北京市首都师范大学附属中学2023-2024学年高一上学期10月月考物理试卷(Word版附解析)
展开第Ⅰ卷(共40分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分。每道题可能有一个或多个正确选项,漏选得2分,不选、错选、多选不得分)
1. 2022年6月5日,搭载神舟十四号载人飞船的长征一号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,神舟十四号进入预定轨道后于17点42分成功对接于天和核心舱径向端口,如图所示,以下说法正确的是( )
A. 6月5日17时42分指的是时间间隔
B. 对接后若认为神舟十四号处于静止状态,则选取的参考系是天和核心舱
C. 研究对接后的组合体绕地球运动的周期时,可将其视为质点
D. 研究神舟十四号与天和核心舱对接时,可将神舟十四号视为质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.“6月5日17时42分”指的是成功对接的时刻,故A错误;
B.对接后若认为神舟十四号处于静止状态,则选取的参考系不一定是天和核心舱也可以是舱内物体,故B错误;
C.研究对接后的组合体绕地球运动的周期时,组合体大小可以忽略,可将其视为质点,故C正确;
D.研究神舟十四号与天和核心舱对接时,大小形状不可忽略,不可将神舟十四号视为质点,故D错误。
故选C。
2. 为提高百米赛跑运动员的成绩,教练员分析了运动员跑百米全程的录像带,测得:运动员在前7s跑了63m,7s末到7.1s末跑了0.92m,共用10s。根据以上条件,下列说法正确的是( )
A. 运动员在前7s的平均速度是10m/s
B. 运动员在百米全过程的平均速度是9m/s
C. 运动员在7s末的瞬时速度约为9.2m/s
D. 无法得出运动员在7.1s末的瞬时速度的准确值
【答案】CD
【解析】
【详解】A.运动员在前7s的平均速度是
故A错误;
B.运动员在前百米全过程的平均速度是
故B错误;
CD.根据极短时间内的平均速度近似等于瞬时速度,可以求出运动员在7s末瞬时速度约为9.2m/s,但题中条件无法得出运动员在7.1s末的瞬时速度的准确值,故CD正确。
故选CD。
3. 汽车的初速度是,经过一段时间后速度变为,用△v表示△t时间内速度的变化量,为了在图中表示加速度a,我们以初速度的箭头端为起点,以后来的速度的箭头端为终点,作出一个新的箭头,表示速度的变化量△v。则如图中能正确表示汽车做减速运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】速度的变化量△v的方向与加速度a的方向一致,加速度方向与初速度方向相同时,汽车做加速运动,因此选项A中汽车做加速运动;B选项中速度的变化量△v的方向错误;C选项中速度的变化量△v的方向和加速度a的方向错误;D选项中速度的变化量△v的方向和加速度a的方向正确,汽车做减速运动,因此A不符合题意;BC错误,D正确,符合题意。
故选D。
4. 关于物体的加速度,下列说法正确的是( )
A. 物体的速度发生变化,则加速度一定不为0
B. 物体的速度越大,其加速度越大
C. 物体的速度变化越快,其加速度越大
D. 物体的速度为零,其加速度也为零
【答案】AC
【解析】
【详解】A. 物体的速度发生变化,则加速度一定不为0,故A正确;
B. 物体的速度越大,若物体做匀速直线运动,则其加速度为0,故B错误;
C. 加速度表示物体速度变化的快慢,物体的速度变化越快,其加速度越大,故C正确;
D. 物体的速度为零,其加速度不一定为零,如火箭点火将要升空时,故D错误;
故选AC。
5. 以12m/s的速度在水平路面上沿直线行驶的汽车,紧急刹车后做匀减速直线运动,已知加速度大小为4,则紧急刹车后4s时汽车的位移为( )
A. 12mB. 18mC. 48mD. 80m
【答案】B
【解析】
【详解】设汽车停止时间为t,根据速度—时间公式有
紧急刹车后4s时汽车的位移即3s内的位移,则有
故选B。
6. 一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶,以x表示它相对于出发点的位移。下图近似描绘了汽车在0时刻到40s这段时间的x-t图像。下列说法正确的是( )
A. 汽车始终远离出发点
B. 汽车在10s-20s匀速远离出发点
C. 汽车在20s-40s内减速行驶
D. 汽车第5s时速度与第30s时的速度方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知汽车在0~10s沿正方向做匀速直线运动,10s~20s静止,20s~40s汽车沿负方向做匀速直线运动,最终回到起始点,所以汽车第5s时速度与第30s时的速度方向相反。
故选D。
