寿光市2023-2024学年高一上学期10月模块测试
物理试题
时间:90分钟 满分100分
一、单选题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的)
1.下列关于描述运动的物理量的理解正确的是( )
A.质点是理想化物理模型,实际生活中是不存在的
B.参考系是为了描述运动引入的,所以只能以静止的物体为参考系
C.第一秒末到第二秒初的时间间隔是一秒钟
D.位移是矢量,路程是标量,所以路程是位移的大小
2.在物理学的发展过程中,物理学们提出了许多物理学的研究方法,以下关于物理学的研究方法的叙述中,说法正确的是( )
A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用点来代替物体的方法叫等效替代法
B.当极短时,就可以表示物体在某时刻或某位置的瞬时速度,这体现了物理学中的微元法
C.加速度的定义采用的是比值定义法
D.“质点”概念的引入是运用了控制变量法
3.一质点做匀加速直线运动,通过A点时速度为,经过时间t通过B点,速度为,又经过相同时间t通过C点,速度为,则以下关系式不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4.甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动,它们的位移﹣时间(x﹣t)图象如图所示,由图象可以得出在内( )
A.甲的平均速度等于乙的平均速度
B.4s时甲、乙两物体间的距离最大
C.甲、乙两物体始终同向运动
D.甲、乙两物体间的最大距离为6m
5.质点在一条直线上运动,在某内的平均速度是,则下列说法正确的是( )
A.质点在这内的位移一定是
B.质点在这末的速度一定是
C.质点在该内的前内位移一定是
D.质点在该内的某时刻速度可能大于,可能小于,也可能为
6.据悉,北汽新能源极狐阿尔法S的HI车型配备了华为自动驾驶技术,该车型在红绿灯启停、避让路口车辆、礼让行人、变道等方面都能无干预自动驾驶。某次试乘,时刻甲、乙两辆自动驾驶车同时并排出发,沿着同一平直路面行驶,它们的速度v随时间t变化的图像如图所示。下列正确的是( )
A.时刻,甲、乙两车相遇
B.时间内,存在甲、乙两车加速度相同的时刻
C.时间内,甲、乙两车间的距离逐渐增大
D.时间内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度
7.物体沿某一直线运动的速度v与时间t的关系为(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.物体在做匀速直线运动
B.物体的初速度为3 m/s
C.物体的加速度为6m/s2
D.1s内物体速度增量为3 m/s
8.如图所示为甲、乙两个质点从同一位置开始做直线运动的位移一时间图象,且乙做的是初速度为0、加速度为1 m/s2的匀加速直线运动。若t=2 s时两质点的速度相同,则由图可知
A.x0=8m,t0=2s B.x0= 8m,t0=4s
C.x0=4 m,t0=2s D.x0=4 m,t0=4 s
二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中有多项符合要求,全部选对得4分,部分部分选对得2分,有选错的得0分)
9.关于物体的下列运动中,可能发生的是( )
A.加速度逐渐减小,而速度逐渐增大
B.加速度方向不变,而速度方向改变
C.加速度大小不变,方向改变,而速度不变
D.加速度和速度都在变化,加速度最大时速度最小
10.光滑斜面的长度为L,一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端,经历的时间为t,则下列说法正确的是( )
A.物体在中间时刻的瞬时速度是
B.物体运动到斜面中点时瞬时速度是
C.物体运动到斜面中点所需的时间是
D.物体运动到斜面底端的速度是
11.一物体先做初速度为零的匀加速运动,加速度为,当速度达到时,改为以做匀减速运动直至速度为零,在加速和减速过程中,物体的位移和所用时间分别为、和、,下列式子成立的是( )
