武汉市第二中学2023-2024学年高一上学期9月月考物理试卷(含答案)

这是一份武汉市第二中学2023-2024学年高一上学期9月月考物理试卷(含答案)，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、2022年11月8日，我国多地观测到了千年难遇的红月现象。此次月全食始于16时01分，终于21时58分，全程历时5小时57分。下列说法正确的是( )
A.“5小时57分”指的是时刻
B.研究月食现象时，能将月球视为质点
C.研究月球的运动时，选择太阳为参考系比选择地球为参考系更复杂些
D.因为月球的体积大，研究月球绕地球转动的规律时，不能将月球视为质点
2、截至2022年底，中国高铁运营里程达到4.2万公里，稳居世界第一。动车进站时做匀减速直线运动，一旅客在站台12号车厢候车线处候车，他发现8、9、10号3节车厢经过他用了8s，动车停下时旅客刚好在12号车厢门口（每节车厢的厢门都设在车厢最前端），如图所示，已知每节车厢的长度均为24米，忽略车厢间连接部分的长度，则该动车减速时的加速度大小约为( )
A.B.C.D.
3、某物体沿着一条直线做匀减速运动，依次经过三点，最终停止在D点。A、B之间的距离为，之间的距离为，物体通过与两段距离所用时间都为，则下列正确的是( )
A.B点的速度是B.由C到D的时间是
C.物体运动的加速度是D.CD之间的距离
4、救生滑梯是飞机上乘客紧急时刻的“救护神”，乘客从救生滑梯的顶端由静止开始滑下，其运动可视为匀变速直线运动.若乘客通过第2 s内位移的前用时，通过第3 s内位移的后用时，则满足( )
A.B.C.D.
5、杂技表演中有一节目叫抛球，在表演过程中，难度会越来越高，并且会有越来越多的小球，而小球之间发生的碰撞，更会让表演者来不及反应，可谓挑战性十足，小明在家练习抛球，他以初速度竖直上抛一小球A后，又以初速度在同一高度竖直上抛另一小球B，多次发现两球在空中相遇，则两球抛出的时间间隔必须满足的条件是（不计空气阻力，重力加速度为g）( )
A.B.C.D.
6、甲、乙两车在同一条平直公路上行驶，两车的位置随时间变化的关系如图所示。已知乙车图线满足二次函数方程，且图线与t轴相切于6s处，下列说法中正确的是( )
A.甲车做匀速直线运动，速度为
B.两车运动方向相同，3s时相遇
C.乙车做匀变速直线运动，时速度的大小
D.乙车加速度逐渐减小，6s末加速度恰减为0
7、一辆公交车在平直的公路上从A站出发运动至B站停止,经历了匀加速、匀速、匀减速三个过程,设加速和减速过程的加速度大小分别为、,匀速过程的速度大小为v,则( )
A.减小，保持、v不变，匀速运动过程的时间将变长
B.增大，保持、v不变，加速过程的平均速度不变
C.增大v，保持、不变，全程时间变长
D.只要v不变，不论、如何变化，全程平均速度不变
二、多选题
8、一实心长方体木块，其边长分别为a、b、c（），如图所示。一只蚂蚁（可视为质点）在木块表面自A点经时间t运动到B点，其运动轨迹在同一平面内沿直线运动。则( )
A.蚂蚁的位移大小B.蚂蚁的平均速度大小
C.蚂蚁的最短路程D.蚂蚁的最长路程
9、一物体以某一初速度在粗糙的水平面上做匀减速直线运动，最后静止下来。若物体在最初5 s内通过的路程与最后5 s内通过的路程之比为，且物体运动的加速度大小为，则( )
A.物体运动的时间可能大于10 s
B.物体在最初5 s内通过的路程与最后5 s内通过的路程之差为
C.物体运动的时间为8 s
D.物体的初速度为10 m/s
10、如图所示是A、B两物体的速度时间图象，则下列说法错误的是( )
A.若A、B两物体0时刻从同一位置开始运动，则以后它们一定能相遇
B.若0时刻A在B的前方某一位置，则以后它们一定不能相遇
C.若0时刻B在A的前面且两者相距60m，则以后它们一定能相遇两次
D.若0时刻B在A的前面且两者相距30m，则以后它们一定能相遇三次
11、假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶。甲车在前，乙车在后，速度均为。甲、乙相距，时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化分别如图甲、乙所示，取运动方向为正方向。下列说法正确的是( )
A.时两车相距最近
B.时两车距离最近，且最近距离为20m
C.时乙车速度减为0
D.两车距离为65m
三、计算题
