安徽省安庆市桐城中学2023-2024学年高一物理上学期第一次教学质量检测试题（Word版附解析）

这是一份安徽省安庆市桐城中学2023-2024学年高一物理上学期第一次教学质量检测试题（Word版附解析），共17页。试卷主要包含了 单选题， 多选题， 实验题， 计算题等内容，欢迎下载使用。
（考试总分：100 分 考试时长： 90 分钟）
一、 单选题 （本题共计7小题，总分28分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 研究地球绕太阳运动的周期，不能把地球当成质点，因地球体积太大
B. 研究天宫二号绕地球运动一周的时间，可以把它看作质点
C. 研究女子20公里竞走奥运冠军刘虹冲线动作，可把她看作质点
D. 参考系必须选取静止不动的物体
【答案】B
【解析】
【详解】A.研究地球绕太阳运动的周期，地球的大小相对于地球到太阳的距离可忽略不计，故地球可作为质点，故A错误；
B.研究天宫二号绕地球运动一周的时间，天宫二号的大小可以忽略不计，可以把它看作质点，故B正确；
C.研究女子公里竞走奥运冠军刘虹冲线动作，此时不可忽略运动员的大小，不可把她看作质点，故C错误；
D.参考系的选取以使问题研究变得简单为原则，没有特定的要求，故D错误。
故选B。
2. 一只船在静水中航行的速度为10m/s，当它在一条河水中逆流行驶经过一座桥下时，船上一木箱不慎掉入河水中，15min后才被发现，立即掉头追赶，已知河水流速为4m/s，则船从掉头到追上木箱，需要时间为（ ）
A. 5minB. 10minC. 15minD. 20min
【答案】C
【解析】
【详解】以木箱为参考系，小船来回时间相等，都是15min，C正确，ABD错误。
故选C。
3. 站台上有一观察者，在火车开动时站在第一节车厢前端的附近，第一节车厢在5秒内驶过此人。假设火车做匀加速运动，则第十节车厢驶过此人需要的时间为（ ）
A. 0.81sB. 0.91sC. 1.01sD. 1.11s
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意，设每节车厢的长度为，加速度为，由位移与时间的关系式有
其中
解得
则第十节车厢驶过此人需要的时间为
故选A。
4. 一质点做加速直线运动，依次经过三点，B为AC的中点，质点经过三点的速度分别为，质点在AB段的加速度恒为，在BC段的加速度恒为，现测得质点在B点的速度，则的大小关系为（ ）
A. B. C. D. 不能确定
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意，设物体段和段位移均为，第一段位移中加速度，第二段加速度，对段有
对段有
由题意有
由以上三式得
因为物体做加速运动位移为正，解得
故选B。
5. 甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上的不同车道行驶，时刻甲、乙两车的车头恰好平齐，此后甲、乙两车的表示汽车的位移）图像如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两车均做匀变速直线运动
B. 时两车速度大小相等
C. 前两车位移大小相等
D. 时甲车停止运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据图象可知，甲车的函数关系
化简得
说明甲车的初速度，加速度，甲车做的是匀减速直线运动，
乙车的函数关系
化简得
说明乙车做的是的匀速直线运动，A错误；
B．由A项分析可知，时甲车的速度
时乙车的速度，B错误；
C．根据A分析可知，前内甲的位移
乙车的位移
前两车位移大小相等，C正确；
D．甲车停下的时间
D错误．
故选C。
6. 四个物体做直线运动，它们运动的x­t、v­t、a­t图像如图所示，已知物体在t＝0时的速度均为零，其中0～4 s内物体运动位移最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．由位移—时间图像可知，4 s末物体到达初始位置，总位移为零，A不符合题意；
B．由速度—时间图像可知，物体前2 s内沿正方向运动，2～4 s 沿负方向运动，4 s内总位移为零，B不符合题意；
C．由图像可知物体在第1 s内做匀加速运动，第2 s内做匀减速运动，2 s末速度减为0，之后重复前面的过程，是单向直线运动，位移一直增大，C符合题意；
D．由图像可知物体在第1 s内做匀加速运动，1～2 s内做匀减速运动，2 s末速度减为0，第3 s内沿负方向运动，第4 s内做沿负方向的匀减速运动，总位移为零，D不符合题意。
故选C。
7. 如图，甲从A地静止匀加速跑向B地，当甲前进距离为x1时，乙从距A地x2处的C点由静止出发，加速度与甲相同，最后二人同时到达B地，则CB两地距离为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设C、B之间的距离为x，乙的运动时间为t，对乙
设甲前进x1所用时间为t1，对甲
解得
故选C。
二、 多选题（本题共计3小题，总分18分）
8. 甲乙两车在一平直道路上同向运动，其v-t图像如图所示。若图中△OPQ的面积为s0，初始时，甲车在乙车前方处。则下列说法正确的是（ ）
A. 若时相遇，则
B. 若时二者第一次相遇，则到这次相遇甲走了
C. 若t=t0时二者相遇，则t=2t0时二者还会再次相遇
D. 若t=t0时二者相遇，则到二者再次相遇时乙共走了10s0
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由图线可知：甲加速度和乙在匀加速阶段的加速度分别为
，
可得
若时相遇，则
则
故A错误；
B．若时相遇，则到这次相遇甲走的距离
故B正确；
C．若时二者相遇，则到时间内，乙的速度大于甲的速度，时二者不会再次相遇，故C错误；
D．若时二者相遇，则
再经时间二者再次相遇，则
解得
即时刻两者再次相遇乙又运动的距离为
又前时间内乙的位移
则从开始到二者第二次相遇，乙共走了
故D正确。
故选BD。
9. 拥堵已成为现代都市一大通病，发展“空中轨道列车”（简称空轨，如图所示）是缓解交通压力的重要举措。假如某空轨从甲站沿直线运动到乙站，为了使旅客舒适，其加速度不能超过2.5m/s2，行驶的速度不能超过50m/s。已知甲、乙两站之间的距离为2.5km，下列说法正确的是（ ）
A. 空轨从静止开始加速到最大速度的最短时间为25s
B. 空轨从最大速度开始刹车到停下来运动的最小位移为500m
C. 从甲站运动到乙站的最短时间为70s
D. 从甲站运动到乙站的最大平均速度为25m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】A．空轨从静止开始以最大加速度加速到最大速度时所用时间最短，则最短时间为
故A错误；
B．以最大加速度刹车时，空轨从最大速度开始刹车到停下来运动位移最小，由
解得最小位移
故B正确；
C．以最大加速度加速到最大速度，然后以最大速度匀速运动，再以最大加速度刹车时，空轨从甲站到乙站的运动时间最短，且刹车时间与加速时间相等，等于t1，两段时间对应的位移相等，等于x，匀速运动时间为
所以最短时间为
故C正确；
D．从甲站运动到乙站的最大平均速度为
故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，一小滑块(可视为质点)沿足够长的光滑斜面以初速度v斜向上做匀变速直线运动，依次经过A、B、C、D到达最高点E，已知滑块从A点上滑到E点的时间为8s，从D点到E点的时间为4s，又AB=BD，BC=1m，滑块在上滑过程中从A到C和从C到D所用的时间相等，则（ ）
A. 通过A点的速率为8m/sB. 通过B点的速率为m/s
C. 物体加速度的大小为0.5m/s2D. CD:DE=5:4
【答案】BCD
【解析】
【详解】因D是AE的中间时刻，可知D点的速度为
C点是AD的中间时刻，则C点的速度
B点是AD的中间位置，则

