励德双语学校2023-2024学年高一上学期10月第一次月考
物理
(时间90分钟,共100分)
一、单选题(8小题,每小题4分,共32分)
1. 下列关于质点的描述,正确的是( )
A. 研究高铁过大桥所经历的时间时,一定可以把高铁视为质点
B. 研究汽车的运动时,由于车轮在不停地转动,故在任何情况下都不能把汽车看作质点
C. 由于地球很大,所以在研究地球的任何运动时都不能把地球看作质点
D. 研究参加马拉松比赛的运动员的运动时间时,可以把运动员看作质点
2. 高一年级一名同学在运动场上跑操时沿着半径为R的水平圆形跑道跑了2.5圈时,他的( )
A. 路程和位移的大小均为5πR B. 路程为5πR、位移的大小为2R
C. 路程和位移的大小均为2R D. 路程为2πR、位移的大小为2R
3. 下列说法正确的是( )
A. 速度是矢量,速度的变化量是标量
B. 甲物体的速度变化量为3 m/s,乙物体的速度变化量为-5 m/s,甲物体的速度变化量大
C. 一小球以10 m/s的速度与墙相撞,弹回时速度大小也为10 m/s,小球的速度变化量的大小为20 m/s
D. 一汽车以10 m/s的速度开始刹车,一段时间后速度变为2 m/s,则汽车的速度变化量为8 m/s
4. 物体某时刻的速度为v=5 m/s,加速度为a=-3 m/s2,它表示( )
A. 物体的加速度方向与速度方向相同,速度在减小
B. 物体的加速度方向与速度方向相同,速度在增大
C. 物体的加速度方向与速度方向相反,速度在减小
D. 物体的加速度方向与速度方向相反,速度在增大
5. 物体做匀变速直线运动,加速度大小为2 m/s2,某时刻物体的速度是10 m/s,经过5 s后,该物体速度的可能值为( )
A. 10 m/s或20 m/s B. 5 m/s或20 m/s
C. 0或20 m/s D. 10 m/s或0
6. 关于速度与加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A. 速度变化得越多,加速度就越大
B. 速度变化得越快,加速度就越大
C. 加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D. 加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
7. 在一次交通事故中,交警测量出肇事车辆的刹车痕迹是30 m,该车辆的刹车加速度大小是15 m/s2,该路段限速为60 km/h,则该车( )
A. 超速 B. 不超速
C. 是否超速无法判断 D. 行驶速度刚好是60 km/h
8. “蛟龙号”是我国首台自主研制的深海载人潜水器,它是目前世界上下潜能力最强的潜水器.假设在某次海试活动中,“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮,从上浮速度为v时开始计时,此后“蛟龙号”匀减速上浮,经过时间t,上浮到海面,“蛟龙号”速度恰好减为零,则“蛟龙号”在t0(t0<t)时刻距离海平面的深度为( )
A. B. C. vt0(1-) D.
二、多选题(4小题,每小题4分,共16分。漏选得2分,多选错选不得分)
9. 如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x-t图像。下列说法正确的是( )
甲、乙两物体的出发点相距x0
B. 甲物体比乙物体早出发的时间为t1
C. 甲、乙两物体同向运动
D. 甲、乙两物体在t2时刻相遇
10. 如图所示为一物体做直线运动的速度—时间图像,在整个运动过程中,下列说法正确的是( )
A. BC段和CD段的运动方向相反
B. CD段和DE段的运动方向相反
C. 物体在D点速度为零,此后运动方向改变,做加速运动
D. AB段物体静止
11. 以下关于瞬时速度、平均速度的说法正确的是( )
A. 瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度
B. 平均速度是物体在一段时间内各个时刻瞬时速度的平均值
C. 求解平均速度时必须明确是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度
D. 若物体做变速运动,平均速度是指物体通过的位移与所用时间的比值
12. 如图,一质点从A点开始做匀加速直线运动,随后依次经过B、C、D三点.已知AB段、CD段距离分别为5 m、13 m,质点经过AB段、BC段、CD段时间相等,均为1 s,则( )
质点的加速度大小为4 m/s2
B. 质点的加速度大小为2 m/s2
C. 质点在C点的速度大小为11 m/s
D. 质点在B点的速度大小为6 m/s
三、非选择题
13.某学生在用打点计时器测速度和探究小车速度随时间变化的规律的实验中,都使用了电火花打点计时器,并打出纸带进行有关数据处理,已知所用交变电流的频率是50 Hz。
(1)(2分)关于电火花打点计时器的使用,下列说法正确的是______(可能有一个或多个正确选项)。
A.实验中需用停表记下运动的时间
B.开始释放小车时,应使小车靠近电火花打点计时器
C.先接通电火花打点计时器电源,然后放开小车
(2)(2分)在一次实验中某小组得到如图所示的纸带,并按照打点时间先后,依次选定了O、A、B、C、D、E、F七个计数点(每两个计数点之间还有四个点没有画出),并经过测量得到相邻计数点间的距离。根据实验数据,判断这个纸带做的是________(选填“加速”“匀速”或“减速”)运动。相邻两计数点间的时间间隔是________s。
(3)(4分)从纸带数据可算出D点的速度大小vD=________m/s;加速度大小a=________m/s2(结果均保留2位有效数字)。
(4)(2分)在研究匀变速直线运动的实验中,算出了小车经过各计数点的瞬时速度,为了计算加速度,最合理的方法是________。
A.根据任意两计数点的速度用公式a=算出加速度
B.根据实验数据画出v-t图,量出其倾角,由公式a=tanα求出加速度
C.根据实验数据画出v-t图,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=算出加速度
D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
14.(10分) 质点从静止开始做匀加速直线运动,经4 s后速度达到20 m/s,然后匀速运动了10 s,接着经4 s匀减速运动后静止.求:
(1)质点在加速运动阶段的加速度大小;
(2)质点在16 s末的速度大小.
