湖南省长沙市2024-2025学年高一上学期第一次月考物理试卷含答案
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长沙市2024-2025学年度高一第一学期第一次阶段性检测
物理(答案在最后)
时量:75分钟
满分:100分
一、单项选择题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分。
在每小题给出的选项中只有一
个选项符合题意)
1.下列几组物理量中,全部为矢量的一组是()
A.位移、时间、速度
B.速度、速率、加速度
C.加速度、位移、速度
D.路程、时间、位移【答案】C 【解析】
【详解】A .位移、速度是矢量,而时间是标量,故A 错误;B .速度和加速度是矢量,而速率是速度的大小,是标量,故B 错误;C .加速度、位移和速度都是矢量,故C 正确;
D .路程、时间都只有大小没有方向,是标量,位移是矢量,故D 错误。
故选C 。
2.关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是()
A.物体运动的加速度越大,其速度变化一定越快
B.物体运动的速度增大时,加速度一定增大
C.物体运动的速度变化量越大,加速度一定越大
D.物体运动的速度大小不变时,加速度不变【答案】A 【解析】
【详解】A .加速度反应速度变化的快慢,故物体运动的加速度越大,其速度变化一定越快,故A 正确;B .物体运动的速度增大,说明加速度方向与速度方向相同,但加速度的大小不一定增大,可能不变,也可能减小,故B 错误;C .根据加速度定义式
v a t
∆=
∆可知物体运动的速度变化量越大,加速度不一定越大,还要看时间t ∆,故C 错误;
D .当物体做匀速圆周运动时,速度大小不变,合外力大小不为零,方向时刻在变化,则加速度大小不为零,方向时刻在变化,故D 错误。
故选A 。
3.如图所示为甲、乙两质点同时沿同一直线运动的位移—时间图像。
关于两质点的运动情况,下列说法正确的是(
)
A.在00~t 时间内,乙的速度一直增大
B.在00~t 时间内,甲、乙的运动方向相反
C.在00~2t 时间内,甲的速度一直在减小
D.在00~2t 时间内,甲、乙发生的位移相同
【答案】B 【解析】
【详解】A .位移—时间图像的斜率表示速度。
在00~t 时间内,乙图线的斜率不断减小,则乙的速度一直减小,故A 错误;
B .在00~t 时间内,甲的速度为负,乙的速度为正,说明甲、乙的运动方向相反,故B 正确;
C .位移—时间图像的斜率表示速度,在00~2t 时间内,甲的斜率不变,则甲的速度一直不变,故C 错误;
D .在00~2t 时间内,甲的位移为
100
022x x x =-=-乙的位移为
2000
()2x x x x =--=所以甲、乙发生的位移大小相等,方向相反,故D 错误。
故选B 。
4.24届北京“冬奥会”于2022年2月4日由北京市和张家口市联合举办。
在“冬奥会”冰上项目中冰壶比赛是极具观赏性的一个项目。
如图所示,在一次训练中,冰壶(可视为质点)以某一速度沿虚线做匀减速直线运动,垂直进入四个完全相同的矩形区域,离开第四个矩形区域边缘的E 点时速度恰好为零。
冰壶从A 点运动到B 点和从D 点运动到E 点的时间分别为t 1和t 2,则t 1与t 2的比值为(
)
A.23-
B.
32- C.23
D.
