2023-2024年湖南省株洲市第二中学高一（上）月考物理试卷（10月）（含解析）

这是一份2023-2024年湖南省株洲市第二中学高一（上）月考物理试卷（10月）（含解析），共11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。

1.下列表述中，说法错误的是
( )
A. 质点是忽略大小和形状的理想物理模型，一个物体是否能看作质点，与自身的体积大小没有直接关系
B. 伽利略对自由落体运动的研究采用了实验和逻辑推理的研究方法
C. 利用光电门无法求出瞬时速度的精确值
D. 物体在进行单向直线运动时，位移和路程是相同的
2.2023届亚运会于9月23日在杭州盛大举行，下列说法正确的是
( )
A. 在投掷铅球项目中，铅球在达到最高点后，铅球做自由落体运动
B. 开幕式上，中国方阵队整齐划一的前进，以方阵队其中一名成员为参考系，其余成员是运动的
C. 在跳水运动中，可以将运动员看成质点
D. 加速度是衡量短跑运动员能力的重要标准，加速度越大，速度变化就越快
3.某同学早上骑自行车上学，其早上6：40从家中出发，6：50时经过一电线杆的速度大小为4m/s，5s后经过下一电线杆的速度大小为6m/s。已知两电线杆之间为平直路面，两电线杆间的距离为40m，下列说法正确的是
( )
A. “6：40”和“6：50”表示的是时间间隔
B. 该同学通过两电线杆之间做的是匀加速直线运动
C. 该同学在两电线杆之间运动的平均速度为5m/s
D. 该同学在两电线杆之间运动的平均加速度为0.4m/s2
4.一质点在做匀变速直线运动，经直线上的A、B、C三点，已知质点在AB、BC段运动的时间均为2s，在A、B间运动的平均速度为v1=8m/s，在B、C间运动的平均速度为v2=4m/s，则质点的加速度为( )
A. 4m/s2B. −2m/s2C. −4m/s2D. 1m/s2
5.甲车和乙车从同一位置出发沿平直公路行驶，它们运动的速度—时间图像分别为如图所示的直线甲和曲线乙，t=3s时，直线甲和曲线乙刚好相切，有关两车在0∼5s内的运动，下列说法正确的是( )
A. 甲、乙在t=3s相距最远，最远距离小于7m
B. t=1s时，两车距离为2.5m
C. t=2s时，乙车的加速度大于2m/s2
D. 乙车始终做加速运动，且加速度先增大后减小
6.屋檐上每隔一定时间滴下一滴水，当第6滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，并且第5滴与第3滴分别位于高0.4m的窗子的上、下沿，g取10m/s2，则( )
A. 时间间隔为0.2s
B. 屋檐离地面高度为1.25m
C. 第4滴与第2滴水的距离也为0.4m
D. 第一滴水刚好落到地面时，第四滴水的速度大小为40m/s
二、多选题（本大题共4小题，共20分）
7.如图所示，甲同学用手拿着一把长80cm的直尺，并使其处于竖直状态；乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备，某时刻甲同学松开直尺，直尺保持竖直状态下落，乙同学看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置的刻度值为40cm；重复以上实验，乙同学第二次手抓住直尺位置的刻度值为20cm。直尺下落过程中始终保持竖直状态。若从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”，取重力加速度g=10m/s2。则下列说法中正确的是( )
A. 乙同学第一次抓尺的“反应时间”约为0.1s
B. 乙同学第二次抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度约为2m/s
C. 若某同学的“反应时间”大于0.5s，则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”
D. 若将尺子上的长度值改为对应的“反应时间”值，则可用于直接测量“反应时间”
8.甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动，甲的x−t图像和乙的v−t图像如图所示，下列说法正确的是( )
A. 0−6s内，甲做往返运动、乙做单向直线运动
B. 0−6s内，甲、乙两物体位移大小都为零
C. 第4s内甲、乙两物体速度方向相同
D. 第2s末到第4s末甲的位移大小为8m，乙的位移大小为4m
9.某人站在五楼阳台上，以相同速率同时将两小球抛出，其中小球1竖直上抛，小球2竖直下抛，两小球速度变化量分别为Δv1和Δv2，不计空气阻力，两小球落地时( )
A. Δv1>Δv2
B. Δv2>Δv1
C. 如果该人站在四楼阳台上，以同样的速率和方式抛出两个小球，落地时间差Δt变小
D. 如果该人站在四楼阳台上，以同样的速率和方式抛出两个小球，落地时间差Δt不变
10.甲、乙两玩具汽车同向行驶，甲车在前，乙车在后，某时刻作为计时起点。此时两车相距1m，两车均做匀加速直线运动，图像xt−t如图所示，则下列判断正确的是( )
A. 乙车的加速度大小是8m/s2B. t=1s时，甲的位移x甲=8m
C. t=0.5s时两车相距最远D. 该图像与时间轴所围成的面积是位移
三、实验题（本大题共2小题，共16分）
11.如图所示是研究小车做匀变速直线运动规律的实验装置。

