2023-2024学年辽宁省大连市名校联盟高一（下）月考物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年辽宁省大连市名校联盟高一（下）月考物理试卷（含解析），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。

1.日本福岛核事故已经过去了4549天，人们正在逐渐淡忘这场灾难时，新的危机却在逼近。2023年8月24日13时(北京时间12时)整，福岛第一核电站“经过处理”的核污染水启动排海，经过17分钟，核污染水就经海底隧道流进了太平洋。日本计划今年排放31200吨，整个排海工作预计持续30年。关于本消息中涉及的时间和时刻，属于时刻的是( )
A. 4549天B. 8月24日13时整C. 17分钟D. 30年
2.旋转木马即旋转大平台上有装饰成木马且上下移动的座位供游客乘坐，最早记录的旋转木马出现于拜占庭帝国时期，是儿童最喜欢的游乐项目之一。新马乐园的旋转木马如图所示，在游戏过程中，转动一周的时间为3min，对于旋转木马上的a、b两点，下列说法正确的是( )
A. 任意1.5s内，a点的位移与路程均等大
B. 任意1.5s内，a、b两点的位移均相同
C. 任意3min时间内，a、b两点的平均速度相同
D. 任意3min时间内，a、b两点的平均速率相同
3.甲、乙两质点以相同的速度做匀速直线运动，以二者速度方向为正方向，t=0时刻起，二者的速度发生改变，加速度随时间变化的图线如图所示，两条图线关于a=3m/s2对称，t=3s后两图线平行。下列关于甲、乙两质点运动情况的说法正确的是( )
A. 甲质点做减速运动，乙质点做加速运动
B. 3s内，甲、乙两质点的速度变化量一定等大
C. 3s后，甲质点相对乙质点做匀速直线运动
D. 3s后，甲、乙两质点速度的差值随时间线性变化
4.物体甲的位移—时间图像和物体乙的位移—时间图像分别如图1、2所示，则这两个物体的运动情况是( )
A. 甲在整个6s时间内做往返运动，位移为零
B. 甲在整个6s时间内运动方向一直不变，位移大小为4m
C. 乙在整个6s时间内位移为6m
D. 乙在整个6s时间内运动方向一直不变，位移大小为4m
5.有一段关于飞机、跑车和摩托车比赛的视频，他们在直道上同时从同一起跑线O静止启动。之后每隔相等的时间间隔T便记录一次三者的位置，如图所示。则正确描述这一过程的v−t图像为( )
A. B.
C. D.
6.一课外活动小组的同学研究一辆玩具车的运动情况，玩具车沿直线运动依次经过a、b、c三点，试验过程中发现bc段运动时间为ab段运动时间的一半，玩具车经过ab段的平均速度为10m/s，经过bc段的平均速度为4m/s，已知玩具车做匀变速运动，则玩具车经过a点的速度大小为( )
A. 12m/sB. 13m/sC. 14m/sD. 15 m/s
7.龟兔赛跑的故事中兔子和乌龟运动的位置坐标—时间图像如图所示。由图可知下列说法正确的是( )
A. 兔子和乌龟同时同地出发
B. 乌龟做直线运动，兔子做曲线运动
C. t4时刻前，兔子一直领先乌龟
D. 若兔子在t4时刻开始以t2时刻的速度奔跑，兔子将赢得比赛
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.质点是高中物理阶段接触到的第一个物理模型，下列关于质点的理解和判断正确的是( )
A. 只有当物体的大小和形状可以忽略时，物体才能被看作质点
B. 从描述运动的角度看，只要物体上各点的运动情况完全相同，就可以将整个物体的运动简化成一个点的运动
C. 研究一列火车完全通过百米隧道的时间时，火车可以看作质点
D. 一个物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的
9.一物体做直线运动，在同一坐标系中反映物体运动的加速度和速度随时间变化的图像中，可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10.频闪照相是借助于电子闪光灯的连续闪光，在一个画面上记录物体的连续运动过程，为运动的研究提供了极大的方便。现借助相机的频闪照相功能研究一个可视为质点的小滑块在斜面上的运动，令小滑块以一定的初速度从斜面底端上滑，小滑块向上运动到达最高点G，之后加速下滑至斜面底端，其中上滑过程中频闪相机记录的图片如图(a)所示，下滑过程如图(b)所示，下列说法正确的是( )
A. 上滑过程加速度与下滑过程加速度之比为4：3
B. 经过位置2时速度与经过位置7时速度之比为32：27