12
【答案】A 【解析】
【详解】采取逆向思维,看成初速度为零的匀加速直线运动,初速度为零的匀加速直线运动经过连续相等位移所用时间之比为1:21):32):(23):52)--⋅⋅⋅,则
12:(23):123
t t ==故选A 。
5.甲、乙两物体同向运动,甲在前面做初速度为0、加速度为1a 的匀加速直线运动,乙在后面做初速度不为0、加速度为2a 的匀加速直线运动,则甲、乙可能相遇2次的情况是()
A.a 1>a 2
B.a 1=a 2
C.a 1<a 2
D.不存在
【答案】A 【解析】
【详解】AD .若a 1>a 2,虽然甲的加速度大,可乙有初速度,因此两车在速度相等前,乙有可能追上甲,也可能追不上,若速度相等时恰好乙追上甲,则相遇一次,若乙追上甲后依然乙车快,因甲车的加速度大,则甲车最终的速度大于乙车,则有第二次相遇,即相遇2次,A 正确,D 错误;B .若a 1=a 2,乙有初速度,则乙一定能追上甲,则两车只能相遇一次,B 错误;
C .若a 1<a 2,乙有初速度,乙的速度会比甲的速度大,则乙一定能追上甲,且比甲的速度大,甲不可能再追上乙,则两车只能相遇一次,C 错误。
故选A 。
6.汽车在平直公路上行驶,刹车后速度平方2v 与位移x 变化的关系为240010v x =-(其中v 、x 的单位分别为m/s 和m ),则从开始刹车时计时,2s 内和5s 内汽车的位移之比为()A.5:4 B.3:4
C.4:5
D.4:3
【答案】B 【解析】
【详解】根据速度与位移的关系有
22
02v v ax
-=可知
2202v v ax
=+将表达式与刹车后速度平方2v 与位移x 变化的关系对比,可知该车的初速度为
020m/s
v =加速度为
2
5m/s a =-则汽车速度减为零的时间
00020
s 4s 5
v t a --==-=
则2s 内的位移
210111
202m 54m 30m
22
x v t at =+=⨯-⨯⨯=5s 内的位移等于4s 内的位移,则
02020
4m 40m 22v x t ⨯==
=可知2s 内与5s 内汽车的位移之比为
12:3:4
x x =故选B 。
二、多选题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分。
在每小题给出的选项中,有多个选项符合题意。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)
7.2021年2月10日19时52分“天问一号”探测器实施近火捕获制动,
顺利进入环火星轨道,自发射以来,“天问一号”已累计飞行202天,飞行里程约4.75亿千米,距离地球约1.92亿千米。
以下判断正确的是()
A.“天问一号”绕火星飞行一圈平均速度不为0,且它在每一时刻的瞬时速度都不为0
B.“19时52分”和“202天”,前者表示“时刻”,后者表示“时间间隔”
C.飞行里程约4.75亿千米表示位移,距离地球约1.92亿千米表示路程
D.地面卫星控制中心在对“天问一号”进行飞行姿态调整时不可以将“天问一号”看成质点【答案】BD 【解析】
【详解】A .“天问一号”绕火星飞行一圈位移为0,由
x
v t
=
可知平均速度为0,它在每一时刻的瞬时速度都不为0。
故A错误;
B.“19时52分”和“202天”,前者表示“时刻”,后者表示“时间间隔”。
故B正确;
C.飞行里程约4.75亿千米表示路程,距离地球约1.92亿千米表示位移大小。
故C错误;
D.地面卫星控制中心在对“天问一号”进行飞行姿态调整时,“天问一号”的形状、大小不能忽略,所以不可以将“天问一号”看成质点。
故D正确。
故选BD。
8.如图,表示匀速直线运动的是()
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】A.图表示物体的速度不变,物体做匀速直线运动,故A正确;
B.图表示物体的位移不变,物体静止,速度为0,故B错误;
C.图表示物体的位移随时间均匀增大,物体做匀速直线运动,故C正确;
D.图表示物体的速度随时间均匀增大,做匀加速直线运动,故D错误。
故选AC。
9.甲、乙两个遥控小汽车沿同一方向做匀加速直线运动,当同时通过某一位置M点时开始计时,得到它们
的
1
v
t t 图像如图所示,下列说法正确的是()
A.甲遥控小汽车的加速度大小为2
4m /s B.乙遥控小汽车通过M 点时速度大小为2m /s C.甲、乙遥控小汽车此后还能相遇一次D.相遇前两车间最大距离为4m 【答案】BC 【解析】
【详解】AB .依题意,小汽车沿同一方向做匀加速直线运动,可知
0v v at
=+整理,可得
01v v a t t
=⋅+结合图像,可得
21m /s a =甲,032
m /s 2m /s 0.5
v -=
=乙故A 错误;B 正确;CD .同理,可得
22m /s a =乙,031
m /s 4m /s 0.5
v -=
=甲综上所述,甲车初速度较大,加速度较小,所以两车此后还能相遇一次,相遇前两车共速时,有最大距离,可得
