河北省唐山市2024-2025学年高一上学期10月月考物理试题(解析版)
展开这是一份河北省唐山市2024-2025学年高一上学期10月月考物理试题(解析版),共20页。
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分。考试时间75分钟。
2.将第Ⅰ卷答案用2B铅笔涂在答题卡上,第Ⅱ卷用蓝黑钢笔或圆珠笔答在答题卡上。
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、单项选择题(共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)
1. 下列物理量都是矢量的是( )
A. 速度变化率速度变化量B. 路程位移
C. 瞬时速度速率D. 平均速率加速度
【答案】A
【解析】A.速度变化率就是加速度,有大小又有方向,是矢量;速度变化量有大小又有方向,是矢量,故A符合题意;
B.路程是只有大小,没有方向的标量,位移是既有大小又有方向的矢量,故B不符合题意;
C.瞬时速度有大小又有方向,是矢量;速率只有大小,没有方向的标量,故C不合题意;
D.平均速率是只有大小,没有方向的标量,加速度是既有大小又有方向的矢量,故D不符合题意。
故选A。
2. “这么近那么美,周末到河北”,天津小王周末计划游览唐山南湖旅游景区。他打开手机导航搜索驾车线路,如果走“高速优先”则有142 km,需用时1小时55分钟,早上8点钟出发,预计9点55分到达。如果走“距离最短”则有129 km,需用时2小时12分钟,则下列判断正确的是( )
A. 9点55分指的是时间
B. 走“距离最短”说明路程最小
C. 小王驾车途中看到公路两旁树木迎面而来是以地面为参考系
D. 由题中数据可以计算走“高速优先”路线的平均速度的大小
【答案】B
【解析】A.9点55分指的是时刻,故A错误;
B.“距离最短”是指路程最小,故B正确;
C.小王驾车途中看到公路两旁树木迎面而来是以汽车为参考系,如果以地面为参考系,公路两旁树木是静止的,故C错误;
D.题中数据给出的是路程,没有给出位移,无法计算平均速度的大小,故D错误。
故选B。
3. 下列几种运动中,实际中不可能存在的是( )
A. 物体的速率不变,但加速度不为零
B. 物体的速度越来越小,加速度越来越大
C. 物体的速度变化越来越慢,速度越来越大
D. 物体的速度变化方向为正,加速度方向为负
【答案】D
【解析】A.当物体速率相等时,但运动方向改变时候,加速度不为零,如匀速圆周运动,故A正确;
B.当加速度方向与速度方向相反时,速度越来越小,加速度也可能越来越大,故B正确;
C.当加速度与速度同向时,速度越来越大,加速度可能越来越小,故C正确;
D.加速度方向与速度变化量的方向相同,速度变化方向为正,加速度方向为正,故D错误。
本题选错误的,故选D。
4. 如图是甲、乙两物体从同一点开始做直线运动的运动图像,下列说法正确的是( )
A. 若y表示位移,则时间内甲的位移小于乙的位移
B. 若y表示速度,则时间内甲的位移大于乙的位移
C. 若y表示位移,则时甲的速度大于乙的速度
D. 若y表示速度,则时甲加速度小于乙的加速度
【答案】C
【解析】AC.若y表示位移,则知时间内甲的位移等于乙的位移;斜率表示物体的速度,则知时甲的速度大于乙的速度,故A错误,C正确;
BD.若y表示速度,速度-时间图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移,则时间内甲的位移小于乙的位移;图像的斜率表示加速度,可知时甲的加速度大于乙的加速度,故BD错误。
故选C。
5. 以的速度竖直上抛一小球,2s后以相同的初速度在同一点竖直上抛另一小球。不考虑空气阻力的影响,g取,则两球相碰处离出发点的高度是( )
A. 5mB. 15m
C. 20mD. 不会相碰
【答案】B
【解析】设第二个小球抛出后经t与第一个小球相遇,由运动学公式可知
代入数据解得
代入竖直上抛位移公式
解得
故选B。
6. 一个物体从静止开始以加速度做匀加速直线运动,经过时间t后,立即以加速度做匀减速直线运动。若其再经过时间t恰好能回到出发点,则其从开始运动到速度减为0的过程所用的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可做出物体的运动图像,如图所示
设图中 A、B 两点对应的速度分别为和图中 C点的横坐标为,质点位移为0时,根据速度-时间图线与坐标轴所围的面积表示位移,可知面积关系
即
又由直线斜率关系,有
联立可得
总时间为
故选B。
7. 杂技演员在表演时,将一毛绒球竖直向上抛出。毛绒球向上运动的过程中速度v与位移x的关系式为。已知毛绒球在上升过程中做匀变速直线运动,规定竖直向上为正方向,关于物体该过程的初速度、加速度a、上升的最大高度h及运动到最高点的时间t,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】规定竖直向上为正方向,由运动学公式得
解得
对比
可得
运动到最高点的时间为
上升的最大高度为
故选D。
8. 某质点做匀加速直线运动,在速度由变为(k>1)的过程中,用时为t,质点的位移大小为x,则在随后的4t时间内,质点的位移大小为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】质点的加速度为,根据位移时间关系,随后的4t时间内,质点的位移大小,又,联立解得=,故A正确,BCD错误。
