湖南省名校联合体2024-2025学年高一上学期第一次月考物理试卷（解析版）

这是一份湖南省名校联合体2024-2025学年高一上学期第一次月考物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了单选题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
时量：75分钟 满分：100分
一、单选题（本大题共6小题，每题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）
1. 用物理的知识来分析古诗文，别有一番趣味。以下诗句中关于参考系的选择，解释正确的是（ ）
A. “牛从桥上过，桥流水不流”－“桥流水不流”是以桥为参考系
B. “两岸青山相对出，孤帆一片日边来”－“青山相对出”是以两岸为参考系
C. “满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎．仔细看山山不动，是船行”－“山不动”是以船为参考系
D. “不疑行船动，唯看远树来”－“唯看远树来”是以船为参考系
【答案】D
【解析】A．“牛从桥上过，桥流水不流”－“桥流水不流”是以水为参考系，Ａ错误；
B．“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”－“青山相对出”是以船为参考系，B错误；
C．“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”－“山不动”是以河山为参考系，C错误；
D．“不疑行船动，唯看远树来”－“唯看远树来”是以船为参考系，D正确。
故选D。
2. 神舟十八号载人飞船于2024年4月25日20时58分57秒在酒泉卫星发射中心发射，然后神舟十八号飞船与离地面高约的天宫实验室对接，航天员乘组将在空间站驻留约6个月。经过一系列航天实验后，中国载人航天工程办公室计划在2030年前实现载人登月。下列说法正确的是（ ）
A. 神舟十八号飞行高度很高在研究其对接时可以视作质点
B. “2024年4月25日20时58分57秒”是时间间隔
C. 神舟十八号飞船飞行的路程约为
D. 6个月是指时间间隔
【答案】D
【解析】A．对接时，神舟十八号的大小和形状不能忽略，不能将其看成质点，故A错误；
B．“2024年4月25日20时58分57秒”是一个时间点，是时刻，不是时间间隔，故B错误；
C．神舟十八号飞船与离地面高约指的是离地面的竖直高度，故C错误；
D．6个月是指时间间隔，故D正确。
故选D。
3. 赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念……”下列关于加速度说法中正确的是（ ）
A. 速度大，加速度一定大
B. 物体做减速运动时，加速度的方向与速度变化量的方向相反
C. 速度正在变大，则加速度也一定在变大
D. 物体可能做加速度正在减小的加速运动
【答案】D
【解析】A．加速度是反映物体速度变化快慢的物理量，加速度的大小取决于速度的变化率，与速度的大小无关，A错误；
B．根据加速度的定义可知，加速度的方向与速度变化量的方向相同，B错误；
C．速度正在变大，则加速度也可能在变小，只需要速度方向和加速度方向相同，C错误；
D．加速度减小，但与速度方向相同，则此时物体做加速运动，D正确；
故选D。
4. 一辆汽车刹车后做匀减速直线运动，初速度为，加速度的大小为，则汽车的刹车距离为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据匀变速运动的规律
则刹车的距离
5. 一个由静止开始做匀加速直线运动的物体，如果运动的第1秒内的位移是，则物体运动的第2秒内的位移是（ ）
A B. C. D.
【答案】A
【解析】根据由静止开始做匀加速直线运动的物体在连续相等时间段内位移之比为，可知如果运动的第1秒内的位移是，则物体运动的第2秒内的位移是。
故选A。
6. 一电动自行车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的v-t图像如图所示，则电动自行车（ ）
A. 12s末的加速度大小为B. 0-20s的平均速度大小为2.5m/s
C. 0-50s发生的位移大小为200mD. 0-50s的平均速度大小大于4m/s
【答案】D
【解析】A．图像的斜率表示加速度，由于0-20s内是曲线，即不是匀变速直线运动，所以在12s末的斜率不等于，即加速度不是，A错误；
B．连接（0,0）和（20,5）坐标点，则三角形的面积表示0-20s内做匀变速直线运动的位移，所以电动车在0-20s内的位移更大，故0~20s的平均速度
B错误；
CD．图像的面积表示位移，20-50s内的位移
x2=50×30m=150m
根据B选项分析可知，0~20s内的位移大于50m，则0~50s发生的位移大于200m，根据可知，0~50s的平均速度大小大于4m/s，故C错误，D正确。
故选D。
