2023-2024学年江苏省昆山市开高中学高一（上）第一次月考物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年江苏省昆山市开高中学高一（上）第一次月考物理试卷（含解析），共16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.下列说法正确的是( )
A. 测量火车通过某一站牌的时间，火车可以看作质点
B. 升旗仪式上观察到国旗冉冉升起，是以“国旗”为参考系的
C. 物体做单方向直线运动时，位移大小和路程相等
D. 手中小球刚自由释放的瞬间，它的加速度为零
2.下列关于速度的说法正确的是
( )
A. 速度是描述物体位置变化的物理量．B. 速度方向就是物体运动的方向．
C. 位移方向和速度方向一定相同．D. 匀速直线运动的速度方向是可以改变的．
3.如图，“50TF− SI”为某品牌汽车的一款汽车的尾部标识，其中“50”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100 km/h(百公里加速)的平均加速度的10倍。若该品牌另一款汽车百公里加速时间为8 s，由此推算，该汽车的尾标应该是( )
A. 25 TFSIB. 35 TFSIC. 45 TFSID. 125 TFSI
4.鱼雷是较好的水下打击武器。下图是某次军事演习中红方超空泡鱼雷打击蓝方潜艇的x—t图像，则下列说法正确的是( )
A. 潜艇做匀变速直线运动
B. t1时刻到t2时刻，鱼雷的位移大于潜艇的位移
C. t2时刻鱼雷与潜艇间的距离达到最大值
D. 0∼t2时间内鱼雷与潜艇的平均速度相等
5.设物体运动的加速度为a、速度为v，位移为x，现有四个不同物体的运动图像如图所示，t=0时刻物体的速度均为零，则其中物体做单向直线运动的图像是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。当底部测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，则该同学身高为
( )
A. vt0−2tB. 12v(t0−t)C. vt0−tD. 2vt0−t
7.汽车在平直公路上行驶，刹车后位移s随时间变化的关系为s=20t−52t2，则从刹车开始，2s内和5s内汽车的位移之比为
( )
A. 5:4B. 3:4C. 4:5D. 4:3
8.物体做匀变速直线运动，第n秒内的位移为xn，第n+1秒内的位移是xn+1，则物体在第n秒末的速度是(n为自然数) ( )
A. xn+1−xn2B. xn+1+xn2C. xn2+xn+12nD. xn⋅xn+1n
9.一列火车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地，火车先做匀加速运动，加速度大小为a，接着做匀减速运动，加速度大小为2a，到达B地时恰好静止。若A、B两地距离为s，则火车从A地到B地所用时间t为( )
A. 3s4aB. 4s3aC. 3saD. 3s2a
10.如图所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同小球b从地面上方某处由静止释放，两球在空中相遇时速度大小恰好均为12v0(不计空气阻力)。则( )
A. 两球同时落地B. 球b开始下落的高度为v02g
C. 相遇时两球运动的时间为2v0gD. 球a上升的最大高度为v022g
11.雨雪天气时路面湿滑，汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加、如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的v−t图像，驾驶员的反应时间为1s。下列说法正确的是( )
A. 从t=0到停下，汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度
B. 从t=1s到停下，汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度
C. 从t=0到停下，汽车在湿滑路面的行驶距离比在干燥路面的行驶距离多10m
D. 从t=1s到停下，汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍
