精品解析：湖北省武汉市第一中学2022-2023学年高一上学期10月月考物理试题（解析版）

2022-2023学年湖北省武汉一中学高一（上）10月月考物理试卷

一、选择题（1-7单选，8-11多选，每小题4分）

1. 手机给人民生活带来很多便利，某些出行软件极大地方便了某些“不识路”的驾车一族。关于图中的信息，下列说法正确的是（　　）

A. 图中的“17公里”“19公里”“13公里”指的是位移

B. 图中研究汽车在导航图中的位置时，可把汽车看成质点

C. 图中的“32分钟”“35分钟”“38分钟”指的是时刻

D. 图中推荐的第三种方案驾车距离最短，则路程等于位移大小

【答案】B

【解析】

【详解】A．题图中的“17公里”“19公里”“13公里”指的是不同路线的路程，故A错误；

B．在题图中研究汽车位置时，汽车的大小和形状能够忽略，可以将汽车视为质点，故B正确；

C．题图中的“32分钟”“35分钟”“38分钟”指的是车辆预计行驶的时间，故C错误；

D．第三种方案并非直线，则路程大于位移的大小，故D错误。

故选B。

2. 青岛海湾大桥又称青岛胶州湾大桥，位于山东省青岛市，全长东起青岛主城区，西至黄岛红石崖，包括三座航道桥和两座互通立交以及红岛连接线等。一辆汽车减速通过大桥，在前半段路程的平均速度为120km/h，后半段路程的平均速度为60km/h，则汽车在全程的平均速度为（　　）

A. 30km/h B. 40km/h C. 80km/h D. 90km/h

【答案】C

【解析】

【详解】设全程为2x，则汽车在全程的平均速度为

故选C。

3. 为保证安全，学校门口常常安装有减速带，一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶，接近减速带时开始减速，刚好减至5m/s时匀速通过减速带，之后再加速到原来的速度，这一过程中其v−t图像如图所示，则（　　）

A. 汽车减速阶段的加速度大小为

B. 0~2s内汽车的位移是

C. 如果保持原速匀速通过这段距离，将会少用

D. 汽车开始减速时与减速带的距离为

【答案】C

【解析】

【详解】A．v−t图像图像斜率表示加速度，则汽车减速阶段的加速度大小为

A错误；

BD．v−t图像面积表示位移，则0~2s内汽车的位移为

由于接近减速带时开始减速，刚好减至5m/s时匀速通过减速带，即汽车开始减速时与减速带的距离与减速过程的位移大小相等，即为15m，BD错误；

C．汽车匀速的位移为

匀加速的位移为

如果保持原速匀速通过这段距离，经历的时间

则保持原速匀速通过这段距离，将会少用时间为

C正确。

故选C。

4. 一辆摩托车平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动，途中用了5s时间经过甲、乙两个标记位置，已知甲、乙间的距离为60m，车经过乙时的速度为16m/s，则（　　）

A. 车从出发到乙位置所用时间为10s B. 车的加速度为

C. 经过甲位置时速度为5m/s D. 从出发点到甲位置的距离是40m

【答案】A

【解析】

【详解】摩托车的平均速度

解得摩托车经过甲位置时速度为

摩托车的加速度

摩托车从出发点到甲位置的距离是

车从出发到乙位置所用时间为

故选A。

5. 2021年8月1日，我国体操选手肖若腾出战东京奥运会男子自由体操项目决赛，为中国队再夺一枚银牌．比赛中，某运动员以大小为的初速度竖直向上跳起，重力加速度大小为g，若不计空气阻力，运动员可视为质点，从离开地面算起，则下列说法正确的是（　　）

A. 运动员上升到最大高度所用的时间为

B. 运动员的速度大小减小到初速度的一半时所用的时间为

C. 运动员上升到最大高度一半时的速度大小为

D. 运动员上升的最大高度为

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据速度公式

运动员上升到最大高度所用的时间为

选项A错误；

B．速度大小减为初速度的一半所用的时间可能为

也可能为

选项B错误；

C．设上升到最大高度一半的速度为v，则根据匀变速直线运动速度与位移的关系式有

联立解得

选项C正确；

D．速度与位移的关系式有

上升的最大高度

选项D错误．

故选C。

6. 如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上运动的汽车a和b的位置－时间（x－t）图线，由图可知（　　）

