大理州民族中学2023-2024学年上学期
高一物理10月份月考试卷
时间:90分钟 满分:100分
一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分。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,第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1.关于矢量和标量的说法中正确的是( )
A.甲、乙发生位移分别为、,则甲的位移大
B.平均速度、速度变化量、重力、加速度都是矢量
C.在直线运动中,位移的大小等于路程
D.标量和矢量遵从相同的运算法则
2.下列关于比赛项目的描述正确的是( )
A.铅球比赛中,研究运动员的推球技术要领时,可以把运动员当成“质点”处理
B.小郑同学的100m比赛成绩是13.3s,“13.3s”指的是“时刻”
C.小李同学的铅球成绩是20.8m,“20.8m”指的是铅球在空中运动的路程
D.在400米比赛中,处在第1跑道的同学正好跑了完整一圈的成绩是50.0s,则他在该过程的平均速度为0
3.一个做匀变速直线运动的物体,在某时刻的速度为5m/s,而其加速度为-3m/s2,这表示此时( )
A.物体的加速度方向一定与速度方向相反,而速度在减小
B.物体的加速度方向可能与速度方向相同,而速度在增大
C.物体的加速度方向一定与速度方向相反,而速度在增大
D.物体的加速度方向一定与速度方向相同,而速度在减小
4.某人用打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验,利用打出的一条纸带画出了小车速度随时间变化的图象,如图所示,下列说法正确的是
A.当电源频率为50Hz时,打点计时器每隔秒打一个点
B.小车做匀速直线运动
C.小车在秒时的速度大小是
D.小车的加速度大小为
5.A、B、C三点在同一直线上,一个物体自A点从静止开始做匀加速直线运动,经过B点时的速度为v,到C点时的速度为2v,则AB与BC两段距离大小之比是( )
A.1:4 B.1:3
C.1:2 D.1:1
6.一质点始终向着一个方向做直线运动,在前时间内平均速度为,后时间内平均速度为,则物体在时间内的平均速度大小为( )
A. B.
C. D.
7.四辆小车从同一地点向同一方向运动,它们的位移x、速度v随时间t变化的情况分别如图所示,下列说法正确的是( )
A.在时间内,乙车的速度始终比甲车的速度大
B.在时间内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度
C.在时间内,丙、丁两车在时刻相距最远
D.在时间内,丁车的加速度始终比丙车的加速度大
8.跳伞运动员从高空悬停的直升机跳下,运动员沿竖直方向运动,其图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.从末开始运动员处于静止状态
B.运动员在内的平均速度大小大于
C.末运动员的速度方向改变
D.内运动员做加速度逐渐增大的减速运动
9.某质点做直线运动,速度随时间变化的关系式为,则下列对这个质点的运动的描述中,正确的是( )
A.初速度为4m/s
B.初速度为0
C.3s末的瞬时速度为10m/s
D.加速度为4m/s2
10.汽车以10m/s的速度开始刹车,刹车中加速度大小为2m/s2。关于汽车的运动情况,下列说法正确的是( )
A.刹车后6s末的速度为2 m/s
B.刹车后6s内的位移为25 m
C.刹车中整个位移中点的速度为 m/s
D.停止前第3s、第2s、最后1s的位移之比为1:3:5
11.以30m/s的初速度从地面竖直向上抛出一个小球,不计空气阻力,g=10m/s2,以下判断正确的( )
A.小球到达最大高度时的速度为0
B.小球到达最大高度时的加速度为0
C.小球上升的最大高度为45m
D.小球从抛出到落地所用的时间为3s
12.如图所示,一个滑块从固定斜面顶端A由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动到达底端C,已知,则下列说法正确的是( )
A.滑块到达B、C两点的速度之比为
B.滑块到达B、C两点的速度之比为
