重庆市云阳高级中学2024-2025学年高一上学期第一次月考物理试卷(Word版附解析)
展开考试时间:75分钟 总分:100分
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,每小题3分,共24分。第9~12题有多项符合题目要求,每小题4分,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分,共16分。
1. 2024年8月18日,“蛟龙号”载人潜水器在西太平洋海域顺利完成航次首潜,8月28日,“蛟龙号”载人潜水器完成2024西太平洋国际航次科考第9次下潜作业。下列情况中“蛟龙号”一定可视为质点的是( )
A. 估算下潜总时间时B. 用推进器进行姿态调整时
C. 在海沟中穿越窄缝时D. 科学家在其舱内进行实验时
【答案】A
【解析】
【详解】在所研究的问题中,形状和体积能够被忽略的物体可以被视为质点。
A.估算下潜总时间时,潜水器的形状和体积可以被忽略,则可视为质点,故A正确;
B.用推进器进行姿态调整时,需要观察推进器的姿态,因而不能被视为质点,故B错误;
C.在海沟中穿越窄缝时,对于较窄的缝隙来说,“蛟龙号”的形状和体积不能被忽略,不可视为质点,故C错误;
D.科学家在其舱内进行实验时,不能忽略“蛟龙号”的形状和体积,不能被视为质点,故D错误。
故选A。
2. 小球从离地板5m高处落下,又被地板弹回,在离地板2m高处被接住,则小球通过的路程和位移大小分别是( )
A. 7 m,7 mB. 7 m,3mC. 5m,2mD. 5m,3m
【答案】B
【解析】
【详解】小球从离地板5m高处落下,通过的路程是5m,被地板弹回,在离地板2m高处被接住,通过的路程是2m,则小球通过的路程是7m。起点到终点的线段长度是3m,则位移大小是3m。
故选B。
3. “自由落体”演示实验装置如图所示,当牛顿管被抽成真空后,将其迅速倒置,管内两个轻重不同的物体从顶部下落到底端,下列说法错误的是( )
A. 真空环境是为了排除空气阻力的影响
B. 两物体下落速度的变化相同,与其质量大小无关
C. 重的物体先落到底端
D. 两个物体同时落到底端
【答案】C
【解析】
【详解】A.真空环境是为了排除空气阻力的影响。故A正确,与题意不符;
B.依题意,两物体均做自由落体运动,根据
可知两物体下落速度的变化相同,与其质量大小无关。故B正确,与题意不符;
C.由
解得
可知两物体同时落到底端。故C错误,与题意相符;D正确,与题意不符。
本题选错误的故选C。
4. 如图所示是研究汽车速度变化时所画出的示意图,汽车的初速度为,末速度为,速度的变化量为,加速度为a。下列说法正确的是( )
A. 汽车的速度越大,加速度一定越大
B. 汽车的加速度越大,速度变化量一定越大
C 图甲中汽车做加速运动,其a与方向相同
D. 图乙中汽车做减速运动,其a与方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】A.汽车的速度越大,加速度不一定大,比如汽车以很大的速度匀速运动时,加速度为零,故A错误;
B.汽车的加速度越大,速度变化得越快,但速度变化量不一定越大,故B错误;
C.图甲中汽车做加速运动,其a与方向相同,故C正确;
D.图甲中汽车做减速运动,其a与方向相同,故D错误。
故选C。
5. 物体做匀加速直线运动,到达A点时速度为5m/s,经3s到达B点时的速度为14m/s,再经过4s到达C点,则它到达C点时的速度为( )
A. 23m/sB. 5m/sC. 26m/sD. 10m/s
【答案】C
【解析】
【详解】物体的加速度
a=m/s2=3m/s2
到达C点时的速度
vC=vB+at=14m/s+3m/s2×4s=26m/s
故选C。
6. 某物体做直线运动,其运动的v.图像如图所示。关于该物体动的有关物理量,下列说法正确的是( )
A. 第1s内的加速度为
B. 第2s内和第6s内的加速度相同
C. 0~2s和0~4s内的平均速度大小相等
D. 在0~6s内,物体的位移大小为30m
【答案】D
【解析】
【详解】A.图像的斜率表示加速度,第1s内的加速度为
故A错误;
B.图像的斜率表示加速度,第2s内加速度为
第6s内加速度为
故B错误;
C.图像与横轴围成的面积表示位移,则0~2s和0~4s内的平均速度大小分别为
故C错误;
D.图像与横轴围成的面积表示位移,在0~6s内,物体的位移大小为
故D正确。
故选D。
7. 如图所示,一小球从A点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则xAB∶xBC等于( )
A. 1∶1B. 1∶2
C. 1∶3D. 1∶4
【答案】C
【解析】
【详解】设小球做匀变速直线运动的加速度为,根据运动学公式可得
可得
故选C。
8. 在空中足够高处,由静止释放一金属小球,做自由落体运动,已知它在第1s内的位移大小是4.9m,则它在第4s内的位移大小是( )