(1)下列实验操作中正确的是__________
A.小车靠近打点计时器释放，并且给予其一定的初速度；
B.调节滑轮高度，使细绳与木板平行；
C.先接通电源，再释放小车；
D.实验时需要接上8V的直流电。
(2)下图所示为在实验中打出的纸带，相邻两点之间的时间间隔为T，纸带的__________(填“左瑞”或者“右端”)与小车相连。D点的瞬时速度为__________，加速度a=__________(用相应的符号表示，其中加速度的表示需要尽量减小误差)
12.某兴趣小组在学习了重力加速度后，想用手机曝光来测量当地的重力加速度，拍摄结果如下图所示。

(1)实验开始之前，兴趣小组要选择实验用的小球，小组找来了如下小球，其中最合适的是__________；
A.塑料球 B.小钢球 C.实心木球 D.泡沫球
(2)如图所示展示的为兴趣小组拍得的频闪照片的一部分，发现每个频闪点相对于所在砖的位置均相同，并且测得每块砖的高度为0.39m，手机曝光时间间隔为0.2s，则当地重力加速度g=__________m/s2，小球到达位置3时的速度大小为__________m/s；(结果均保留3位有效数字)，照片中位置1__________(选填“是”“不是”或“不确定”)小球自由下落的初始位置。
四、计算题（本大题共3小题，共40分）
13.9月26日，第十四届中国(合肥)国际园林博览会正式开幕，搭载激光雷达、毫米波雷达、摄像头、DGPS等多种车载传感器的合肥园博园内的安凯无人驾驶巴士亮相园博会，并收到一致好评。无人驾驶巴士在行驶时发现前方有紧急情况，于是立即刹车，刹车时该巴士的位移随时间变化的规律为x=10t−20t2，(位移x单位为m，时间t的单位是s)求：
(1)无人驾驶巴士在刹车过程中的加速度大小和初速度大小；
(2)无人驾驶巴士刹车的位移。
14.10月8日上午，株洲市第二中学一年一度的校运会拉开了帷幕，在本次运动会中，最受师生关注的是4×400米接力赛，在接力比赛过程中，交接棒是至关重要的环节。已知甲、乙运动员在加速后可以保持8m/s的速度跑完全程。假设乙在起跑到接棒的这一加速过程中，加速度大小不变且为2m/s2。在比赛中设有接力区，乙站在接力区的前端，接力区总长L=32m，甲、乙相遇即完成交接棒。在某次比赛训练中，甲保持8m/s的速度朝乙跑去，求：
(1)在距离甲12m时，乙开始起跑，接棒处距离接力区前端的距离；
(2)为了成绩理想，需要乙恰好和甲速度相同时完成接棒，则乙需要在甲距离接力区前端多远时起跑；
(3)在(2)的条件下，棒在接力区的总时间为多少。
15.在距离水平地面H高处有甲、乙两个小球，某人先静止释放甲小球，过了时间t后静止释放乙小球(甲，乙不会相撞)，假设小球在与水平地面碰撞后，速度大小不变，方向反向。规定竖直向上为正方向，且不计空气阻力，重力加速度为g。求：
(1)两小球到达地面前一瞬间的速度大小；
(2)若甲、乙两小球第一次相遇在h=H4处，且此时甲仅落地一次，乙尚未落地，求t；
(3)在(2)的前提下，求出两小球相遇时各自的速度(用H和g表示)。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】A.质点是忽略大小和形状的理想物理模型，一个物体是否能看作质点，与自身的体积大小没有直接关系，故A正确，不满足题意要求；
B.伽利略对自由落体运动的研究采用了实验和逻辑推理的研究方法，故B正确，不满足题意要求；
C.利用光电门只能求出挡光过程的平均速度，无法求出瞬时速度的精确值，故C正确，不满足题意要求；
D.物体在进行单向直线运动时，位移的大小等于路程，但位移和路程是不同的两个物理量，所以不能说位移和路程是相同的，故D错误，满足题意要求。
故选D。
2.【答案】D
【解析】A.铅球在达到最高点后，因存在水平方向的速度，故会做匀变速曲线运动，故A错误；
B.方阵队在行走过程中，以其中一名队员为参照物，其他队员的相对位置没有发生改变，所以是静止的，故B错误；
C.研究运动员的跳水动作时，运动员自身的姿态和形状直接影响观察结果，所以不可以把运动员看成质点，故C错误；
D.加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度越大，速度变化越快，故D正确。
故选D。
3.【答案】D
【解析】A.“6：40”和“6：50”表示的是时刻，故A错误；
B.由题意不能确定该同学通过两电线杆之间做的是匀加速直线运动，故B错误；
C.该同学在两电线杆之间运动的平均速度为v=xt=405m/s=8m/s，故C错误；
D.该同学在两电线杆之间运动的平均加速度为a=Δvt=6−45m/s2=0.4m/s2，故D正确。
故选D。
4.【答案】B
【解析】根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则A、B间中间时刻速度为v′1=v1=8m/s，B、C间中间时刻速度为v′2=v2=4m/s，则质点的加速度为a=v′2−v′1Δt=4−82m/s2=−2m/s2。
故选B。
5.【答案】C
【解析】A.在0∼5s内，除了t=3s时，两车速度相等，其他时刻都是甲车的速度大于乙车的速度，所以甲、乙两车的距离一直在增大，可知t=3s时两车不是相距最远，故 A错误；
D.根据v−t图像的切线斜率表示加速度，可知乙车一直做加速运动，且加速度一直减小，故 D错误；
B.甲车做匀加速运动，其加速度大小为a甲=ΔvΔt=8−23m/s2=2m/s2，t=1s时，甲通过的位移大小x=v0t+12a甲t2=2×1m+12×2×12m=3m，由于t=1s时，乙开始运动，可知此时两车距离为3m，故 B错误；
C.根据v−t图像可知t=3s时，乙车的加速度为a乙=Δv′Δt′=8−23m/s2=2m/s2，则t=2s时，乙车的加速度大于2m/s2，故 C正确。
故选C。
6.【答案】B