C.滑块通过AB、BC两段的时间之比为
D.滑块通过AB、BC两段的时间之比为
二、实验题(每空2分,满分16分)
13.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为2.0cm的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.20s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.10s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt=4.0s。试计算:滑块经过第一个光电门时的速度大小v1= m/s;经过第二个光电门时的速度大小v2= m/s,在下滑过程中,滑块的加速度大小a= m/s2。(计算结果均保留两位有效数字)
14.某同学仿照“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验,利用如图所示的装置测量重物做自由落体运动的加速度。
(1)对该实验装置及其操作的要求,下列说法正确的是 ;
A.电磁打点计时器应接交流电源
B.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上
C.重物最好选用密度较小的材料,如泡沫塑料
D.开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止
E.操作时,应先放开纸带后接通电源
F.为了减小误差,应重复多次实验,在打出的纸带中挑选出几条点迹清晰且距离适中的进行数据处理
G.为了便于测量,一定要找到打点计时器打下的第一个点,并选取其以后各连续的点作为计数点
(2)如图是某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带。把开头几个模糊不清的点去掉,以较清晰的某一个点作为计数点A,依次标记为点B、C、D、E、F,相邻两个计数点时间间隔T=0.02s。测量出各点间的距离已标在纸带上。求打点计数器打出E点时重物的速度为 m/s,物体做自由落体运动的加速度的值为 m/s2;(本题计算结果保留2位有效数字)
(3)若实际电源频率大于50Hz,测得E点速度 (选填“偏大”“偏小”);
(4)求出的加速度一般比9.8m/s2小,其原因是因为 。
三、计算题(满分36分,特别注意:17和18为选考题,考生选择其中一题作答。)
15.(12分)电动玩具小车在水平地面上由静止开始做初速度为零的匀加速直线运动,已知第6s末的速度大小为3m/s,求:
(1)小车的加速度大小;
(2)小车开始运动后前6s内的位移大小;
(3)小车在4s~6s内的平均速度大小。
16.(12分)国庆节前夕,驻蒲某部跳伞兵做低空跳伞训练,当飞机离地面224m悬停时,伞兵离开飞机先做自由落体运动,自由落体运动了125m后,立即打开降落伞展伞,展伞后伞兵匀减速下降。为了安全,伞兵落地速度刚好为5 m /s,(g=10 m /s2)求:
(1)伞兵刚展伞时的速度大小;
(2)伞兵展伞后匀减速下降的加速度;
(3)伞兵离开飞机后在空中下落的总时间。
17.(12分)超载和超速是造成交通事故的隐患之一,有一辆值勤的警车停在公路边,交警突然发现从他旁边20m/s的速度匀速行驶的货车严重超载,他决定前去追赶,经过4s后发动警车,以a=2.5m/s2加速度做匀加速运动,求:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)若警车的最大速度是25m/s,试判断当警车达到最大速度时是否追上货车?(写出必要的判断过程)
(3)在(2)的条件下计算,警车发动后要多长时间才能追上货车?
18.(12分)某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车,轿车速度为v1=40m/s,货车的速度为v2=24m/s,轿车在与货车相距x0=31m时才发现前方有货车,若此时轿车立即刹车,则轿车要经过200m才停下来,运动过程中两车均可视为质点。
(1)若轿车刹车后货车继续以v2=24m/s的速度匀速行驶,通过计算分析两车是否会相撞?
