2023-2024学年四川省成都七中高一（上）月考物理试卷（10月份）（含解析）

这是一份2023-2024学年四川省成都七中高一（上）月考物理试卷（10月份）（含解析），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.奥运比赛，世人瞩目，比赛项目包括田径、体操、柔道、击剑、马术等共28个大项。下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是( )
A. 举重比赛中，记录运动员举起重物持续时间时的杠铃
B. 赛艇比赛中，研究赛艇的吃水深度时的赛艇
C. 击剑比赛中，研究运动员动作要领时的重剑
D. 马术比赛中，研究运动员的动作技能时的运动员
2.在浙江杭州奥体中心游泳馆进行的杭州亚运会游泳比赛女子200米蝶泳决赛中，中国选手张雨霏以2分05秒57的成绩获得冠军，赛道为50米国际标准泳道。下列说法正确的是( )
A. 研究张雨霏的游泳动作时，可将张雨霏视为质点
B. 2分05秒57表示时刻
C. 张雨霏全程运动的位移大小为200米
D. 张雨霏全程运动的平均速度大小跟对手相等
3.一个质点沿x轴做直线运动，它的位置坐标随时间变化规律是x=10t−2t2，其中x与t的单位分别为m和s，则下列说法中正确的是( )
A. 5s末的速度为10m/s，5s内的位移为50m
B. 5s末的速度为10m/s，5s内的位移为0
C. 5s末的速度为−10m/s，5s内的位移为0
D. 5s末的速度为−10m/s，5s内的位移为50m
4.如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面的高度分别为h1：h2：h3=3：2：1。若先后顺次释放a、b、c，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则( )
A. 三者到达桌面时的速度大小之比是 3： 2：1
B. 三者运动时间之比为3：2：1
C. b与a开始下落的时间差等于c与b开始下落的时间差
D. 若三个小球同时释放，落至桌面的时间之比为( 3− 2)：( 2−1)：1
5.甲、乙两个物体初始时刻在同一位置，运动图像分别如图所示，两个图像均为14圆弧，圆弧的半径均为a，纵、横坐标表示的物理意义待定，下列说法正确的是( )
A. 若图像为甲、乙的运动轨迹，则甲、乙的平均速率相同
B. y表示速度，x表示时间，则x=a时甲、乙间的距离为πa22
C. y表示加速度，x表示时间，则x=a时甲、乙的速度相同
D. y表示位移，x表示时间，则甲、乙的平均速度相同
6.某汽车正在水平路面上匀速行驶，前方出现紧急情况需刹车。从刹车开始计时，汽车在第1s内的位移为8.0m，在第3s内的位移为0.5m，则下列说法正确的是( )
A. 汽车的初速度为9.875m/sB. 汽车在2.5s末速度为0.5m/s
C. 汽车在第2s内的位移为4mD. 汽车的加速度大小为3.75m/s2
二、多选题：本大题共6小题，共24分。
7.物理学的发展推动了社会的进步，关于物理学中一些事件和科学方法，下列说法正确的是( )
A. 当物体的形状大小对所研究问题的影响可忽略不计时，将物体简化、抽象为质点的方法叫假设法
B. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这是采用了微元思想
C. 伽利略通过：问题——猜想——数学推理——实验验证——合理外推，得出自由落体的运动规律
D. a=ΔvΔt是用两个物理量(Δv和Δt)之比定义了一个新的物理量(a)，这个式子说明加速度a与速度变化量Δv成正比
8.一质点以初速度v、加速度a做匀变速直线运动，经一段时间后质点运动的路程与位移大小之比为5：3，则该过程的位移和时间可能为( )
A. 位移大小为v24aB. 位移大小为3v28aC. 时间为3vaD. 时间为2va
9.如图(a)，为了测试智能汽车自动防撞系统的性能，智能汽车在水平面匀速直线前行，通过激光雷达和传感器检测到车头正前方26m处有静止障碍物时，系统立即自动控制汽车，使之做加速度大小为a1的匀减速直线运动，并向驾驶员发出警告，驾驶员在此次测试中未进行任何操作，汽车继续前行至某处时自动触发“紧急制动”，即在切断动力系统的同时提供阻力使汽车做加速度大小为a2的匀减速直线运动，最终该汽车恰好没有与障碍物发生碰撞.全程汽车速度的平方随位移变化的图像如图(b)所示.下列说法正确的是( )