C. 回到斜面底端时的速度是经过位置6时的2倍
D. x12：x23：x34=( 3− 2)：( 2−1)：1
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点周期为0.02s的打点计时器记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐。由图可以读出三个计数点1、3、5跟计数点0的距离d1、d3、d5。

(1)读出距离d1=1.20cm，d3= ______cm，d5= ______cm。
(2)小车的加速度大小a= ______m/s2。(计算结果保留2位有效数字)
12.某探究小组的同学利用如图甲所示的装置“探究小车速度随时向变化的规律”，图乙是某次实验获取的一段纸带。请你根据题图回答以下问题：

(1)除了图甲中标出的器材外，还需要______。
A.弹簧测力计
B.刻度尺
C.天平
D.秒表
(2)本次实验选择的打点计时器是图______(填“丙”或“丁”)中的计时器，该计时器的工作电压是______(填“低压交流”或“220V交流”)电。
(3)根据图乙中记录的实验数据，可以推算出此次实验所用的刻度尺是______。
A.毫米刻度尺
B.厘米刻度尺
(4)实验中打点计时器每隔0.02s打一个点，打出的纸带如图乙所示，则可大致判断出小车做______(填“匀速直线”或“匀变速直线运动”)，这是因为______；若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出，则打B点时小车的速度大小是______m/s(计算结果保留2位有效数字)，速度方向是______(填“从A向C”或“从C向A”)。
四、简答题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，一条笔直的公路边每隔d=16m有一棵树，一辆小汽车正在做匀减速运动，车头经过第1棵树时小汽车的速度是v1=16m/s，车头经过第4棵树时小汽车的速度是v4=8m/s，求：
(1)小汽车的加速度大小；
(2)车头经过第5棵树时小汽车的速度。
14.从1988年起陪伴游客24年的深圳欢乐谷的太空梭停止对游客开放，在服役期间的24年里，该太空梭可以在1.8s内将游客带上60m的高空，惊险又刺激。已知该太空梭从地面由静止开始沿竖直方向加速上升，上行的最大速度为40m/s，加速过程与减速过程的加速度等大，运动至60m的顶端时速度恰好为0，求：(结果可保留分数)
(1)太空梭在上升过程的平均速度；
(2)太空梭加速和减速过程中加速度的大小。
15.在一条平直公路的两条紧邻车道上有A、B辆车同向行驶，沿车道建立x轴，t=0时刻，A所处位置为坐标原点，A速度的二次方随其位移的变化图线如图所示，B的位置坐标x随时间t变化的规律为x=160+10t+5t2(t≤2s)，x=140+30t2(t>2s)，两车均可视为质点。求：
(1)A的加速度及初速度的大小；
(2)B在A前方与A拉开的最大距离(结果可保留分数)；
(3)A追及B的时刻。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：4549天、17分钟、30年均为时间段，8月24日13时整为时刻，故ACD错误，B正确。
故选：B。
时间间隔是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点。
本题考查对时间和时刻概念的理解和把握区别的能力．要注意生活中的时间与物理上的时间意义的不同。
2.【答案】C
【解析】解：A、位移是从初始位置指向末位置的有向线段，路程是轨迹线的长度，故任意1.5s内，a点的路程比位移大，故A错误；
B、位移既有大小也有方向，计算时满足平行四边形定则，是矢量，任意1.5s内，因a、b两点的转动半径不同，则位移大小不相等，即位移不相同，故B错误；
C、任意3min时间内，两质点的位移均为0，由平均速度的定义式可知，a、b两点平均速度均为0，故C正确；
D、任意3min时间内，两点经过的路程不同，由平均速率的定义可知，a、b平均速率不相同，故D错误。
故选：C。
位移是指从初位置到末位置的有向线段，路程是轨迹的长度，故从M到N过程中，三个物体的位移相同，但路程不等；
平均速率是路程与时间的比值，而平均速度是位移与时间段的比值。
本题关键要明确平均速度与平均速率的区别，平均速度是位移与时间的比值，是矢量；而平均速率是路程与时间的比值，是标量。