(2)若轿车在刹车的同时给货车发信号,货车司机经t2=2.5s收到信号并立即以加速度大小a2=2m/s2匀加速前进,通过计算分析两车是否会相撞?若不相撞,在轿车给货车发出信号后多长时间两车相距最近,最近距离为多少米?大理州民族中学2023-2024学年上学期
高一物理10月份月考参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
B D A C B C C B AC BC AC BD
1.B
【详解】A.甲、乙发生位移分别为5m、-10m,位移的大小分别是5m和10m,则乙的位移大,A错误;
B.平均速度、速度变化量、加速度和重力既有大小又有方向,都是矢量,B正确;
C.只有在单向直线运动中,位移的大小才等于路程,C错误;
D.标量遵从算术法则,矢量遵从平行四边形法则,D错误。
故选B。
2.D
【详解】A.研究运动员的推球技术要领时,不能忽略运动员的肢体的形状,此时不能看作质点,故A错误;
B.100m比赛的成绩即跑完100m所用时间是13.3s,为一个过程,所以其13.3s指的是时间,B错误;
C.铅球运动轨迹为曲线,李晨同学的铅球成绩为20.8m,其20.8 m为铅球在地面上的直线距离,不是路程,C错误;
D.处于第1跑道的同学正好跑了完整一圈时,400m比赛的位移是0,平均速度是位移与时间的比值,故此过程平均速度为零,D正确。
故选D。
3.A
【详解】因为速度为正值,加速度为负值,可知速度与加速度方向相反,物体做减速运动,速度在减小;
A.与分析相符,故A正确;
B.与分析不符,故B错误;
C.与分析不符,故C错误;
D.与分析不符,故D错误;
故选A。
4.C
【详解】由于电源频率为时,打点计时器每隔秒打一个点,故A错误;据图象知,小车做匀加速直线运动,在时的速度大小是,直线的斜率为,故BD错误,C正确.
【点睛】据打点计时器的频率,可知周期;据图象判断小车做匀加速直线运动,斜率表示加速度.
5.B
【详解】ABCD.对AB过程,由匀变速直线运动的速度与位移的关系式可得
解得
对BC过程可得
解得
所以AB与BC的位移大小之比为,故选ACD错误,B正确。
故选B。
6.C
【详解】物体在时间内的平均速度大小为
故选C。
7.C
【详解】A.x-t图线的斜率表示速度,在时间内,乙的速度先大于甲的速度,后小于甲的速度,A错误;
B.在时间内,甲、乙的位移相等,故平均速度相等,B错误;
C.在时间内,丁在前且速度大于丙的速度,故两者距离不断增大,在时刻丙、丁两车相距最远,C正确;
D.在时间内,由v-t图像可知,丁车的加速度先大于丙车的加速度,后小于丙车的加速度,D错误。
故选C。
8.B
【详解】A.从末开始运动员处于匀速直线运动状态,选项A错误;
B.若运动员在0-10s内做匀变速直线运动,则平均速度
运动员在0~10s内的位移大于匀加速直线运动到20m/s的位移,所以平均速度大于10m/s。故B正确;
C.在整个过程中,速度都是正值,运动员的速度方向未改变。故C错误;
D.10~15 s内图线的斜率逐渐减小,则加速度逐渐减小,运动员做加速度逐渐减小的减速运动。故D错误;
故选B。
9.AC
【详解】根据
对比
可知该质点的初速度和加速度分别为
,
3s末的瞬时速度为
故选AC。
10.BC
【详解】A.汽车速度减为零所需时间
所以刹车后6s末的速度为0,A错误;
B.刹车后6s内的位移跟5s内位移相同
B正确;
C.刹车到整个位移的中点的位移为,根据
代入数据解得
m/s
故C正确;
D.初速度为零的匀加速直线运动连续相等时间间隔的位移之比为1:3:5……,所以停止前第3s、第2s、最后1s的位移之比为5:3:1,D错误。
故选BC。
11.AC
【详解】AB.竖直上抛的小球,不计阻力时只受到自身重力作用,为匀减速,加速度,小球上升到最高点时,速度为0,最高点时依然受重力作用,加速度,选项A正确,B错误;
C.上升过程根据匀变速直线运动规律有
解得
选项C正确;
D.上升过程运动时间
则小球从抛出到落地所用的时间为6s,选项D错误。
故选AC。
12.BD
【详解】AB.由题意可知滑块做匀加速直线运动设其加速度为a,在AB段有
