恒定的加速度做直线运动,已知某时刻速度的大小为6m/s,4s后的速度大小为10m/s,则在这4s内物体的加速度大小可能是( )
A.1m/s2 B.2m/s2 C.3m/s2 D.4m/s2
10.关于速度、速度的变化和加速度的关系,下列说法中可能正确的是( )
A.若速度变化的方向为正,则加速度的方向为负
B.物体加速度增大,速度反而越来越小
C.速度越来越大,加速度反而越来越小
D.速度的方向为正,速度变化的方向为负
11.一个物体从静止开始做匀加速直线运动,以T为时间间隔,在第3个T内的位移是3 m,第3个T末时刻的速度是3 m/s,则( )
A.物体的加速度是1 m/s2 B.物体在第1个T末时刻的速度为1 m/s
C.时间间隔为1 s D.物体在第1个T内的位移是0.6 m
12.竖直升降电梯经过启动、匀速运行和制动三个过程,从低楼层到达高楼层,启动和制动可看作是匀变速直线运动。电梯竖直向上运动过程中速度的变化情况如表所示,则下列说法正确的是( )
t/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
v/(m∙s-1) | 0 | 2.0 | 4.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4.0 | 3.0 | 2.0 | 1.0 | 0 |
A.电梯做匀加速运动的时间为3s B.电梯做匀加速运动的平均速度为2.5m/s
C.电梯做匀速运动的位移为20m D.电梯做匀减速运动的位移为12.5m
三、实验题(每空2分,共18分)
13.(12分)图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的实验仪器,请回答下面的问题:
(1)图乙是 (填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”),其电源采用的是 (填“交流约6V”“交流220V”或“四节干电池”)。
(2)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,相邻点间的距离如图丙所示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未画出,电源频率为50Hz。
①试根据纸带上计数点间的距离,计算出打下B点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入表,要求保留3位有效数字。
②以打下A点的时刻为计时起点,将B、C、D、E、F各点对应的瞬时速度标在图丁的直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。( )
③由所画速度—时间图像求出小车的加速度为 (结果保留两位有效数字)
(3)根据速度—时间图像判断,在打A计数点时,小车的速度 m/s。(结果保留三位有效数字)
14.(6分)如图所示,在已调节水平的气垫导轨上测定滑块运动的加速度.先测得遮光条宽度的,滑块在槽码重力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间,通过第二个光电门的时间
,遮光条从遮住第一个光电门到遮住第二个光电门的时间间隔,则滑块的加速度 (保留三位有效数字)。小张认为不必测量时间t而改为测量 ,也能测出滑块的加速度a.为了提高测量加速度的精度,在选择遮光条宽度时,需要考虑的因素有(写出其中的两项):
四、解答题(本题共2小题,满分26分。要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中应明确写出数值和单位。)
15.(10分)一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶,现因故紧急刹车,已知汽车刹车过程中加速的的大小始终为4m/s2,求
(1)汽车刹车3s末的速度;
(2)汽车通过32m所需要的时间;
(3)汽车从开始刹车到6s末所通过的位移.
16.(16分)我国高速公路开通了电子不停车收费系统。汽车可以分别通过ETC通道和人工收费通道,如图所示,假设汽车以正常行驶速度m/s朝收费站沿直线行驶,如果过ETC通道,需要在距离收费站中心线前d=8m处匀减速至,然后匀速通过该区域,再匀加速至v1正常行驶;如果通过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过缴费成功后,在启动汽车匀加速至v1正常行驶。设汽车在减速和加速过程中的加速度大小分别为。求:
(1)汽车通过ETC通道时,从开始减速到回复正常行驶过程中的位移大小;
(2)汽车通过ETC通道比人工收费通道节约的时间是多少。
参考答案:
1.C
【详解】匀变速直线运动的物体位移随时间的变化规律为x=12t-2t2,对照位移时间关系公式,有:v0=12m/s,a=-4m/s2;
由于加速度方向为负方向,初速度方向为正方向,两者相反,故物体做匀减速直线运动,加速度大小为4m/s2;
A.物体做匀加速直线运动,初速度大小为12m/s,加速度大小为4m/s2,与结论不相符,选项A错误;
B.物体做匀加速直线运动,初速度大小为2m/s,加速度大小为12m/s2,与结论不相符,选项B错误;
C.物体做匀减速直线运动,初速度大小为12m/s,加速度大小为4m/s2,与结论相符,选项C正确;
D.物体做匀减速直线运动,初速度大小为12m/s,加速度大小为2m/s2,与结论不相符,选项D错误;
故选C。
2.C
【详解】物体在做匀变速直线运动的过程中,任何相等的时间内,
A.速度变化量相等,但速度不断变化,故A错误;
B.平均速度也不断变化,故B错误;