A. 加速度大小a1=2m/s2
B. 加速度大小a2=4m/s2
C. 从做减速运动开始计时，经过5s，汽车的位移大小为24m
D. 从做减速运动开始计时，经过5s，汽车的平均速度大小为5.2m/s
10.甲、乙两车在平直公路上两相邻车道同向行驶，乙在前甲在后，两车运动的v−t图像如图所示。下列判断正确的是( )
A. 两车第一次平齐的时刻可能发生在12s末
B. 若t=0时刻两车沿运动方向距离为6m，两车平齐的时刻仅有一次
C. 若t=12s时两车平齐，则t=0时两车沿运动方向距离为12m
D. 若t=0时刻两车沿运动方向距离为18m，则甲车无法与乙车平齐
11.如图所示，AB为空心圆管，长度为L=10m，C为可视为质点的小球，AB与C在同竖直线上，AC之间距离为h=20m。t=0时刻，由静止释放AB，同时C从地面以初速度v0竖直向上抛出。忽略空气阻力，AB若落地则立即静止，取g=10m/s2，下列说法正确的是( )
A. 要使C在AB落地前从B端穿出，v0至少为15m/s
B. 要使C在AB落地前从B端穿出，v0至少为10m/s
C. 若v0=20m/s，C上升的最大高度为40m
D. 若v0=20m/s，C从A端进入管中至由B端穿出所经过的时间为0.5s
12.甲图为在同一直线上运动的M、N两质点的位置(x)随时间(t)变化图象，乙图为质点N的速度(v)随时间(t)的变化图象，甲图中直线M与曲线N相切于c点，以下说法正确的( )
A. 质点N的加速度大小为2.5m/s2
B. t=4s，质点N的速度为零
C. t=0s时，质点M、N之间的距离为75m
D. 当质点N的速度为零时，质点M、N之间的距离为51m
三、实验题：本大题共1小题，共15分。
13.学生甲利用如图1所示实验装置，进行“研究匀变速直线运动”的实验。在实验中操作有如下步骤，请补充完整实验步骤。

A.把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌边；
B.把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，并与电源相连接；
C.把穿过打点计点器的纸带固定在小车后面；
D.把一条跨过滑轮的细绳一端拴在小车上，另一端吊一钩码；
E.先让小车停在(1)靠近______ 处，接通电源，放开小车；
F.断开电源，取下纸带；
G.换上新纸带，重做多次实验；
H.选择合适的纸带测量并计算加速度。
(2)他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图2所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)，用刻度尺测量出s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm。
(3)该同学利用测量的数据描绘v−t图像，在描绘前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度ΔxΔt表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对Δt的要求是______ (选填“越小越好”或“与大小无关”)，该同学随后作出v−t图像如图3所示。
(4)观察v−t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是______ 。接着学生甲计算了小车在C点的速度vC= ______ m/s和小车的加速度a= ______ m/s2。(结果均保留两位有效数字)
(5)如果在测定匀变速直线运动的加速度时，学生甲不知道工作电压的频率变为48Hz，这样计算出的加速度与真实值相比是______ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(6)下列方法有助于减小实验误差的是______ 。
A.选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位
B.使小车运动的加速度尽量小些
C.舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算
