金成实验学校2023-2024学年高一上学期第一次月考
物理
答卷注意事项:
1、学生必须用黑色(或蓝色)钢笔、圆珠笔或签字笔在试卷上答题。
2、填涂答题卡必须使用2B铅笔填涂。
3、答题时字迹要清楚、工整
4、本卷共16小题,总分为100分。
一、单选题(每题3分,共24分)
1. 贵州“村超”6月9日的一场比赛中,一名球员踢出了一记“圆月弯刀”直击球门死角,所谓“圆月弯刀”是指足球的飞行轨迹是一条优美的弧线。以下说法正确的是( )
A. 研究“圆月弯刀”的踢球技法时可以把足球看作质点
B. 研究足球的飞行轨迹时不可以把足球看作质点
C. 一名前排观众激动说:“太精彩了,目测球速很快”。这里的球速很快是以观众为参考系
D. 该足球的飞行轨迹长度就是它的位移
2. 2022年十一国庆长假期间,张家界天门山国家森林公园又迎来了一大批游客。小明早上9:30乘坐索道,天门山的索道全长7454米,高度差1277米,共有轿厢98个,单程运行时间约30分钟,10:00到达目的地。沿途风景极其壮观,惊险刺激。对于乘坐索道缆车正在观光的某游客来说,下列说法正确的是( )
A. “7454米”指的是位移
B. 9:30和10:00指的是时间
C. “30分钟”指的是时刻
D. 以自己为参考系,看到前面山迎面而来
3. 如图所示,物体沿半径均为R的半圆弧AB和圆弧BCDE从A运动到E,其中A、O1、B、O2、D在一条直线上,AB、BD和CE是直径,和是圆心,下列说法正确的是( )
A. 当物体运动到B点时,位移大小和路程都是
B 物体从A运动到C点和运动到E点位移相同
C. 当物体运动到D点时,位移大小和路程都是
D. 当物体运动到E点时,位移大小是,路程是
4. 在物理学中,如果要比较不同物体的运动快慢,可以使用速度这个物理量。物体的速度可以用公式来表示,在此基础上可以进一步定义出平均速度和瞬时速度,以下说法中正确的是( )
A. 由公式可知,当取单位时间时,速度和位移的物理意义是相同的
B. 某运动员绕跑道用时跑完一圈后回到原处,利用公式可计算出他的平均速度为
C. 速度v的方向与时间内的位移的方向可以相同也可以相反
D. 利用公式,在趋近于零时,可用时刻t到时间内的平均速度来代替时刻t物体的瞬时速度
5. 做变速直线运动的质点经过A点时的速度为3m/s,这表示( )
A. 质点在过A点后1s内的位移是3m
B. 质点在过A点前1s内的位移是3m
C. 若质点从A点做减速直线运动,则以后每1s内的位移是3m
D. 若质点从A点做匀速直线运动,则以后每1s内的位移是3m
6. 如图所示的是一个物体的运动图像,下列说法正确的是( )
A. 物体4s末开始改变速度方向
B. 物体4s末开始改变加速度方向
C. 物体在第5s内的加速度的大小等于第1s内加速度的大小
D. 物体在前5s内的速度方向不变
7. 如图是物体在某段运动过程中的v-t图象,在t1、t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2,则时间由t1到t2的过程中
A. 加速度不断增大
B. 物体做匀减速直线运动
C. 平均速度>(v1+v2)/2
D. 物体运动的距离△x<(v1+v2)(t2-t1)/2
8. 2018年5月17日,我国发布了《电动自行车安全技术规范》国家标准,并于2019年4月15日起正式执行。某电动自行车在平直的公路上先匀速运动,从时刻开始进行电动自行车刹车实验,以检验该性能是否符合国家标准,通过传感器的电脑上自动描绘出其图象如图所示。则下列分析正确的是( )
A. 刚要刹车时车的速度为
B. 刹车加速度大小为
C. 刹车过程的位移为9m
D. 刹车后第1s内和最后1s内通过的位移比为11:1
二、多选题(每题4分,共16分。选不全给2分,选有错误答案给0分。)
9. 小明骑自行车由静止沿直线运动,他在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m,则( )