12、如图所示是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪能发出和接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号之间的时间差，测出被测物体的速度，、是测速仪发出的超声波信号，、分别是、由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，、之间的时间间隔，超声波在空气中传播的速度是。若汽车是匀速行驶的。求：
（1）汽车在接收到、两个信号之间的时间内前进的距离；
（2）汽车的速度。
13、如图所示，我国的高速公路出入口收费站都设有ETC通道和人工收费通道，ETC为电子不停车收费系统。现有甲、乙两车都以的速度沿直线朝着收费站正常行驶，两车与收费站距离相同时都开始刹车做匀减速运动。甲车减速后到达ETC通道口时速度，然后匀速通过总长度为d的通道，接着再匀加速到速度时开始正常行驶，已知甲车从开始减速到最后正常行驶过程中的位移为145m，甲车减速和加速过程中的加速度大小均为。乙车过人工收费通道，匀减速后恰好在中心线处停止，经25s缴费成功，再以的加速度匀加速运动至速度为时开始正常行驶。求：
（1）收费站通道总长度d；
（2）乙车匀减速运动过程中的加速度大小；
（3）两车从开始刹车到最后开始正常行驶所用时间之差。
14、车辆经过十字路口可简化为如图所示模型：车辆沿十字路口中心线行驶，两中心线交叉点O距停止线距离为。一辆可视为质点的摩托车在时刻刚好到达停止线，速度大小为，此时司机发现一辆闯红灯的货车，车头恰好从横向车道的停止线处以的速度匀速通过路口，已知货车车长。
（1）货车车头、车尾到达交叉点的时间分别是多少？
（2）若摩托车达到停止线时以的加速度做匀加速运动，通过计算说明两车是否会相遇；
（3）摩托车到达停止线时以多大的加速度做匀变速直线运动，才能避免与货车相撞，求加速度的取值范围（不计司机的反应时间，结果保留两位有效数字）。
15、在平直路面上，某时刻甲、乙两辆可视为质点的小车相距为，甲在前、乙在后，两车沿同方向做直线运动，以乙车所在位置为坐标原点，沿运动方向建立坐标轴，从该时刻开始，两车速度的平方随其位置坐标x的变化图象如图所示.两车分别搭载信号发射和接收系统进行实时通信，当两车间的距离超过时，就无法进行实时通信.求：
（1）甲、乙两小车的加速度大小；
（2）乙追上甲之前两车的最大间距；
（3）乙追上甲之前两车能实时通信的总时间（结果可用根号表示）.
四、实验题
16、某小组利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。
（1）实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花打点计时器、导线和复写纸。除上述器材外，还需要使用的有______（填选项前字母）。
A.交流电源B.直流电源C.秒表D.刻度尺
（2）小组通过实验得到了如图乙所示的一条纸带（每两个相邻计数点间还有4个点没有画出来），相邻两个计数点间的距离已在图中标出。
①根据连续相等的时间间隔内的______基本相等，可认为小车做匀变速直线运动。乙图中纸带______（填左或右）侧是与小车相连的一端。
②已知交流电源频率为50Hz，则在打下C点时小车的速度大小为______m/s（保留三位有效数字），小车运动的加速度大小为______（保留两位有效数字）。
17、某兴趣小组利用如图所示的实验装置来测量重力加速度。铁架台竖直放置，上端固定电磁铁M，A、B为位置可调节的光电门，均与数字计时器N相连。实验步骤如下：
①接通M的开关，吸住小球；
②将A固定在小球下方某一位置，调节B的位置并固定，测出A和B之间的距离；
③断开M的开关，小球自由下落，记录小球从A到B的时间，重复测量3次对应于的时间，平均值为；
④保持A位置不变而改变B的位置并固定，测出A和B之间的距离，重复测量3次对应于的时间，平均值为。
完成下列问题：
（1）本实验所有器材：铁架台、电源、电磁铁、光电门、数字计时器、小球和______（填入正确选项前的字母）；
A.天平B.刻度尺C.秒表
（2）重力加速度大小可表示为______（用、、、表示）；
（3）另一组同学也利用该装置测量重力加速度，如果实验过程中保持B的位置不变而改变A位置，那么该组同学______（选填“能”或“不能”）正确测得重力加速度。
参考答案
1、答案：C
解析：A.时间间隔为时间段，而时刻为时间点，所以“5小时57分”指的是时间间隔，故A错误；
B.研究月食现象时，需要考虑到月球的形状大小变化，不能将月球视为质点，故B错误；
C.由于月球不仅围绕地球转动，同时跟着地球围绕太阳运动，所以研究月球的运动时，选择太阳为参考系比选择地球为参考系更复杂些，故C正确；