12.如图所示，一质点做匀加速直线运动先后经过A、B、C三点，已知从A到B和从B到C速度的增加量△v均为2m/s，AB间的距离x1=3m，BC间的距离x2=5m，则物体的加速度为( )
A. 1m/s2B. 2m/s2C. 3m/s2D. 4m/s2
二、实验题（本大题共1小题，共10分）
13.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0、1、2、3、4、5、6共七个计数点。计数点间的距离如图甲所示，每两个相邻的计数点之间有4个点没有画出，试完成下面的问题。
(1)根据纸带上的数据，某同学已将1、2、3、5点对应时刻的瞬时速度进行计算并填入表中，请你将4点对应时刻的瞬时速度填入表中。(结果保留三位有效数字)
(2)在如图乙所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。( )
(3)由图像求出小车的加速度大小为a=___m/s2。(结果保留三位有效数字)
(4)如果实验时的电压变成210V，而做实验的同学并不知道，则加速度的测量值_(填“大于”“小于”或“等于”)实际值。
(5)若实验时电源频率略低于50Hz，但该同学并不知道，则测量得到的小车速度___(填“大于”“小于”或“等于”)真实速度。
三、计算题（本大题共4小题，共42分）
14.一火车以2 m/s的初速度，0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，求：
(1)火车在第3 s末的速度是多少？
(2)在前4 s的平均速度是多少？
(3)在第5 s内的位移是多少？
15.一竖直发射的飞行器在燃料燃烧的2s时间有3g大小的竖直向上的加速度，当它从地面点燃发射后，忽略空气阻力的影响(g=10m/s2)。求：
(1)飞行器具有的最大速度为多少。
(2)飞行器能上升的最大高度为多少。
(3)飞行器从开始发射到上升到最大高度所用的时间是多少。
16.如图，在一座高楼顶端悬挂一个空心金属管，金属管长l=1.0 m，金属管的底端离地面高H=20m，t0=0时刻金属管由静止开始下落，经过中间某楼层的窗户，窗户高h1=1.2m，整根金属管经过窗户的时间Δt=0.2s，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。
(1)求从下落到金属管的底端刚刚碰地的时间t；
(2)求金属管的底端离窗户上沿的距离h的大小；
(3)若t0=0从金属管的正下方地面上以初速度为v0=16m/s发射一颗小石头，求金属管的底端与小石头相遇的时间t3。
17.强行超车是道路交通安全的极大隐患之一，如图是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车分别以10m/s和16m/s的速度在路面上匀速行驶，其中甲车车身长L1=5m、货车车身长L2=8m，某时货车在甲车前s=3m处，若此时甲车司机开始迅速加速从货车左侧超车，加速度大小为2m/s2，假定货车速度保持不变，不计车辆变道的时间及车辆的宽度，求：
(1)甲车超过货车之前经过多长时间与货车的距离达到最大；
(2)甲车完成超车至少需要多长时间；
(3)若甲车开始超车时，看到道路正前方的乙车迎面驶来，此时二者车头相距208m，乙车速度为12m/s，甲车超车的整个过程中，乙车速度始终保持不变，请通过计算分析，甲车能否安全超车；若甲车恰好不能安全超车，则乙车至少以多大的加速度减速才能使甲车安全超车。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A.测量火车通过某一站牌的时间，要考虑车长，火车不可以看作质点。故A错误；
B.升旗仪式上观察到国旗冉冉升起，是以旗杆为参考系的，故B错误；
C.物体做单方向直线运动时，位移大小和路程相等。故C正确；
D.手中小球刚自由释放的瞬间，它的加速度等于重力加速度，故D错误。
故选C。
2.【答案】B
【解析】A.速度是描述物体运动快慢的物理量，A错误；
B.速度方向就是物体运动的方向，B正确；
C.位移方向和速度方向可能相同可能相反可能不在一条直线上，C错误；
D.匀速直线运动是速度不变的运动，D错误．
故选B。
3.【答案】B
【解析】该汽车的平均加速度为
a=1003.68 m/s2≈3.5 m/s2
则“G值”为
G=3.5×10m/s2=35m/s2
故选B。