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。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
7. 甲、乙两物体同时从同一位置沿同一直线运动，甲的位移时间图像和乙的速度时间图像如图所示，则两物体从原点出发后（ ）
A. 在内，甲的加速度为零，乙的加速度为
B. 在内，甲的平均速度为、乙的平均速度为零
C. 内甲做往返运动，乙做单向直线运动
D. 甲、乙均在第末改变运动方向
【答案】AB
【解析】C．甲在朝正方向匀速运动，朝负方向匀速运动，朝正方向匀速运动，乙在朝正方向运动，朝负方向运动，故甲、乙均做往返运动，故C错误；
D．甲在、时改变运动方向，而乙在时改变运动方向，故D错误；
A．甲一直做匀速直线运动，加速度为零，在内乙的加速度为
故A正确；
B．在内，甲的速度为
所以平均速度为，而乙的位移为零，则平均速度为零，故B正确。
故选AB。
8. 若火箭发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为，由此可知这段时间内（ ）
A. 火箭的初速度为B. 火箭的加速度为
C. 在末，火箭的瞬时速度为D. 火箭做匀加速直线运动
【答案】CD
【解析】AB．根据公式
可知，火箭的初速度为，火箭的加速度为。故AB错误；
C．在末，火箭的瞬时速度为
故C正确；
D．根据题目中的公式
可知火箭做加速度为的匀加速直线运动。故D正确。
故选CD。
9. 火车启动的过程可以看作匀加速直线运动，火车启动后，站台上的某同学记录了火车尾部的运动位移和时间的比值随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 火车的初速度大小为B. 火车的初速度大小为
C. 火车的加速度大小为D. 火车的加速度大小为
【答案】AD
【解析】根据匀变速直线运动位移和时间的关系
可得
由此可知，在图像中，图像的纵截距为初速度，斜率为，所以
所以
故选AD。
10. 公路上有甲、乙两辆汽车在同一条直线上沿相同方向运动，甲车在前。初始时刻两车间距离为10m，此后，两车速率的平方与位移的关系图像如图所示。当两车间距离不超过4m时可以实现蓝牙配对。下列说法正确的是（ ）
A. 4s时两车间距离最小
B. 两车间的最小距离为4m
C. 两车均停止运动时，它们之间的距离为4m
D. 两车能够实现蓝牙配对的时长为4s
【答案】AD
【解析】A．根据匀变速直线运动的速度—位移关系
可知图像的斜率等于，由图像可得甲、乙两车的加速度大小分别为
，
甲、乙两车的初速度大小分别为，，甲、乙两车的图像如图所示
设两车速度相等时所经历的时间为，则
解得
即时两车间距离最小，故A正确；
B．两车的最小距离
故B错误；
C．甲、乙两车停止运动时位移分别为和，故两车均停止运动时，它们之间的距离为
故C错误；
D．设两车距离为时所经历的时间为，则
解得
或
故两车能够实现蓝牙配对的时长为，故D正确。
故选AD。
三、非选择题（共56分）
11. 如图甲所示是某同学使用打点计时器研究匀变速直线运动的实验装置。请回答下面的问题：
（1）实验中，必要的措施是（ ）
A 小车停止运动后，应立即关闭电源，再取下纸带
B. 先接通电源再释放小车
C. 小车靠近滑轮，远离打点计时器释放
D. 本实验要求瞬时速度，因此需要记录时间的仪器-秒表
（2）该同学获得一条点迹清晰的纸带，如图所示，已知打点计时器每隔打一个点，纸带左端与小车连接，该同学选择A、B、C、D、E、F六个计数点，对计数点进行测量的结果记录在下图中。
①根据实验数据可以判断小车做________直线运动。（选填“匀加速”或“匀减速”）
②打下C点时小车的瞬时速度大小为________。（结果保留一位小数）
③小车运动的加速度大小为________。（结果保留一位小数）
【答案】（1）AB （2） ①. 匀加速 ②. 0.7 ③. 5.0
【解析】
【小问1解析】
A．小车停止运动后，应立即关闭电源，再取下纸带。故A正确；
B．为充分利用纸带，实验时应先接通电源然后再释放小车。故B正确；
C．为充分利用纸带，实验前小车要远离滑轮，小车要从靠近打点计时器的地方释放。故C错误；
D．本实验要求瞬时速度，小车的运动时间通过打点的间隔数计时，不需要记录时间的仪器-秒表。故D错误。
故选AB。
【小问2解析】
①据题可得
，，，
则
可知小车在连续相等时间内的位移增加相等，可知小车做匀加速直线运动。
②点的瞬时速度用段的平均速度来代替，则
③由逐差法求加速度，可得
12. 研究物体的运动时，除了使用打点计时器计时外，也可以使用数字计时器。计时系统的工作要借助于光源和光敏管（统称光电门）。光源和光敏管相对，它射出的光使光敏管感光。当滑块经过时，其上的遮光条把光遮住，与光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间的长短，通过数码屏显示出来。根据遮光条的宽度和遮光时间，可以算出滑块经过时的速度。如图1，在滑块上安装宽度d为0.50cm的遮光条，滑块在牵引力作用下由静止开始运动并通过光电门，配套的数字计时器记录了遮光条的遮光时间∆t为2.5ms。