D.研究月球绕地球转动的规律时，月球的大小形状对研究的问题没有影响，可以将月球看成质点，故D错误。
故选：C。
2、答案：A
解析：动车做匀减速运动，末速度为零，则由逆向思维可看作初速度为零的反向匀加速运动，设列车11号车厢经过旅客所用时间为t，则由题意可得，第11节车厢经过满足：，第8-11节车厢经过满足：，解得，故A正确，BCD错误。
故选：A。
3、答案：B
解析：A.由题干可知，物体通过AB与BC两段所用时间都为，所以为AC的中间时刻速度，中间时刻的瞬时速度和该段的平均速度相等，因此，故A错误；
BC.AB与BC两段为连续相邻相同时间的位移，根据匀变速直线运动的推论式，代入题中数据，可得：，解得，根据速度一时间关系式，并且根据A选项，已知B点的速度，代入数据可得物体从B到D的时间为，则物体从C到D的时间为，故选项B正确，C错误；
D.根据匀变速直线运动的速度一位移公式，代入数据可得BD间距离为，则CD间距离为，故D错误。
故选：B。
4、答案：A
解析：根据初速度为零的匀加速直线运动的推论，相邻相等时间内的位移之比为，可知第2 s内位移的前与第3 s内位移的后长度相等，记作x，第1 s内的位移是第一段x，则第2 s内位移的前是第2段x，第3 s内位移的后是第9段x，而通过相邻相等位移所用时间之比为，则对应第2段对应第9段，则，故，故选A.
5、答案：A
解析：由题中的条件可知，小球A上升到最高点的时间为，小球A在空中运动的总时间为，小球B上升和在空中运动的总时间分别为，根据题中条件可知两球的位移随时间的变化规律满足，作出两球的图像，则两条图线的相交点的横坐标表示相遇时刻，如图所示，纵坐标对应位移，由图像可直接看出应满足，故选A.
6、答案：C
解析：A.位移一时间图象切线的斜率表示物体运动的速度，可知甲车做匀速直线运动，速度为：，故A错误；
B.甲车的速度为正值，表示甲车向正方向运动，而乙车的图线切线的斜率为负值，说明乙车运动的速度为负值，表示乙车向负方向运动，在3s时相遇，故B错误；
CD.乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于6s处，则时，速度为零，将其运动反过来看成初速度为0的匀加速直线运动，根据位移一时间关系有：，根据图象有：，，解得：，根据速度一时间关系可得：，故C正确，D错误。
故选：C。
7、答案：A
解析：加速过程的平均速度为,故A项正确。根据图线与横轴包围的面积表示位移,画出不变,减小前(甲图中实线所示)、后(甲图中虚线所示)的图象如甲图所示,可见匀速运动的时间将变短,全程时间变长,平均速度减少,故B、D项错。保持不变,增大v前(乙图中实线所示)、后(乙图中虚线所示)的图象如乙图所示,可见增大v后全程时间变短,故C项错。
8、答案：BC
解析：
9、答案：BC
解析：物体运动的逆过程可以看成初速度为零的匀加速直线运动。对最后的运动，，对最初的运动，，联立解得，即物体运动的时间为8 s，选项C正确，A错误。最初的运动，，最后5 s内通过的路程为，则物体在最初5 s内通过的路程与最后5 s内通过的路程之差为，选项B正确。物体的初速度为，选项D错误。
10、答案：AC
解析：A、由于A的速度较大，故应该是B追A.面积表示位移，时A的位移为，B的位移为，从同一地出发，，它们一定不能相遇，故A错误；
B、A的位移大于B的位移，结合A的分析，故B在A后面，B正确；
C、若0时刻B在A的前面且两者相距60m，由A分析知，10s时A比B多走25m，没有追上B，之后B的速度小于A，故一定能够追及B，并且相遇一次，故C错误；
D、若0时刻B在A的前面且两者相距30m，在前5s内A的位移为，而B的位移为，故A会超过B一次，超出的位移为，从5s到10s内，B的位移比A的位移多出来，故此时间内B会在超过A前面5m，此后B速度减小，A速度大，故A会再次超过B，故它们一定能相遇三次，故D正确；
本题选错误的，故选：AC。
11、答案：BCD
解析：AB、由题给图象画出两车的图象如图所示，由图象可知，时
两车等速，此时距离最近；图中阴影部分面积为0~6s内两车位移之差，即，即两车在时距离最近，最近距离为，故A错误，B正确；
C、乙减速的时间：，所以时乙车速度减为0，故C正确；
D、时，两车相距10m且甲车在前、乙车在后，在6~9s内，甲车速度大于乙车速度，两车间距离越来越大，在6s~9s内，两车的位移差：，所以9s时刻两车距离为：，故D正确。
故选：BCD。
12、
（1）答案：17 m
解析：从题中的图（b）可以看出，发出超声波信号到接收到反射信号的时间，此时汽车离测速仪的距离，同样可求得发出信号到接收到反射信号的时间为，.所以汽车在接收到两个信号之间的时间内前进的距离为.
