2024-2025学年陕西省西安西工大附中高一（上）月考物理试卷（含解析）

这是一份2024-2025学年陕西省西安西工大附中高一（上）月考物理试卷（含解析），共13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。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列物理量为标量的是( )
A. 速度B. 加速度C. 平均速率D. 平均速度
2.在运动会实心球比赛中，某同学以15.60米的成绩获得所在年级的第一名。这里记录的成绩是指( )
A. 比赛中实心球发生的位移大小
B. 比赛中实心球经过的路程
C. 既是实心球发生的位移大小，又是实心球经过的路程
D. 既不是实心球发生的位移大小，也不是实心球经过的路程
3.现在的物理学中加速度的定义式为a=v−v0Δt，而历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”)，“另类加速度”定义为A=v−v0Δx，其中v0和v分别表示某段位移Δx内的初速度和末速度。某一物体做加速运动，满足A不变、且A>0，则能反映该质点运动的v−t图大致是( )
A. B.
C. D.
4.为了推动“西咸一体化”，加大了西咸新区的基础设施建设。某段道路，公交车道和自行车道平行且笔直。小明骑自行车匀速运动，经过一公交站，当自行车的车头与公交车车头对齐时，公交车以恒定的加速匀加速启动。公交车匀加速期间，运动了x0时，其车头又与自行车的车头对齐。则此过程中的公交车车头和自行车车头之间的最大距离为( )
A. x02B. x04C. x06D. x09
5.酒后驾驶会导致许多安全隐患，这是因为驾驶员的反应时间变长。反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。如表中“思考距离”是指驾驶员发现情况到采取制动的时间内汽车的行驶距离；“制动距
离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动加速度都相同)。
分析如表可知，下列说法不正确的是( )
A. 驾驶员正常情况下反应时间为0.5s
B. 驾驶员酒后反应时间比正常情况慢0.5s
C. 驾驶员采取制动措施后汽车加速度大小为3.75m/s2
D. 当车速为25m/s时，发现前方60m处有险情，酒驾者不能安全停车
6.如图所示，电动公交车做匀加速直线运动出站，运动过程中连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离是RS的3倍，RS段的平均速度是5m/s，ST段的平均速度是10m/s，则公交车经过S点时的瞬时速度为( )
A. 3.0m/sB. 7.0m/sC. 11.0m/sD. 13.0m/s
7.瑞士阿尔卑斯山的劳特布伦嫩跳伞区是全球最美的跳伞地之一，每一年都吸引了无数跳伞爱好者汇聚此地，某日一跳伞爱好者以5m/s的速度竖直匀速降落，在离地面ℎ=10m的地方掉了一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为(扣子受到的空气阻力可忽略，g取10m/s2)( )
A. 2 sB. 2sC. 1 sD. (2− 2) s
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.质点做直线运动的位置坐标x与时间t的关系为x=5+5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点( )
A. 第1s内的位移是11mB. 前2s内的平均速度是7m/s
C. 任意相邻1s内的位移差都是1mD. 任意1s内的速度增量都是2m/s
9.做直线运动的某质点的位移—时间图像(抛物线)如图所示，P(2,12)为图线上的一点。PQ为过P点的切线，与x轴交于点Q(0,4)，则下列说法正确的是( )
A. 质点做匀减速直线运动
B. 质点经过P点时的速度大小为6m/s
C. 质点的加速度大小为2m/s2
D. 0～1s时间内，质点的位移大小为4m