因BC=1m，则
解得

从A到E
联立解得
a=0.5m/s2
v=4m/s

vD=2m/s
vC=3m/s

即
CD:DE=5:4
则选项A错误，BCD正确。
故选BCD。
三、 实验题 （本题共计2小题，总分18分）
11. 某位同学为了探究在外力作用下小车运动规律，设计了如图甲所示的实验，先接通频率为50Hz的交流电，打点计时器开始打点，然后用手拉动静止的小车，小车在向左运动的过程中，打点计时器记录的纸带如图乙所示，计数点0为打下的第一个点，该同学在从点0开始，每隔4个点取一个计数点，测出相邻两计数点间的距离x1=2.01cm、x2=3.22cm、x3=4.23cm、x4=4.66cm、x5=3.82cm…，把纸带在各计数点所在位置剪断，将每段纸带的下端对齐，依次并排将x1、x2、x3…粘贴在直角坐标系中，用平滑曲线连接各段纸带上端的中点，得到实验图像，如图丙所示。
（1）图像横轴代表的物理量及单位为“时间t/s”，请标出图像纵坐标轴可代表的物理量及单位_______；
（2）由图中剪贴情况可知，小车速度增大的过程中，其加速度________；
A．不断减小 B．不断增大 C．先增大后减小 D．先减小后增大
（3）由纸带测量数据可估算小车的最大速度vm=________m/s，该估算值________（选填“>”或“≤”）小车最大速度的实际值。
【答案】 ①. 速度v（×10-1m/s） ②. A ③. 0.466 ④. ≤
【解析】
【详解】（1）[1]由题意可知，每段纸带对应时间间隔为
所以每段纸带的高度间接表示了这段纸带对应小车的平均速度，因此图像纵坐标轴可代表的物理量是速度v，根据单位换算可知单位应是“×10-1m/s”。
（2）[2]v-t图像的斜率表示加速度，由题图丙可知小车速度增大的过程中，其加速度不断减小，故A正确。
故选A。
（3）[3]由纸带测量数据可估算小车的最大速度为
vm=0.466m/s
[4]由于最大速度的估算值实际是3、4点之间的平均速度，而小车在3、4点间先加速后减速，所以该估算值小于或等于小车最大速度的实际值。
12. （1）在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A 电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于交流电压的高低
B 电火花计时器应接在10V以下的交流电源上才能正常工作
C 打点计时器可连续工作时间较短，应注意打完点之后要及时关闭电源
D 开始实验时，应先接通电源，后释放小车
（2）某同学在实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程一条清晰纸带如图所示，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T＝0.10s，其中x1＝7.05cm、x2＝7.68cm、x3＝8.33cm、x4＝8.95cm、x5＝9.61cm、x6＝10.26cm，则D点处瞬时速度大小是________m/s，小车的加速度大小a＝________m/s2（以上计算结果均保留两位有效数字）。
（3）另一同学利用气垫导轨测定滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm的挡光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了挡光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.30s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.10s，挡光板从开始挡住第一个光电门到开始挡住第二个光电门的时间为Δt＝4.0s试估算：滑块经过第一个光电门时的速度大小v1＝________m/s；在运动过程中，滑块的加速度大小a＝________m/s2。
【答案】 ①. CD ②. 0.86 ③. 0.64 ④. 0.1 ⑤. 0.05
【解析】
【详解】（1）A．电火花打点计时器使用Hz交流电，打点周期固定且为，与其它物理量无关，由交流电的频率决定，故A错误；