15.(10分)从离地320 m的空中自由落下一个小球,g=10 m/s2,求:
(1)经过多长时间落到地面;
(2)从开始落下的时刻起在最后1 s内的位移.
16. (10分)某汽车在高速公路上行驶的速度为108 km/h,司机发现前方有障碍物时,立即采取紧急刹车,其制动过程中的加速度大小为5 m/s2,假设司机的反应时间为0.50 s,汽车制动过程中做匀变速直线运动.求:
(1)汽车制动8 s后的速度是多少?
(2)汽车至少要前行多远才能停下来?
17. (12分)一辆汽车正在平直的公路上以30 m/s的速度匀速行驶,突然看到前方一个限速牌立即制动,汽车随即做匀减速运动,经3 s速度降为12 m/s,然后以此速度匀速向前运动20 s,又以7.5 m/s2的加速度匀加速到30 m/s.
(1)求汽车匀减速运动的加速度大小及匀减速运动第3 s内的位移大小;
(2)求汽车以小于30 m/s的速度通过的路段总长;
(3)若没有限速牌,以30 m/s的速度通过(2)中这段路所用时间比(2)中通过这段路所用时间少多少.高一物理答案
1. 【答案】D
【解析】研究高铁过大桥所经历的时间时,如果大桥的长度没有远大于高铁本身的长度,那么无法将高铁本身视为质点,故A错误;研究汽车的运动时,当汽车运动经过很长的里程时,汽车车轮的运动状态对汽车本身的运动可忽略不计,这时汽车可视为质点,故B错误;虽然地球很大,但是当研究地球绕太阳做行星运动时,是可以忽略地球本身的大小的,可以看为质点,故C错误;研究参加马拉松比赛的运动员的运动时间时,运动员本身的形状大小可忽略不计,可以把运动员看作质点,故D正确。
2. 【答案】B
【解析】经过了2.5个圆周,所以经过的路程为l=2.5×2πR=5πR,位移是指从初位置到末位置的有向线段的长度,所以位移的大小为2R,故选B。
3. 【答案】C
【解析】速度、速度的变化量都是矢量,正负号表示方向,所以乙物体的速度变化量大,A、B错误;小球速度变化量Δv=v2-v1=(-10-10) m/s=-20 m/s,即大小为20 m/s,方向与初速度方向相反,C正确;汽车的速度变化量Δv′=v2′-v1′=(2-10) m/s=-8 m/s,D错误。
4. 【答案】C
5. 【答案】C
【解析】若物体做匀加速直线运动,则5 s后物体的速度为v=v0+at=10 m/s+2×5 m/s=20 m/s;若物体做匀减速直线运动,则5 s后物体的速度为v=v0-at=(10-2×5) m/s=0 m/s,选项C正确.
6. 【答案】B
【解析】“速度变化得越多”是指Δv越大,但若所用时间Δt也很大,则就不一定大,A项错误;“速度变化得越快”是指速度的变化率越大,即加速度a越大,B项正确;加速度方向保持不变,速度方向可能变,也可能不变,当物体做减速直线运动时,v=0以后就可能反向运动,速度方向发生改变,C项错误;物体在运动过程中,若加速度的方向与速度方向相同,尽管加速度在变小,但物体仍在加速,直到加速度a=0时,速度达到最大,D项错误。
7. 【答案】A
【解析】该车辆的末速度为零,由v2-=2ax,可计算出车辆的初速度v0==m/s=30 m/s=108 km/h,该车辆严重超速,选项A正确.