A. 在时刻t1，a车追上b车

B. 在时刻t2，a、b两车运动方向相反

C. 在t1到t2这段时间内，a和b两车的路程相等

D. 在t1到t2这段时间内，b车的速率一直不比a车的大

【答案】B

【解析】

【详解】A．在时刻t1，a、b两车的位置坐标相同，b车追上a车，故A错误；

B．在时刻t2，b图线切线斜率为负值，说明b的速度沿负方向，而a的斜率为正值，速度沿正方向，所以两车运动方向相反，故B正确；

C．在t1到t2这段时间内，a和b两车的初末位置相同，位移相同，但运动轨迹不同，路程不等，故C错误；

D．此题图的图线的斜率表示速度，在t1到t2这段时间内，b车图线的斜率先大于a车的后小于a车的，所以b车的速率不是一直比a车的大，故D错误。

故选B。

7. 一物体做初速度为零的匀加速直线运动，通过最初的连续三段位移所用的时间之比为5：4：3，则下列说法正确的是（　　）

A. 这三段的位移之比为32：42：52

B. 这三段的位移之比为25：56：64

C. 这三段位移的平均速度之比为3：4：5

D. 这三段位移的平均速度之比为5：14：21

【答案】D

【解析】

【详解】AB．根据初速度为零的匀加速直线运动的位移关系，设第一段所用时间为5t，则第一段位移

第二段位移

第三段位移

所以这三段位移之比为25：56：63，故AB错误；

CD．根据平均速度

第一段的平均速度

第二段的平均速度

第三段的平均速度

所以这三段的平均速度之比.5：14：21；故C错误，D正确。

故选D。

8. 关于做直线运动物体的速度、加速度，位移，下列说法正确的是（　　）

A. 加速度越大，速度的变化率一定越大

B. 速度减小时，加速度和位移也一定减小

C. 速度为零，加速度也一定为零

D. 速度增大时，加速度可能减小，位移可能增大

【答案】AD

【解析】

【详解】A．加速度是反映速度变化快慢的物理量，加速度越大，速度变化越快，故A正确；

B．当加速度方向与速度方向相反时，做减速运动，速度减小，但加速度可以减小，可以不变，也可以增大，位移可能增大，故B错误；

C．速度为零，速度变化量不一定为零，加速度也不一定为零，故C错误；

D．当加速度方向与速度方向相同时，做加速运动，速度增加，位移增大，但加速度可以减小，可以不变，也可以增大，故D正确。

故选AD。

9. 关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中正确的是

A. 伽利略认为在同一地点，重的物体和轻的物体下落快慢相同

B 伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证

C. 伽利略通过数学推演并用小球在斜面上的运动验证了位移与时间的平方成正比

D. 伽利略通过直接测定小球瞬时速度来验证该小球是否做匀变速运动

【答案】AC

【解析】

【详解】A.亚里士多德认为在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同，伽利略首先通过逻辑推理证明，重的物体和轻的物体下落快慢相同；故A项正确.

B.伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故B项错误.

C.伽利略通过数学推演并用小球在斜面上的运动测量出位移x和时间t，验证了位移与时间的平方成正比，满足；故C项正确.

D.伽利略受当时条件限制无法直接测定小球的瞬时速度；故D项错误.

10. 汽车以大小为的速度匀速行驶，刹车时做加速度大小为的匀减速直线运动，则秒后其位移可能为（　　）（以汽车前进方向为正方向）

A.  B.  C.  D.

【答案】BCD

【解析】

分析】

【详解】若t秒时刻汽车还未停止，则汽车的位移

若t秒时刻汽车恰好停止，则汽车的位移

或者

故选BCD。

11. 甲、乙两辆汽车同时同地出发，沿同一方向做直线运动，两车速度的平方v2随位移x的变化图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 汽车乙的加速度大小为2m/s2 B. 甲领先乙的最大距离为6m

C. 汽车甲、乙在x=6m处相遇 D. 汽车甲、乙在t=s时相遇

【答案】BD

【解析】

【详解】A．匀变速直线运动的速度位移关系为

由此可知，汽车甲的加速度大小为

汽车乙的加速度大小为

A错误；

B．两车速度相等时两车相距最远，即

解得

又

解得

B正确；

C．由题可知汽车甲速度为0所需时间为

这段时间汽车乙的位移为

故甲、乙在处相遇，即汽车甲停止后乙车追上，故

解得两车相遇的时间为

C错误，D正确。

故选BD。

二、实验题（第12题6分，第13题8分）

12. 打点计时器和数字计时器是高中物理研究物体运动中重要的实验仪器，图（甲）、（乙）两种打点计时器是高中物理实验中常用的打点计时器，图（丙）为连接光电门的数字计时器。请回答下面的问题：

(1)图（乙）是___________（选填“电磁打点”或“电火花”）计时器，电源采用的是___________（选填“交流8 V”“交流220 V”或“六节干电池”）。

(2)图（丙）中，若已知物体挡光宽度为d，物体经过光电门用时t，则可以近似认为物体通过光电门的瞬时速度的表达式为v=___________。

【答案】    ①. 电火花    ②. 交流220V    ③.