A. B.
C. D.
12.如图所示,九个相同的木块并排固定在水平面上,从左至右编号依次为1、2、…、8、9,一个子弹(可视为质点)从木块1左端以速度v射入,恰好没有从木块9穿出,则下列说法正确的是( )
A.子弹刚进入木块6和刚进入木块9时的速度大小之比为
B.子弹穿过前三个木块的时间和穿过后三个木块的时间之比为
C.子弹刚进入木块9时的速度与初速度v的大小之比为
D.子弹在木块5中点的速度大小为
四、实验题(本题共2小题,共16分)
13.图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的实验仪器,请回答下面的问题:
(1)图乙是 (填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”),其电源采用的是 (填“交流约8V”“交流220V”或“四节干电池”)。
(2)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,相邻点间的距离如图丙所示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未画出,电源频率为50Hz。
①试根据纸带上计数点间的距离,计算出打下B、F两个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入表,要求保留3位有效数字。
计数点 B C D E F
速度/ 0.479 0.560 0.640
②以打下A点的时刻为计时起点,将B、C、D、E、F各点对应的瞬时速度标在图丁的直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。( )
③由所画速度—时间图像求出小车的加速度为 (结果保留两位有效数字)
(3)根据速度—时间图像判断,在打A计数点时,小车的速度 m/s。
14.在利用如图1所示装置完成“探究小车的速度随时间变化规律”的实验中。
(1)关于实验操作,以下说法正确的是
A.用图线处理数据时,必须用平滑的曲线连接所有的点
B.两相邻测量点间的时间间隔必须是
C.小车在释放前应置于靠近打点计时器处
D.实验中应先释放小车,再接通打点计时器电源
E.为使测量更为严谨,应把打下的第一个点作为第一个测量点
(2)某同学利用打点计时器(电源频率为)记录了被小车拖动的纸带的运动情况,选取一条清晰纸带,并取其中的A、、、、、、七个计数点进行研究。则点的读数为 ,打点计时器在打点时小车的速度 ,小车的加速度 (计算结果均保留两位有效数字)。
五、解答题(8分+10分+12分+14分)
15.如图所示,某司机驾车前行,发现前方80m处有障碍物,经过0.5s(反应时间)后开始制动刹车,这段时间内汽车保持原速前行了15m,制动后又经过4s减速滑行50m后停止,求:发现情况开始减速直至汽车停止。
(1)汽车制动后到停止过程中的平均速度。
(2)若司机酒后驾车,反应时间是平时的4倍。请计算判断该汽车是否会撞上障碍物。
16.汽车A以的速度沿着公路做匀速直线运动,发现后方相距处,有一汽车B以的速度加速正欲超车,其加速度大小从此刻开始计时,求:
(1)汽车B追上汽车A前,A、B间的最大距离是多少?
(2)经过多长时间汽车B能追上汽车A?
17.小球以v0=10m/s的初速度从光滑斜面上某点向上冲做匀减速直线运动,它的加速度大小始终为a=2m/s2,方向与初速度方向相反。求:
(1)其运动至距出发点沿斜面上方16m处所用的时间。
(2) 其运动至距出发点沿斜面下方11m处的速度。
18.ETC不停车收费系统是目前世界上最先进的路桥收费方式,它通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与设在收费站ETC通道上的微波天线进行短程通信,利用网络与银行进行后台结算处理,从而实现车辆不停车就能支付路桥费的目的,如图是汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程图。假设汽车以的速度沿直线驶向收费站,若进入人工收费通道,需要匀减速至中心线(收费窗口)处停车,经过缴费成功后,再启动汽车匀加速至正常行驶,若进入ETC通道,需要在收费站中心线前处匀减速至,再以此速度匀速行驶至中心线即可完成交费,再匀加速至正常行驶,若两种情况下,汽车加速减速时的加速度大小均为,求:汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节省的时间。