10.如图所示，质点在O点由静止开始匀加速运动，经过时间t运动到A点，速度大小为v1，加速度大小为a1，速度变化量大小为Δv1，再以加速度a2经过时间2t运动到B点，速度大小为v2，速度变化量大小为Δv2。已知OA=2BO，则( )
A. a1a2=811 B. a1a2=27 C. v1v2=47 D. Δv1Δv2=411
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某同学利用如图(a)所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图(b)所示。

(1)已知打出的图(b)中相邻两个计数点间的时间间隔均为0.1s。以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移Δx及从A点到各点之间的平均速度，填到表中。
(2)根据表中数据得到小车平均速度v−随时间Δt的变化关系，从实验结果可知，小车运动的v−−Δt图线可视为一条直线，在图(c)中补全实验点并用直线拟合出运动图像。
(3)若此直线用方程v−=k⋅Δt+b表示，其中k= ______m/s；(结果均保留3位有效数字)
(4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小vA= ______，小车的加速度大小a= ______。(结果用字母k、b表示)
12.利用超声波遇到物体发生反射的特性，可测定物体运动的有关参量。图甲中仪器A和B通过电缆线连接，B为超声波发射与接收一体化装置，仪器A提供超声波信号源而且能将B接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形。现固定装置B，并将它对准匀加速行驶的小车C，使其每隔固定时间6T发射一短促的超声波脉冲，图乙中1、2、3为B发射的超声波信号，1′、2′、3′为对应的反射波信号。接收的反射波滞后时间已在图中标出，已知超声波在空气中的速度为v，则：

(1)如图丙。以B为坐标原点，车运动方向为正，三次反射超声波时车尾的位置坐标分别是xⅠ、xⅡ、xⅢ。以乙图中峰值“1”为计时起点，三次反射超声波的时刻为lⅠ、lⅡ、lⅢ。完成如表：
(2)结合如表数据，计算汽车在此过程中的加速度大小为______(结果不必小数表示)。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.水平桌面上有两个玩具车A和B，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2d)、(0,−d)和(0,0)点。已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动；B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中，标记R在某时刻通过点C(d,d)。假定橡皮筋的伸长是均匀的，也就是说，运动过程中AC与BC长度之比不变。求B运动速度的大小。
14.我们曾利用“微元法”，通过以“不变”代替“变化”的近似手段，又经过“极限”处理，得出“v−t图像与坐标轴围成的面积表示位移”的结论。试回答以下问题：
(1)一个运动的质点1v−x图像如下，则下图中曲线与x轴围成的阴影部分面积的含义是什么？请简要讲明道理。
(2)解决以下问题：一只蜗牛从地面上开始沿竖直电杆上爬，它上爬的速度v与它离地面的高度ℎ之间满足的关系是v=lv0l+ℎ，其中常数l=20cm，v0=2cm/s，求它上爬20cm所用的时间。
15.一长为L的金属管从地面以v0的初速度竖直上抛，管口正上方高ℎ处有一小球同时自由下落，金属管落地前小球从管中穿过。已知重力加速度为g，不计空气阻力，不考虑金属管落地后的反弹，问：
(1)若小球在金属管上升阶段穿过管，则v0需要满足什么条件？
(2)若小球在穿过管的过程中，金属管一直处于下降阶段，则v0需要满足什么条件？此时ℎ和L需要满足什么关系？(本题所有结果不必取“=”号)
答案解析
1.C
【解析】解：速度、平均速度加速度都是既有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量，都是矢量，只有平均速率是只有大小，没有方向的物理量，是标量，故ABD错误，C正确。
