河南省名校2023-2024学年高一上学期12月月考物理试卷(含答案)

这是一份河南省名校2023-2024学年高一上学期12月月考物理试卷(含答案)，共16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、第31届世界大学生夏季运动会于2023年7月28日至8月8日在中国成都举行，中国队以178枚奖牌领先，获得金牌103枚，创中国参加大运会以来单届大运会金牌最高纪录。下列比赛项目中运动员可以视为质点的是( )
A.公路自行车B.十米跳台C.男子单杠D.女子跳马
2、如图所示，半径为R的地球仪上，P点为赤道与0°经线的交点，Q点为赤道与东经90°经线的交点。一只蚂蚁从P点沿0°经线向北爬行到北极点，然后又沿东经90°经线向南爬行到Q点，则蚂蚁从P点运动到Q点的整个过程中的路程和位移大小分别为( )
A.路程为2πR，位移大小为2RB.路程为πR，位移大小为R
C.路程为πR，位移大小为D.路程为2πR，位移大小为
3、云层中的雨滴凝结到一定体积后，会由静止开始竖直下落，由于空气阻力影响，雨滴最终会匀速下落。已知雨滴最终匀速下落的速度大小为8m/s，从静止开始下落到刚刚匀速直线运动用时4s，该过程中雨滴下落的高度为24m，则雨滴从静止开始下落到刚刚匀速直线运动的过程中，平均速度大小为( )
A.4m/sB.6m/sC.8m/sD.12m/s
4、一质点沿x轴方向运动，其位置坐标x随时间t的变化关系如图所示，下列说法正确的是( )
A.在时，质点运动的速度方向发生改变
B.在时，质点运动的速度大小为1m/s
C.在0~1s内质点的加速度大于其在1~3s内的加速度
D.在0~1s内和1~3s内质点运动的位移大小相等
5、一小球从距离地面某高度处开始做自由落体运动，已知小球在最初的时间内下落的高度为h，在最后的时间内，小球下落的高度为kh（k为常数，且），则小球落地时的速度大小为( )
A.B.C.D.
6、物块沿直线以一定的初速度匀减速滑行4m后刚好停下，已知物块通过前2m的距离用时为，则物块通过最后2m用时为( )
A.B.C.D.
7、一小球从地面竖直上抛，小球的速率用v表示，运动的路程用s表示，运动的时间用t表示，不计空气阻力，则小球从抛出到落回地面的过程中，下列图象正确的是( )
A.B.C.D.
8、水平地面上，一物块从P点由静止开始向右做匀加速直线运动，加速度大小为，运动一段时间后，物块的加速度方向变为水平向左，大小为，且又经过相同的时间物块刚好回到P点，则( )
A.B.C.D.
二、多选题
9、一质点沿x轴做直线运动，其位置坐标x与时间t满足的关系式为，下列说法正确的是( )
A.质点的初始位置坐标B.质点的初速度大小为6m/s
C.质点的加速度大小为D.在0~2s内，质点的位移大小为28m
10、司机驾驶汽车在平直的公路上匀速行驶，发现前方有危险后立即刹车，直到汽车停下。已知汽车从开始刹车的第1s内行驶的距离为20m，整个刹车过程用时5.5s，刹车过程视为匀减速直线运动，下列说法正确的是( )
A.汽车刹车的加速度大小为
B.汽车匀速行驶的速度大小为24m/s
C.汽车整个刹车过程行驶的距离为60.5m
D.汽车整个刹车过程行驶的距离为65m
11、一质点由静止开始做匀加速直线运动，达到某一速度后，立即做匀减速直线运动直到停止，记录该过程中某些时刻质点的速度如下面表格所示，下列说法正确的是( )
A.质点加速的时间为4.4s
B.质点减速时的加速度大小为
C.质点的运动的最大速度为9m/s
D.整个运动过程质点运动的位移大小为21m
12、甲、乙两车在平直公路上沿直线行驶，其速度v随时间t变化的关系图象如图所示，已知在0~4s内两车相距最近为60m，两车均可视为质点，则在0~4s内，下列说法正确的是( )
A.甲车在前，乙车在后
B.两车的平均速度相等
C.在时，两车相距最近
D.在0~2s时间内，两车之间距离缩短了10m
三、计算题
13、如图所示，一小球由地面竖直上抛并开始计时，小球在第3s内通过的位移大小为，方向竖直向上，重力加速度g取，不计空气阻力。求：
（1）小球上拋的初速度大小和小球上升的最大高度；
（2）小球在第4s内的位移。
14、如图所示，一小球从斜面上的O点由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动，先后通过A、B、C三点。已知小球从O运动到A的时间为0.5s，AB之间的距离为BC之间距离的2.5倍，小球在AB之间的平均速度大小为6m/s，在BC之间的平均速度大小为12m/s，求：