附加题:(29班、30班同学做)
某高速公路自动测速装置如图(甲)所示,雷达向匀速行驶的汽车驶来的方向发射脉冲电磁波,相邻两次发射时间间隔为。当雷达向汽车发射电磁波时,在显示屏上呈现出一个尖形波;在接收到反射回来的电磁波时,在显示屏上呈现出第二个尖形波,显示屏如图(乙)所示。根据图(乙)中、和,可推算出汽车第一次反射电磁波时至雷达的距离 和汽车车速 。(已知电磁波的传播速度为c)
参考答案:
1.A
【详解】A.质点是人们为了研究问题的方便而忽略物体的形状和大小而人为引入的一个理想化模型,实际上并不存在,这个概念有意义,故A正确;
B.参考系是为了描述运动引入的,参考系的选择是任意的,故B错误;
C.第一秒末到第二秒初是同一时刻,故C错误;
D.位移是矢量,路程是标量,只有在单向直线运动中,路程才等于位移的大小,故D错误。
2.C
【详解】A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用点来代替物体的方法叫理想模型法。A错误;
B.当极短时,就可以表示物体在某时刻或某位置的瞬时速度,这体现了物理学中的极限法,B错误;
C.加速度的定义采用的是比值定义法,C正确;
D.“质点”概念的引入是运用了理想模型法,D错误。 故选C。
3.C
【详解】AB.根据平均速度的推论知,故AB正确;
C.根据速度时间公式得,故C错误;
D.根据,得故D正确。 故选C。
4.A
【详解】A.由图像可知,在内甲、乙的位移都是,所以甲的平均速度等于乙的平均速度,故A正确。
B. 4s时甲、乙两物体处于同一位置,距离最小,故B错误;
C.图像的斜率等于速度,可知在内甲、乙都沿正向运动,运动方向相同;2s后甲沿负向运动,乙仍沿正向运动,运动方向相反,故C错误;
D.内甲乙同向运动,甲的速度较大,两者距离不断增大;后甲反向运动,乙仍沿原方向运动,两者距离减小,则时甲、乙两物体间的距离最大,最大距离为 故D错误。 故选A。
5.D
【详解】A.由公式得质点在这2s内的位移为故A错误;
BC.因为不知道质点的运动状态,故质点在此2s末的速度不能确定,在此2s内的某一段时间内的位移无法确定,故BC错误;
D.在该2s内,质点的瞬时速度可能大于2m/s,也可能小于2m/s,故D正确。故选D。
6.B
【详解】A.时刻,甲、乙两车速度相等,两时刻是两车追逐过程中相距最远的两时刻,并未相遇,A错误;
B.在图像中,图线切线的斜率表示加速度,因此在时间内,存在甲图像某时刻图线切线斜率等于乙斜率的时刻,即加速度相同的时刻,B正确;
C.在时间内,两车间距逐渐增加,在时间内,甲、乙两车间的距离先逐渐减小后增大,C错误;
D.在图像中,图像与时间轴围成的面积等于物体的位移,因此在时间内,甲车的位移比乙车的大,因此甲车的平均速度大于乙车的平均速度,D错误。
故选B。
7.D
【详解】对照匀变速直线运动速度时间公式v=v0+at,与题目中对比可得,初速度v0=2m/s,加速度a=3m/s2
A.物体做匀加速直线运动,故A项错误;
B. 物体的初速度为2m/s,故B项错误;
C.物体的加速度为3m/s2,故C项错误;
D.任意1s内的速度增量△v=at=2×1=3m/s,故D项正确.
8.B
【详解】由题可知,甲、乙在时速度相同,时乙的速度大小为,
因此甲的速度大小为,由图可知,,,
联立解得,,
故B正确,ACD错误。故选:B
9.ABD
【详解】A.若加速度和速度同向时,当加速度逐渐减小,而速度逐渐增大,A正确;
B.有可能加速度方向不变,而速度方向改变,例如竖直上抛运动到达最高点时,B正确;
C.加速度大小不变,方向改变,则速度一定变化,C错误;
D.若加速度和速度反向,加速度和速度都在变化,物体做加速度增加的减速运动时,当加速度最大时速度可能减小到最小,D正确。
故选ABD。
10.BD
【详解】A、由匀变速直线运动的推论,物体在时的瞬时速度等于物体运动全过程中的平均速度;故A错误.