（1）遮光条通过光电门平均速度______m/s（保留两位有效数字），由于遮光条的宽度很小，所以这个速度可以近似看作遮光条通过光电门的瞬时速度v。
（2）考虑到“光电门的光源射出的光有一定的粗细，数字计时器内部的电子电路有一定的灵敏度”，若当遮光条遮住光源射出光的80%，即认为光被遮住，则第（1）问中的测量值比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。
（3）用U型挡光片便可消除上述系统误差。某同学换用如图2所示的U型挡光片重复上述实验，若数字计时器显示两次开始遮光的时间间隔为∆t′，则滑块通过光电门的瞬时速度______。（用s、∆t′表示）
【答案】（1）2.0 （2）偏大 （3）
【解析】
【小问1解析】
遮光条通过光电门的平均速度为
【小问2解析】
由于光电门的光源射出的光有一定的粗细，且当遮光条遮住光源射出光的80%，认为光被遮住，即挡光时间变短，所以平均速度的测量值比真实值偏大。
【小问3解析】
若采用U型挡光片，则数字计时器显示两次开始遮光的时间间隔内，滑块的位移为2s，所以
13. 测试中，我国国产大飞机C919的初速度v0＝2 m/s，4 s内位移为20 m，求：
（1）飞机4 s内的平均速度大小；
（2）飞机4 s末的速度大小；
（3）飞机2 s末的速度大小。
【答案】（1）5m/s
（2）8m/s （3）5m/s
【解析】
【小问1解析】
飞机4 s内的平均速度大小
【小问2解析】
根据匀变速直线运动的平均速度有
解得
【小问3解析】
飞机的加速度为
则飞机2 s末的速度大小
代入数据解得
14. 一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5.5s后警车发动起来，并以2.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，但警车的行驶速度不能超过90km/h。
（1）从警车发动开始计时，两车经过多长时间相距最远？
（2）警车在追赶货车的过程中，两车相距的最远距离是多少？
（3）警车能否在加速阶段追上货车？（请计算说明）
【答案】（1）4s；（2）75 m；（3）见解析
【解析】(1)当两车速度相等时，它们的距离最远，设警车发动后经过t1时间两车的速度相等，则
(2) 4s内两车的位移分别为
x货=(t0+t1)×v货=(5. 5+4)×10 m=95 m
所以两车间的最远距离
Δx=x货-x警=75 m
（3）vm=90 km/h=25 m/s，当警车刚达到最大速度时，运动时间
x货1=(t0+t2)×v货=(5. 5+10)×10 m=155 m
因为x货1>x警1，故此时警车尚未追上货车
15. 图甲为一种自动感应门，门框上沿中央安装有传感器，当人或物体与传感器的水平距离小于或等于某个设定值（可称为“水平感应距离”）时，中间两扇门分别向左右平移，当人或物体与传感器水平距离大于设定值时，门将自动关闭。图乙为感应门的俯视图，A为传感器位置，虚线圆是传感器的感应范围，已知每扇门宽度d = 1.6m，最大移动速度v0 = 0.8m/s。若门每一次开启时先匀加速运动达到最大速度后，立即以大小相等的加速度匀减速运动，每扇门完全开启时的速度刚好为零，移动的最大距离等于门的宽度d，不计门及门框的厚度。
（1）门开启时做加速和减速运动的加速度大小是多少；
（2）若人以v = 1.2m/s的速度沿图中虚线BA走向感应门，要求人达到门框时左、右门同时各自移动的距离，那么设定的传感器水平感应距离l应为多少；
（3）若以l = 2.1m的感应距离设计感应门，欲搬运宽为的物体（厚度不计），并使物体沿中间虚线BA垂直地匀速通过该门（如图丙所示），那么物体移动的速度不能超过多少；
（4）若每扇门宽度为d，传感器水平感应距离为l，搬运宽为的物体（厚度不计），以速度v沿中间虚线BA垂直地匀速通过该门，为能安全通过感应门，感应门的最小加速度a应调整为多大？（结果用含v、d、l的表达式来表示）仍保证门开启时，先匀加速运动达到最大速度后立即以大小相等的加速度匀减速运动，每扇门完全开启时速度刚好为零。
【答案】（1）0.4m/s2；（2）2.4m；（3）0.7m/s；（4）
【解析】（1）依题意每扇门开启过程中的速度图像如图所示
设门全部开启所用的时间为，由图可得
由速度时间关系得
联立解得
（2）要使单扇门打开，需要的时间为
人只要在t时间内到达门框处即可安全通过，所以人到门距离为
l = vt
联立解得
l = 2.4m
（3）依题意宽为物体移到门框过程中，每扇门至少要移动的距离，每扇门的运动各经历两个阶段：开始以加速度a运动的距离，速度达到，所用时间为，而后又做匀减速运动，设减速时间为，门又动了
由匀变速运动公式，得
解得
或（不合题意舍去）
要使每扇门打开所用的时间为
故物体移动的速度不能超过
（4）由于仍保证门开启时，先匀加速运动达到最大速度后立即以大小相等的加速度匀减速运动，每扇门完全开启时速度刚好为零，则根据逆向思维法得
其中
上式联立可得