安徽省县中联盟2024-2025学年高一上学期10月联考物理试题(解析版)
展开一、单项选择题∶本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 长三角城际轨道交通网骨干线路宣绩高铁于2024年8月29日起进入试运营阶段,全线开通运营进入倒计时。以下描述动车组运动状态的物理量属于矢量的是( )
A. 质量B. 路程C. 速率D. 加速度
【答案】D
【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量,加速度是矢量,而时间、路程、速率只有大小没有方向,是标量。
故选D。
2. 在巴黎第33届奥林匹克运动会女子20公里竞走项目中,我国选手杨家玉以1小时25分54秒的成绩夺得金牌。杨家玉某段路程中轨迹如图所示,其中段为曲线,做减速运动,段为直线,做加速运动。下列说法正确的是( )
A. “20公里”指位移,“1小时25分54秒”指时刻
B. 研究杨家玉全程20公里运动轨迹时不可以把她视为质点
C. 杨家玉从到位移的方向与平均速度的方向相同
D. 杨家玉从到运动的位移大小等于其前进的路程
【答案】C
【解析】A.题中的“20公里”指路程,“1小时25分54秒”指时间间隔,故A 错误;
B.研究运动员的运动轨迹时,运动员本身的大小和形状可以忽略,对研究问题没有影响,可以看成质点,故B错误;
C.根据可知杨家玉从到位移的方向与平均速度的方向相同,故C正确;
D.由于不在一条直线上,所以杨家玉从到运动的位移大小小于其前进的路程,故D错误。
故选C。
3. 某航母舰载机在静止的航母甲板上着舰,此时若飞机尾部挂钩能够顺利勾住舰面上的拦阻索,飞机就会沿直线做减速运动,其加速度逐渐增大。下列各图像能正确反映其速度v随时间变化关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】图像中用速度的正负表示速度的方向(与规定正方向相同或相反),图像的斜率大小表示加速度大小,斜率正负表示加速度方向,本题中加速度逐渐增大,速度减小,故A正确,BCD错误。
故选A。
4. 足球被称为“世界第一运动”,假设足球比赛中球以的速度飞来,运动员将它以的速度反向踢回,踢球时间为0.24s。以球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的平均加速度是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】以球飞来的方向为正方向,则初速度,末速度。足球在这段时间内的平均加速度
C正确。故选C。
5. 一个物体以初速度开始做匀加速直线运动,前4s内的平均速度为,前8s内的平均速度为,则初速度的大小为( )
A. 0B.
C. D.
【答案】B
【解析】前4s内的平均速度为,则2s末的瞬时速度为
前8s内的平均速度为,则4s末的瞬时速度为
加速度为
由,解得初速度大小为
故选B。
6. 如图所示,是某平直道路上间距均为25m的路灯,轿车从第1个路灯由静止开始启动,经过20s正好到达第5个路灯。若将轿车视为质点,轿车做匀加速直线运动,则轿车过第2个路灯时的速度大小是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知,轿车做初速度是零的匀加速直线运动,根据匀变速直线运动的推论可知,做初速度是零的匀加速直线运动的物体,由在第1s内、第2s内、第3s内、第内的位移之比为的规律,可知轿车行驶第一个25m和行驶接下来3个25m共用的时间相同,所以过第2个路灯时的速度大小等于行驶这100m的平均速度。若恰好20s行驶完这100m,则平均速度大小为,所以轿车过第2个路灯时的速度大小是。
故选A。
7. 甲、乙两物体沿同一直线运动,运动过程中的(位移-时间)图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 时甲物体的运动方向发生改变
B. 内乙物体的速度逐渐减小
C. 内两物体的平均速度大小相等
D. 内某时刻两物体的速度大小相等
【答案】D
【解析】A.图像的斜率表示速度,斜率的正负表示速度的方向,所以甲物体的运动方向不变,A错误;
B.图线斜率的绝对值表示速度大小,由题图可知,内乙物体的速度大小不变,B错误;
C.由题图可知,内甲物体的位移大于乙物体的位移,由公式
可知,甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度,C错误;
D.内存在某时刻两图线斜率的绝对值相等,则存在某时刻两物体的速度大小相等,D正确。
故选D。
8. 新能源汽车快速发展正在给全球带来新机遇。一辆新能源汽车在平直公路上做刹车测试,时刻起开始刹车,刹车过程做匀减速直线运动,其位移大小与速度大小的关系为,则汽车时速度大小及刹车过程的时间分别为( )
A. 4sB. 2.5s
C. 3sD. 2.5s
【答案】B
【解析】由匀变速直线运动位移与速度关系式,可得
类比
可得,即刹车过程汽车的初速度大小为,加速度大小为;由速度时间公式,则有刹车过程持续的时间为
故选B。
二、多项选择题∶本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 2024年9月10日13时,中国国际航空股份有限公司(以下简称“国航”)CA1523航班从北京首都国际机场飞抵上海虹桥机场,标志着国航首架C919飞机成功首航,正式投入运营。C919飞机飞行过程中( )
A. 速度越大,其加速度一定越大
B. 速度变化量越大,加速度一定越大
C. 加速度不变,其速度可能减小
D. 加速度越大,则速度一定变化快
【答案】CD
【解析】A.加速度与速度没有直接关系,物体的速度越大,其加速度不一定越大,如速度很大做匀速运动的飞机,加速度为零,故A错误;
B.加速度的大小与速度变化量无必然联系,故B错误;
C.巡航舰的加速度不变,若加速度方向与速度方向相反,则速度减小,故C正确;