A. 他4s末的瞬时速度为4m/s B. 他第2s内的平均速度为2m/s
C. 他4s内的平均速度为2.5m/s D. 他1s末的速度为1m/s
10. 某运动员(可视为质点)参加跳板跳水比赛时,以他离开跳板为计时起点,其竖直方向的速度随时间变化的图像如图所示,不计空气阻力,则( )
A. 时刻开始进入水中 B. 时刻开始进入水中
C. 时刻达到最高点 D. 时间内加速度方向竖直向上
11. 在如图图像和图像中,给出的四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )
A. 图线3表示物体3做曲线运动
B. 图像中时刻的加速度大小有
C. 两图像中,,时刻分别表示物体2、物体4开始反向运动
D. 图像中0至时间内物体4的平均速度大于物体3的平均速度
12. 一物体做直线运动,其图像如图所示,从图中可以看出,以下说法正确的是( )
A. 和内加速度的方向与速度方向均相同
B. 内物体的加速度为
C. 内物体的速度一直在减小
D. 内的位移是15m
三、实验题(每空3分,共30分)
13. 某探究小组的同学利用如图甲所示的装置“探究小车速度随时间变化的规律”,图乙是某次实验获取的一段纸带。请你根据题图回答以下问题:
(1)除了图甲中标出的器材外,还需要___________。
A弹簧测力计 B.刻度尺 C.天平 D.秒表
(2)本次实验选择的打点计时器是图___________(选填“丙”或“丁”)中的计时器,该计时器的工作电压是___________(选填“直流电”或“交流电”)。
(3)下列操作中正确的有___________;
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器 B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C.应先释放小车,后接通电源 D.电火花计时器应使用低压交流电源
(4)实验中打点计时器每隔0.02s打一个点,打出的纸带如图乙所示,则可大致判断出小车做___________(选填“匀速直线”或“匀变速直线运动”),这是因为___________。若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出,则打B点时小车的速度大小是___________m/s(计算结果保留两位有效数字),速度方向是___________(选填“从A向C”或“从C向A”)。
(5)如果当时电网中交变电流的频率是49Hz ,而做实验的同学并不知道,那么该实验中加速度的测量值与实际值相比___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)另一同学用如图所示的气垫导轨装置来测滑块的加速度,由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L,窄遮光板的宽度为d,窄遮光板依次通过两个光电门1、2的时间分别为。滑块的加速度可以表示为___________ (用题中所给物理量字母表示)。
四、解答题(共30分)
14. 随着经济发展,乡村公路等级越来越高,但汽车超速问题也日益凸显,为此—些特殊路段都设立了各式减速带.现有—辆汽车发现前方有减速带,开始减速,减至某一速度,开始匀速运动,匀速通过减速带,然后再加速到原来速度.汽车行驶的v–t图象如图所示,其中v为汽车的行驶速度,t为汽车行驶的速度.
(1)求汽车匀减速、匀加速阶段的加速度大小;
(2)求汽车全程5s内总位移;
(3)求汽车全程的平均速度.
15. 以18m/s的速度行驶的汽车,紧急刹车后做匀减速直线运动,经历2s其速度减小为12m/s.求:
(1)汽车的加速度;
(2)汽车刹车后8s内汽车通过的位移;
(3)汽车刹车后第3s内前进距离.