00v v a t v a t
=+=+甲甲乙乙共解得
2s
t =则相遇前两车间最大距离为
2200112m
22x x x v t a t v t a t ⎛⎫
∆=-=+-+= ⎪⎝⎭
甲乙甲甲乙乙故C 正确;D 错误。
故选BC 。
10.2019年7月,C919大型客机在上海浦东机场完成了中、高速滑行试验。
某次试验飞机在平直跑道上滑行,从着陆到停下来所用的时间为t ,滑行的距离为x ,滑行过程中的v t -图像如图实线所示,图线上C 点的切线与AB 平行,x 、0t 、1t 、t 为已知量。
设飞机着陆滑行时的位置与终点的距离为0x ,飞机着陆时的速度为v ,则下列表达式正确的是(
)
A.2x v t
>
B.2x v t
<
C.()2
100
2
x t t x t
-< D.()2
100
2
x t t x t ->【答案】AD 【解析】
【详解】AB .由图可知
12
x vt
<解得
2x v t
>
故A 正确,B 错误;CD .由图可知
10
C v t t v t
-=由面积关系可知
210010()1
()22C v t t x t t v t
->-=
而2x
v t
>
,则()2
1002
x t t x t ->
故C 错误,D 正确。
故选AD 。
三、实验题(本题共2小题,其中11题6分,12题8分,共14分)
11.像打点计时器一样,光电门计时器(后续简称“光电门”)也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示。
a 、b 分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a 、b 间通过时,光电门就可以显示物体的挡光时间。
某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度,在滑块上安装了宽度为d 的遮光条,如图乙所示。
实验时可通过调节旋钮调节气垫导轨左右侧的高度,从光电门1的右侧轻推滑块,滑块先后通过光电门1、2,配套的计时器记录了遮光条通过光电门1、光电门2的时间分别为t ₁、t ₂,并记录了遮光
条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为Δt。
(1)某次实验时测得12t t <,说明滑块在做______(填“加速”、“减速”或“匀速”)直线运动。
(2)该次实验时滑块通过光电门2时的速度大小v ₂=_________,滑块从光电门1运动到光电门2的过程中平均加速度大小a =________。
(用题目中给定的物理量符号表示)【答案】①.减速
②.
2d
t ③.
21
11(d t t t -∆【解析】
【详解】(1)[1]经过第1个光电门的速度
11
d v t =
滑块经过第2个光电门的速度
22
d v t =
因为
12
t t <因此
12
v v >物体做减速直线运动。
[2]滑块经过第2个光电门的速度
22
d v t =
[3]加速度大小为
21
Δ11(ΔΔv d a t t t t =
=-
12.某同学利用图甲所示的实验装置,探究物体在水平桌面上的运动规律,物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离后停在桌面上(尚未到达滑轮处)。
从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示,物块连结于图乙纸带的左侧,打点计时器电源的频率为50Hz 。
(1)实验小组使用的是电磁打点计时器,图中接线正确的是__________(选填“丙”或“丁”)。
(2)计数点4对应的速度大小4v =__________m /s (保留两位有效数字)。
(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a =__________2m /s (保留三位有效数字)。
(4)重物落地瞬间,物块的速度为=v __________m /s (保留三位有效数字)。
【答案】(1)丁(2)0.80
(3)2.00(4)1.28
【解析】【小问1详解】
电磁打点计时器需要接交流电源。
图中接线正确的是丁。
【小问2详解】
依题意,纸带上相邻计数点的时间间隔为
1
50.1s T f
=⨯
=计数点4对应的速度大小为
2344547.019.00
10m /s 0.80m /s 220.1
x x v T -++=
=⨯=⨯【小问3详解】
由逐差法可得物块减速运动过程中加速度的大小为
()()()
78899101011222
2
2
()10.608.61 6.60 4.6010m /s 2.00m /s 440.1
x x x x a T
-+-++-+=
=
⨯=⨯【小问4详解】
由纸带上数据可知,重物落地瞬间肯定在第4点和第8点之间,设从4点后物体加速时间为1t ,减速时间为
2t ,重物落地瞬间速度为v ,其中计数点8对应的速度大小为
