试卷答案
寻你做寻,想你所想

湖北省荆州市沙市区高级中学校2023-2024高一上学期9月月考物理试题(原卷版+解析版)

沙市区高级中学校2023-2024学年高一上学期9月月考
物理试卷
考试时间:2023年9月22日
一、选择题:本题共10小题共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求;第8~10题有多项符合题目要求,漏选得2分,错选得0分。
1. 快递员穿梭于城市的每一个角落、服务千家万户,给我们的生活带来了很大的便利。一天,某快递员从甲地取包裹,骑电动车运送过程中多次直行、拐弯,等待红绿灯,总共用时30分钟,运动的路程为7km,将包裹送到乙地的客户手上。下列关于这个过程的分析,正确的是(  )
A. 研究该快递员从甲地到乙地所用的时间,不能将他看成质点
B. 题中“30分钟”指的是时刻
C. 该快递员的平均速度大小为14km/h
D. 快递员遇到红灯减速前进时,速度方向与加速度方向相反
2. 一质点在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,当加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零,则该质点(  )
A. 速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B. 速度一直在增大,直到加速度等于零为止
C. 位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
D. 位移一直在增大,直到加速度等于零为止
3. 一物体由静止开始,在粗糙的水平面内沿直线运动,其加速度a随时间t变化的a-t图像如图所示。若选物体开始运动的方向为正方向,那么,下列说法中正确的是(  )
A. 在 的时间内,物体先做匀速直线运动后做匀减速运动
B. 在 时物体的位移最大
C. 在 的时间内,物体速度的变化量为-1m/s
D. 在 的时间内,物体的位移为零
4. 某电梯上升过程中的速度平方v2与上升高度h的关系如图所示,则电梯上升7m的过程中所用的时间为(  )
A. 4s B. 5s C. 6s D. 7s
5. 一个质点从静止开始做匀加速直线运动,它在第3s内与第6s内通过的位移之比为x1:x2,通过第3个1m与通过第6个1m时的平均速度之比为v1:v2,则(  )
A. x1:x2=1:4
B. x1:x2=5:11
C. v1:v2=
D. v1:v2=
6. 一质点做匀变速直线运动,已知初速度大小为v,经过一段时间速度大小变为2v,加速度大小为a,这段时间内的路程与位移之比为5:3,则下列叙述正确的是
A 这段时间内质点运动方向不变
B. 这段时间为
C. 这段时间的路程为
D. 再经过相同时间质点速度大小为3v
7. 一物体以某一初速度在粗糙的水平面上做匀减速直线运动,最后静止下来。若物体在最初3s内通过的位移与最后3 s内通过的位移之比为x1∶x2=7∶3,物体运动的加速度大小为a=1 m/s2,则(  )
A. 物体运动的时间大于6 s
B. 物体在最初3 s内通过位移与最后3s内通过的位移之差为x1-x2=6m
C. 物体运动的时间为4 s
D. 物体的初速度为10 m/s
8. 下图(1)和图(2)分别为质点a、b运动过程中的图和质点c、d运动过程中的图。下列对时间段内的运动分析正确的是( )
A. 质点a、b路程不相等 B. 质点a的平均速度比b的大
C. 质点c、d的路程不相等 D. 质点c的平均速度和d的相等
9. 一物块以一定的初速度从光滑斜面底端a点上滑,最高可滑至b点,后又滑回至a点,c是ab的中点,如图所示,已知物块从a上滑至b所用时间为t,从b下滑至a所用时间也为t,下列分析正确的是(   )
A. 物块从c运动到b所用的时间等于从b运动到c所用的时间
B. 物块上滑过程的加速度与下滑过程的加速度等大反向
C. 物块下滑时从b运动至c所用时间为t
D. 物块上滑通过c点时的速度大小等于整个上滑过程中平均速度的大小
10. 在研究某公交车的刹车性能时,让公交车沿直线运行到最大速度后开始刹车,公交车开始刹车后位移与时间的关系满足(物理量均采用国际制单位),下列说法正确的是(  )
A. 公交车运行最大速度为4 m/s
B. 公交车刹车的加速度大小为2m/s2
C. 公交车从刹车开始10s内的位移为60m
D. 公交车刹车后最后1s内的平均速度为1m/s
二、实验题:本大题共2小题,总分17分。
11. (1)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图
(a)所示其中斜面倾角θ可调,打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图;
(b)所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
①部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源,取出纸带
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
C.将小车依靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在平板上
让纸带穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是: ________________________ (用字母填写)
②图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T= ___________________ s
③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5= ________________ 。
④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a= ______________ 。
12. 图(a)是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点.加速度大小用a表示.