在AC段有
由题意可知
综上所述有
故A错误,B正确;
CD.滑块到达B点的时间为,由题意可知AB段时间为有
滑块到达C点的时间为
由题意可知BC段时间为
滑块通过AB、BC两段的时间之比为或者
故C错误,D正确。
故选BD。
13. 0.10 0.20 0.025
【详解】[1]滑块经过第一个光电门时的速度大小
[2]经过第二个光电门时的速度大小
[3]在下滑过程中,滑块的加速度大小
14. ABDF 0.77 9.6 偏小 重物下落时受阻力作用
【详解】(1)[1]A.电磁打点计时器应接交流电源,A正确;
B.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上,以减小与纸带的摩擦力,B正确;
C.重物最好选用密度较大的材料,以减小相对阻力影响,C错误;
D.开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止,D正确;
E.操作时,应先接通电源后放开纸带,E错误;
F.为了减小误差,应重复多次实验,选出几条点迹清晰距离适中的进行试验,分别对比结果在结果区别不大的情况下取平均值,而如果点迹最清晰的误差较大则需要舍去,选项F正确;
G.为了便于测量,要找到打点计时器打下的比较清晰的点,并选取其以后各连续的点作为计数点,G错误。
故选ABDF。
(2)[2]根据匀变速直线运动的规律可知,打点计数器打出E点时重物的速度为
[3]物体做自由落体运动的加速度的值约为
(3)[4]若实际电源频率大于50Hz,则打点周期偏小,若计算时仍用0.02s计算,则测得E点速度偏小;
(4)[5]求出的加速度一般比9.8m/s2小,其原因是因为重物下落时受阻力作用。
15.(1)0.5m/s2;(2)9m;(3)2.5m/s
【详解】(1)根据匀加速直线运动的速度公式可得小车的加速度为
(2)根据位移时间公式可得小车开始运动后前6s内的位移大小为
(3)小车在前4s内的位移大小
解得
故小车在4s~6s内的平均速度大小
解得
16.(1);(2);(3)
【详解】(1)根据运动学公式,有
代入数据,得
(2)伞兵展伞后做匀减速直线运动,有
代入数据,得
(3)自由落体运动的时间为
匀减速直线运动的时间为
总时间为
17.(1)160m;(2)见解析;(3)41.0s
【详解】(1)设警车最大速度为v,货车速度为v1,警车加速t1时间,两车速度相等此时相距最远,由
v1-v0=at1t1==8s①
货车位移
②
警车位移
x警=v1t1=×20×8m=80m③
所以两车间的最大距离
Δx=x货-x警=160m④
(2)当警车达最大速度时,加速时间
t2==s=10s⑤
这段时间货车位移
⑥
警车位移
x2=vt2=×25×10m=125m⑦
因为
x1>x2
故此时警车尚未赶上货车,且此时两车距离
Δx′=x1-x2=155m
(3)警车达到最大速度后做匀速运动,设再经过Δt时间追赶上货车,则
vΔt=Δx′+v1Δt
所以警车发动后要经过
t=t2+Δt=41.0s
才能追上货车。
18.(1)会相撞;(2)两车不会相撞;在轿车给货车发出信号后3.5s两车相距最近,最近距离为0.5m
【分析】(1)匀减速追赶匀速,把握住速度相等时距离最小,是撞上与撞不上的临界条件,按照速度相等分别求出两车的位移比较即可。
(2)两车的速度相等是临界条件,分别将两车的位移求解出来,第二次前车的运动状态与第一次不一样,先匀速后加速,比较这两个位移之间的关系即可。
【详解】(1)对轿车刹车的过程,有
解得轿车刹车过程的加速度大小
当两车的速度相等时,即
解得
轿车行驶的距离
货车行驶的距离
因
所以两车会相撞。
(2)假设从轿车开始刹车经过时间t,两车速度相等,即
代入数据解得
轿车行驶的距离
货车行驶的距离
代入数据解得
,
因
所以两车不会相撞,即在轿车给货车发出信号后3.5s两车相距最近,最近距离为
【点睛】分析问题时,一定要养成画草图分析问题的良好习惯.解题的基本思路是:①分别对两物体进行研究;②画出运动过程示意图;③列出位移方程④找出时间关系,速度关系⑤解出结果,必要时进行讨论。