四川省成都市树德中学2024-2025学年高一上学期10月月考物理试卷(Word版附解析)
展开1. 2024年9月25日8时44分,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹,其射程约为1.2万公里,创下了全球洲际导弹实际测试中的最远纪录。从导弹发射到消息公布,一共用时79分钟。下列说法正确的是( )
A. 描述导弹的运动轨迹时,只能选取静止的物体为参照物
B. 研究导弹的飞行姿态时,可以将其看作质点
C. “8时44分”是指时刻,“79分钟”是指时间间隔
D. 根据题中信息可以粗略估算出导弹运动的平均速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.参照物可以选运动的物体,故A错误;
B.研究导弹的飞行姿态时,其形状和大小不可忽略,故不可以将其看作质点,故B错误;
C.“8时44分”是指时刻,“79分钟”是指时间间隔,故C正确;
D.根据题中信息可以得出粗略位移与时间,则可估算出导弹运动的平均速度,故D错误。
故选C。
2. 在物理学的发展历程中,科学家们创造了许多研究方法,下列说法错误是( )
A. 根据,当非常小时,可以用表示物体在时刻的瞬时速度,此处采用了极限法
B. 用定义加速度时,采用了比值定义法,因此加速度与速度变化量成正比
C. 推导匀变速直线运动的位移公式时,先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,再将各小段的位移相加得到总位移,这里采用了微元法
D. 伽利略采用推理和实验相结合的方法研究了自由落体运动的规律
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据,当非常小时,可以用表示物体在时刻的瞬时速度,此处采用了极限法,故A正确;
B.用定义加速度时,采用了比值定义法,但是加速度是由物体受力和自身质量决定,所以不能说加速度与速度变化量成正比,故B错误;
C.推导匀变速直线运动的位移公式时,先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,再将各小段的位移相加得到总位移,这里采用了微元法,故C正确;
D.伽利略对自由落体运动的研究用到了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法,故D正确。
本题选说法错误的,故选B。
3. 关于下表描述的几种运动,下列说法正确的是( )
A. 猎豹刚起跑时速度为0,加速度也为0
B. 列车进站做减速运动,加速度一定逐渐减小
C. 列车的平均加速度比猎豹小,列车的速度变化量也比猎豹小
D. 飞机速度最大,速度变化量却最小
【答案】D
【解析】
【详解】A.猎豹起跑时速度0,加速度不为0,故A错误;
B.列车进站时做减速运动,无法判断加速度变化情况,故B错误;
C.列车的平均加速度大小为
猎豹的平均加速度大小为
可见猎豹平均加速度大小大,两者速度变化量大小一样,故C错误;
D.飞机速度最大,速度变化量最小为0,故D错误。
故选D。
4. 一物体做匀变速直线运动,其位移与时间的关系式为,则物体在时的速度大小为( )
A. B. C. 0D.
【答案】A
【解析】
【详解】位移与时间的关系式为
对比
可知,初速度
加速度
时的速度大小为
即速度大小为,负号表示方向与规定的正方向相反。
故选A。
5. 10月7日,成都周边高速公路迎来返程高峰。在某平直路段,甲、乙两车的位置随时间变化的图像如图所示,已知乙车图像上过点的切线与甲车图像平行。下列说法正确的是( )
A. 从0到时间内,甲走过的路程小于乙走过的路程
B. 从0到时间内,甲一直在乙在前面
C. 从0到时间内,甲、乙两车之间的距离先变大后变小
D. 在时刻,甲、乙两车运动的加速度相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.从0到时间内,两车均做单方向直线运动,由于初位置和末位置相同,所以路程相同,故A错误;
B.从0到时间内,甲位置坐标一直大于乙位置坐标,则甲一直在乙在后面,故B错误;
C.由图知,从0到时间内,甲、乙两车之间距离先变大后变小,故C正确;
D.图像斜率代表速度,甲车一直做匀速运动,加速度始终为0,乙车速度不断变化,加速度始终不等于0,故D错误。
故选C。
6. “极限滑草”日益受到青少年的追捧。某同学在滑草斜面上做匀加速直线运动,先后经过三点,已知,段的平均速度为,段的平均速度为。关于该同学的运动,下列说法正确的是( )
A. 通过段与段所用时间之比为
B. 段的速度变化量与段的速度变化量相等
C. 通过点时的速度大小为
D. 通过点时的速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据
可知通过AB段和BC段所用时间比是2:1;故A错误;
B.根据
可知AB段和BC段速度变化量比是2:1,故B错误;
CD.设质点在AB段运动时间为,在BC段运动时间为,由
可得,AB段中间时刻速度
BC段中间时刻速度
设加速度为a,则B点速度为
又
且
联立以上各式可解得
所以
又由
即
解得
故D正确,C错误。
故选D。
7. 一辆汽车因故紧急刹车做匀减速运动直到静止,已知刹车后第1 s内的位移为16 m,第3 s内的位移为1 m,下列说法正确的是( )