（1）小球运动到C点时的速度大小；
（2）OC之间的距离。
15、最高限速为平直公路上，一辆匀速行驶的小汽车和一辆等红绿灯的公交车在同向相邻车道上，当小汽车以的速度行驶到车头与公交车车尾齐平时，公交车由静止开始启动。已知公交车的长度为，小汽车的长度为，公交车启动加速过程可视为加速度大小为的匀加速直线运动，且加速到公路的最高限速后保持匀速行驶。
（1）若小汽车始终保持匀速行驶，求经过多长时间小汽车车尾会超过公交车车头；
（2）若小汽车始终保持匀速行驶，求小汽车车尾最多能超过公交车车头多远；
（3）若小汽车保持匀速行驶到车尾完全超过公交车车头瞬间，立即以的加速度匀加速行驶，加速到公路的最大限速后并保持最大限速匀速行驶，求小汽车和公交车均匀速行驶时，两车车头之间的前后距离。
四、实验题
16、用如图所示的实验装置测量滑块在气垫导轨上的加速度。气垫导轨上两个光电门之间的距离为L，槽码拖动滑块匀加速先后通过两个光电门，数字计时器记录遮光条通过光电门1的时间为，通过光电门2的时间为。
（1）为了算得滑块的加速度大小，还需要测量的物理量是_________（单选）；
A.滑块的质量m
B.遮光条在两个光电门之间运动的时间
C.遮光条的宽度d
（2）计算小车的加速大小表达式为__________（用题中的物理量符号表示）；
（3）若实验时仅改变光电门2的位置，让滑块每次都从同一位置静止释放，记录多组遮光条通过光电门2的时间及对应的两个光电门之间的距离L，做出图象，下列图象可能正确的是__________。
A.B.C.D.
17、某实验小组想用打点计时器测量当地的重力加速度。实验操作步骤有：
①纸带一端拴上重物，另一端穿过打点计时器，用手捏住纸带上端，重物尽量靠近打点计时器。
②将打点计时器固定，使其限位孔沿竖直方向。
③释放纸带。
④启动打点计时器。
⑤完成纸带打点后，关闭打点计时器。
（1）将实验步骤正确排序是_______________。
（2）如图所示为实验打出的一条纸带，纸带上相邻两个计数点之间还有1个打出的点未画出，打点计时器使用的是50Hz的交变电流，则两个相邻的计数点之间的时间间隔为___________s；打计数点4时，重物的速度大小为__________m/s，算出的当地重力加速度__________；（后两个空保留3位有效数字）
（3）由于交变电流频率不稳定，导致实验测得的加速度总是大于当地的重力加速度，那么实验时打点的真实频率__________（填“小于”或“大于”）50Hz。
参考答案
1、答案：A
解析：A.公路自行车比赛时，运动员的大小形状可以忽略，能视为质点，故A正确；
B.十米跳台比赛时，要研究运动员的动作，运动员的大小形状不可以忽略，不能视为质点，故B错误；
C.男子单杠比赛时，要研究运动员的动作，运动员的大小形状不可以忽略，不能视为质点，故C错误；
D.女子跳马比赛时，要研究运动员的动作，运动员的大小形状不可以忽略，不能视为质点，故D错误。
故选A。
2、答案：C
解析：从P点沿0°经线向北爬行到北极点，路程为
然后又沿东经90°经线向南爬行到Q点，路程为
整个过程中的路程为
从P点运动到Q点的整个过程位移大小等于P、Q两点间距离，由几何关系知
故选C。
3、答案：B
解析：雨滴从静止开始下落到刚刚匀速直线运动的过程中，平均速度大小为
故选B。
4、答案：B
解析：A.根据图象可知，内，质点一直向正方向运动，则在时，质点运动的速度方向未发生改变，故A错误；
B.根据图象的斜率表示速度，可知在时，质点运动的速度大小为
故B正确；
C.根据图象的斜率表示速度，可知在内质点做匀速直线运动，加速度为零；内质点做匀速直线运动，加速度为零，故C错误；
D.根据图象可知，在内质点运动的位移大小为，内质点运动的位移大小为，故D错误。
故选B。
5、答案：D
解析：由自由落体位移公式可得，在最初的时间内
设小球下落的总时间为t，在最后的时间内
小球落地时的速度大小为
联立解得
故选D。
6、答案：A
解析：反向看成初速度为零的匀加速直线运动，相同位移的时间比为，可得
解得
故选A。
7、答案：C
解析：AB.小球上升阶段，根据动力学公式有
整理得
可知图象为抛物线，抛物线开口沿s轴负方向；小球第下落阶段，设小球运动至上升阶段最高点的路程为，根据动力学公式有
整理得
可知图象为抛物线，抛物线开口沿s轴正方向，故AB错误；