3.【答案】D
【解析】解：A、根据a−t图像可知，甲、乙两质点的加速度均与速度同向，所以二者均做加速运动，故A错误；
B、根据a−t图线与横轴围成的面积表示速度变化量，可知3s内，无法判断二者速度变化量的大小关系，故B错误；
C、3s后，二者加速度的差值一定，但不为零，所以甲质点相对乙质点不是匀速直线运动，故C错误；
D、3s后，二者加速度的差值Δa=a乙−a甲=4m/s2−2m/s2=2m/s2，二者的速度差值每秒增加2m/s，即两质点速度的差值随时间线性变化，故D正确。
故选：D。
根据加速度方向与速度方向的关系判断质点的运动情况。a−t图线与横轴围成的面积代表速度变化量。根据甲、乙的加速度差值分析甲质点相对乙质点做何种运动。
本题考查对加速度—时间图像的理解，要知道a−t图线与横轴围成的面积表示速度变化量。加速度与速度同向时，质点做加速运动。
4.【答案】B
【解析】解：AB、由位移—时间图线的斜率表示速度，纵坐标的变化量表示位移，可知甲在整个t=6s时间内一直沿正方向运动，总位移为：Δx=2m−(−2m)=4m，故A错误，B正确；
CD、由x−t图线的斜率表示速度，斜率正负表示速度的方向，可知，乙在前3s内沿正向运动，后3s内沿负向运动，即做往返运动，总位移为：Δx′=0−0=0，故CD错误。
故选：B。
位移—时间图像的斜率表示速度，斜率正负表示速度的方向；根据初末位置的变化计算物体运动的位移。
本题考查的是位移—时间图像问题，关键要知道位移—时间图线的斜率等于速度，纵坐标表示物体的位置。
5.【答案】B
【解析】解：从同一起跑线O静止启动，0～T时间内，由位移—时间公式得：x=12aT2
由图得：x1则a1v−t图像的斜率表示加速度，则飞机图像的斜率最小，摩托车图像的斜率最大；
达到最大速度后，做匀速直线运动，有x′=vt
由图得，做匀速直线运动时，x1′>x2′>x3
则v1>v2>v3
即飞机的最大速度最大，摩托车的最大速度最小，故B正确，ACD。
故选：B。
根据匀变速直线运动判别式判断三种交通工具加速度的大小，v−t图像的斜率表示加速度；达到最大速度后，做匀速直线运动，根据x=vt比较三种交通工具的最大速度。
本题考查匀变速直线运动和v−t图像，解题关键是掌握匀变速直线运动判别式，知道v−t图像的斜率表示加速度。
6.【答案】C
【解析】解：设玩具车在bc段的运动时间为t，ab段运动时间为2t，
根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，
ab段中间时刻的瞬时速度为v1=10m/s
bc段中间时刻的瞬时速度为v2=4m/s
v1到v2的时间为1.5t，
则小车的加速度大小
a=ΔvΔt=10−41.5t
设a点速度为va，
则va−at=10m/s
代入数据解得va=14m/s
故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据加速度定义计算加速度，根据速度—时间关系式计算速度大小。
本题主要是对匀变速直线运动规律的考查，对于匀变速直线运动规律要求学生一定要掌握住，尤其注意平均速度公式的应用得当，能给解题带来极大的方便。
7.【答案】D
【解析】解：A、x−t图像反映物体的位置随时间的变化规律，根据x−t图像可知，兔子和乌龟同地出发，但兔子要比乌龟晚时间t1出发，故A错误；
B、位移—时间图像描述的是直线运动，可知乌龟与兔子均做直线运动，故B错误；
C、x−t图像的纵坐标表示乌龟和兔子的位置坐标，而两图线的交点表示二者相遇。由图可知，0～t2乌龟领先于兔子，t2～t4兔子领先于乌龟，t4～t6乌龟又领先于兔子，故C错误；
D、根据x−t图线的斜率表示速度，斜率越大，速度越大，可知t2时刻兔子的速度大于乌龟的速度，而t4时刻乌龟和兔子刚好相遇，即从t4时刻开始，兔子和乌龟从同一位置开始奔跑，可知，若兔子在t4时刻开始以t2时刻的速度奔跑，兔子将赢得比赛，故D正确。
故选：D。
通过图像分析兔子和乌龟出发的时刻和位置关系；x−t图像只能描述直线运动的规律。在x−t图像中，两图像的交点表示相遇。根据位置和速度关系判断输赢关系。x−t图线的斜率表示速度。
本题考查x−t图像，要知道在x−t图像中，图线的斜率表示速度，斜率越大，速度越大，两图线的交点表示相遇。
8.【答案】ABD
【解析】解：A、只有当物体的大小和形状可以忽略时，物体才能被看作质点，故A正确；
B、从描述物体运动的角度看，只要物体上各点的运动情况完全相同，就可以将整个物体的运动简化为一个点的运动，故B正确；