A. 汽车的刹车时间一定是3 s
B. 汽车刹车时的初速度为20 m/s
C. 汽车刹车的加速度大小为7.5 m/s2
D. 汽车刹车后第2 s内的位移为3 m
【答案】B
【解析】
【详解】AC.由匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知,第1 s内中间时刻的速度为
假设汽车的运动时间大于等于3 s,则第3 s内的中间时刻的速度为
则匀减速的加速度为
故从0.5 s减速的时间为
则假设不成立,即匀减速的时间小于3 s,故AC错误;
BD.设第3 s内减速运动的时间为t0,加速度为a,汽车刹车的初速度为v0,将刹车过程反向看成初速度为零的匀加速直线运动,有
解得
故B正确,D错误。
故选B。
8. 重庆11中某物理兴趣小组研究某物体做匀变速直线运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 物体在时的速度为
B. 阴影部分的面积表示物体在时间内通过的位移
C. 物体在时刻回到出发点
D. 物体的加速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AD.物体做匀变速运动,根据运动学公式有
整理得
可知图像的斜率为
纵截距为
所以物体的加速度大小为
初速度为b,根据速度时间关系式
代入数据得在时的速度为0,故AD错误;
B.物体初速度为b,在时的速度为0,则为时间内的平均速度,所以时间内物体的位移为
故B错误;
C.物体的加速度大小为
初速度为b,则有
将代入得
即物体在时刻回到出发点,故C正确。
故选C。
二、多项选择题(每小题5分,共20分,每小题给出的四个选项中,有多个符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)
9. 在2024年巴黎奥运会上,十七岁的中国名将全红婵卫冕女子10米跳台冠军,全红婵跳水过程的图像如图所示,以其向上离开跳台作为计时起点,运动过程中将其视为质点,不考虑其在水平方向的运动,下列说法正确的是( )
A. 在时刻运动到最高点
B. 在时间内,加速度先减小后增大
C. 在时间内,平均速度小于
D. 在时间内,平均速度小于
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题意可知,时间内全红婵先离开跳台向上做匀减速运动,在时刻速度减为零,达到最高点,故A正确;
B.图像斜率不变,其加速度不变,故B错误;
C.时刻全红婵做匀变速直线运动,平均速度为
故C错误;
D.在时间内,若为匀变速直线运动,即平均速度为
但实际不是做匀变速直线运动,由可见实际位移要比做匀变速直线运动的要小,所以平均速度小于,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,子弹以速度垂直射入一叠固定在一起的相同木板,穿过第20块木板后速度变为0,总共用时为。把子弹视为质点,且将其在木板中的运动看作匀减速直线运动。下列说法正确的是( )
A. 子弹穿过最后1块木板用时为
B. 子弹穿过前15块木板用时为
C. 子弹穿出第10块木板时的速度为
D. 子弹穿过第1块木板用时为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.子弹做的是匀减速运动,加速度的大小为。整个运动逆向思维可以看成是初速度为0的匀加速直线运动,加速度大小为。通过木板宽度d,2d,3d…,20d,所用的时间之比为
所以子弹穿过最后1块木板用时为,则有
即
故A错误;
B.子弹穿过前15块木板用时为,由比例可知
故
故B正确;
C.子弹穿出第10块木板时的速度为,相当于中间位置的速度,由运动学公式可知
解得
故C错误;
D.子弹穿过第1块木板用时为,则有
解得
故D正确
故选BD。
11. 一辆警车沿平直街道以的速度匀速巡逻,通过点时,发现前方某处有警情,立即前往处理。警车加速度随警车到点的距离变化的关系如图所示,且警车速度为0时刚好到达警情发生处。下列说法正确的是( )
A. 在距离点范围内,警车做匀减速直线运动
B. 警车速度大小再次为时,其到点的距离为
C. 警情发生处到点的距离为
D. 警车距离点时,有最大速度
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由a-x图像可知随着位移增大,加速度逐渐减小,则0~30m内,警车做变加速直线运动,故A错误;
B.由速度位移关系
得
即a-x图像与横轴围成的面积代表,因
则图像面积(图中横轴上下两个三角形面积)等于零时,末速度为10m/s,由图可得位移为60m,故B正确;
C.a-x图像与横轴夹角的正切值
设警情发生处到点的距离为,到达警情发生处速度为0,a-x图像与横轴围成的面积代表,即
解得
故C正确;
D.由a-x图像与横轴围成的面积的意义可知,面积为正的最大时,末速度最大,即在警车距离O点为30m时的速度最大,有
解得
故D错误。
故选BC。
12. 如图所示,长为的金属管从地面以的速率竖直上抛,与此同时,小球在管口正上方距离处开始自由下落,金属管落地前小球从管中穿过。已知重力加速度为,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 落地前,小球相对金属管匀速下落