【解析】A.设第3滴水的位移为x3，第5滴水的位移为x5，水滴落下的时间间隔为T，由h=12gt2，得x3=12g3T2，x5=12gT2，则x3−x5=0.4m，解得T=0.1s，故A错误；
B.第1滴下落时间为t1=5T=0.5s，屋檐离地面高度为h=12gt12=12×10×0.52m=1.25m，故B正确；
C.第4滴与第2滴水的距离为h24=h2−h4=12g4T2−12g2T2=0.6m，故C错误；
D.第一滴水刚好落到地面时，第四滴水的速度大小为v4=gt4=g×2T=2m/s，故D错误。
故选B。
7.【答案】BCD
【解析】A.由题可知，设下落的距离为x，反应时间为t，则有x=12gt2，解得t= 2xg，第一次x=0.4m，解得t1=0.2 2s≈0.28s，乙同学第一次抓尺的“反应时间”约为0.28s，故A错误；
B.乙同学第二次抓住直尺的瞬间，速度为v= 2gx2= 2×10×0.2m/s=2m/s，故B正确；
C.若x=0.8m，则根据t= 2xg可知t=0.4s，直尺下降时间为0.4s，而某同学的“反应时间”大于0.5s，故不能用该直尺测量，故C正确；
D.根据t= 2xg可知，直尺下落的距离与“反应时间”之间存在函数关系，若将尺子上的长度值改为对应的“反应时间”值，则可用于直接测量“反应时间”，故 D正确。
故选BCD。
8.【答案】BC
【解析】A.位移—时间图像斜率表示速度，0−2s甲物体速度为正值，2s−4s甲物体速度为负值，4s−6s甲物体速度为正值，故甲做往返运动，乙物体0−3s速度为正值，3−6s速度为负值，乙也做往返运动，故A错误；
B.0～6s内，根据甲图可知甲的位移x甲=0，根据v−t图象与时间轴围成的面积表示位移，可知0～6s内乙物体的位移为0，故B正确；
C.根据x−t图象的斜率表示速度，可知第4s内甲的速度为负；由v−t图象可知第4s内乙物体速度为负，则第4秒内甲、乙两物体速度方向相同，故C正确；
D.在x−t图象中，根据位移等于纵坐标的变化量，可知2～4s内甲的位移为：x甲=−4m−4m=−8m，即第2s末到第4s末甲的位移大小为8m，由v−t图象面积表示位移，可知乙的位移大小为零，故D错误。
故选BC。
9.【答案】AD
【解析】AB.两球从同一位置以同一速率v0分别上抛和下抛，则落地时的速度相同，设为v，则竖直下抛的小球的变化量为Δv2=v−v0，竖直上抛的小球的速度变化量为Δv1=v+v0，则竖直向上抛出的小球Δv更大，则Δv1>Δv2，故A正确，B错误；
CD.无论人站在几楼的阳台上，只要同样的速率和方式抛出两个小球，则两球落地的时间差均为Δt=2v0g不变，故C错误，D正确。
故选AD。
10.【答案】AB
【解析】A.根据图像可知，乙车的xt与t的关系式为xt=4t+4，整理可得x=4t+4t2，结合匀变速直线运动位移时间关系x=v0t+12at2，可知乙车的初速度和加速度分别为v0乙=4m/s，a乙=8m/s2，故A正确；
B.根据图像可知，甲车的xt与t的关系式为xt=8t，整理可得x=8t2，结合匀变速直线运动位移时间关系x=v0t+12at2，可知甲车的初速度和加速度分别为v0甲=0，a甲=16m/s2，则t=1s时，甲的位移为x甲=12a甲t2=12×16×12m=8m，故B正确；
C.由于一开始甲车在前，乙车在后，乙车的速度大于甲车的速度，而甲车的加速度大于乙车的加速度，可知一开始甲乙两车距离先减小，当两车速度相等时，则有v=a甲t′=v0乙+a乙t′，解得t′=0.5s，v=8m/s，此过程两车的位移分别为x′甲=v2t′=82×0.5m=2m，x′乙=v0乙+v2t′=4+82×0.5m=3m，由于x′乙−x′甲=1m，可知t=0.5s时两车刚好相遇，距离最小，故 C错误；
D.根据v−t图像与时间轴所围成的面积等于位移，由于xt不是瞬时速度v，所以xt−t图像与时间轴所围成的面积不是位移，故 D错误。
故选AB。
11.【答案】(1)BC (2)左端 x3+x42T x4+x5+x6−x1+x2+x39T2
【解析】(1)A.实验目的是研究小车做匀变速直线运动规律，只要小车做匀加速直线运动即可，对于初速度没有要求，故A错误；
B.实验时，需要调整滑轮高度使细绳与木板平行，故B正确；
C.为了提高纸带利用率，应先接通电源，后释放小车，故C正确；
D.打点计时器使用的是交流电源，故D错误。
故选BC。
(2)小车做匀加速直线运动，左密右疏，所以是纸带的左端与小车相连。
匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故vD=x3+x42T。
根据公式Δx=aT2，解得a=x4+x5+x6−x1+x2+x39T2。
12.【答案】(1)B (2)9.75 8.78 不是
【解析】(1)为减小空气阻力对实验造成的误差，需要选择密度较大的小钢球来做实验，质量相同的情况下体积相对较小。
故选B。
(2))根据h34−h12=2gT2可得g=h34−h122T2=5d−3d2T2=dT2=。
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则小球到达位置3时的速度大小为v3=h242T=9d2T=9×0.392×0.2m/s≈8.78m/s。
由图可知h12:h23:h34=3d:4d:5d=3:4:5，如果照片中位置1是小球自由下落的初始位置，则有h′12:h′23:h′34=1:3:5≠h12:h23:h34，可知照片中位置1不是小球自由下落的初始位置。
13.【答案】解：
(1)刹车时该巴士的位移随时间变化的规律式为x=10t−20t2
结合匀变速直线运动位移时间关系x=v0t+12at2
可得v0=10m/s，a=−40m/s2
可知无人驾驶巴士在刹车过程中的加速度大小为40m/s2，初速度大小为10m/s。
(2)根据匀变速直线运动位移速度关系可得2ax=0−v02
解得无人驾驶巴士刹车的位移为x=0−1022×(−40)m=1.25m。