16. 如图甲所示,t=0时,质量为0.5kg的物体从倾角α=37°的斜面上A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。运动过程中速度的大小随时间的变化如图乙所示(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)物体在斜面上的加速度a1和在水平面上的加速度a2;
(2)经过多长时间物体恰好停在C点。
金成实验学校2023-2024学年高一上学期第一次月考
物理 答案解析
答卷注意事项:
1、学生必须用黑色(或蓝色)钢笔、圆珠笔或签字笔在试卷上答题。
2、填涂答题卡必须使用2B铅笔填涂。
3、答题时字迹要清楚、工整
4、本卷共16小题,总分为100分。
一、单选题(每题3分,共24分)
1. 贵州“村超”6月9日的一场比赛中,一名球员踢出了一记“圆月弯刀”直击球门死角,所谓“圆月弯刀”是指足球的飞行轨迹是一条优美的弧线。以下说法正确的是( )
A. 研究“圆月弯刀”的踢球技法时可以把足球看作质点
B. 研究足球的飞行轨迹时不可以把足球看作质点
C. 一名前排观众激动说:“太精彩了,目测球速很快”。这里球速很快是以观众为参考系
D. 该足球飞行轨迹长度就是它的位移
【答案】C
【解析】
【详解】A.研究“圆月弯刀”的踢球技法时,足球的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故A错误;
B.研究足球的飞行轨迹时,足球的大小和形状可以忽略,故可以将足球看作质点,故B错误;
C.一名前排观众激动说:“太精彩了,目测球速很快”。这里的球速很快是以观众为参考系,故C正确;
D.该足球的飞行轨迹长度不是它的位移,而是它的路程,故D错误。
故选C。
2. 2022年十一国庆长假期间,张家界天门山国家森林公园又迎来了一大批游客。小明早上9:30乘坐索道,天门山的索道全长7454米,高度差1277米,共有轿厢98个,单程运行时间约30分钟,10:00到达目的地。沿途风景极其壮观,惊险刺激。对于乘坐索道缆车正在观光的某游客来说,下列说法正确的是( )
A. “7454米”指是位移
B. 9:30和10:00指的是时间
C. “30分钟”指的是时刻
D. 以自己为参考系,看到前面的山迎面而来
【答案】D
【解析】
【详解】A.“7454米”指的是路程,故A错误;
B.9:30和10:00指的是时刻,故B错误;
C.“30分钟”指的是时间间隔,故C错误;
D.以自己为参考系,看到前面的山迎面而来,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,物体沿半径均为R的半圆弧AB和圆弧BCDE从A运动到E,其中A、O1、B、O2、D在一条直线上,AB、BD和CE是直径,和是圆心,下列说法正确的是( )
A. 当物体运动到B点时,位移大小和路程都是
B. 物体从A运动到C点和运动到E点位移相同
C. 当物体运动到D点时,位移大小和路程都是
D. 当物体运动到E点时,位移大小是,路程是
【答案】D
【解析】
【详解】A.路程至物体运动轨迹的总长度,位移至运动物体初位置指向末位置的有向线段,则当物体运动到B点时,路程为
位移大小为2R,故A错误;
B.根据上述,物体从A运动到C点和运动到E点位移大小均为
方向分别为与,即位移大小相等,方向不同,故B错误;
C.根据上述,当物体运动到D点时,位移大小为4R,路程为
故C错误;
D.根据上述,当物体运动到E点时,位移大小是,路程为
故D正确。
故选D。
4. 在物理学中,如果要比较不同物体的运动快慢,可以使用速度这个物理量。物体的速度可以用公式来表示,在此基础上可以进一步定义出平均速度和瞬时速度,以下说法中正确的是( )
A. 由公式可知,当取单位时间时,速度和位移的物理意义是相同的
B. 某运动员绕跑道用时跑完一圈后回到原处,利用公式可计算出他的平均速度为
C. 速度v的方向与时间内的位移的方向可以相同也可以相反
D. 利用公式,在趋近于零时,可用时刻t到时间内的平均速度来代替时刻t物体的瞬时速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.速度是表示物体运动快慢的物理量,位移是表示物体位置变化的物理量,故A错误;
B.某运动员绕跑道用时跑完一圈后回到原处,位移为0,则平均速度为0,故B错误;