4.【答案】B
【解析】A.x—t图像中图线切线的斜率表示速度，由图像可知，潜艇图像的斜率一定，潜艇在做匀速直线运动，鱼雷图像的斜率逐渐增大，鱼雷在做变加速直线运动，A错误；
B.根据图像可知，t1时刻到t2时刻，鱼雷的位移为
x鱼=x2−0=x2
潜艇的位移
x潜则t1时刻到t2时刻，鱼雷的位移大于潜艇的位移，B正确；
C.根据图像可知，t2时刻鱼雷与潜艇的位置坐标相等，表明此时刻，两者相遇，距离为0，C错误；
D.0∼t2时间内鱼雷的平均速度
v鱼=x2t2
0∼t2时间内潜艇的平均速度
v潜=x2−x1t2
则0∼t2时间内鱼雷的平均速度大于潜艇的平均速度，D错误。
故选B。
5.【答案】C
【解析】A.由位移—时间图像可知，位移随时间先增大后减小，2s后反向运动，4s末到达初始位置，物体不是做单向直线运动，故A错误；
B.由速度—时间图像可知，速度2s内沿正方向运动， 2−4s 沿负方向运动，方向改变，物体不是做单向直线运动，故B错误；
C.由图像可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，2s末速度减为0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，故C正确；
D.由图像可知：物体在第1s内做匀加速运动，第 2−3s 内做匀减速运动，2s末速度减为0，第3s内沿负方向运动，不是单向直线运动，故D错误。
故选C。
6.【答案】B
【解析】设测量仪顶部到底端高度为H，某同学的身高为h，没有站上同学时
vt0=2H
该同学站上测重台后
vt=2(H−h)
整理得
h=12v(t0−t)
故选B。
7.【答案】B
【解析】根据速度时间公式求出汽车速度减为零的时间，判断汽车是否停止，结合位移公式求出2s末和5s末的位移。
【详解】位移s随时间t变化的关系为
s=20t−52t2
对比
s=v0t+12at2
可知该车的初速度为20m/s，加速度为 −5m/s2 ，由汽车速度减为零的时间为
t0=0−v0a=−20−5s=4s
则2s内的位移为
x1=v0t1+12at12=20×2−12×5×22=30m
5s内的位移等于4s内的位移，则有
x2=v02t0=202×4m=40m
可知2s末与5s末时汽车的位移之比为3：4.故B正确，ACD错误。
故选B。
8.【答案】B
【解析】根据平均速度的推论，物体在第n秒到n+1秒内的平均速度即为n秒末的瞬时速度，所以有
vn=v=xt=xn+1+xn2
故选B。
9.【答案】C
【解析】设加速结束时的速度为v，则
v22a+v22×2a=s
解得
v=2 as3
则整个过程中的平均速度为
v=v2= as3
则火车从A地到B地所用时间t，为
t=sv= 3sa
故选C。
10.【答案】D
【解析】A.由题意可知可知，a球上升的最大高度与b球下落的高度相等，依题意
v022g=12gt12
解得b球运动的时间为
t1=v0g
而a球做竖直上抛，向上匀减速、然后自由落体，根据运动的对称性可知，其运动时间为
t2=2v0g
可知两球不会同时落地，故A错误；
BC.根据自由落体运动规律，依题意有
gt=12v0
则相遇时两球运动的时间
t=v02g
则从运动开始至两球相遇，a球上升高度为
h1=v0t−12gt2=3v028g
球b已下落的距离为
h2=12gt2=v028g
则球b开始下落的高度为
h=h1+h2=v022g
故BC错误；
D.球a做竖直上抛运动，当速度为零时，达到最大高度，有
0−v02=−2ghm
解得
hm=v022g
则球a上升的最大高度为 v022g ，故D正确。
故选D。
11.【答案】D
【解析】AC．v−t图像与t轴围成的面积代表位移，从t=0到停下，汽车在湿滑路面的位移为
x1=1+52×30m=90m
平均速度
v1=x1t5=905m/s=18m/s
从t=0到停下，汽车在干燥路面的位移为
x2=1+42×30m=75m
平均速度
v2=x2t4=754m/s=18.75m/s
则从t=0到停下，汽车在湿滑路面的平均速度小于在干燥路面的平均速度，汽车在湿滑路面的行驶距离比在干燥路面的行驶距离多15m，故AC错误；
B.从 t=1s 到停下，汽车在湿滑路面的位移为
x3=5−12×30m=60m
平均速度
v3=x1t51=604m/s=15m/s
从t=1到停下，汽车在干燥路面的位移为
x4=4−12×30m=45m
平均速度