B．电火花打点计时器使用交流电，故B错误；
C．打点计时器在使用时只能连续工作很短时间，打点之后要立即关闭电源，故C正确；
D．实验操作中，先接通电源，后释放小车，这样可以提高纸带利用率，在纸带上尽量多的打点，故D正确。
故选CD。
（2）在匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，因此有：
根据匀变速直线运动的推论公式
可以求出加速度的大小，得：
，，
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值：
代入数据得：
（3）由于遮光板宽度很小，过光电门的时间很短，可以利用滑块经过第一个光电门的平均速度代替其瞬时速度，因此：
同理通过第二个光电门的速度为：
根据加速度的定义式
可得：
四、 计算题 （本题共计3小题，总分36分）
13. 汽车智能减速系统是在汽车高速行驶时能够侦测到前方静止的障碍物并自动减速的安全系统，如图所示，装有智能减速系统的汽车车头安装有超声波发射和接收装置。在某次测试中，汽车以v1=72km/h的速度正对一静止的障碍物匀速行驶，当汽车车头与障碍物之间的距离为x0=358m时，汽车智能减速系统开始使汽车做匀减速运动，同时汽车向障碍物发射一个超声波脉冲信号。当汽车接收到反射回来的超声波脉冲信号时，汽车速度大小恰好为v2=16m/s，超声波的传播速度为v=340m/s。求：
（1）汽车接收到反射回来的超声波脉冲信号时汽车与障碍物间的距离；
（2）通过计算说明汽车是否会撞到障碍物。
【答案】（1）322m；（2）不会相撞
【解析】
【详解】（1）设汽车接收到反射回来的超声波脉冲信号时汽车与障碍物间的距离为，得
解得
（2）由匀变速直线运动规律得
汽车速度减为的位移为
解得
由于，所以汽车不会撞到障碍物
14. 如图，某游乐场有高为的电梯以匀速上升，电梯内部离底面高处有一发射器．某时刻发射器向上发射一个速度、质量的小球．重力加速度．
（1）求小球离天花板的最小距离；
（2）如果发射小球的同时，在小球正上方的天花板顶部以的速度向下发射一个质量的小球，经历多长时间两个小球相遇，此时相对地面的速度．

【答案】（1）；（2），（方向向上），（方向向下）
【解析】
【详解】（1）当小球离电梯天花板最近时二者速度相同，即
解得
电梯发生位移
小球发生位移
小球离天花板最小距离
方法二：以电梯为参考系小球初速度
小球上升最大高度
小球离天花板的最小距离
（2）以电梯为参考系
小球位移
小球位移
两小球相遇
联立解得
此时相对地面速度
方向向上；
相对地面速度
方向向下。
15. 甲、乙两辆汽车在长直公路上都以15m/s的速度同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，甲车尾与乙车头相距5.5m。现甲车以加速度大小a1=1m/s2匀减速刹车，要两车不相撞。求：
（1）若乙车司机因故一直未采取制动措施，甲司机发现后立即又以1m/s2的加速度匀加速，甲车减速的最长时间多少？
（2）若乙车司机看见甲开始刹车后反应了1s也开始刹车，乙车匀减速的加速度至少多大？
（3）为了避免因突然产生的加速度让乘客有明显不舒服的顿挫感，甲车司机刹车的加速度大小按下图所示变化（10s后加速度为0），方向与速度方向相反。甲开始刹车1s后乙开始刹车，乙车匀减速的加速度至少多大？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设甲车减速最长时间为，则当甲车再次加速到时两车刚好未相撞，加速过程的加速度大小和减速过程的加速度大小相等，所以加速到时用时也为，画出两车的图如图：乙比甲多围的三角形的面积应为初始距离，则：
解得
（2）当乙车刚追上甲车时速度相等，可知
且位移满足
两式联合解得
，
（3）因为图像与轴所围面积为对应时间内的，故在时速度减少量为
时刻的速度大小为
由数学知识可知在时速度减少量
时刻的速度大小为
画出两车全程图如图，
设t时刻乙车刚追上甲车时速度相等，结合图像可知
位移满足
因为甲图像的对称性，甲车在前的位移等于以匀速的位移，即
由上式联合求解得