【解析】

【详解】(1)[1][2]图（乙）是电火花打点计时器，电源采用的是交流220 V。 

(2)[3]图（丙）中，若已知物体挡光宽度为d，物体经过光电门用时t，则可以近似认为物体通过光电门的瞬时速度的表达式为

13. 在用打点计时器“测定匀变速直线运动的加速度”实验中：

（1）所用实验器材除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)小车、一端带有滑轮的长木板绳、钩码导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有_________（填选项代号）．

A．电压合适的交流电源        B．电压合适的直流电源

C．刻度尺        D．秒表     E．天平

（2）某同学将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验时得到一条实验纸带,纸带上0、A、B、C、D、E为计数点,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出．

由纸带可知,在打C点时小车速度vc=________m/s,小车的加速度为a=________m/s2(以上结果均保留三位有效数字)

（3）若实验时,电源频率略低于50Hz,但该同学仍按50Hz计算小车的速度,则测量得到的小车速度与真实速度相比将_______ (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)．

【答案】    ①. （1）AC    ②. （2）0.813    ③. 1.08    ④. （3）偏大

【解析】

【分析】（1）根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定所需的器材．（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小; （3）明确打点计时器打点频率和打点周期之间的关系即可正确解答．

【详解】（1）使用打点计时器是需要用电压合适的交流电源；处理纸带时需要用刻度尺；故选AC．

（2）当电源频率是50Hz时，打点计时器每隔0.02s打一次点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，因此时间间隔为：T=5×0.02s=0.1s．由纸带数据，根据匀变速直线运动推论△x=aT2可得：

根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，因此有：.

（3）当电源频率低于50Hz，其打点周期大于0.02s，所以仍按50Hz计算，即0.02s，据v=x/t 可知，测出的速度数值将比真实值偏大．

【点睛】解决本题的关键掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，并掌握实验操作步骤．能够知道相邻的计数点之间的时间间隔，利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．

三、解答题（第14题12分，第15题12分，第16题18分）

14. 汽车在水平地面上从静止开始向东做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2。试求：

（1）2s末汽车的瞬时速度v；

（2）第7 s内汽车走过位移x；

（3）第7s内汽车的平均速度。

【答案】（1）4m/s；（2）13m；（3）13m/s

【解析】

【详解】（1）以向东为正方向，汽车的末速度

代入解得

（2）汽车前6 s的位移

代入解得

前7 s的位移

代入解得

故第7s内汽车走过的位移

代入解得第7s内汽车走过位移

（3）汽车第7 s内的平均速度

结合第（2）问的结果可得

15. 李华是学校的升旗手，他每次升旗都做到了在庄严的国歌声响起时开始升旗，当国歌结束时五星红旗恰好升到旗杆顶端．已知红旗从离地面1.5m处开始升起，国歌从响起到结束的时间是46s，李华升旗时先拉动绳子使红旗向上做匀加速运动，时间持续4s，然后使红旗做匀速运动，最后使红旗做匀减速运动．开始升旗时的加速度大小与减速时的加速度大小之比为：=1:2，，红旗到达旗杆顶端时的速度恰好为零，求：

（1）红旗向上做匀速运动时速度的大小和匀速运动的时间．

（2）旗杆的高度．

【答案】（1）  0.4m/s   40s  （2）18.7m

【解析】

【详解】（1）设红旗匀速运动的速度大小为v.根据v=a1t1得，v=0.1×4m/s=0.4m/s；

匀减速运动的时间为t2，则0=v-a2t2，a2=2a1=0.2m/s2，

代入数据得：t2=2s

匀速运动的时间：t3=t-t1-t2=46s-4s-2s=40s；

（2）红旗匀加速运动的位移h1= =0.8m，

红旗匀减速运动的位移h2= =0.4m，

红旗匀速运动的位移为：h3=vt3=0.4×40m=16m

故旗杆的高度h=h0+h1+h2+h3=1.5+0.8m+0.4m+16m+=18.7m

16. 如图所示，离地面足够高处有一竖直空管，管长为l=0.2m，M、N为空管的上、下两端面。空管以恒定的速度向下做匀速直线运动，同时在距空管N端面正下方d=0.25m处有一小球开始做自由落体运动，取g=10m/s2。求：

(1)若经过t1=0.2s，小球与N端面等高，求空管的速度大小v0；

(2)若经过t2=0.5s，小球在空管内部，求空管的速度大小v0应满足什么条件；

(3)若小球运动中未穿过M端面，为使小球在空管内部运动的时间最长，求v0的大小，并求出这个最长时间。

【答案】(1) 2.25m/s；(2) 3m/s≤v0≤3.4m/s；(3) 3m/s， 0.4s

【解析】

【详解】(1)当球与N点等高时，由位移公式可得

解得

v0=2.25m/s

(2)若v0最小时，球恰好运动到与N点等高，由位移公式可得

得

v0min=3m/s

若v0最大时，球恰好运动到与M点等高，由位移公式可得

解得

v0max=3.4m/s

空管的速度大小v0应满足

3m/s≤v0≤3.4m/s

(3)当小球运动到M处恰好与管共速，此情况小球在空管内部运动的时间最长，则：

，

解得

，

小球与N点等高时，则

解得

t4=0.1s或t4=0.5s

即t=0.1s时，小球刚进入空管N端，t=0.5s时，小球恰好离开空管N端，则小球在空管内部运动的最长时间为

tm= 0.5s-0.1s=0.4s