C.匀变速直线运动,从定义或者从“匀”字可以看出,加速度相等,故C正确;
D.位移越来越大,故D错误。
故选C。
3.D
【详解】A.图像的交点表示同一时刻到达同一位置,既相遇,根据图像可知,t1时刻A追上B,t2时刻B追上A;故A错误;
B. t1~t2时间段内AB的位移相等,时间相等,则平均速度相等,故B错误;
C.x-t图像只能描述直线运动,所以AB都做直线运动,故C错误;
D.图线的斜率表示物体的速度,由图像可知两物体速度相等的时刻一定在t1~t2时间段内的某时刻故D正确。
故选D。
4.C
【详解】汽车做减速运动,加速度a=-5m/s2,根据v=v0+at得汽车速度减为0所用的时间为
经过3s时间汽车的速度为0
故选C。
5.D
【详解】A.v-t图线的斜率表示加速度,则在0~2s内的加速度为
故A错误;
B.在2~6s内升降机速度为6m/s,故B错误;
C.6~10s内加速度为
负号表示加速度向下,大小1.5m/s2小于0~2s内的加速度3m/s2,所以速度变化比0~2s内慢,故C错误;
D.v-t图线与横轴所围的面积表示位移,由图像可得
故D正确。
故选D。
6.A
【详解】物体的初速度为v0,加速度为a,末速度为v=nv0倍,设物体的位移是x
由于题目不涉及时间,我们可以根据位移-速度关系式:v2-v02=2ax,整理得:
A.,与结论相符,选项A正确;
B.,与结论不相符,选项B错误;
C.,与结论不相符,选项C错误;
D.,与结论不相符,选项D错误;
故选A。
7.D
【详解】运动员起跳到达最高点的瞬间速度为零,又不计空气阻力,故可逆向处理为自由落体运动.则根据初速度为零匀加速运动,相等相邻位移时间关系,有
因此
故满足
1<<2
故选D。
8.B
【详解】经过两个路标的速度相同。乙先加速后减速,所以它在整个运动过程中的平均速度比甲大,经过相同的位移,它的时间肯定比匀速运动的甲小;由于丙车先减速后加速,它在整个运动过程中的平均速度比甲小,所以在相等位移内它的时间比甲大。由此可知,乙车最先到达下一个路标,丙车最后到达下一个路标。
故选B。
9.AD
【详解】当末速度与初速度方向相同时,加速度,加速度的大小为1m/s2.当末速度与初速度方向相反时,加速度,加速度的大小为4m/s2;故选AD.
【点睛】对于矢量,不仅要注意大小,还要注意方向,当方向不明确时,要讨论.矢量的大小是指矢量的绝对值,矢量的符号是表示其方向的.
10.BCD
【详解】A.根据加速度定义式
若速度变化的方向为正,则加速度的方向为正,故A错误;
B.物体加速度增大,若加速度方向与速度方向相反,则速度反而越来越小,故B正确;
C.若加速度方向与速度方向相同,即使加速度越来越小,速度也会越来越大,故C正确;
D.速度的方向为正,若加速度方向与速度方向相反,则速度变化的方向为负,故D正确。
故选BCD。
11.BD
【详解】AC.第三个T内的位移
x=a(3T)2-a(2T)2=3 m
第三个T末的瞬时速度
v=a·3T=3aT=3m/s
联立两个方程求解得
T=1.2s
加速度
a=m/s2
选项AC错误;
B.第一个T末的速度
v=aT=1 m/s
选项B正确;
D.第一个T内的位移
x=aT2=0.6 m
D正确。
故选BD。
12.BD
【详解】A.由表格数据可知,0~2s内电梯处于加速阶段,可得电梯加速阶段的加速大小为
电梯从速度4m/s加速到5m/s所用时间为
可得电梯开始匀速的时刻为
故A错误;
B.由表格数据可知,电梯匀速的速度为5m/s,电梯从速度0加速到5m/s的平均速度为
故B正确;
C.电梯匀加速直线运动的加速度为
则匀加速直线运动的时间为
匀加速直线运动的位移为
同理电梯匀减速直线运动的加速度为
则匀减速直线运动的时间为
故电梯从第7s开始减速,减速运动的加速度为1m/s2;匀速运动的位移为
故C错误;
D.电梯匀减速直线运动的加速度为
则匀减速直线运动的时间为
电梯在后5s内电梯通过的位移大小为
故D正确。
故选BD。
13.(1)电火花计时器;交流220V (2)0.400 ;如图
0.84 0.310
【详解】(1)[1]图甲有复写纸,是电磁打点计时器,图乙有墨粉纸盒,是电火花计时器。
[2]电火花打点计时器接的是220V的交流电。
(2)[3]根据中间时刻的瞬时速度等于此段时间内的平均速度有
[4]如图
[5]加速度是 图像的斜率
(3)[6]读图可得 。
14. 0.120 两光电门中心间的距离 遮光条应选择较窄的,但不能过窄
【详解】[1]遮光条通过第一光电门的速度
通过第二光电门的速度
滑块的加速度
[2]根据
不必测量时间t而改为测量两光电门中心间的距离,也能测出滑块的加速度a。
[3]用极短时间内的平均速度表示瞬时速度,遮光条越窄,平均速度表示瞬时速度越准确,所以遮光板选择较窄的。但遮光条宽度并不是越窄越好,遮光条过窄,读数误差变大,所以遮光条应选择较窄的,但不能过窄。
15.(1)8m/s (2)2s(3)50m
【详解】:(1)据题意,已知汽车初速度为20m/s,加速度为4m/s2,则速度减为0所需时间:
故3s末还在运动,有
(2)汽车通过32m所需要的时间,由位移时间关系得:
(舍去)
(3)有(1)可知汽车在5s末速度减为0,故6s末的的位移为:
=50m
16.(1)188m;(2)29s
【详解】(1)汽车通过ETC时,根据公式得,匀减速过程的位移为
匀加速过程的位移为
汽车的总位移为
(2) 汽车通过ETC通道时,根据,匀减速过程时间为
匀速过程的时间为
匀加速过程时间为
所以通过ETC通道的总时间为
汽车通过人工收费通道时,根据,匀减速过程时间为
匀加速过程时间为
停留时间,所以汽车通过人工通道的总时间为
故节省的时间为
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