A. 24.5mB. 34.3mC. 49mD. 78.4m
【答案】B
【解析】
【详解】根据自由落体运动的特征可知
则第4s内的位移大小是由前4s的位移大小减去前3s位移大小,即
方程联立解得
故选B。
9. 一质点自原点开始在x轴上运动,初速度,加速度,a值不断减小直至为零的过程中,质点的( )
A. 速度不断减小,位移一定减小
B. 速度不断增大,位移一定增大
C. 速度不断增大,当时,速度达到最大
D. 速度不断减小,当时,速度达到最小
【答案】BC
【解析】
【详解】由于初速度,加速度,即速度和加速度同向,不管加速度大小如何变化,速度都是在增加的,当加速度减小时,相同时间内速度的增加量变小,即逐渐增加的慢了;当a=0时,速度达到最大值,此后以该最大速度做匀速直线运动,位移不断增大。
故选BC。
10. 物体从静止开始做直线运动,其s-t图像如图所示,下列说法正确是( )
A. 内物体做匀加速直线运动B. 内物体做匀速直线运动
C. 内物体的速度比内的小D. 物体的加速度比的小
【答案】BC
【解析】
【详解】位移时间图像的斜率表示该时刻的速度,根据图像可知,和内物体都做匀速直线运动,且内物体的速度比内的小,两段时间的加速度都为0。
故选BC。
11. 甲、乙两物体分别从高10m处和高20m处同时静止自由下落,不计空气阻力,下面几种说法中正确的是( )
A. 乙落地速度是甲落地速度的2倍
B. 落地的时间甲是乙的2倍
C. 下落1s时甲的速度与乙的速度相同
D. 乙在最后1s内下落的高度为15m
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据
知,下落的高度之比为1:2,则落地的速度之比为,故A错误;
B.根据
得
下落的高度之比为1:2,则下落的时间之比为,故B错误;
C.根据
知,下落1s时甲乙的速度相同,故C正确;
D.乙下落的时间为
s
乙在最后1s内下落的高度为
m
故D正确。
故选CD。
12. 图为港珠澳大桥上四段110m的等跨钢箱连续梁桥的示意图,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,达到最大速度后做匀速直线运动,已知汽车的加速度大小为,最大速度为,则下列说法正确的是( )
A. 汽车刚达到最大速度时的位置在bc段
B. 该汽车在ac段所用时间比ce段所用时间多4s
C. 汽车通过这四段连续梁桥匀速运动的时间为7s
D. 汽车通过ab段的时间为7s
【答案】ABC
【解析】
【详解】C.速度达到最大值时,设所用时间为,由匀变速直线运动速度与时间关系可知
s
速度达到最大时,位移为
m
则汽车通过这四段连续梁桥匀速运动的时间为
s=7s
故C正确;
A.速度达到最大时,位移为
m
可知速度达到最大时在bc段,故A正确;
B.bc段匀速运动所用时间为
s
ac段所用时间为
ce段匀速运动所用时间为
则
故B正确;
D.根据位移时间的公式有
解得
s
故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、本题共2小题,共16分。其中13题6分,14小题10分。把答案填写在答题卡中的相应位置上。
13. 用如图甲的装置研究自由落体运动规律,已知打点计时器的工作频率为50Hz。
(1)部分实验步骤如下,其中错误是___________
A. 把打点计时器固定在夹板上,让纸带穿过限位孔
B. 重物与纸带相连,使重物停靠在打点计时器附近
C. 放开重物,启动电源
D. 关闭电源,取出纸带
(2)图乙中标出的A、B、C、D、E中相邻两个计数点之间还有4个点未画出,则计数点C对应的瞬时速度大小为___________(计算结果保留三位有效数字)。
(3)根据实验记录的数据计算重物的加速度大小___________(计算结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)C (2)2.18
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.根据打点计时器的使用方法可知,应把打点计时器固定在夹板上,让纸带穿过限位孔,故A正确,不符合题意;
B.重物与纸带相连,使重物停靠在打点计时器附近,可获得更多的点迹,故B正确,不符合题意;
C.实验中,应先接通电源,再释放重物,故C错误,符合题意;
D.测量完毕,关闭电源,取出纸带,故D正确,不符合题意。
故选C。
【小问2详解】
打点计时器的工作频率为50Hz,每隔0.02s打一次点,每相邻两计数点之间还有4个计时点未画出,故
T=0.1s
在匀变速直线运动中,平均速度大小等于中间时刻的瞬时速度大小,有计数点C对应的瞬时速度大小为
【小问3详解】
根据逐差法可知,重物的加速度大小为
14. 用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
主要步骤如下:
a.安装好实验器材。接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次。
b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点,然后每隔0.1s选取一个计数点,如图2中A、B、C、D、E、F……所示。
c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度,分别记作……
d.以速度v纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图3所示。
结合上述实验步骤,请你完成下列问题:
(1)在下列仪器和器材中,还必须使用的有___________。
A. 电压合适的50Hz交流电源B. 电压可调的直流电源
C. 刻度尺D. 秒表
(2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点,请在该图中标出计数点对应的坐标点,并画出v-t图像___________。
(3)根据图像信息,可以推断打点计时器打O点时纸带的速度约___________(保留两位有效数字)。
(4)观察v-t图像,可以判断小车做___________。根据v-t图像计算出小车的加速度___________(保留两位有效数字)。
【答案】(1)AC (2)
(3)0.68 (4) ①. 匀变速直线运动 ②. 0.62
【解析】
【小问1详解】
打点计时器所用电源是50Hz的交流电源,测量各计数点间的距离需要用刻度尺。
故选AC。
【小问2详解】
如图
【小问3详解】
由图线与纵坐标的交点可知小车在O点处的速度大小为0.68m/s;
【小问4详解】
[1]由于图线是一条倾斜的直线,所以在实验误差范围之内,可以认为小车的运动为匀变速直线运动;
[2] 根据图线的斜率可知加速度为
三、本题共4小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。
15. 平静海面上飞机在航母甲板上加速起飞,此过程可视为匀加速直线运动,加速度大小为。已知飞机安全起飞相对海面的速度至少为。假定飞机起飞过程中航母始终保持静止状态。
(1)若飞机的初速度为零,求飞离航母甲板的运动的时间;
(2)若飞机的初速度为零,求航母甲板的最短长度。
【答案】(1)5s (2)200m
【解析】
【小问1详解】
根据速度与时间的公式有
s
【小问2详解】
根据速度—位移公式有
解得
m
16. 如图所示,一辆卡车以20m/s的速度在平直公路上行驶,突然发现前方有一辆小轿车,卡车立即紧急刹车,急刹车时加速度的大小是,假设卡车在紧急刹车过程中做匀减速直线运动。求:
(1)求卡车刹车2s和5s内运动的距离;
(2)若小轿车以10m/s的速度匀速行驶,为避免相撞,卡车开始刹车时,与小轿车的最小距离。
(3)若小轿车以5m/s的速度匀速运动,卡车刹车1s后,小轿车开始以的加速度加速运动,卡车和小车之间的最小安全距离。
【答案】(1)30m,40m (2)10m (3)18.75m
【解析】
【小问1详解】
根据匀变速直线运动规律
可知卡车静止时间为
所以卡车刹车2s距离为
卡车刹车4s距离为
【小问2详解】
若两车恰好不相碰,当卡车减速到与轿车速度相同时,对应卡车开始刹车时与轿车相距的距离最小。设卡车刹车后时间与轿车速度相同,有
得
在内卡车位移
在内轿车位移
最小距离为
【小问3详解】
设卡车刹车后与轿车的速度相同,有
解得
在内卡车位移
在内轿车位移
最小距离为
17. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示,汽车以16m/s的速度行驶,如果过人工收费通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过20s缴费后,再加速至16m/s行驶;如果经过ETC通道,需要在中心线前方12m处减速至6m/s,匀速到达中心线后,再加速至16m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为2m/s2,求
(1)若汽车过人工收费通道,需要在距离中心线多远处开始减速,这段过程经过多长时间
(2)若汽车过ETC通道,需要距离中心线多远处开始减速,这段减速过程经过多长时间
(3)汽车过ETC通道与过人工收费通道相比较,能节省多长时间
【答案】(1),;(2)67m,;(3)
【解析】
【详解】(1)在人工通道减速过程
所以
又因为
所以
(2)在ETC通道匀速行驶区前
所以
距离中心线
55+12=67m
又因为
所以
(3)汽车过人工收费通道,加速过程
所以
所以
加速过程
所以
所以
汽车过ETC通道,匀速过程
加速过程
全程位移
与人工收费通道中128m位移差6m,以16m/s行驶用时
所以走ETC同一段位移总用时
节约
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