二、多项选择题(共4小题,每小题6分,共24分,在每小题给出的选项中,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. 如图所示,将弹性小球以的速度从距地面3 m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面2 m高的B点时,向上的速度为,该过程共用时,则此过程中( )
A. 小球发生的位移的大小为1 m,方向竖直向下
B. 小球速度变化量的大小为,方向竖直向上
C. 小球平均速度的大小为,方向竖直向下
D. 小球平均加速度的大小约为,方向竖直向上
【答案】AD
【解析】A.小球初位置在距地面3m,末位置距地面2m,所以小球发生的位移大小,方向竖直向下,故A正确;
B.取竖直向下为正方向,小球速度的变化量
若取竖直向上为正方向,同理,速度变化量大小为,故B错误;
C.平均速度
方向竖直向下,故C错误;
D.小球平均加速度
方向竖直向上,故D正确。
10. 如图所示,一颗子弹水平向右飞行,恰好能够依次穿过竖直固定着的厚度相同的3块木块,子弹在木块中的运动可以看作匀减速直线运动,下列分析正确的是( )
A. 子弹进入每块木块前的速度之比
B. 子弹依次穿过三块木块的时间之比
C. 改变木块的厚度,让子弹恰好穿过三块木块的时间相等,则三块木块的厚度之比
D. 改变木块厚度,让子弹恰好穿过三块木块的时间相等,则子弹进入每块木块前的速度之比
【答案】BD
【解析】A.设木块的厚度均为d,子弹的加速度大小为a。将子弹的匀减速直线运动逆向看作是初速度为零的匀加速直线运动,根据
可知子弹进入木块3、2、1前的速度之比为
即
故A错误;
B.将子弹的匀减速直线运动逆向看作是初速度为零的匀加速直线运动,根据
可知子弹穿过木块3、2、1的时间之比为
即
故B正确;
CD.将子弹的匀减速直线运动逆向看作是初速度为零的匀加速直线运动,若改变木板的厚度,让子弹恰好穿过三块木块的时间相等,则根据
可知木块3、2、1的厚度之比为
即
根据
可知子弹进入木块3、2、1前的速度之比为
即
故C错误,D正确。
故选BD。
11. 甲、乙两质点沿同一直线做匀变速直线运动,通过计算机描绘了两质点的的图像,如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两质点的初速度大小之比为3∶2
B. 甲、乙两质点的加速度大小之比为3∶1
C. 0~2s内甲、乙两质点的平均速度大小之比为1∶1
D. 甲、乙两质点从时刻到速度为零时的位移大小之比为9∶8
【答案】ACD
【解析】AB.由位移时间关系
整理可得
由图线甲得
由图线乙得
甲、乙两质点的初速度之比为3:2,甲、乙两质点的加速度之比为2:1,A正确,B错误;
C.由
得2s末甲的速度为
由
得,2s末乙的速度为
则0~2s内甲的平均速度为
乙的平均速度为
则0~2s内甲、乙两质点的平均速度之比为1:1,C正确;
D.从时刻到速度为零时,甲的位移为
乙的位移为
则甲、乙两质点的位移之比为9:8,D正确。
故选ACD。
12. 汽车A和汽车B(均可视为质点)在平直的公路上沿两平行车道同向行驶,A车在后(如图甲所示)。以某时刻作为计时零时刻,此时两车相距。汽车A运动的图像如图乙所示,汽车B运动的图像如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 汽车A从零时刻开始做匀速直线运动
B. 汽车B在0~6s内的位移大小为23m
C. A追上B前在时,两车相距最远,且最远距离为20m
D. 若时,A车紧急制动(视为匀变速直线运动),要使A车追不上B车,则A车的加速度应大于
【答案】ACD
【解析】A.由图乙可知,图线斜率表示速度,则汽车A做匀速直线运动,故A正确;
B.由于B车在5s末停止,故在0~6s内的位移等于在0~5s内的位移
故B错误;
C.当两车速度相等时,两车相距最远,A车的速度为
B车刹车后的加速度
设B车匀减速运动的时间为t时两车速度相等,则有
代入数据解得
即时相距最远,此时A车的位移
B车位移为
因此最远距离我
故C正确;
D.t=1s时,A匀速位移
B车匀速位移
两车间的距离
B车匀减速到停止的位移为
当B停止时,A也停止时,A的加速度最小,则A车匀减速运动的总位移
对A车,根据速度位移公式
所以A车的加速度至少为0.25m/s2,故D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
三、实验题(本题共2小题,共16分,其中13题6分,14题10分)
13. 某同学选用如图所示的装置做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验,电源的频率为50 Hz。
(1)实验操作步骤如下:
A.把打点计时器固定在长铝板上没有滑轮的一端,并连接在低压直流电源上
B.把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的槽码
D.把附有滑轮的长铝板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面
E.把小车停在靠近打点计时器处,放开小车,启动计时器,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,换上新纸带,重复三次
其中,把你认为有错的步骤序号选出________,可改正为________。
(2)该同学选出了一条清晰纸带,并根据纸带上的点,标出了如图所示的计数点,其中两相邻计数点间还有4个点未画出,测得计数点之间的距离,,,,,。求出小车的加速度大小为_____。
【答案】(1) 把A中的“直流电源”改为“交流电源”;把E中的“放开小车,启动计时器”改为“启动计时器,放开小车”