7. 一无人机在进行节目表演时,先悬停在空中,0时刻开始在竖直方向运动,其v-t图像如图所示,取竖直向上为正方向,则( )
A. 第1s内的位移为0.5mB. 第2s内无人机竖直向下运动
C. 第2s末的加速度为0D. 前3s内的位移为1.5m
【答案】A
【解析】
【详解】AD.根据v-t图像图线与横轴围成的面积表示位移可得第1s内的位移为
前3s内的位移为
故A正确,D错误;
B.第2s内无人机的速度为正,无人机竖直向上运动,故B错误;
C.v-t图像图线斜率表示加速度,可知第2s末的加速度即为1s末至3s末的加速度,即
故C错误。
故选A。
8. 在无人机上安装摄影装置进行拍摄,可以获得很好的拍摄效果。取竖直向上为正方向,某校运动会上无人机摄影时,无人机在竖直方向的速度随时间变化关系的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 无人机在时刻速度方向发生变化B. 无人机在时刻比时刻能够拍摄地面景物的范围更大
C. 无人机在时刻与时刻的加速度可能相同D. 无人机在时刻比时刻更适合拍摄地面上的近景
【答案】B
【解析】
【详解】A.无人机在时刻速度方向没有发生变化,仍为正方向,故A错误;
B.无人机从内,一直竖直向上运动,无人机在时刻的高度大于在时刻的高度,则无人机在时刻比时刻能够拍摄地面景物的范围更大,故B正确;
C.根据图像的切线斜率表示加速度,可知无人机在时刻与时刻的加速度方向相反,故C错误;
D.无人机在在时刻的高度大于在时刻的高度,则无人机在时刻比时刻更适合拍摄地面上的近景,故D错误。
故选B。
9. 质点从O点静止开始做匀加速直线运动,通过如图连续两段OA、AB所用时间分别为1s、2s,则下列说法正确的是( )
A. 通过A、B两点速度大小之比为1∶2
B. OA、AB长度之比为1∶4
C. OA、AB段内平均速度大小之比为1∶4
D. OA、AB段内速度变化量大小之比为1∶2
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由速度时间公式,可得通过A、B两点速度大小之比为
A错误;
B.由位移时间关系公式,可得OA、AB长度之比为
B错误;
C.由平均速度公式,可得OA、AB段内平均速度大小之比为
C正确;
D.由速度变化量,可得OA、AB段内速度变化量大小之比为
D正确;
故选CD。
10. 自然界中某个物理量D的变化量为D,与发生这个变化所用时间t的比值叫做这个物理量D的变化率。下列说法正确的是( )
A. D的变化率表示D变化的快慢
B. 若D表示某质点做匀速直线运动的位置,则是恒定不变的
C. 若D表示某质点做匀加速直线运动的位置,则是恒定不变的
D. 若D表示某质点做匀加速直线运动的速度,则是恒定不变的
【答案】ABD
【解析】
【详解】A. D的变化率表示单位时间内D的变化量,单位时间里的变化量越大则变化越快,选项A正确;
B. 若D表示某质点做匀速直线运动的位置,则表示该质点的运动速度,而匀速直线运动的速度是恒定不变的,即是恒定不变的,选项B正确;
C. 若D表示某质点做匀加速直线运动的位置,则表示该质点的运动速度,而匀加速直线运动的速度是变化的,即是变化的,选项C错误;
D. 若D表示某质点做匀加速直线运动的速度,则表示该质点的运动加速度,而匀加速直线运动的加速度是恒定不变的,即是恒定不变的,选项D正确。
故选ABD。
第Ⅱ卷(共60分)
二、实验题(本大题共1小题,共18分)
11. 用图1所示装置研究小车在重物牵引下速度随时间变化的规律。主要实验步骤如下:
a.安装好实验器材。接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次。
b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(t=0),然后每隔0.1s选取一个计数点,如图2中A、B、C、D、E、F……所示。
c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度,分别记作、、、、…
d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图3所示。
结合上述实验步骤,请你完成下列问题:
(1)在下列仪器和器材中,还必须使用的有________(填选项前的字母)。
A.电压合适的50Hz交流电源 B.电压可调的直流电源
C.刻度尺 D.秒表 E.天平(含砝码)
(2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点,请在该图中标出计数点C(m/s)对应的坐标点,并作出v-t图像。________
(3)根据该:v-t图像,在实验误差范围之内,可以认为小车的运动为匀变速直线运动,判断依据是________。