故选：C。
即有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，只有大小，没有方向的物理量是标量，按此判断即可。
本题是一个基础题目，就是看学生对矢量和标量的掌握。
2.D
【解析】解：在运动会实心球比赛中，某同学以15.60米的成绩获得所在年级的第一名，这里的15.60米指的是实心球抛出点到落地点的水平距离，所以15.60m既不是实心球发生的位移大小，也不是实心球经过的路程，故D正确，ABC错误。
故选：D。
位移是由初始位置指向末位置的有向线段表示；路程表示运动轨迹的长度。
解决本题的关键理解路程和位移的区别及联系。位移是矢量，有大小，有方向，可以用由初始位置指向末位置的有向线段表示。路程表示运动轨迹的长度，只有大小，没有方向。在单向直线运动中，位移的大小等于路程。
3.C
【解析】解：若A不变，且A>0，相等位移内速度增加量相等，则知平均速度越来越大，所以相等位移内所用时间越来越少，由a=v−v0t可知，a越来越大，v−t图像的切线斜率越来越大，故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据题意利用A的条件分析相等速度变化对应的时间的变化情况，再结合加速度公式分析加速度的变化情况，最后判断v−t图像。
考查加速度的相关问题，关键是分析相应位移的时间变化情况进行判断。
4.B
【解析】解：设两车车头从第一次对齐到第二次对齐所用时间为t0，公交车的加速度为a，自行车的速度为v0，两车在此过程通过的位移相同均为x0，根据运动学公式，则x0=v0t0=12at02，当两车共速时，两车车头之间的距离最大，设此时用时为t1，则此时自行车的位移为x自=v0t1，公交车的位移为x公=v02t1，两车的最大距离为Δxmax=x自−x公，联立解得Δxmax=x04，故B正确，ACD错误。
故选：B。
设置自行车运动的速度和公交车的加速度，根据匀变速直线、匀速直线运动规律结合位移关系列式，再分析两车相距最大的时间，结合最大距离的表达式列式求解。
考查同一直线上运动的追及问题，关键是分析两物体的速度变化情况和位移变化情况，结合相应的位移关系列式解答。
5.C
【解析】解：A、在制动之前汽车做匀速运动，由正常情况下的思考距离s与速度v，则由s=vt可得t=sv=7.515s=0.5s，故A正确；
B、在制动之前汽车做匀速运动，由酒后情况下的思考距离s与速度v，则有t′=s′v′=1515s=1s，则酒后比正常情况下慢0.5s，故B正确；
C、驾驶员采取制动措施时，有一反应时间．以速度为v=15m/s为例：若是正常情况下，制动距离减去思考距离才是汽车制动过程中的发生的位移s=22.5m−7.5m=15m，由v2=2as可得：a=v22s=1522×15m/s2=7.5m/s2，故C错误；
D、由表格数据可知当汽车速度为25m/s加速行驶时制动距离，由运动学公式可得x=vt′+v22a=25×1m+2522×7.5m=66.67m>60m，所以酒后驾驶者不能安全停车，故D正确。
本题是选择错误的，故选：C。
思考距离”是指驾驶员发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“制动距离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离．由于在制动之前汽车做匀速运动，所以根据思考距离的正常值可求出驾驶员正常情况下的反应时间．再由思考距离的酒后值可求出酒后反应时间．
驾驶员制动后汽车加速度大小可由制动时速度、制动后发生的位移求出．当汽车以25m/s的加速度行驶时，发现前方60m处有险情，酒后驾驶能否安全停车，可由制动距离的酒后值来确定；
本题要读题意，知道在制动过程中有反应时间，在这段时间内汽车做匀速运动，关键在求制动加速度大小时，制动距离并不是汽车在做减速的位移，必须将思考距离减去。
6.A