8. 【答案】D
【解析】“蛟龙号”上浮时的加速度大小为a=,
根据逆向思维法,可知“蛟龙号”在t0时刻距离海平面的深度为
h=a(t-t0)2=××(t-t0)2=,选项D正确.
9. 【答案】ABD
【解析】甲物体在t=0时刻出发,其运动方向与规定的正方向相反,出发点距原点的距离为x0;乙物体在t=t1时刻从原点出发,其运动方向与规定的正方向相同,所以两物体运动方向相反,故A、B正确,C错误;甲、乙两物体在t2时刻处于同一位置,即相遇,故D正确。
10. 【答案】BC
【解析】物体在BC段和CD段的速度均为正值,运动方向不变,物体在D点速度为零,此后运动方向改变,物体做加速运动,选项A错误,B、C正确;AB段物体的速度为v=5 m/s,选项D错误.
11. 【答案】ACD
【解析】瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度,故A正确;平均速度等于某段时间内物体运动的位移与所用时间的比值,故B错误;平均速度是过程量,求解平均速度时必须明确是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度,故C正确;做变速运动的物体,平均速度是物体通过的位移与所用时间的比值,故D正确.
12. 【答案】AC
【解析】AB、BC、CD段时间相等,均为T=1 s
由x3-x1=2aT2得a==m/s2=4 m/s2
由x2-x1=x3-x2得BC段长度x2=9 m
B点对应AC段的中间时刻,vB=AC==m/s=7 m/s
C点对应BD段的中间时刻,vC=BD==m/s=11 m/s,故A、C正确.
13. 【答案】(1)(2分)BC (2)(2分)加速 0.1 (3)(4分)1.2 2.0 (4)(2分)C
【解析】(1)打点计时器可以记录时间,不需要停表,故A错误;为了获得更多的点,先接通电火花打点计时器电源,然后放开小车,开始释放小车时,应使小车靠近电火花打点计时器,故B、C正确。
(2)计数点之间的距离在逐渐增大,故纸带做加速直线运动。每两个计数点之间还有四个点没有画出,故相邻两计数点间的时间间隔是0.1 s。
(3)设OA、AB、BC、CD、DE、EF之间距离依次为x1、x2、x3、x4、x5、x6,则D点速度
vD==1.2 m/s
加速度大小a==2.0 m/s2。
(4)只取两点计算,由于偶然误差存在,会导致计算结果误差偏大,故A错误;根据坐标系所选标度不同,夹角不同,不能量出其倾角,由公式a=tanα求出加速度,故B错误;根据实验数据画出v-t图,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=算出加速度,这样误差最小,故C正确;依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值,最后只利用了两组数据,偶然误差较大,故D错误。
14. (10分)【答案】(1)5 m/s2 (2)10 m/s
【解析】(1)设质点加速阶段的加速度为a1,根据v=v0+a1t1,解得a1=m/s2=5 m/s2,
(2)设质点减速阶段的加速度为a2,根据v=v0+a2t2,解得a2=m/s2=-5 m/s2,16 s内质点做减速运动的时间为t′=2 s,则其速度为v′=v+a2t′=10 m/s.
15. (10分)【答案】(1)8 s (2)75 m
【解析】(1)根据h=gt2
得t==8 s
(2)因为从开始落下起前7 s内的位移为:
h7=gt72=245 m
所以最后1 s内的位移h8=h-h7=75 m.
16. (10分)【答案】见解析
【解析】(1)取汽车的初速度方向为正方向,有:v0=108 km/h=30 m/s,
汽车的制动时间为:t== s=6 s,
则汽车制动8 s后的速度是0.
(2)在反应时间内汽车的位移为:x1=v0t0=15 m;
汽车的制动距离为:x2=t=×6 m=90 m.
汽车至少要前行的距离为:x=x1+x2=105 m.
17. (12分)【答案】(1)6 m/s2 15 m (2)353.4 m (3)13.62 s
【解析】(1)汽车匀减速运动的加速度大小
a1==m/s=6 m/s2
匀减速运动第3 s内的位移
x′=vt′+a1t′2=12×1 m+×6×12m=15 m
(2)汽车匀减速运动通过的路程x1=v0t1-a1t12=63 m
匀速运动的路程x2=vt2=240 m
匀加速运动的路程x3==50.4 m
汽车以小于30 m/s的速度通过的路段总长为x=x1+x2+x3=353.4 m
(3)若没有限速牌,以30 m/s的速度通过(2)问中这段路所用时间t==11.78 s
比题中通过这段路所用时间少
Δt=t1+t2+-t=13.62 s.