(2)
【解析】
【小问1解析】
A.打点计时器应连接在交流电源上,故A错误;
BCD. 此三步操作无错误,故BCD正确;
E.应先启动计时器,后放开小车,故E错误;
故选AE。
把A中的“直流电源”改为“交流电源”;把E中的“放开小车,启动计时器”改为“启动计时器,放开小车”。
【小问2解析】
根据匀变速直线运动的推论公式 ,可以求出加速度的大小
14. (1)纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零刻度线跟“0”计数点对齐。由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离、、。
读出距离: d1=1.20cm,d3=_________cm,d5=_________cm;
(2)某学生用图1所示的实验装置测量当地的重力加速度。重锤从高处由静止开始下落,重锤拖着的纸带通过打点计时器,打出了一系列的点。
①打出的纸带如图2所示,选取纸带上连续的五个计时点A、B、C、D、E,测量点 A、C间的距离为,点C、E间的距离为,若相邻点间的时间间隔均为,则打C点时重锤的速度大小为______;
②根据纸带,先分别测量出 A、B、C、D、E、F、G各点到 O点的距离h(其中 F、G点为E点后连续打出的点,图中未画出),再计算打出B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度和,绘制出图像,如图3所示。实验时,由于操作失误,先释放纸带,后接通打点计时器,根据图像可知打O点时重锤的速度大小为_________m/s, 测得当地的重力加速度大小为_________m/s2(两空结果均保留2位有效数字);操作失误对测量结果的影响:_________(填偏小、偏大或无影响)。
【答案】(1) 5.40 12.00 (1)① ②2.0 9.6 无影响
【解析】(1)图中刻度尺的分度值为,由图可知
,
(2)①根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则打C点时重锤的速度大小为
②根据图像可知打O点时重锤的速度大小为
根据
可得
可知图像的斜率为
解得重力加速度大小为
操作失误不影响图像的斜率,所以操作失误对测量结果无影响。
四、计算题(本题共3小题,共36分,其中15题8分,16题12分,17题16分)
15. 如图为“眼疾手快”游戏装置示意图,游戏者需接住从支架上随机落下的圆棒。已知圆棒长为0.4m,圆棒下端距水平地面2.1m,某次游戏中一未被接住的圆棒下落经过A、B两点,A、B间距0.4m,B点距离地面1.25m。圆棒下落过程中始终保持竖直,不计空气阻力。求:
(1)圆棒下端到达A点时的速度大小;
(2)圆棒经过AB段所需的时间。
【答案】(1);(2)
【解析】(1)圆棒底部距离A点高度为
圆棒做自由落体运动下落到A点有
解得
则圆棒下端到达A点时的速度大小为
(2)圆棒上端距离B点高度为
圆棒做自由落体运动,当圆棒上端下落到B点有
解得
则圆棒经过AB段所需的时间为
16. 近几年,国家取消了7座及以下小型车在法定假期期间的高速公路收费,给自驾出行带来了很大的实惠。但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力,因此交管部门规定,上述车辆通过收费站口时,在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过。若某车减速前的速度为,靠近站口时以大小为的加速度匀减速,通过收费站口时的速度为,然后立即以的加速度匀加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道)。试求:
(1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速;
(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中运动的时间;
(3)在(1)(2)问题中,该车因减速和加速过站而耽误的时间。
【答案】(1)33.6m
(2)
(3)
【解析】
【小问1解析】
以该车初速度方向为正方向,该车进入站口前做匀减速直线运动,设距离收费站x1处开始减速,则有
解得
则驾驶员应在距收费站口33.6m处开始减速。
【小问2解析】
该车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段,设前后两段位移分别为x1和,时间为和,则减速阶段
解得
加速阶段
则加速和减速的总时间为
【小问3解析】
在加速阶段
则总位移
若不减速所需要时间
车因减速和加速过站而耽误的时间
17. A、B两车在同一直线上运动,A在后,B在前。当它们相距时,A正以的速度向右做匀速运动,而B此时速度向右,以做匀减速直线运动,求:
(1)A未追上B之前,两车的最远距离;
(2)经过多长时间A追上B:
(3)若,其他条件不变,求经过多长时间A追上B。
【答案】(1) (2)4s (3)
【解析】
【小问1解析】
设经时间两车速度相同,此时相距最远,则有
两车最远距离
代入数据解得
【小问2解析】
设经过时间,A追上B,有
代入数据解得
B速度减为零的时间
可知此时B还未停止,所以A经过4s追上B。
【小问3解析】
B匀减速到停止的时间为
在5秒内A运动的位移
在5秒内B运动的位移
因为
即B停止运动时,A还没有追上B,所以A追上B的时间为
代入数据解得
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