C、研究一列火车完全通过百米隧道的时间时，火车的长度不可忽略，所以火车不能看作质点，故C错误；
D、一个物体能否看成质点是由所研究的问题决定的，当物体的大小形状对所研究的问题没有影响时，物体就可以看作质点，故D正确。
故选：ABD。
根据物体可以被看作质点的条件来分析。即当物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计时，物体就可以被看作质点。
本题考查对质点的理解，关键是要抓住物体被看作质点的条件：物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计。
9.【答案】BC
【解析】解：A、由题图A可知，物体的速度保持不变，做匀速直线运动，加速度应为零，故A错误；
B、由题图B可知，速度—时间图像是一条倾斜的直线，斜率为负，表示物体做匀减速直线运动。由加速度—图像可知，加速度方向为负值，且加速度不变，表示物体做匀减速直线运动，故B正确；
C、由题图C中，由加速度—图像可知，加速度方向为正值，且加速度不变，即物体做匀加速直线运动，速度—图像是一条倾斜的直线，斜率为正，表示物体做匀加速直线运动，故C正确；
D、由题图D可知，物体的速度保持不变，物体做匀速直线运动，加速度应为零，故D错误。
故选：BC。
根据v−t图像的斜率表示加速度，分析物体加速度变化情况，即可答题。
解答本题时，在v−t图像中，图线的斜率表示加速度，倾斜的直线表示匀变速直线运动。
10.【答案】BC
【解析】解：A.上滑过程可逆向视为从G点开始初速度为0的匀加速运动，由图可知上滑时间与下滑时间之比为3：4，由位移—时间公式
x=12at2
可知，上滑过程加速度与下滑过程加速度之比a1：a2=16：9，故A错误；
B.经过位置2时的速度，由速度—时间公式
v2=a1×2t
经过位置7时的速度由速度—时间公式
v7=a2×3t
故满足
v2：v7=32：27
故B正确；
C.经过位置6时为最高点至斜面底端的时间中点，时间中点的瞬时速度等于全程的平均速度，故经过位置6时的速度为回到斜面底端时速度的一半，故C正确；
D.由连续相等时间的位移比可知
x12：x23：x34=5：3：1
故D错误。
故选：BC。
本题利用逆向思维法，将减速运动看为初速度为0的匀加速运动，利用位移—时间公式，结合速度—时间公式求解即可。
本题考查匀变速直线运动的规律应用，解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用；注意过程分析和公式的选择。
11.【答案】5.40 12.00 0.60
【解析】解：(1)由毫米刻度尺的分度值为1mm，可知d3=5.40cm，d5=12.00cm。
(2)打点周期为0.02s，小车通过计数点“2”的瞬时速度可用计数点“1”、“3”间的平均速度表示，则
v2=d3−d110T=(5.40−1.20)×
小车通过计数点“4”的瞬间时速
v4=d5−d310T=(12.00−5.40)×
则小加速度大小
a=ΔvΔt=v4−v210T=0.33−
故答案为：(1)5.40；12.00；(2)0.60
(1)刻度尺的读数要在最小刻度1毫米的基础上向下一位估读；
(2)相邻的计数点间有5个时间间隔，每个时间间隔为0.02s，所以相邻计数点间的时间间隔为0.10s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小；根据加速度的定义式解得加速度。
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
12.【答案】B 丁 220V交流 A 匀变速直线运动 在连续相等时间间隔内位移差大致相等，满足Δx=aT2 0.40 从C向A
【解析】解：(1)本实验需要刻度尺测量计数点之间的距离；不需要测量小车的质量和所受重力，因此不需要弹簧测力计和天平；打点计时器本身具有计时功能，因此不需要秒表，故ACD错误，B正确。
故选：B。
(2)由于实验器材中没有低压交流电源，因此本次实验用的是电火花计时器，即图丁的电火花计时器；电火花计时器的工作电压是220V的交流电。
(3)根据题图乙中的数据，可知刻度尺的精确度是毫米，因此刻度尺是毫米刻度尺，故A正确，B错误。
故选：A。
(4)计算出AB、BC、CD、DE、EF、FG相邻两个计数点间的位移差分别是0.77cm、0.81cm、0.79cm、0.81cm、0.82cm；
在误差允许范围内可认为相邻的位移差相等，即小车的运动规律满足Δx=aT2
