辽宁省鞍山市第一中学2023-2024学年高一物理上学期第一次月考试题（Word版附解析）

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一、选择题（共10小题，1-7题每小题4分，8-10题每小题6分，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题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。）
1. 关于时间和时刻，下列说法正确的是（ ）
A. “第2s末”指的是时间
B. “第2s内”指的是时刻
C. “第3s末”和“第4s初”指的是同一个时刻
D. “第5s内”指的是从开始到第5s末这段时间
【答案】C
【解析】
【详解】“时间”指的是时间轴上的一段时间间隔，而“时刻”指时间轴上的一个点。
A．“第2s末”指的是一个时间点，因此指时刻，A错误；
B．“第2s内”指的是一段时间间隔，因此指时间，B错误；
C．“第3s末”和“第4s初”指的是时间轴上的同一个时间点，因此是同一个时刻，C正确；
D．“第5s内”指的是从第5s初到到第5s末这1s时间间隔，D错误。
故选C。
2. 物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为的路程，第一段用时，第二段用时，则物体的加速度是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，从开始运动第一段时计时，则时的瞬时速度等于~内的平均速度
时的瞬时速度等于~内的平均速度
两个中间时刻的时间间隔为
根据加速度定义可得
故选B。
3. 如图所示的，图像反映了甲、乙两车在同一条直线上行驶的位移一时间关系，下列说法正确的是（ ）
A. 甲车的速度大小为5m/s
B. 甲车和乙车同时同地开始运动
C. 5s时两车相遇
D. 两车运动的方向相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．图线的斜率即为速度，由图线可知，甲车的速度大小
A项错误；
B．甲、乙两车同时不同地出发，甲车从原点出发，乙车从处出发，B项错误；
C．图像相交代表相遇，5s时图像相交，即两车相遇，C项正确；
D．斜率代表速度，甲车的斜率为正，沿正方向运动，乙车的斜率为负，沿反方向运动，D项错误。
故选C。
4. 在桥面上竖直上抛一个石子，2s末速度为5m/s，方向向下。4s末落至水面。下列说法正确的是（g取10m/s2）（ ）
A. 石子的初速度为25m/sB. 石子在1s~2s内的速度变化量为0
C. 桥面距离水面的距离为20mD. 桥面距离水面的距离为80m
【答案】C
【解析】
【详解】A．设向上为正方向，初速度为v0，则根据速度时间关系有
代入数据解得
v0=15m/s
故A错误；
B．石子在1s末的速度为
石子在2s末的速度为
石子在1s~2s内的速度变化量为
故B错误；
CD．从抛出石子到落至水面根据位移时间关系有
则桥面到水面的距离为20m，故C正确，D错误；
故选C。
5. 一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力拉弹簧的另一端，平衡时长度为l1，改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2，弹簧的拉伸均在弹性限度内，该弹簧的原长为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设弹簧原长为l0，由胡克定律得
联立解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
6. 一质点以某一初速度开始做直线运动，从质点开始运动计时，经时间t质点的位移为x，其图像如图所示。在内，下列说法正确的是（ ）
A. 质点做加速度为的匀变速直线运动B. 末，物体的速度减为0
C. 内物体的位移为0D. 物体在第一秒的位移为
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图像可知该直线的表达式为
整理得
与比较可知，质点做匀减速直线运动，且质点的初速度大小为3m/s，加速度为-3m/s2，故A错误；
B．根据匀减速直线运动的规律可知，2s末质点的速度为
故B错误；
C．根据匀减速直线运动的规律可知，0~2s内，质点的位移为
故C正确；
D．0~1s内，质点的位移为
故D错误。
故选C。
7. 在平直公路上，自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标，它们的位移x（m）随时间t（s）变化的规律为：汽车为，自行车为x=6t，则下列说法正确的是（ ）
A. 汽车做匀减速直线运动，其加速度大小为m/s2
B. 在t=8s时两车速度相等，自行车第一次追上了汽车