（2）答案：17.9 m/s
解析：设汽车运动17 m的时间为t，汽车接收到到测速仪接收到的反射信号的时间为，测速仪接收到汽车信号又经发射，又经，汽车接收到的反射信号，所以汽车行驶17 m距离所用时间，所以汽车的速度.
13、答案：（1）22m（2）（3）17s
解析：（1）甲车开始减速到达ETC通道口运动的距离
甲车通过ETC通道后至开始正常行驶运动的距离
甲车从开始减速到最后正常行驶过程中的位移为，则收费站通道总长度
（2）乙车匀减速运动过程中的位移
乙车匀减速运动过程中的加速度大小
（3）甲车匀减速运动用时
甲车匀速通过ETC通道用时
甲车通过ETC通道后至开始正常行驶用时
甲车从开始刹车到最后开始正常行驶所用总时间
乙车匀减速运动阶段,由
得
乙车缴费时间
乙车开始加速至正常行驶用时
乙车从开始刹车到最后开始正常行驶所用总时间
两车从开始刹车到最后开始正常行驶所用时间之差
14、答案：（1）1s，1.5s（2）会撞上（3）见解析
解析：（1）设货车车头、车尾到达交叉点的时间分别为和，则
（2）设摩托车到达停止线所花的时间为t，则
代入数值解得
比较知.摩托车会撞上货车
（3）若摩托车做匀减速运动，货车车尾过O点，摩托车刚好到达O点，设其加速度为，则
解得
若摩托车做匀加速度运动，摩托车过O点时，货车刚好到O点，设其加速度为，则
解得
综上所述，知摩托车做减速运动时，加速度应大于，摩托车做加速度运动时，加速度应大于。
15、
（1）答案：；
解析：由图可知随x的变化关系为一次函数，故甲、乙两车均做匀变速直线运动，根据，分别代入数据可得甲的初速度、加速度，乙的初速度为0，加速度.
（2）答案：12 m
解析：设当经过时间两车速度大小相等，此时两车相距最远，即，解得，甲、乙两车在相遇前的最大距离为，解得.
（3）答案：
解析：设经过时间两车相遇，则有，解得（舍去负根），设经过时间t两车相距为，则有，解得，甲、乙两车在相遇前能通信的时间为0~2 s和6~，共.
16、答案：（1）AD（2）①位移差；左②0.844；1.7
解析：（1）AB.打点计时器使用交流电源，A符合题意，B不符合题意；
C.用打点计算器测量时间，不用秒表测量时间，C不符合题意；
D.用刻度尺测量计数点之间的距离，D符合题意。
故选AD。
（2）①根据连续相等的时间间隔内的位移差基本相等，可认为小车做匀变速直线运动。因为小车做加速运动，计数点之间的距离越来越大，所以乙图中纸带左侧是与小车相连的一端。
②在打下C点时小车的速度大小为；小车运动的加速度大小为。
17、
（1）答案：B
解析：不需要测量小球的质量，因此不需要天平；实验需要测量光电门A和B之间的距离，所以需要用刻度尺；利用数字计时器记录时间，所以不需要用秒表。故选B。
（2）答案：
解析：设小球通过光电门A时的速度为，则有，，联立解得。
（3）答案：能
解析：如果实验过程中保持B的位置不变而改变A的位置，则小球经过B的速度不变，可将小球的运动逆向看成以相同的速度从光电门B向上做竖直上抛运动，同理亦可以正确测得重力加速度。