【解析】解：由题知，电动公交车做匀加速直线运动，且设RS段的距离为x，则ST段的距离为3x，匀变速直线运动的加速度为a，根据题意有vRS−=xt1=vR+vS2=5m/s，vST−=3xt2=vS+vT2=10m/s，联立解得2t2=3t1，vT=vR+10m/s，再根据匀变速直线运动中速度与时间的关系有vT=vR+a⋅2.5t1，则a⋅2.5t1=10m/s，其中还有vS=vR+at1，联立解得vS=3.0m/s，故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据平均速度的定义式和初、末速度的关系列式，结合匀变速直线运动的速度—时间规律列式求解对应的速度。
考查匀变速直线运动的平均速度的应用问题，会根据题意进行准确分析计算。
7.C
【解析】解：由题意知，扣子做初速度为5m/s，加速度为重力加速度的匀加速运动，落地时位移为10m，根据位移时间关系x=v0t+12at2
代入数据有：
10=5t1+12×10t12
求得扣子落地时间：t1=1s
跳伞员匀速运动，根据位移时间关系知，运动员落地时间t2=ℎv=105s=2s
所以跳伞员晚着陆时间为△t=t2−t1=1s
故选：C。
扣子做初速度为5m/s的匀加速运动落地，由位移时间关系求得扣子落地时间，跳伞员匀速运动，根据位移时间关系求得落地时间从而求得落地时间差。
知道掉落的扣子做匀加速运动，跳伞员做匀速运动，掌握位移时间关系是正确解题的关键。
8.BD
【解析】解：A、t0=0时刻质点处于x0=5m的位置，则t=1s时，质点的位置坐标x1=5+5×1+12m=11m，则第1s内的位移为Δx1=x1−x0=11m−5m=6m，故A错误；
B、第2s末的位置坐标：x2=5+5×2+22m=19m，则前2s内的位移为Δx2=x2−x0=19m−5m=14m，则前2s内的平均速度为v−=Δx2t2=142m/s=7m/s，故B正确；
CD、匀变速直线运动的位移公式：x=v0t+12at2，由题意可知，质点的初速度：v0=5m/s，加速度：a=2m/s2，则任意1s内的速度增量为Δv=aT=2×1m/s=2m/s，任意相邻内1s内的位移差都是Δx=aT2=2×12m=2m，故C错误，D正确。
故选：BD。
根据位置坐标与时间t的关系式得出初始时刻和1s末的位置坐标，从而得出第1s内的位移；
结合2s末位置坐标和初始时刻的位置坐标求出前2s内的位移，从而求出平均速度；
根据表达式得出初速度和加速度，从而确定其运动规律。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移—时间公式，并能灵活运用，知道题干中表达式是位置坐标与时间的表达式，不是位移的表达式。
9.AC
【解析】解：AC、由于质点的位移—时间图象为抛物线，结合匀变速直线运动位移公式x=v0t+12at2，v0=8m/s，时刻t=2s时位移为：x=12m，代入解得：a=−2m/s2，图中图象对应的函数关系为x=8t−t2，即质点做匀减速直线运动，质点的加速度大小为a=2m/s2，保持不变，故AC正确；
B、t=2s时，质点的速度大小为：v2=v0+at=8m/s−2×2m/s=4m/s，所以质点经过P点时的速度大小为4m/s，故B错误；
D、0～1s内，质点的位移的大小为：x1=8t1−t12=8×1m−12m=7m，故D错误。
故选：AC。
x−t图象切线的斜率表示瞬时速度，根据斜率的变化分析质点的速度变化情况。根据位移等于平均速度乘以时间来求2s时质点的速度大小，由加速度的定义公式求加速度，再由位移公式求0～1s内质点的位移大小。
本题考查x−t图像的应用，要能根据图像读取有效信息，知道图象切线的斜率表示速度，要熟练运用运动学公式进行解答。
10.ACD
【解析】解：设水平向右为正方向，质点由O到A过程，OA=2BO=2L，2L=OA=12a1t2，速度大小为v1=a1t，再以加速度a2经过时间2t运动到B点，AB=−3L=v1×2t−12a2(2t)2，速度大小为v2，整理上式得：a1a2=811；v1v2=47，Δv1Δv2=411，故ACD正确，B错误。
故选：ACD。
由匀变速直线运动的速度与时间的关系，匀变速直线运动的位移与时间的关系联立列式即可求解。
本题考查的是质点做匀变速直线运动的速度与时间的关系，匀变速直线运动的位移与时间的关系，本题重点注意选择正方向，运算过程中注意物理量的正负号，考查学生对矢量的认识。
11.70.6 b 2k
【解析】解：(2)根据描点法作图，作图时使尽量多的点落在直线上，不能落在直线上的要均匀分布在直线两侧舍弃个别相差较远的点，所作图像如图所示：