v4=x4t41=453m/s=15m/s
则从 t=1s 到停下，汽车在湿滑路面的平均速度等于在干燥路面的平均速度，故B错误；
D.从 t=1s 到停下，汽车在湿滑路面的加速度
a1=Δv1Δt1=0−305−1m/s2=−7.5m/s2
在干燥路面的加速度
a2=Δv2Δt2=0−304−1m/s2=−10m/s2
则汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍，故D正确。
故选D。
12.【答案】B
【解析】通过速度变化量相等得知两段过程所用的时间相等，结合平均速度推论和速度位移公式求出相等的时间间隔，根据速度时间公式求出加速度．
【详解】因为A到B和从B到C速度的增加量△v均为2m/s，可知A到B的时间和B到C的时间相等，根据平均速度推论知，B点的速度
vB=x1+x22T=4T ；
根据速度位移公式得，
vB2−vA2=2ax1
即
(4T)2−(4T−2)2=2×2T×3
解得：
T=1s
则加速度
a=ΔvT=21m/s2=2m/s2
故选B．
13.【答案】 0.314 0.495 等于 大于
【解析】(1)[1]根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得
v4=x3∼52T=11.95−5.682×150×5×10−2≈0.314m/s
(2)[2]根据表格中的数据，在图像中将点画出后进行连接，如图所示；
(3)[3]v−t图像中图线的斜率等于加速度，所以可得加速度为
a=v5−v14T=0.363−0.1650.5−0.1=0.495m/s2
根据取点不同，算出的结果可能会稍有差别；
(4)[4]电压大小不影响打点计时器的打点周期，故加速度的测量值仍等于实际值；
(5)[5]若实验时电源频率略低于50Hz，则计算时使用的周期会偏小，测量得到的小车速度偏大。
14.【答案】(1) 3s 末速度
v=v0+at=2m/s+0.5×3m/s=3.5m/s
(2) 4s 内位移
x4=v0t+12at2=2×4m+12×0.5×42m=12m
火车在前 4s 内的平均速度
v=x4t=124m/s=3m/s
(3) 5s 内位移
x5=v0t+12at2=2×5m+12×0.5×52m=16.25m
所以第 5s 内的位移为
s=x5−x4=16.25m−12m=4.25m

【解析】见答案
15.【答案】(1)飞行器的最大速度为
v=3gt=60m/s
(2)飞行器上升的最大高度为
h=v22×3g+v22g=240m
(3)飞行器上升到最大高度的总时间为
t′=2s+vg=8s

【解析】见答案
16.【答案】(1)2s；(2)5m；(3)1.25s
【解析】(1)金属管做自由落体运动，所以位移与时间满足
H=12gt2
代入数据解得从下落到金属管的底端刚刚碰地的时间为
t= 2Hg= 2×2010=2s
(2)由自由落体位移公式可得
h=12gt12
整根金属管经过窗户时的位移满足
h2=12gt1+Δt2=l+h+h1
联立解得
h=5m
(3)由运动学公式得，金属管下落的距离为
ha=12gt32
小石头上升的距离为
hb=v0t3−12gt32
又根据题意可得
H=ha+hb
联立方程，解得
t3=1.25s
17.【答案】(1)3s；(2)8s；(3)1m/s2
【解析】(1)两车距离达到最大时应满足的条件是
v甲=v货
设所需时间为 t1 ，由
v0+at1=v货
解得
t1=3s
(2)设甲经过时间 t2 刚好完成超车，在时间 t2 内甲车的位移为
x1=v0t2+12at22
货车的位移为
x2=vt2
超车时两车的距离关系为
x1−x2=L1+L2+s
联立上式，代入数据解得
t2=8s
(3)在最短8s内甲车的位移为
x1=v0t2+12at22=144m
乙车的位移为
x3=v乙t2=96m
由于
x1+x3=240m>208m
故不能安全超车。
要使甲车安全超车，乙车的位移至多为
x3′=x−x1=(208−144)m=64m
设乙车减速到 v乙′ ，则由
x3′=v乙+v乙′2t2
解得
v乙′=4m/s
则乙车的加速度至少为
a=ΔvΔt=4−128m/s2=−1m/s2
即乙车至少以大小为1m/s2的加速度减速才能使甲车安全超车。
瞬时速度
v1
v2
v3
v4
v5
数值/(m·s−1)
0.165
0.214
0.263
_____
0.363