C.速度v的方向与时间内的位移的方向相同,故C错误;
D.利用公式,在趋近于零时,可用时刻t到时间内的平均速度来代替时刻t物体的瞬时速度,故D正确。
故选D。
5. 做变速直线运动的质点经过A点时的速度为3m/s,这表示( )
A. 质点在过A点后1s内的位移是3m
B. 质点在过A点前1s内的位移是3m
C. 若质点从A点做减速直线运动,则以后每1s内的位移是3m
D. 若质点从A点做匀速直线运动,则以后每1s内的位移是3m
【答案】D
【解析】
【详解】AB.因为质点做变速直线运动,在A点前后1s内的速度都不等于3m/s,则质点在过A点前1s内或后1s内的位移不一定等于3m,故AB错误;
C.若质点从A点做减速直线运动,则以后每1s内的速度小于3m/s,所以以后每1s内的位移不是3m,故C错误;
D.若质点从A点做匀速直线运动,速度保持不变,由
即知以后每1s内的位移是3m,故D正确。
故选D。
6. 如图所示的是一个物体的运动图像,下列说法正确的是( )
A. 物体4s末开始改变速度方向
B. 物体4s末开始改变加速度方向
C. 物体在第5s内的加速度的大小等于第1s内加速度的大小
D. 物体在前5s内的速度方向不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.v-t图像正负表示方向,则在4s末速度方向改变,故A正确;
BD.v-t图像拐点表示加速度方向改变,则在3s末加速度方向改变,故BD错误;
C.前3s加速度不变,大小为
第3s~5s加速度不变,大小为
可知在第5s内的加速度的大小大于第1s内加速度的大小,故C错误。
故选A。
7. 如图是物体在某段运动过程中的v-t图象,在t1、t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2,则时间由t1到t2的过程中
A. 加速度不断增大
B. 物体做匀减速直线运动
C. 平均速度>(v1+v2)/2
D. 物体运动的距离△x<(v1+v2)(t2-t1)/2
【答案】D
【解析】
【详解】v-t图象的斜率值表示加速度,若为曲线则曲线的切线的斜率值反应加速度的大小,t1到t2斜率值变小,故加速度不断变小,物体做变减速运动,故A B错误;平均速度的适用公式仅适用于匀变速直线运动中,本题中若在图象上做过t1、t2的直线,则表示该直线运动的平均速度,根据面积表示位移大小可知平均速度,故C错误;物体运动的距离,故D正确.故选D.
点睛:图象题历来为考试热点,记忆口诀“先看轴,再看线,求求斜率,相相面”.同时要明确公式的适用条件,不能混用公式.
8. 2018年5月17日,我国发布了《电动自行车安全技术规范》国家标准,并于2019年4月15日起正式执行。某电动自行车在平直的公路上先匀速运动,从时刻开始进行电动自行车刹车实验,以检验该性能是否符合国家标准,通过传感器的电脑上自动描绘出其图象如图所示。则下列分析正确的是( )
A. 刚要刹车时车的速度为
B. 刹车加速度大小为
C. 刹车过程的位移为9m
D. 刹车后第1s内和最后1s内通过的位移比为11:1
【答案】C
【解析】
【详解】AB.自行车做匀减速直线运动:
整理形式得
根据图像可知
又根据图中斜率求解加速度:
解得
AB错误;
C.自行车匀减速至0,逆过程视为初速度为0的匀加速直线运动,根据
解得刹车时间
根据
解得
C正确;
D.刹车最后通过的位移:
刹车第后通过的位移
刹车前l s和最后1 s通过的位移比为5:1,D错误。
故选C。
二、多选题(每题4分,共16分。选不全给2分,选有错误答案给0分。)
9. 小明骑自行车由静止沿直线运动,他在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m,则( )
A. 他4s末的瞬时速度为4m/s B. 他第2s内的平均速度为2m/s
C. 他4s内的平均速度为2.5m/s D. 他1s末的速度为1m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】AD.自行车速度是变化的,由题无法确定他的瞬时速度,只能求出平均速度,故A、D错误;
B.第2s内平均速度为
故B正确;
C.4s内的平均速度
故C正确;
故选BC。
10. 某运动员(可视为质点)参加跳板跳水比赛时,以他离开跳板为计时起点,其竖直方向的速度随时间变化的图像如图所示,不计空气阻力,则( )