CD.小球第上升阶段，根据动力学公式有
可知图象为一条斜率为负的倾斜直线；小球第下落阶段，设小球运动至上升阶段最高点的时间为，根据动力学公式有
可知图象为一条斜率为正的倾斜直线；故C正确，D错误。
故选C。
8、答案：D
解析：设物块以做匀加速直线运动阶段的时间为t，则有
，
接着物块的加速度方向变为水平向左，大小为，且又经过相同的时间物块刚好回到P点，则有
联立可得
故选D。
9、答案：BD
解析：A.根据位置坐标x与时间t的关系式，当时，，即质点的初始位置坐标，故A错误；
BC.位置坐标x与时间t的关系式可变形为
结合匀变速直线运动位移—时间公式可知
故B正确，C错误；
D.根据匀变速直线运动位移—时间公式，在0~2s内，质点的位移
故D正确。
故选BD。
10、答案：AC
解析：AB.汽车从开始刹车的第1s内行驶的距离为20m，由位移公式可得
整个刹车过程用时55s，由速度公式可得
联立解得
，
A正确，B错误；
CD.汽车整个刹车过程行驶的距离为
C正确，D错误。
故选AC。
11、答案：BC
解析：B.由数据可知前4s做匀加速直线运动，加速度大小为
5s-7s做匀减速直线运动，加速度大小为
B正确；
AC.设质点加速的时间为t，达到的最大速度为v，可得
解得
，
A错误，C正确；
D.整个运动过程质点运动的位移大小为
D错误。
故选BC。
12、答案：AD
解析：B.根据图象与横轴围成的面积表示位移可知，内，甲、乙两车的位移分别为
，
则内，甲、乙两车的平均速度分别为
，
故B错误；
AC.由题意可知在内两车相距最近为；因为内，一开始乙的速度大于甲的速度，速度相等后甲车的速度大于乙的速度，所以是甲车在前，乙车在后，当两车速度相等时，距离最近；由图象可知，甲、乙两车的加速度分别为
，
设两车速度相等时，所用的时间为t，则有
解得
故A正确，C错误；
D.在时间内，甲、乙两车的位移分别为
则有
由于是甲车在前，乙车在后，所以两车之间距离缩短了，故D正确。
故选AD。
13、答案：（1）28m/s，39.2m（2）7m
解析：（1）小球在第3s内通过的位移大小可表示为
其中
，
代入数据解得
（2）小球上升到最高点的时间为
小球在第4s内的位移
其中
14、答案：（1）13m/s（2）42.25m
解析：（1）设小球的加速度为a，BC距离为l，则AB距离为2.5l，可得
小球在AB、BC之间的平均速度可表示为
可得
即
又
联立解得
，
小球运动到C点时的速度大小为
（2）OC之间的距离为
15、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）对公交车由运动学公式
可得，公交车加速到限速时所需时间为
设小汽车经过时间，小汽车车尾会超过公交车车头，由运动学公式
代入数据可得
或
因为
所以，小汽车经过时间，小汽车车尾会超过公交车车头。
（2）当小汽车与公交车共速时，历时，由运动学公式
解得
在时间内，小汽车运动的位移
公交车运动的位移为
所以小汽车车尾最多能超过公交车车头的距离为
（3）小汽车保持匀速行驶到车尾完全超过公交车车头瞬间后，小汽车再经过时间达到限速，有
解得
设公交车再经过时间达到限速，有
解得
小汽车在时间内运动的位移为
公交车在时间内运动的位移为
当公交车达到限速时，小汽车已经匀速了时间，则
小汽车匀速的位移为
所以小汽车和公交车均匀速行驶时，两车车头之间的前后距离为
16、答案：（1）C（2）（2）B
解析：（1）实验中已知气垫导轨上两个光电门之间的距离为L，用遮光条通过两光电门时的平均速度代替瞬时速度，利用匀变速运动中速度位移公式
可求得加速度，故需要测量遮光条的宽度d。
故选C。
（2）根据前面分析结合
，
代入解得
（3）若实验时仅改变光电门2的位置，让滑块每次都从同一位置静止释放，滑块经过光电门1时的速度不变，有
整理得
故可知图象为一条在轴上截距大于零的直线。
故选B。
17、答案：（1）②①④③⑤（2）0.04；1.76；9.76（3）小于
解析：（1）将实验步骤正确排序是②①④③⑤。
（2）两个相邻的计数点之间的时间间隔为
打计数点4时，重物的速度大小为
由逐差法可得当地重力加速度为
（3）实验时打点的真实频率小于50Hz，计算所用时间间隔t偏小，由逐差法可得的加速度大于当地的重力加速度。
时刻
第1s末
第2s末
第3s末
第4s末
第5s末
第6s末
速度
2.0m/s
4.0m/s
6.0m/s
8.0m/s
7.0m/s
3.0m/s