B. 小球穿过金属管所用的时间等于
C. 若,则小球一定在金属管上升阶段穿过金属管
D. 若,则小球不可能在金属管下降阶段穿过金属管
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.两物体竖直方向加速度相同,所以小球相对管来说在做匀速直线运动,所以小球穿过管所用时间
故A正确,B错误;
C.小球从开始下落到穿过金属管所用时间
金属管上升时间
若小球在管上升阶段穿过管,则
解得
所以当时,小球在管上升阶段穿过管,故C正确;
D.金属管上升的时间
上升的距离
此时小球下降的距离
金属管下降的时间
此时小球下降距离
若小球在管下降阶段穿过管,则
,
即
,
可得
则若,则小球不可能在金属管下降阶段穿过金属管,故D正确。
故选ACD。
三、实验题(本题有2个小题,共14分)
13. 在“探究小车速度随时间变化”的实验中:
(1)某同学选用了电火花打点计时器,下列操作正确的是___________和___________。
A.使用的交流电源
B.释放小车前,小车要停在轨道上靠近打点计时器的一端
C.先接通电源,后释放纸带
D.先释放纸带,后接通电源
(2)实验中,打点计时器所接电源频率为,打出一条纸带,在纸带上选出共5个计数点,相邻两个计数点间有4个点没有画出,各个计数点间的距离如图所示。从纸带数据,可判断小车做加速运动的方向为___________(选填“从到”或“从到”);可求出打下点时小车的速度___________,小车的加速度大小___________。(结果均保留两位有效数字)
(3)若实验时交流电频率是,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值将___________(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)
【答案】(1) ①. B ②. C
(2) ① 从到 ②. 0.13 ③. ;
(3)偏大
【解析】
【小问1详解】
选用了电火花打点计时器,应使用220V交变电流,为了打点稳定,应先开电源再放纸带,且小车从距离打点计时器较近的地方释放,这样可以使纸带打更多的点,充分利用,故AD错误,BC正确。
故选BC。
【小问2详解】
[1][2][3]小车做加速运动,在相同时间间隔的位移应该越来越大,所以小车做加速运动的方向为从到。
由题意,纸带上相邻两点间的时间间隔
由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度得点的瞬时速度,打下点时小车的速度
小车的加速度大小
【小问3详解】
如果交流电的频率为,那么实际打点周期大,而做实验的同学并不知道,由上面求加速度的式子可见加速度的测量值将偏大。
14. 如图所示,是测定气垫导轨上滑块加速度的装置。实验步骤如下:
①在气垫导轨上固定两个光电门,在滑块上安装宽度为的遮光条:
②在光电门一右侧某处静止释放滑块,使其在拉力作用下加速运动:
③利用配套的数字计时器记录遮光条通过第二个光电门的时间,由此计算出滑块通过第二个光电门时的速度;
④测量两个光电门之间的距离;
⑤仅改变光电门二的位置,从同一位置静止释放滑块,重复步骤③④,得到多组对应的和;
⑥作出图像,得到其纵轴截距为,斜率为,据此可求出加速度。
(1)为使速度的测量值更接近瞬时速度,正确的措施是___________和___________。
A.换用宽度更宽的遮光
B.换用宽度更窄的遮光条
C.使滑块的释放点离光电门更近
D.使滑块的释放点离光电门更远
(2)滑块通过光电门一时的速度___________,滑块的加速度大小___________。(均用表示)
【答案】(1) ①. B ②. D
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据速度的定义式
可知遮光条越窄越接近瞬时速度,滑块的释放点即离光电门越远,滑块经过光电门的时间越短,那么遮光条在遮光时间里的平均速度更接近该位置的瞬时速度。
故选BD。
【小问2详解】
[1][2]由匀变速直线运动公式,有
变形得
可见图线的斜率为
纵截距为
所以得
四、计算题(本题有3个小题,共34分。写出必要文字说明与演算步骤,答题规范)
15. 如图所示,木块从光滑斜面上的点以的加速度由静止开始匀加速下滑,与此同时小球在点的正上方距离处开始自由落下,木块途经斜面底端点后,继续在水平面上做匀减速直线运动,在点恰好与自由下落的小球相遇,若斜面段长,水平段长,不计空气阻力,木块经过点前后速度大小不变,重力加速度取,求:
(1)木块经过点时的速度大小;
(2)小球下落到地面的时间和木块运动到点的时间;
(3)与小球相遇时,木块的速度大小。
【答案】(1)
(2),1s
(3)
【解析】
【详解】(1)木块在段,根据速度位移关系式有
解得
(2)对小球,根据位移公式有
解得
木块从到点所用时间为
(3)木块从到点所用时间为
根据平均速度的关系有
解得
16. 一大排量摩托车从甲地静止开始启动,先以的加速度做匀加速直线运动,达到最大限制速度后,匀速行驶了一段距离,然后以的加速度做匀减速直线运动,最后恰好停在乙地。甲、乙两地相距,求:
(1)摩托车匀速行驶的位移;
(2)摩托车运动的总时间
(3)若没有最大速度限制,保持不变,摩托车仍从甲地静止启动,最后停在乙地,所需的最短时间是多少?这种情况下的最大速度又是多少?