①OD间的距离为_______cm
②图(b)是根据实验数据绘出的s-t2图线(s为各计数点至同一起点的距离),斜率表示_______,其大小为_______m/s2(保留三位有效数字).
三、计算题:本大题共3小题,总分43分
13. 如图所示,某一隧道长200 m、限速10 m/s,一列火车长100 m,以20 m/s的速度行驶,车头驶至距隧道50 m处开始做匀减速运动,以10 m/s的速度匀速通过隧道,求:
(1)火车做匀减速运动的加速度;
(2)火车减速所需要时间;
(3)火车全部通过隧道的时间。
14. 一列火车由静止开始出发,沿直线轨道先以恒定加速度a1做匀加速运动,至速度v后,再匀速前进一段时间,最后以恒定加速度a2匀减速前进,直到停止,全程长为L。
(1)求全程所用时间;
(2)速度v为何值时,全程所用时间最短?
15. 红绿灯指挥城市路口交通。某城市道路汽车行驶限速,如图是该市一个十字路口前红灯时的情况,第一辆车的车头与停止线齐平,该路口绿灯时间是,已知每辆车长均为,绿灯亮后,每辆汽车都以加速度匀加速到最大限速,然后做匀速直线运动;为保证安全,前后两车相距均为,绿灯亮时第一辆车立即启动,每后一辆车启动相对前一辆车均延后。交通规则:黄灯亮时,只要车头过停止线就可以通行。
(1)绿灯亮后,求经过多长时间停止线后第3辆车车头过停止线;
(2)绿灯亮后,通过计算判断:停止线后第17辆车在本次绿灯期间能否通过该路口?
沙市区高级中学校2023-2024学年高一上学期9月月考
物理试卷 答案解析
考试时间:2023年9月22日
一、选择题:本题共10小题共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求;第8~10题有多项符合题目要求,漏选得2分,错选得0分。
1. 快递员穿梭于城市的每一个角落、服务千家万户,给我们的生活带来了很大的便利。一天,某快递员从甲地取包裹,骑电动车运送过程中多次直行、拐弯,等待红绿灯,总共用时30分钟,运动的路程为7km,将包裹送到乙地的客户手上。下列关于这个过程的分析,正确的是(  )
A. 研究该快递员从甲地到乙地所用的时间,不能将他看成质点
B. 题中“30分钟”指是时刻
C. 该快递员的平均速度大小为14km/h
D. 快递员遇到红灯减速前进时,速度方向与加速度方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】A.研究快递员从甲地到乙地所用的时间,可以将他看成质点,故A错误;
B.“30分钟”指的是时间间隔,故B错误;
C.快递员运动过程中的平均速率为,平均速率是路程与所用时间的比值,平均速度是位移与时间的比值,平均速度小于,故C错误;
D.快递员遇到红灯减速前进时,速度方向与加速度方向相反,故D正确。
故选D。
2. 一质点在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,当加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零,则该质点(  )
A. 速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B. 速度一直在增大,直到加速度等于零为止
C. 位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
D. 位移一直在增大,直到加速度等于零为止
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由于加速度的方向始终与速度方向相同,质点速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值,A错误,B正确;
CD.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度不再变化,位移将随时间继续增大,CD错误。
故选B。
3. 一物体由静止开始,在粗糙水平面内沿直线运动,其加速度a随时间t变化的a-t图像如图所示。若选物体开始运动的方向为正方向,那么,下列说法中正确的是(  )
A. 在 的时间内,物体先做匀速直线运动后做匀减速运动
B. 在 时物体的位移最大
C. 在 的时间内,物体速度的变化量为-1m/s
D. 在 的时间内,物体的位移为零
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.0~1s,加速度不变,物体做匀加速运动,1s~2s加速度数值减小,物体做加速度减小的变加速运动,A错误;
B.2s时,加速度为0,速度最大,B错误;
C.a-t图像的面积表示速度的变化量,2s~3s的时间内,速度变化量为
C正确;
D.0~4s内,物体的速度变化量为0,即物体在4s时停止运动,位移不为0,D错误;
故选C。
4. 某电梯上升过程中的速度平方v2与上升高度h的关系如图所示,则电梯上升7m的过程中所用的时间为(  )
A. 4s B. 5s C. 6s D. 7s
【答案】C
【解析】
【详解】电梯从静止开始运动的,根据运动学公式
得v2-x图象斜率的意义表示物体的加速度的2倍,最大速度vm=2m/s,前3m内货物的加速度向上,加速度大小是m/s2,最后2m内货物加速度方向向下,加速度大小是1.0m/s2,最大速度为2m/s,则加速的时间
匀速运动的时间
减速运动的时间
t3=
因此运动的总时间
t=t1+t2+t3=6s
故选C。
5. 一个质点从静止开始做匀加速直线运动,它在第3s内与第6s内通过的位移之比为x1:x2,通过第3个1m与通过第6个1m时的平均速度之比为v1:v2,则(  )
A. x1:x2=1:4
B. x1:x2=5:11
C. v1:v2=
D. v1:v2=
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AB.初速度为0的匀加速直线运动,质点在连续相等时间内通过的位移之比为
故有第3s内与第6s内通过的位移之比为
故A错误,B正确。
CD.初速度为0的匀加速直线运动,质点在通过连续相等的位移所用时间之比为
故有质点通过第3个1m与通过第6个1m时所用时间之比为