A. 时刻开始进入水中 B. 时刻开始进入水中
C. 时刻达到最高点 D. 时间内加速度方向竖直向上
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.速度随时间变化的图像斜率表示加速度,运动员在空中时只受到重力,加速度不变,所以在时刻开始进入水中,故A错误,B正确;
C.时刻速度方向发生反向,所以时刻达到最高点,故C错误;
D.时间内图像斜率为负值,加速度方向竖直向上,故D正确。
故选BD。
11. 在如图图像和图像中,给出的四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )
A. 图线3表示物体3做曲线运动
B. 图像中时刻的加速度大小有
C. 两图像中,,时刻分别表示物体2、物体4开始反向运动
D. 图像中0至时间内物体4的平均速度大于物体3的平均速度
【答案】BD
【解析】
【详解】A.图像和图像均表示直线运动,曲线3表示物体3做直线运动,A错误;
B.由图可知,时间内2做匀速直线运动, 加速度为零,1做加速运动,加速度不为零,即有
B正确;
C.在图像中,时刻转折点表示物体的位移开始减小,开始反向运动,在图像中,时刻转折点表示速度减小,但其方向仍沿正方向,运动方向没有反向,C错误;
D.图像面积表位移,根据图像可知,0至时间内物体4的位移要大于物体3的位移,根据
可知物体4的平均速度要大于物体3的平均速度,D正确。
故选BD。
12. 一物体做直线运动,其图像如图所示,从图中可以看出,以下说法正确的是( )
A. 和内加速度的方向与速度方向均相同
B. 内物体的加速度为
C. 内物体的速度一直在减小
D. 内的位移是15m
【答案】AB
【解析】
【详解】A.当物体加速运动时,加速度方向和速度方向相同,故和内都是加速,则加速度的方向与速度方向均相同,故A正确;
B.图像的斜率表示加速度,则内物体的加速度为
故B正确;
C.内物体先正向减速后反向加速,故C错误;
D.图像的面积表示位移,则内的位移是
故D错误。
故选AD。
三、实验题(每空3分,共30分)
13. 某探究小组的同学利用如图甲所示的装置“探究小车速度随时间变化的规律”,图乙是某次实验获取的一段纸带。请你根据题图回答以下问题:
(1)除了图甲中标出的器材外,还需要___________。
A.弹簧测力计 B.刻度尺 C.天平 D.秒表
(2)本次实验选择的打点计时器是图___________(选填“丙”或“丁”)中的计时器,该计时器的工作电压是___________(选填“直流电”或“交流电”)。
(3)下列操作中正确的有___________;
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器 B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C.应先释放小车,后接通电源 D.电火花计时器应使用低压交流电源
(4)实验中打点计时器每隔0.02s打一个点,打出的纸带如图乙所示,则可大致判断出小车做___________(选填“匀速直线”或“匀变速直线运动”),这是因为___________。若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出,则打B点时小车的速度大小是___________m/s(计算结果保留两位有效数字),速度方向是___________(选填“从A向C”或“从C向A”)。
(5)如果当时电网中交变电流的频率是49Hz ,而做实验的同学并不知道,那么该实验中加速度的测量值与实际值相比___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)另一同学用如图所示的气垫导轨装置来测滑块的加速度,由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L,窄遮光板的宽度为d,窄遮光板依次通过两个光电门1、2的时间分别为。滑块的加速度可以表示为___________ (用题中所给物理量字母表示)。
【答案】 ①. B ②. 丁 ③. 交流电 ④. A ⑤. 匀变速直线运动 ⑥. 在连续相等时间间隔内位移差大致相等 ⑦. 0.40 ⑧. 从C向A ⑨. 偏大 ⑩.