27889810.618.61
10m /s 0.96m /s 220.1
x x v T -++=
=⨯=⨯物块加速过程,加速度大小为
()()()
34451223222
2
2
()7.019.00 5.01 3.00'10m /s 2.00m /s 440.1x x x x a T -+-++-+=
=
⨯=⨯可得
120.4s t t +=,41v v a t =+',82
v v at =-联立,解得
1.28m /s
v =四、计算题(本题共3小题,其中13题10分,14题14分,15题18分,共42分。
要求写出必要计算过程和步骤)
13.一个物体的初速度大小为6m/s ,方向向右,加速度大小为22m /s ,方向向左,物体运动10s 后,求:(1)物体全程的位移大小及方向;(2)物体的路程大小。
【答案】(1)40m ,方向向左(2)58m 【解析】【小问1详解】
以向右为正方向,根据匀变速直线运动位移时间公式可得
2
01
2
x v t at =-代入数据解得
21
610m 210m 40m
2
x =⨯-⨯⨯=-可知物体全程的位移大小为40m ,方向向左。
【小问2详解】
物体向右减速到速度为0所用时间为
016s 3s 2
v t a =
==该过程通过的位移大小为01163m 9m 22
v x t ==⨯=在3~10s 内物体反向做匀加速直线运动,通过的位移大小为
22221127m 49m 22
x at =
=⨯⨯=则物体的路程大小为1258m
s x x =+=14.交通规则规定:绿灯亮起时,汽车可通行,绿灯结束时,车头已越过停车线的汽车允许通过。
如图所示,停止线AB 与前方斑马线CD 间的距离为20m 。
红灯时,AB 停止线拦下很多汽车,拦停的汽车笔直地排成一排。
相邻两车车头相距。
8m L =,当绿灯显示“60”秒时,每辆车同时启动并做2m /s²a =的匀加速直线运动,加速到112m /s v =后匀速运动。
(1)求汽车从静止加速到v ₁的时间t ₁;
(2)若绿灯亮起瞬间,所有司机同时启动汽车,绿灯结束时有多少辆汽车能通过路口?
(3)有行人在绿灯亮起的时刻从A 点到C 点沿路边做直线运动,速度大小与离C 点距离成反比,到达AC 中点时速度为3m/s ,则此时行人被多少辆车的车头超越?
【答案】(1)6s ;(2)86辆;(3)2辆
【解析】
【详解】解:(1)汽车从静止加速到1v 的时间
11=
v t a
得16s
t =(2)汽车在上述加速过程结束时的位移大小
111126m 36m 22v x t =
=⨯=汽车到达最大速度后匀速运动260s 6s 54s
t =-=位移为
2121254m 648m
x v t ==⨯=则在绿灯亮起的时间内整个车队向前移动的距离为
12684m
x x x =+=则能通过的汽车数量
68485.58
x n L =
==绿灯结束时有86辆汽车能通过路口。
(3)设人距离A 点的距离为s ,由题意可知人的速度
20k v s
=
-当10m s =时3m /s v =可得30
k =则
3020v s
=
-或者121330
s v =-图像与坐标轴面积表示时间,得10m s =时,阴影部分面积为
121105s 233t ⎛⎫=⨯+⨯⎝'= ⎪⎭
5内,车队前进的距离为
2125m 2
L at ==该行人被车头超越的车辆数为
2510 1.8758
N -=
=即被2辆车超过15.汽车A 以A 4m /s v =的速度向右做匀速直线运动,发现车头前方相距07x =m 处,有以B 10m /s v =的速度同向运动的汽车B 正开始刹车做匀减速运动直到静止后保持不动,其刹车的加速度大小22m /s a =。
从刚刹车开始计时。
求:
(1)A 追上B 前,A 、B 间的最远距离;
(2)经过多长时间A 恰好追上B ;
(3)B 车以某一速度运动时,在B 车车厢底板距离后壁5cm l =处有一玩具小车(可视为质点)从静止开始以加速度212m /s a =向前加速运动,此时B 车将以加速度2213m /s a =减速,玩具小车若与B 车共速或碰到后壁就会被固定。
求B 车的最小初速度是多少时,玩具小车在B 车中滑动时间最长?
【答案】(1)16m
(2)8s (3)6m/s 2
【解析】
【小问1详解】
设经过时间t 1,B 的速度减至与A 的速度相等,此时A 、B 间的距离最远,则
v A =v B -at 1
解得
t 1=3s
则A 追上B 前,A 、B 间的最远距离为
21B 110A 112
x v t at x v t =-+- 代入数据解得
Δx 1=16m
【小问2详解】
B 停止运动时需要时间
B 05s v t a
=
=位移B B0025m 2
v x t =
=则A 追上B 的时间00A 725s=8s 4
B x x t v ++==【小问3详解】
当玩具车恰到达车厢后壁时恰好共速,此时
12a t v a t
=-22211122
vt a t a t l --=
解得
m/s 2v =。