【解析】见答案
14.【答案】解：
(1)设乙运动员加速到交接棒时运动时间为t1，
则在甲运动员追击乙运动员的过程中，有s0+12at12=vt1
代入数据得t1=2s或t1=6s，
乙运动员加速的最大时间为tm=va=82s=4s
因t1=6s>tm，故舍去，
接棒处距离接力区前端的距离为x=12at12=12×2×22m=4m。
(2)为了成绩理想，需要乙恰好和甲速度相同时完成接棒，设乙需要在甲距离接力区前端s1时起跑，
可得s1+12at22=vt2，v=at2
解得t2=4s，s1=16m。
(3)棒在接力区的总时间为t=Lv=4s。

【解析】见答案
15.【答案】解：
(1)两球均做自由落体运动，则v2=2gH，解得v= 2gH。
(2)甲、乙两小球第一次相遇在h=H4处时，乙的位移大小为x1=H−h=34H，其中x1=12gt12，故t1= 3H2g
而甲落地后又上升了h=H4的高度，其中H=12gt22，h=vt3−12gt32，则有h=vt3−12gt32=14H，故t3= 2Hg− 3H2g或t3= 2Hg+ 3H2g(舍去)，则t=t2+t3−t1= 2Hg+ 2Hg− 3H2g− 3H2g=(2− 3) 2Hg。
(3)相遇时甲的速度大小为v甲=v−gt3= 3Hg2，方向竖直向上。乙的速度大小为v乙=gt1= 3Hg2，方向竖直向下。

【解析】见答案