【解析】
【详解】(1)[1]需要测量小车的位移及速度,打点计时器可测量时间,只需要测量位移,所以仅需要刻度尺。
故选B。
(2)[2]题图甲信息给出的本次实验用的是电火花计时器,因此打点计时器是图丁电火花计时器。
[3]电火花计时器,它的工作电压是220V的交流电。
(3)[4]AC.由于小车速度较快,且运动距离有限,打出的纸带长度也有限,为了尽可能增加纸带长度,且在纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点,在释放小车前,小车要靠近打点计时器,且应先接通电源,后释放小车,故A正确,C错误;
B.打点计时器应放在长木板的没有滑轮一端,故B错误;
D.电火花计时器应使用220V交流电源,故D错误。
故选A。
(4)[5][6]计算出AB、BC、CD、DE、EF、FG相邻间的位移差分别是0.77cm、0.81cm、0.79cm、0.81cm、0.82cm,在误差允许范围内可认为相等,因此小车做匀变速直线运动。
[7]纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出,可知纸带上相邻两计数点的时间间隔为
由中间时刻的瞬时速度等于平均速度,可得打B点时小车的速度大小是
[8]小车做加速运动,先打A点,因此速度方向是从C向A。
(5)[9]由匀变速直线运动推论可得
当电网频率为49Hz,变大,实际周期偏大,计算所用T偏小,那么加速度的测量值与实际值相比偏大。
(6)[10]由于遮光条通过光电门的时间极短,可以用平均速度表示瞬时速度,滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式为
滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式为
根据
滑块的加速度可以表示为
。
四、解答题(共30分)
14. 随着经济发展,乡村公路等级越来越高,但汽车超速问题也日益凸显,为此—些特殊路段都设立了各式减速带.现有—辆汽车发现前方有减速带,开始减速,减至某一速度,开始匀速运动,匀速通过减速带,然后再加速到原来速度.汽车行驶的v–t图象如图所示,其中v为汽车的行驶速度,t为汽车行驶的速度.
(1)求汽车匀减速、匀加速阶段的加速度大小;
(2)求汽车全程5s内的总位移;
(3)求汽车全程平均速度.
【答案】(1);;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据v-t图象中斜率表示加速度可得:匀减速的加速度为:
匀加速加速度为:
(2)根据v-t图象中图象与坐标轴围成面积表示位移可得:匀减速阶段:
匀速直线阶段:
x2=2×2m=4m
匀加速阶段:
总位移:
x=x1+x2+x3=22m
(3)汽车全程的平均速度为:
15. 以18m/s的速度行驶的汽车,紧急刹车后做匀减速直线运动,经历2s其速度减小为12m/s.求:
(1)汽车的加速度;
(2)汽车刹车后8s内汽车通过的位移;
(3)汽车刹车后第3s内前进的距离.
【答案】(1)3m/s2,方向与初速度方向相反;(2)54m;(3)10.5m。
【解析】
【详解】(1)汽车的加速度:,负号表示方向与初速度方向相反.
(2)汽车停下来所需的时间,汽车在8s时已停止运动,
由运动学公式,,可得:s=54m
(3)由题意可知汽车在第2s末的速度v2=12m/s,
则汽车刹车后第3s内的位移:
【点评】解决本题的关键知道汽车刹车速度为0后不再运动,所以首先要求出刹车到停下来所需的时间,然后根据速度时间公式和位移时间公式等进行求解.
16. 如图甲所示,t=0时,质量为0.5kg的物体从倾角α=37°的斜面上A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。运动过程中速度的大小随时间的变化如图乙所示(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)物体在斜面上的加速度a1和在水平面上的加速度a2;
(2)经过多长时间物体恰好停在C点。
【答案】(1)4m/s2,-2m/s2;(2)10s
【解析】
【详解】(1)速度—时间图像的斜率等于加速度,由图像可得物体在斜面上的加速度为
在水平面上的加速度为
(2)物体在6s时的速度为,由速度公式可得
解得
则经过时间为
物体恰好停在C点。