C. 在t=0至t=16s时间内，两车间距离先减小后增大
D. 当自行车追上汽车时，它们距路标96m
【答案】D
【解析】
【详解】A．将
与
对比可得，汽车的初速度，加速度，汽即车做匀减速直线运动，其加速度大小为0.5m/s2，故选项A错误；
B．由
可知自行车以v=6m/s的速度匀速运动，则当速度相等时
解得
此时汽车和自行车的距离最远，没有相遇，故选项B错误；
CD．当自行车和汽车再次相遇时
解得
t=16s，x=96m
则在t=0至t=16s时间内，两车间距离先增大后减小；当自行车追上汽车时，它们距路标96m，故选项C错误，D正确。
故选D。
8. 如图是小球在水平桌面上做直线运动的频闪照片，由此可以断定小球的运动情况可能是（ ）
A. 向右加速B. 向左加速C. 向右减速D. 向左减速
【答案】BC
【解析】
【详解】由图可知，若小球向右运动，在相同时间内小球运动的距离逐渐减小，则小球向右减速运动；若小球向左运动，在相同时间内小球运动的距离逐渐增大，则小球向左加速运动。
故选BC。
9. 甲、乙两物体同时同地沿同一方向做直线运动，甲的x-t图像和乙的v-t图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 0~2s内，甲、乙两物体之间的距离一直增大
B. 第3s内，甲、乙两物体速度方向相反
C. 2~4s内，甲、乙均做减速运动
D. 6s末，甲、乙两物体均回到原出发点
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据x-t图象的斜率表示速度，知0~2s内甲物体沿正向做速度为2m/s的匀速直线运动，乙沿正向做初速度为0的匀加速直线运动，甲的速度先大于乙的速度，后小于乙的速度，则知甲、乙两物体之间的距离先增大后减小，故A错误；
B．根据x-t图象的斜率表示速度，知第3秒内甲的速度为负。由v-t图象知第3秒内乙物体速度为正，则第3秒内甲、乙两物体速度方向相反，故B正确；
C．2~4s内，甲做负方向的匀速直线运动，乙2~3s做正方向匀减速直线运动，3~4s做负方向匀加速直线运动，故C错误；
D．6s末，甲的位移为零，v-t与时间轴所围的“面积”表示位移，知t=6s时，乙的位移为零，故6s末，甲、乙两物体均回到原出发点，故D正确。
故选BD。
10. 一辆长度为l的纯电动汽车匀加速行驶在美丽乡村公路中，车尾经过某一路灯杆A时，经过t时间车头到达相邻的路灯杆B，车头在经过路灯杆B时的速度大小是车尾经过路灯杆A时的2倍，路灯杆间的水平间距为s。则（ ）
A. 车尾在经过路灯杆A时的速度大小B. 车头在经过路灯杆B时的速度大小
C. 车在该过程中的加速度大小为D. 车在该过程中的加速度大小
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．设车尾经过路灯杆A时的速度为v，有
解得
所以车尾经过路灯杆A时速度大小为，车头经过路灯杆B时的速度大小为故A正确，B错误；
CD．车在该过程的加速度为
故C正确，D错误。
故选AC。
二、实验题（共2小题，11小题每空2分，12小题前3空每空一分，第4、第5空2分,共15分。）
11. 某探究小组的同学利用如图甲所示的装置研究小车的匀变速直线运动，图乙是某次实验获取的一段纸带。请回答以下问题：
（1）除了图甲中标出器材外，还需要______。（请填选项前的字母序号）
A. 弹簧测力计 B. 秒表 C. 天平 D. 刻度尺
（2）打出的纸带如图乙所示，则可大致判断出小车做______（填“匀速直线运动”或“匀变速直线运动”）。
（3）实验中打点计时器每隔0.02s打一个点，若图乙纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出，则打C点时小车的速度大小为______m/s，小车的加速度大小为______。（计算结果均保留两位有效数字）
【答案】 ①. D ②. 匀变速直线运动 ③. 0.54 ④. 1.4
【解析】
【详解】（1）[1]需要测量小车的位移及速度，但是打点计时器已经可测量时间，只需要测量位移，所以仅需要刻度尺。
故选D。
（2）[2]根据图乙中的数据，计算出AB、BC、CD、DE相邻间距的位移差分别是1.36cm、1.36cm、1.36cm，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。
（3）[3][4]相邻计数点间的时间间隔为
根据
解得
由逐差法，小车加速度大小
解得
12. 某同学在“用打点计时器研究匀变速直线运动的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带AB上从0点开始每5个计时点取一个记数点，依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4、5、6，其中各计数点到0点的距离如图所示，交流电的频率为50Hz。