(3)从实验结果可知，小车运动的v−−Δt图线可视为一条直线，图像如上图所示；
此直线用方程v−=kΔt+b表示，由图像的斜率k=95−590.51cm/s2=70.6cm/s2
图像的纵截距b=59.0cm/s
(4)小球做匀变速直线运动，由位移公式x=vAt+12at2
变形得xt=vA+12at
即v−=vA+12at
故v−−t图像的纵截距表示A点速度，则vA=b
图像斜率k=12a
解得加速度a=2k。
故答案为：(2)见解答；(3)70.6；(4)b；2k。
(2)根据描点法作图的规则作图；
(3)根据拟合图线得到的直线用方程为v2=kx+b结合图像的斜率和纵截距求解作答；
(4)根据运动学公式求解函数表达式，结合拟合图线的直线方程求解作答。
本题考查匀变速直线运动，解题关键是掌握匀变速直线运动规律，结合图像斜率和纵截距的含义分析即可。
12.vT 1.5vT 2.5vT T 7.5T 14.5T 8v819T
【解析】解：(1)反射超声波时，车尾坐标就是接收到超声波时距离超声波信号源的距离，小车第一次反射超声波时，车尾坐标为
xⅠ=v⋅2TT=vT
小车第二次反射超声波时，车尾坐标
xⅡ=v⋅3T2=1.5vT
小车第三次反射超声波时，车尾坐标
xⅢ=v⋅5T2=2.5vT
由图乙可知，从发出超声波到小车第一次反射超声波的时刻为
tⅠ=12×2T=T
从第一次接受到超声波带第二次接受到超声波的时间间隔t1=6T+1.5T−T=6.5T
从发出超声波到小车第二次反射超声波的时刻为tⅡ=t1+tⅠ=T+6.5T=7.5T
从第二次接受到超声波带第三次接受到超声波的时间间隔t2=6T−1.5T+2.5T=7T
从发出超声波到小车第三次反射超声波的时刻为tⅢ=tⅡ+t2=7.5T+7T=14.5T
(2)从第一次接受到超声波到第二次接收到超声波行驶的距离
Δx1=xⅡ−xⅠ=1.5vT−vT=0.5vT
从第一次接受到超声波到第三次接收到超声波行驶的距离
Δx2=xⅢ−xⅠ=2.5vT−vT=1.5vT
根据匀变速运动的公式可知
Δx1=v0t1+12at12
Δx2=v0(t1+t2)+12a(t1+t2)2
解得
a=8v819T．
故答案为：(1)vT，1.5vT，2.5vT；(2)8v819T。
(1)根据x=vt公式计算即可得到位置坐标，根据题中时间段可以看出对应的时刻；
(2)根据位移—时间公式计算加速度。
能够根据乙图得到汽车尾部反射超声波的时刻，进而根据vt计算出汽车尾部前进的距离是解题的关键。
13.解：设B的速度为v，经过时间t0后，标记R通过(d,d)则此过程中A、B的位移分别为：yA=12at02，xB=vt0，
由几何关系可得：
dxB=yA+dyA+3d=23，联立解得：v=14 6ad。
答：求B运动速度的大小为14 6ad。
【解析】根据运动学公式求出t0时刻A的纵坐标，B的横坐标，抓住橡皮筋的伸长是均匀的，在以后任一时刻R到A和B的距离之比都为2：1，根据相似三角形，结合运动学公式求出B的运动速度的大小。
本题主要考查两个直线运动的合成及匀变速直线运动的位移与时间的关系。
14.解：(1)根据t=xv可知，质点1v−x图像曲线与x轴围成的阴影部分面积的含义代表运动时间；
(2)上爬的速度v与它离地面的高度ℎ之间满足的关系是v=lv0l+ℎ，代入数据变形可得
1v=12+140ℎ
作出1v−ℎ的图像如图

则时间为t=12×(12+1)×20s=15s
答：(1)阴影部分面积的含义是运动时间；
(2)上爬20cm所用的时间为15s。
【解析】(1)根据物理学公式与图像的理解分析解答；
(2)根据表达式分析1v−ℎ的函数表达式，从而计算时间。
本题考查匀变速直线运动的图像，要注意运用数学的函数关系建立方程，结合运动学特点进行解题。
15.解：(1)小球刚好在管上升最高点穿过管有：ℎ+l−v022g=12g(v0g)2
解得：v0= g(ℎ+L)
若小球在管上升阶段穿过管，则有：v0> g(ℎ+L)；
(2)若小球在管刚着地时穿管，则有：ℎ+L=12g(2v0g)2
解得：v0= g(ℎ+L)2
结合上述分析可知小球在管下降阶段穿过管则有： g(ℎ+L)2 g(ℎ+L)；
(2)若小球在穿过管的过程中，金属管一直处于下降阶段，则v0需要满足： g(ℎ+L)2