【答案】(1)1536m
(2)130s (3)
【解析】
【小问1详解】
加速位移
减速位移
又
联立解得
【小问2详解】
加速时间
减速时间
匀速时间
联立解得
【小问3详解】
如图分析可知,要使时间最短,摩托车应加速到,然后立即减速到终点停止,则有
解得
加速时间
减速时间
最短时间为
【点睛】
17. 一辆公交车在路口等候绿灯,当绿灯亮时,公交车以的加速度由静止开始做匀加速直线运动,此时恰有一名送餐员骑一辆电动车以的速度匀速从旁边超过公交车前端,已知公交车在加速至后做匀速直线运动。求:
(1)公交车追上电动车之前两者间的最大距离;
(2)公交车求追上电动车所需的总时间;
(3)若送餐员在超过公交车前端之后时突然变道驶入机动车道旁若无人地继续匀速行驶,公交车司机见状立即紧急刹车,为了避免突然刹车让乘客有明显不舒服的顿挫感,加速度的大小按如图所示的规律变化(以为新的计时起点)。若刹车结束时恰好不会撞上电动车,求刹车的时间。
【答案】(1);
(2)6.25s; (3)2.5s
【解析】
【详解】(1)速度相等时,距离最大,有
解得
此时公交车的位移大小为
电动车的位移为
两者间的最大距离为
(2)公交车加速至最大速度时,时间为
此时公交车的位移大小为
电动车的位移大小为
公交车在电动车后方的距离
假设还需要时间追上电动车,则
解得
追上电动车的总时间为
(3)由(2)可知,,公交车速度达到最大,两车距离
分析可知两者共速时刚好追上,有
公交车的速度随时间变化如下图所示,根据对称性可做辅助线如下图所示。
求得公交车的位移为
又
联立解得
运动类型
初速度
运动时间
末速度
猎豹加速起跑
0
2
20
列车减速进站
20
100
0
飞机匀速飞行
500
10
500
四川省成都市石室中学2024-2025学年高一上学期10月月考物理试卷(Word版附解析): 这是一份四川省成都市石室中学2024-2025学年高一上学期10月月考物理试卷(Word版附解析),文件包含四川省成都市石室中学2024-2025学年高一上学期10月月考物理试卷Word版含解析docx、四川省成都市石室中学2024-2025学年高一上学期10月月考物理试卷Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共31页, 欢迎下载使用。
四川省成都市石室中学2024-2025学年高二上学期10月考试物理试卷(Word版附解析): 这是一份四川省成都市石室中学2024-2025学年高二上学期10月考试物理试卷(Word版附解析),文件包含四川省成都市石室中学2024-2025学年高二上学期10月考试物理试卷Word版含解析docx、四川省成都市石室中学2024-2025学年高二上学期10月考试物理试卷Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共28页, 欢迎下载使用。
四川省成都市第七中学2024-2025学年高一上学期10月月考物理试卷(Word版附解析): 这是一份四川省成都市第七中学2024-2025学年高一上学期10月月考物理试卷(Word版附解析),文件包含四川省成都市第七中学2024-2025学年高一上学期10月月考物理试题Word版含解析docx、四川省成都市第七中学2024-2025学年高一上学期10月月考物理试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共27页, 欢迎下载使用。