(4)小车在O点处的速度大小为________m/s(保留两位有效数字)。
(5)小车运动的加速度为________(保留两位有效数字)。
(6)某同学想计算纸带上B点的瞬时速度,他分别测量了A、B、C三个点到O点的距离、、。A、B和B、C之间的时间间隔均为T,利用本题所给的字母,以________(填写表达式)计算B点瞬时速度最为合理。
【答案】 ①. AC##CA ②. ③. 图线是一条倾斜的直线 ④. 0.68 ⑤. 0.62 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]实验中还必须使用的器材有电压合适的50Hz交流电源和刻度尺;
故选AC
(2)[2]v-t图线如图:
(3)[3]由于图线是一条倾斜的直线,所以在实验误差范围之内,可以认为小车的运动为匀变速直线运动;
(4)[4]由图线与纵坐标的交点可知小车在O点处的速度大小为0.68m/s;
(5)[5]根据图线的斜率可知加速度为
(6)[6]打点时间较短,可用平均速度代替中间点的瞬时速度,则B点的速度为
三、解答题(本大题共3小题,共42分)
12. 为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为的遮光条。如图滑块在牵引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为,通过第二个光电门的时间为,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t为,试求:
(1)滑块经过光电门2时的速度;
(2)滑块的加速度;
(3)两个光电门间的距离约为多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)遮光板通过单个光电门的短暂时间里的平均速度可视为瞬时速度,遮光板通过第二个光电门的速度
(2)遮光板通过第一个光电门的速度
故滑块的加速度为
(3)根据
解得两个光电门间的距离约为
13. 质点做匀变速直线运动,一段时间内速度由变化到v,求
(1)质点运动了1/3时间时速度
(2)质点通过前1/3位移处时的速度
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设物体运动时间为t,所以物体的加速度为
质点运动了1/3时间时的速度为
(2)设物体位移为s,有
设质点通过前1/3位移处时的速度,有
得
14. 一辆长途客车正在以v0=90km/h的速度在城区平直公路上违规超速行驶,突然司机看见车的正前方有一辆电动车,司机立即采取制动措施。若从司机看见电动车开始计时(t=0),客车的v-t图象如图所示,求:
(1)客车制动时的加速度大小是多少?
(2)客车从司机发现电动车到停止运动的这段时间内前进的距离是多少?
(3)若电动车正以v1=5m/s的速度与长途客车同向行驶,为避免相撞,客车看见电动车时至少相距多少米?
【答案】(1)5m/s2;(2)75m;(3)50m
【解析】
【详解】(1)已知
由v-t图像可知
即客车制动时的加速度大小是5m/s2。
(2)由v-t图像可知,反应时间内位移为
匀减速阶段位移为
客车从司机发现电动车到停止运动的这段时间内前进的距离为
(3)当客车由减速到时,需要的时间为
司机从看到狗到速度减为所通过的位移为为
而电动车通过的位移为
为避免相撞,客车看见电动车时至少相距
15. 如图所示,质量为M=1.4kg木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与其右下方质量为m=1.2kg的小球B相连,今用与水平方向成的力F=10N拉着球带动木块一起向右做匀速直线运动,运动中A、B相对静止保持不变,g取10,求:(,)
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角;
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数;
(3)如果水平向右拉小球,使球和木块一起向右匀速直线运动,此时拉力F'是多大?
【答案】(1)37°;(2)0.4;(3)10.4N。
【解析】
【详解】(1)设细绳对B的拉力为T。以小球为研究对象,分析受力,作出力图如图1,由平衡条件可得
,
代入数据解得
(2)以木块和小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图2。再平衡条件得
,
又
f=μN
解得
(3)如果水平向右拉小球,使球和木块一起向右匀速直线运动,整体分析可知,此时
拉力
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