（1）电火花计时器的工作电压为______V，它使用______（填“交流”或“直流”）电源，当电源频率是50Hz时，它每隔______s打一次点；
（2）打记数点3时，小车的速度大小v3=______m/s（结果保留两位有效数字）；
（3）小车的加速度大小a＝______m/s2（结果保留两位有效数字）。
【答案】 ①. 220 ②. 交流 ③. 0.02 ④. 0.26 ⑤. 0.50
【解析】
【详解】（1）[1][2][3]电火花计时器的工作电压为220V，它使用交流电源，当电源频率是50Hz时，它的打点时间间隔为
（2）[4]由题意，相邻两计数点间的时间间隔为
打计数点3时小车的速度等于打2、4点之间的平均速度，即
（3）[5]根据逐差法可得小车的加速度大小为
三、计算题（共3小题，13题8分，14题15分，15题16分，共39分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。将试题全部答在“答题纸”上，答在试卷上无效）
13. 有些国家的交通管理部门为了交通安全，特别制定了死亡加速度为，以警醒世人，意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险，那么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故时，将会达到这一数值试问：
一辆以的速度行驶的汽车在一次事故中撞向停在路上的大货车上，设大货车没有被撞动，汽车与大货车的碰撞时间为，汽车驾驶员是否有生命危险？
若汽车内装有安全气囊，缓冲时间为，汽车驾驶员是否有生命危险？
【答案】（1）有生命危险 （2）无生命危险
【解析】
【详解】试题分析：选汽车运动的方向为正方向
(1)汽车的加速度：
因加速度大小为，
所以驾驶员有生命危险
(2)在装有气囊的情况下
汽车的加速度
因加速度大小为
所以驾驶员无生命危险
考点：匀变速直线运动速度与时间的关系
点评：速度变化相同，安全气囊可以延长碰撞时间，从而可以减小碰撞是的加速度．
14. 航空事业的发展离不开风洞试验，其简化模型如图a所示，在光滑的水平轨道上停放相距的甲、乙两车，其中乙车是风力驱动车，在弹射装置使甲车获得的瞬时速度向乙车运动的同时，乙车的风洞开始工作，将风吹向固定在甲车上的挡风板，从而使乙车获得了速度，测绘装置得到了甲、乙两车的图像如图b所示，求：
（1）甲、乙两车的加速度大小之比；
（2）两车相距最近时的距离；
（3）若甲、乙距离小于时，乙车的风洞停止工作，为避免甲、乙相推，甲车立即启动自身刹车系统，甲车刹车的加速度至少要多大？
【答案】（1）1:1；（2）2m；（3）50m/s2
【解析】
【分析】
【详解】（1）由图b可知，甲的加速度大小为
甲的速度为20m/s时

乙的加速度大小为
故甲、乙两车的加速度大小之比为
（2）两车速度相等时即t1时，相距最近，最近距离为
（3）若甲、乙距离等于时，有
解得
此时甲车的速度
乙车的速度
设甲刹车的速度为a时，甲乙两车相遇时，速度恰好相等，有

联立解得
15. 当有移动物体靠近门时，门实现了自动开启及关闭，我们称这种门为自动感应门。这种自动感应门广泛应用于办公楼、厂房、超市、机场等场所。图a为自动感应门，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的距离大于设定值时，门将自动关闭。图b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，已知每扇门的宽度为，最大移动速度为，若门开启时先匀加速运动而后立即以大小相等的加速度匀减速运动，每扇门完全开启和结束时的速度刚好为零，移动的最大距离可当成等于门的宽度，不计门及门框的厚度。
（1）求门开启时做加速和减速运动加速度大小；
（2）若人以速度沿图中虚线s走向感应门，要求人到达门框时左右两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（2）的感应距离设计感应门，欲搬运宽为的物体（厚度不计），并使物体中间沿虚线s垂直地匀速通过该门（如图c），物体的移动速度不能超过多少？
【答案】（1）0.40m/s2，0.40m/s2；（2）2.4m；（3）0.8m/s
【解析】
【详解】（1）由题意可知，门先加速后减速，减速的时间与加速的时间是相等的，减速与加速的位移也是相等的，均为：由
联立解得
（2）要使单扇门打开，需要的时间为，则
得
人要在时间内到达门框处即可安全通过，所以人到门的距离
联立解得
（3）由题意，宽b的物体到达门框的过程中，每扇门至少要移动（大于）的距离，结合运动的特点可知，每扇门的运动都需要经过两个阶段：先匀加速运动位移为，而后又做匀减速运动，设减速的时间为，该过程中门移动
的距离；由匀变速直线运动的公式得：
联立解得
（或，不合题意，舍去）
要使门移动，使用的时间为
所以物体运动的速度不能超过