B、设物体的加速度为a,运动到斜面中点时瞬时速度为v1,则由,得到;又,解得;故B正确.
C、设物体从顶端到斜面中点所需的时间是T,由v=aT,得到;C错.
D、根据匀变速直线的推论,,可知物体到达斜面底端的速度;D正确.
【点睛】本题考查运用运动学规律处理匀加速直线运动问题的能力.要加强练习,熟悉公式,灵活选择公式解题.
11.AB
【详解】A.依题意,有, 可知,故A正确;
BD.对于整个运动过程,有,解得
由A选项知,则有,故B正确,D错误;
C.根据,知,故C错误。故选AB。
12.AC
【详解】AC.把运动看成逆向初速度为零的匀加速运动,则
,,,则,,故AC正确;
B.根据匀变速直线运动的规律可得子弹穿过前三个木块和穿过后三个木块的时间之比为,故B错误;
D.根据中间位移处的瞬时速度可得子弹在第五个木块中点的速度
故D错误。故选AC。
13. 电火花计时器 交流220V 0.400 0.721 如图
0.84 0.310
【详解】(1)[1]图甲有复写纸,是电磁打点计时器,图乙有墨粉纸盒,是电火花计时器。
电火花打点计时器接的是220V的交流电。
(2)①根据中间时刻的瞬时速度等于此段时间内的平均速度有
②如图
③加速度是 图像的斜率
(3)读图可得 。
14. C 4.20(4.18~4.22) 0.63(0.60~0.64) 2.2(2.0~2.4)
【详解】(1)A.用图线处理数据时,先舍去偏差较大的点迹,将其它点迹必用平滑的线连接起来,但并不是一定要将所有的点迹连接起来,故A错误;
长木板不一定要水平放置,故A错误;
B.两相邻测量点间的时间间隔具体由选择的相邻的计数点之间的实际点迹数目决定,即两相邻测量点间的时间间隔不一定是0.1s,故B错误;
C.为了避免纸带上出现大量空白段落,实验中小车在释放前应置于靠近打点计时器处,故C正确;
D.为了避免纸带上出现大量空白段,实验中应先接通打点计时器电源,再释放小车,D对
E.打点计时器开始打点不够稳定所以第一个点通常不取用,故E错误。故选C。
(2)根据刻度尺的读数规律,点的读数为4.20cm;
根据图示可知,相邻计数点之间的时间间隔为
则打点计时器在打点时小车的速度为
(3)根据逐差法可知,加速度为
15.(1),方向为运动方向;(2)会
【详解】(1)汽车初速度
制动后到停止过程中的平均速度,方向为运动方向。
(2)若司机酒后驾车,反应时间是平时的4倍
由于,该汽车会撞上障碍物。
16.(1)16m;(2)7s
【详解】(1)两车速度相等时距离最大,则,解得t1=3s
此时A、B间的最大距离是
(2)汽车B能追上汽车A时,则,解得t2=7s
17.(1)2s,8s (2)12m/s,方向沿斜面向下
【详解】(1)全过程加速度不变,是匀变速直线运动,根据位移时间关系式
将位移为16m代入,解得
(2)取沿斜面向上为正方向,所以,a=-2m/s2,x=-11m根据
可得v=12m/s,方向沿斜面向下。
18.26.5s
【详解】汽车进入ETC通道减速至v2的位移
进入ETC通道从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小
通过人工收费通道:减速位移
总位移=100m
减速时间
停车时间
总时间
汽车通过ETC通道:匀变速时间
匀速时间
与人工通道位移差的时间
总时间
节省的时间=26.5s
附加题.
【详解】[1][2] 汽车第一次反射电磁波时至雷达的距离
汽车第二次反射电磁波时至雷达的距离
汽车车速
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