D.使挂在细绳下钩码的个数尽可能的多
四、简答题：本大题共1小题，共18分。
14.一质点从静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化关系如图。图中a0、T、k均已知。求：
(1)第一个T内质点的位移；
(2)NT时质点的速度；
(3)若k=3937，质点在第N个周期内的位移刚好为零，求N。
五、计算题：本大题共2小题，共25分。
15.2022年1月9日南航CZ6763航班在起飞后不久因“通讯失效”返航，于15时30分正常降落深圳机场，机务工程人员对飞机检查维护，南航另调换飞机执行该航班。假设飞机以270km/h(即75m/s)的速度降落在跑道上，之后以1.5m/s2的加速度做匀减速直线运动，求：
(1)飞机从跑道上开始减速30s时的速度；
(2)从开始减速至位移为1800m时飞机所经历的时间；
(3)飞机停止前4s内滑行的距离。
16.警察追捕一伙匪徒，警车和被劫车同向行驶，初始相距x0，被劫车从静止开始，经过90m的匀加速到最大速度30m/s，由于被劫车的限制，之后将匀速行驶；警车从静止经过100m的距离能匀加速到最大速度40m/s，警车在与匪徒追赶过程中发生故障，警车只能维持最大速度6s，之后做加速度大小为1m/s2的匀减速直线运动，警车发动1s后，匪徒才启动被劫车。求：
(1)警车加速阶段时的加速度和时间？
(2)若警车在加速阶段之后才追上被劫车，求x0的范围？
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、举重比赛中，记录运动员举起重物持续时间时的杠铃，只看杠铃静止的时间，与杠铃大小和形状无关，可将杠铃视为质点，故A正确；
B、赛艇比赛中，研究赛艇的吃水深度时的赛艇不可视为质点，故B错误；
CD、击剑比赛和马术比赛中，重剑和运动员的大小和形状不能忽略不计，均不可视为质点，故CD错误。
故选：A。
当物体的大小和形状在所研究的问题中没有影响或影响不计，物体可以看作质点，对照这个条件分析。
质点是人们为了研究问题的方便而忽略物体的形状和大小而人为引入的一个理想化模型，实际上并不存在，只要物体的形状和大小对研究问题没有影响或者影响可以忽略不计时，物体就可以当作质点，与物体的体积大小无关。
2.【答案】D
【解析】解：A.研究张雨霏的游泳动作时，张雨霏的大小不能忽略，不可将张雨霏视为质点，故A错误；
B.2分05秒57是一段时间，表示时间间隔，故B错误；
C.张雨霏全程运动的位移大小为0米，故C错误；
D.所有运动员位移都为零，平均速度为零，所以张雨霏全程运动的平均速度大小跟对手相等，故D正确。
故选：D。
任何物体，只要物体的形状、大小对研究的问题的影响可以忽略，都可以看作质点；时间间隔是指时间轴上的一段，时刻是指时间轴上的一点；位移是描述物体运动位置变化的物理量，有大小有方向，大小等于初末位置间线段长度，方向由初位置指向末位置；平均速度等于位移与时间的比值。
本题主要考查质点、时间间隔和时刻、位移、平均速度等概念，根据各概念的定义加以区别和理解。
3.【答案】C
【解析】解：将x=10t−2t2和匀变速直线运动的位移—时间公式x=v0t+12at2比对，可得质点沿x轴做直线运动的初速度和加速度分别为
v0=10m/s，a=−4m/s2
质点做匀减速直线运动，故5s末的速度为
vt=v0+at=(10−4×5)m/s=−10m/s
将t=5s代入x=10t−2t2得5s内的位移为x=0，故ABD错误，C正确。
故选：C。
对照匀变速直线运动的位移—时间公式，确定质点的初速度和加速度，再求质点的速度和位移。
解决本题的关键要掌握匀变速直线运动的位移—时间公式和速度—时间公式，采用比对的方法分析。
4.【答案】A
【解析】解：ABD、根据h=12gt2
得三者运动时间之比为 3： 2：1
根据速度—时间公式v=gt
可知三者到达桌面时的速度大小之比是 3： 2：1
若三个小球同时释放，落至桌面的时间之比是 3： 2：1
故A正确，BD错误；
C、b与a开始下落时间差Δt=t1−t2，c与b开始下落时间差Δt1=t2−t1，可知Δt≠Δt1，故C错误。
故选：A。
自由落体运动是初速度为零、加速度为重力加速度的匀加速运动，运动规律：v=gt，12gt2，根据运动规律逐一解答。
本题主要考查对自由落体运动规律的理解与应用。
5.【答案】B