D.加速度是描述速度变化越快慢的物理量,加速度大,速度变化越快,故D正确。
故选CD。
10. 甲、乙两物体时刻起从同一起点在同一直线上运动,其速度与位移变化关系可用如图所示图像表示,甲的图像为平行于轴的直线,乙的图像为过原点的抛物线,两图像交点A的坐标如图所示,下列说法错误的是( )
A. 乙物体在4m处的加速度大小为
B. 甲、乙两物体在4s时速度相同
C. 甲、乙两物体在4s时再次相遇
D. 甲、乙两物体在距坐标原点8m处相遇
【答案】ABD
【解析】A.由速度位移关系公式和题图可得,乙物体在4m处的加速度大小为
A错误,符合题意;
B.由速度时间公式可得,乙物体在4s时的速度为
甲物体在时的速度为,故二者速度不同,B错误,符合题意;
C.由题意可知,甲、乙两物体再次相遇时位移相同,则有
解得
C正确,不符合题意;
D.甲、乙两物体相遇处距坐标原点的距离为
D错误,符合题意。
故选ABD。
三、非选择题∶本题共5小题,共58分。
11. 如图所示,当滑块通过光电门时,光电计时器记录了遮光条通过光电门的时间,已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4mm,遮光条经过光电门的遮光时间为0.04s。
(1)滑块经过光电门时的速度大小为____________;
(2)为使更接近瞬时速度,下列一定正确的措施是____________(填标号)。
A. 换用更窄的遮光条
B. 换用更宽的遮光条
C. 改变滑块的释放点
【答案】(1)
(2)A
【解析】
【小问1解析】
滑块经过光电门时的速度大小为
【小问2解析】
AB.瞬时速度表示运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)速度,当时,可看成物体的瞬时速度,小,也相应会减小,更接近瞬时速度,故A正确,B错误;
C.滑块释放点改变,不影响瞬时速度测量,故C错误。
故选A。
12. 某同学用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。
(1)若其选用的打点计时器利用振针和复写纸实现在纸带上打点,则应按____________(填“甲”“乙”或“丙”)图中的方法连接电源;
(2)若按正确的操作,打出如下图所示的一条纸带,为依次选取的计数点,每两个相邻计数点之间还有4个点没有画出,相邻两计数点间的距离已在图中标出,打点计时器所用的电源频率为50Hz,则打点计时器打下点时小车的瞬时速度大小_____ (结果保留两位有效数字);
(3)如果当时电网中交变电流的频率是,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的系统误差将使速度的测量值比实际值偏____________(填“大”或“小”)。
【答案】(1)甲 (2)0.49
(3)大
【解析】
【小问1解析】
选用的打点计时器利用振针和复写纸实现在纸带上打点,则应选用电磁打点计时器,选用8V以下的交流电;故A正确,BC错误。
故选A。
【小问2解析】
相邻两计数点间的时间间隔为
打点计时器打下计数点时,小车的瞬时速度
【小问3解析】
根据速度公式,如果打点频率变小,则打点周期变大,两点间的实际时间大于0.02s,测量仍按原来的时间0.02s计算,则测量时间比真实时间小,导致速度的测量值偏大。
13. 一辆汽车(可视为质点)从静止开始在平直公路上做直线运动,加速度随时间变化规律的图像(图像)如图所示。
(1)求汽车10s末和第40s末的速度大小;
(2)画出内汽车的图像并求汽车在内位移的大小。
【答案】(1),
(2),
【解析】
【小问1解析】
由图像可得10s末的速度为
40s末的速度为
【小问2解析】
画出内汽车的图像如图所示
图线围成的面积为汽车位移的大小,由图线可知40s末汽车位移最大,位移的大小为
14. 如图所示,光滑斜面底端有一垂直斜面的挡板,从斜面底端沿斜面向上建立轴,小球(视为质点)从位置以的初速度沿斜面向上做匀变速直线运动,加速度大小为。设斜面足够长,小球碰到挡板时立即静止。求:
(1)小球从开始运动到静止时的位移大小;
(2)小球运动到最高处时的值和运动时间;
(3)小球运动到位置时,速度的大小和方向。
【答案】(1)1m (2),
(3),小球在达到最高点前,到时速度方向为沿轴正方向;小球经过最高处后往下运动,到时速度方向沿轴负方向
【解析】
【小问1解析】
小球初始位置,静止时x=0,则位移大小为1m,方向为沿轴负方向。
【小问2解析】
根据速度位移公式可得
小球能运动到最高处的位移为
则位置坐标为
由速度时间公式可得运动时间为
【小问3解析】
小球运动到位置时,根据速度位移公式可得
其中
代入数据解得
有两种情况,第一种情况是小球在达到最高点前,到时速度方向为沿轴正方向,第二种情况是小球经过最高处后往下运动,到时速度方向沿轴负方向。
15. 水平公路上甲、乙两车在不同车道上沿直线同向行驶,甲车在前,乙车在后,两车均可看作质点,甲车的速度大小,乙车的速度大小,当甲、乙两车相距时,甲车因前方突发情况紧急刹车做加速度大小的匀减速直线运动,从刹车时开始计时。求∶
(1)从甲车刹车时开始到两车速度相等时,经过的时间;
(2)乙车追上甲车之前,两车在运动方向上相距的最大距离;
(3)从甲车开始减速到两车并排所用时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1解析】
设经过时间两者速度相等,由
解得从甲车刹车时开始到两车速度相等时,经过的时间
【小问2解析】
当两车速度相等时,两者的距离最大;在时间内甲车位移为
乙车位移为
两车并排之前,两者在运动方向上的最远距离
【小问3解析】
设经过时间甲车停下来,根据运动学公式可得
在时间内,甲车位移
乙车的位移为
说明甲车速度减小到零时,甲、乙两车还相距48m,到两车并排乙车再运动的时间为
所以从甲车开始减速到两车并排行驶所用时间
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