相邻两计数点的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s
由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得打B点时小车的速度大小是
vB=xAC2T=(3.62+4.39)×10−22×0.1m/s≈0.40m/s
小车做加速运动，先打A点，因此速度方向是从C向A。
故答案为：(1)B；(2)丁；220V交流；(3)A；(4)匀变速直线运动；在连续相等时间间隔内位移差大致相等，满足Δx=aT2；0.40；从C向A。
(1)根据实验原理分析所需实验器材；
(2)由于实验器材中没有低压交流电源，从而确定本次实验用的计时器，再选择工作电压；
(3)根据题图乙中的数据确定精确度，再结合刻度尺的精确度进行分析作答；
(4)根据纸带数据求解相邻计数点之间的位移差，结合匀变速运动的推论进行分析；
根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度求B点的瞬时速度，然后分析纸带的运动方向。
题考查探究小车速度随时间变化规律实验，要掌握实验原理、实验器材、实验步骤、纸带数据处理的方法。
13.【答案】解：(1)选择小车运动方向为正方向，设加速度大小为a，已知位移为x=3×16m=48m，由匀变速直线运动的位移—时间关系得
x=v1t+12(−a)t2①
由速度—时间关系得
v4=v1+(−a)t②
联立①②代入数据解得a=2m/s2
(2)由匀变速直线运动的速度—位移关系得车头从第4棵树到第5颗树满足
v52−v42=2(−a)d
代入数据解得v5=0
答：(1)小汽车的加速度大小为2m/s2；
(2)车头经过第5棵树时小汽车的速度为零。
【解析】根据匀变速直线运动的位移—时间关系、速度—时间关系、速度—位移关系求解。
本题考查匀变速直线运动规律的综合运用，正确分析已知，选择合适的表达式求解是最关键的。
14.【答案】解：(1)根据平均速度的计算公式可知
v−=xt=601.8m/s=1003m/s
(2)设太空梭加速和减速过程中加速度为a，设最大速度为v，则根据v=at′可知太空梭加速和减速过程的时间和位移都相等，则有
x=vt1+2×12vt′
t1+2t′=t
联立解得t′=0.3s，a=4003m/s2
答：(1)太空梭在上升过程的平均速度为1003m/s；
(2)太空梭加速和减速过程中加速度的大小为4003m/s2。
【解析】(1)利用全程的位移和时间求平均速度；
(2)用运动学公式求两个阶段的加速度。
解题的关键是用位移和时间关系的应用，对公式的熟练运用可简化运算量。
15.【答案】解：(1)由运动学公式
v2−vA2=2aAx
变形得
v2=vA2+2aAx
对照图像可知
vA2=22
2aA=342−2236
解得
vA=2m/s，aA=16m/s2
(2)B的位置坐标x随时间变化的规律为
x=160+10t+5t2
可知t=0s时刻，B初始位置为
x0=160m
速度为
vB=10m/s
加速度
aB=10m/s2
当B速度与A相等时，B在A前方与A拉开距离最大，此时
vA+aAt1=vB+aBt1
解得
t1=43s<2s
该过程中A的位移为
xA=vAt1+12aAt12
解得
xA=1529m
B的位移
xB=vBt1+12aBt12
解得
xB=2009m
B在A前方与A拉开的最大距离
d=x0+xB−xA=4963m
(3)两车共速的速度
v共=vA+aAt1=703m/s
设43s后经时间t2后A追及B，这段时间内B的位移
x′B=v共+302×(2−43)+30(t2−2+43)
43s后A的位移
x′A=v共+342×(2−43)+34(t2−2+43)
由题意
x′A−x′B=d
解得
t2=1253s
故A追及B的时刻为
t3=(1253+43)s=43s
答：(1)A的加速度大小为16m/s2，初速度的大小为2m/s；
(2)B在A前方与A拉开的最大距离为4963m；
(3)A追及B的时刻为43s。
【解析】(1)根据速度—位移公式v2−v02=2ax变形得到v2与x的关系式，结合图像的信息求出A的加速度及初速度的大小；
(2)根据B的位置坐标x随时间t变化的规律为x=160+10t+5t2(t≤2s)，确定B的初速度和加速度。当B速度与A相等时，B在A前方与A拉开距离最大，由速度—时间公式和位移—时间公式相结合求解B在A前方与A拉开的最大距离；
(3)A追及B的时刻。
本题关键掌握图像函数关系式的推导及最大距离的条件。