根据平均速度公式
可得质点通过第3个1m与第6个1m时的平均速度之比为
故CD错误。
故选B。
6. 一质点做匀变速直线运动,已知初速度大小为v,经过一段时间速度大小变为2v,加速度大小为a,这段时间内的路程与位移之比为5:3,则下列叙述正确的是
A. 这段时间内质点运动方向不变
B. 这段时间为
C. 这段时间的路程为
D. 再经过相同时间质点速度大小为3v
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题意可知这段时间内质点的路程与位移不同,加速度又恒定,则质点一定是做类似竖直上抛的运动,运动方向发生改变,故A错误;
B.末速度与初速度方向相反,根据速度时间公式可得运动时间为
故B正确;
C.根据速度位移关系
可得路程为,位移为,故C错误;
D.根据:,可得
所以再经过相同时间质点速度大小为5v,故D错误。
故选B。
7. 一物体以某一初速度在粗糙的水平面上做匀减速直线运动,最后静止下来。若物体在最初3s内通过的位移与最后3 s内通过的位移之比为x1∶x2=7∶3,物体运动的加速度大小为a=1 m/s2,则(  )
A. 物体运动的时间大于6 s
B. 物体在最初3 s内通过的位移与最后3s内通过的位移之差为x1-x2=6m
C. 物体运动的时间为4 s
D. 物体的初速度为10 m/s
【答案】B
【解析】
【详解】AC.把此过程看成反向初速度为0的匀加速直线运动,设运动时间为t
解得
故AC错误;
B.物体在最初3 s内通过的位移与最后3 s内通过的位移之差
故B正确;
D.物体的初速度,逆向看为
故D错误。
故选B。
8. 下图(1)和图(2)分别为质点a、b运动过程中的图和质点c、d运动过程中的图。下列对时间段内的运动分析正确的是( )
A. 质点a、b的路程不相等 B. 质点a的平均速度比b的大
C. 质点c、d的路程不相等 D. 质点c的平均速度和d的相等
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由图像可知,时间内,质点a先向正方向运动再反向运动,质点b一直向正方向运动,时刻两质点在同一位置,可知在时间内,a、b两质点的位移相等,质点a的平均速度等于质点b的平均速度,但质点a的路程大于质点b的路程,故A正确,B错误;
CD.由图像可知,时间内,质点c、d一直向正方向运动,根据图像与横轴围成的面积等于位移,可知在时间内,质点c的位移大于质点d的位移,质点c的平均速度大于质点d的平均速度,质点c的路程大于质点d的路程,故C正确,D错误。
故选AC。
9. 一物块以一定的初速度从光滑斜面底端a点上滑,最高可滑至b点,后又滑回至a点,c是ab的中点,如图所示,已知物块从a上滑至b所用时间为t,从b下滑至a所用时间也为t,下列分析正确的是(   )
A. 物块从c运动到b所用的时间等于从b运动到c所用的时间
B. 物块上滑过程的加速度与下滑过程的加速度等大反向
C. 物块下滑时从b运动至c所用时间为t
D. 物块上滑通过c点时的速度大小等于整个上滑过程中平均速度的大小
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由于小球只受重力和支持力,故小球的加速度方向始终相同,均为
方向向下,故bc和cb过程是可逆的,故物块从c运动到b所用时间等于从b运动到c的时间,故A正确,B错误;
C.由b到a过程是初速度为零的匀加速直线运动,则可知

解得
故C正确;
D.由于c是位移中点,而不是时间中点,故物块上滑通过c点时的速度大于整个上滑过程中平均速度的大小,故D错误。
故选AC。
10. 在研究某公交车的刹车性能时,让公交车沿直线运行到最大速度后开始刹车,公交车开始刹车后位移与时间的关系满足(物理量均采用国际制单位),下列说法正确的是(  )
A. 公交车运行的最大速度为4 m/s
B. 公交车刹车的加速度大小为2m/s2
C. 公交车从刹车开始10s内的位移为60m
D. 公交车刹车后最后1s内的平均速度为1m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由可知


则公交车运行的最大速度为16m/s,加速度大小为2m/s2,故B正确,A错误;
C.公交车停止所用时间为
则公交车从刹车开始10s内的位移为
故C错误;
D.根据逆向思维可得公交车刹车后最后1s内位移
公交车刹车后最后1s内的平均速度为
故D正确。
故选BD。
二、实验题:本大题共2小题,总分17分。
11. (1)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图
(a)所示其中斜面倾角θ可调,打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图;
(b)所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
①部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源,取出纸带
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
C.将小车依靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在平板上
让纸带穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是: ________________________ (用字母填写)
②图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T= ___________________ s
③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5= ________________ 。
④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a= ______________ 。
【答案】 ①. DCBA ②. 0.10s ③. ④.