【解析】解：A、若图像为甲、乙的运动轨迹，可知，甲、乙两个物体运动的路程相等，但时间关系不确定，所以无法比较甲、乙的平均速率，故A错误；
B、若y表示速度，x表示时间，则题图为其速度—时间图像，该图像与时间轴围成的面积表示物体的位移，由题图可知，甲的位移方向与正方向相同，其大小为x1=14πa2
乙的位移方向与正方向相反，其大小为x2=14πa2
甲、乙从同一位置出发，所以两者的距离为x=x1+x2=12πa2，故B正确；
C、若y表示加速度，x表示时间，则图像与时间轴围成的面积表示物体速度的变化量，由于甲、乙的运动方向不同，则x=a时甲、乙的速度大小相等，方向不同，即速度不同，故C错误；
D、若y表示位移，x表示时间，由图可知，甲的位移为a，时间为a，则平均速度为v−=xt=aam/s=1m/s。乙的位移为−a，时间为a，则平均速度为v−=x′t=−aam/s=−1m/s，则甲、乙的平均速度不相同，故D错误。
故选：B。
根据运动轨迹不能确定物体的平均速率关系；根据v−t图像与时间轴围成的面积表示物体的位移，来分析B项；根据a−t图像与时间轴围成的面积表示物体速度的变化量，来分析C项；结合平均速度与时间之比分析D项。
解答本题的关键要理解各个图像的物理意义，v−t图像与时间轴围成的面积表示物体的位移，a−t图像与时间轴围成的面积表示物体速度的变化量。
6.【答案】C
【解析】解：设汽车第1s内的位移为x1，第3s内的位移为x3，加速度为a，第1s内的时间为t1，假设第3s内汽车速度没有减到零，则有
x1−x3=2at12
解得：a=3.75m/s2
第1s内位移为8.0m，即
x1=v0t1−12at12
解得：v0=9.875m/s
由于
v0a=x2，根据题意有：(x1+x2)：(x1−x2)=5：3
解得：物体整个运动过程位移大小：x=x1−x2=3v28a，
物体整个运动过程时间：t=t1+t2=3v2a，
若x16m，则0～8s内，两车相遇一次。
8～16s内，甲车的位移为：x甲=4×42m=8m，乙车的位移为：x乙=4×82m=16m
则x乙−x甲=16m−8m=8m50s，故舍去)；
(3)末速度为零的匀减速直线运动可以逆过来看成初速度为零的匀加速直线运动，由位移—时间公式可得：x′=12at22=12m。
答：(1)飞机从跑道上开始减速30s时的速度为30m/s；
(2)从开始减速至位移为1800m时飞机所经历的时间为40s；
(3)飞机停止前4s内滑行的距离为12m。
【解析】(1)由速度—时间公式求解开始减速30s时的速度；
(2)由位移—时间公式求解时间；
(3)末速度为零的匀减速直线运动可以逆过来看成初速度为零的匀加速直线运动，由位移—时间公式求解飞机停止前4s内滑行的距离。
16.【答案】解：(1)设警车在加速阶段的加速度为a1，时间为t1，则有：
v12=2a1x1
v1=a1t1
联立，代入数据解得：a1=8m/s2，t1=5s
(2)对被劫车：
v22=2a2x2
v2=a2t2
联立，代入数据解得：a2=5m/s2，t2=6s
警车加速阶段运动距离：x1=100m
该阶段被劫车的位移x：x2′=12a2(t1−t0)2=12×5×(5−1)2m=40m
则x0≥x1−x2′=100m−40m=60m
两车速度相等时，距离最小，即v1−a1′t1′=v2
得t1′=v1−v2a1′=40−301s=10s
警车位移：x1′=x1+v1×6s+v1t1′−12a1′t1′2=100m+40×6m+40×10m−12×1×102m=690m
被劫车在这段时间内的移动的距离：x2 ″=x2+v2×(t1+6s+t1′−1s−t2)=90m+30×(5+6+10−1−6)m=510m
由题意：x0≤x1′−x2″=690m−510m=180m
综上，警车要在加速阶段之后才追上被劫车，x0的范围应为60m≤x0≤180m
答：(1)警车加速阶段时的加速度为8m/s2，时间为5s；
(2)若警车在加速阶段之后才追上被劫车，x0的范围应为60m≤x0≤180m。
【解析】(1)根据速度位移关系式及速度公式求出警车加速阶段时的加速度和时间；
(2)警车刚好在加速阶段结束时追上被劫车，x0值最小；两车速度相等时距离最小，此时x0值最大。再结合运动学公式及二者位移、速度关系列式求解。
解答本题的关键是能熟练应用运动学公式，再根据警车与被劫车的位移、速度关系列式求解即可。