【解析】
【详解】①[1]按常规实验步骤,先安装再操作后整理,再根据打点计时器使用方法可知正确步骤为DCBA;
②[2] 相邻两点之间还有4个记录点未画出,相邻两计数点的时间间隔为
T=5×002s=0.10s
③[3]由

④[4]为了充分利用数据,应采用逐差法
a=
12. 图(a)是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点.加速度大小用a表示.
①OD间的距离为_______cm
②图(b)是根据实验数据绘出的s-t2图线(s为各计数点至同一起点的距离),斜率表示_______,其大小为_______m/s2(保留三位有效数字).
【答案】①1.20 ②加速度一半,0.933
【解析】
【详解】①1cm+1mm×2.0格=1.20cm,②加速度一半,,所以a=0.933m/s2
三、计算题:本大题共3小题,总分43分
13. 如图所示,某一隧道长200 m、限速10 m/s,一列火车长100 m,以20 m/s的速度行驶,车头驶至距隧道50 m处开始做匀减速运动,以10 m/s的速度匀速通过隧道,求:
(1)火车做匀减速运动的加速度;
(2)火车减速所需要的时间;
(3)火车全部通过隧道时间。
【答案】(1)3 m/s2;(2)s;(3)30 s
【解析】
【详解】(1)取火车行使方向为正方向,根据
v2-v02=2ax
可得
a=-3 m/s2
因此加速度大小为3 m/s2 方向与火车行使方向相反。
(2)根据
v=v0+at
可得减速的时间
t=s
(3)根据
x+L=vt′
解得
t′=30 s
14. 一列火车由静止开始出发,沿直线轨道先以恒定加速度a1做匀加速运动,至速度v后,再匀速前进一段时间,最后以恒定加速度a2匀减速前进,直到停止,全程长为L。
(1)求全程所用时间;
(2)速度v为何值时,全程所用时间最短?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)火车加速过程
加速过程位移满足
减速过程
减速过程位移满足
则匀速过程
所以全程所用时间
联立解得
(2)火车先加速到v再减速到零跑完全程,所用时间最短,即
解得
15. 红绿灯指挥城市路口交通。某城市道路汽车行驶限速,如图是该市一个十字路口前红灯时的情况,第一辆车的车头与停止线齐平,该路口绿灯时间是,已知每辆车长均为,绿灯亮后,每辆汽车都以加速度匀加速到最大限速,然后做匀速直线运动;为保证安全,前后两车相距均为,绿灯亮时第一辆车立即启动,每后一辆车启动相对前一辆车均延后。交通规则:黄灯亮时,只要车头过停止线就可以通行。
(1)绿灯亮后,求经过多长时间停止线后第3辆车车头过停止线;
(2)绿灯亮后,通过计算判断:停止线后第17辆车在本次绿灯期间能否通过该路口?
【答案】(1)6s;(2)第17辆车本次绿灯能通过该路口
【解析】
【详解】(1)在绿灯亮后,设第三辆车等待时间为t1,运行时间为t2,则
解得
停止线后第3辆车车头过停止线的时间
(2)绿灯亮后,设第17辆车经过时间t3启动,车头与停止线距离为x1,则
设第17辆车经过时间t4速度达到限速vm=15m/s,通过的距离为x2,则
解得
在黄灯亮前,第17辆车匀速运动的时间为t5,设通过的距离为x3,则
绿灯亮后,黄灯亮前,第17辆通过的总距离为x4,则
由于
所以,第17辆车本次绿灯能通过该路口。
判断方法一
绿灯亮后,第17辆通过的总距离为x4,则
由于
所以,第17辆车本次绿灯能通过该路口。
判断方法二
因为
所以,第17辆车本次绿灯能通过该路口。
判断方法三
匀速时间
所以,第17辆车本次绿灯能通过该路口。

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