宁德市民族中学2023-2024学年高一上学期开学考试
物理试题
一、单选题(共32分)
1.(本题4分)在《与朱元思书》中如下片段:“风烟俱静,天山共色。从流飘荡,任意东西。”后两句写的是诗人乘坐着船随江水飘荡,任凭船随水漂去。从物理学角度,若诗人认为船是静止的,他选择的参照物是( )
A.诗人自己 B.空中飞鸟 C.岸边青山 D.天上云朵
2.(本题4分)在研究物体的运动时,利用光电门测瞬时速度,从科学方法上来说属于
A.极限法 B.观察实验法
C.等效替代法 D.理想模型法
3.(本题4分)下列计时数据指时间间隔的是( )
A.2022年9月6日10时24分,酒泉卫星发射中心成功将微厘空间一号S3/S4试验卫星发射升空
B.某同学在校运动会上110m跨栏成绩是14. 10s
C.一辆汽车在第10s末开始加速行驶
D.我们12时15分开始吃午饭
4.(本题4分)2022年10月12日下午,神舟十四号飞行乘组在中国空间站开设了“天宫课堂”第三课,航天员刘洋演示了“水球变‘懒’”实验,对比吞入钢珠前后水球的形变情况;航天员陈冬演示了“会调头的扳手”实验,对比两把扳手在空中的不同旋转情况。水球和扳手简化如图所示,则下列说法正确的是( )
A.观察水球的形变时可以将水球看成质点
B.研究两把扳手的旋转情况时可以将扳手看成质点
C.由于空间站体积大,任何时候都不能看成质点
D.研究空间站绕地球运行的轨迹时可以把空间站看成质点
5.(本题4分)某赛车手在一次野外训练中,先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为,从出发地到目的地用了5分钟,赛车上的里程表指示的里程数值增加了,当他经过某路标时,车内速度计指示的示数为,那么可以确定的是( )
A.在整个过程中赛车手的瞬时速度是
B.在整个过程中赛车手的平均速度是
C.在整个过程中赛车手的平均速率是
D.经过路标时的瞬时速度是
6.(本题4分)以72km/h的速度在平直公路上行驶的汽车,遇到紧急情况而急刹车获得大小为4m/s2的加速度,则刹车6s后汽车的速度为( )
A.44m/s B.24m/s C.4m/s D.0
7.(本题4分)如图所示是汽车中的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化,开始时指针指示在图甲所示的位置,经过7s后指针指示在图乙所示的位置。若汽车做变速直线运动,有关上述过程,下列说法正确的是( )
A.由图直接读出的是汽车运动的平均速度
B.由图乙直接读出的是汽车运动7s时的速率
C.汽车运动的平均加速度大小约为5.7m/s2
D.汽车运动的平均加速度大小约为2.6m/s2
8.(本题4分)汽车的加速性能是反映汽车性能的重要指标.速度变化得越快,表明它的加速性能越好.右图为研究甲、乙、丙三辆汽车加速性能得到的v-t图像,根据图像可以判定( )
A.甲车的加速性能最好
B.乙车比甲车的加速性能好
C.丙车比乙车的加速性能好
D.甲、丙两车的加速性能相同
二、多选题(共16分)
9.(本题4分)关于加速度的理解,下列说法正确的是( )
A.速度为零时,加速度也一定为零
B.速度变化越快,加速度就越大
C.若加速度不断减小,则速度一定不断减小
D.若加速度方向与速度的方向相同,则速度一定不断增大
10.(本题4分)观察图中的烟和小旗,关于甲(左边的车)、乙两车的相对于房子的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两车一定向右运动
B.甲、乙两车可能都向左运动
C.甲车可能静止,乙车向左运动
D.甲车可能运动,乙车向右运动
11.(本题4分)小时候,大人们经常给我们讲龟兔赛跑的故事.如图所示是兔子和乌龟在比赛过程中的位移-时间(即x-t)图象,它们的起点和终点相同,由图可知( )
A.兔子比乌龟迟出发
B.兔子和乌龟在比赛途中t2、t4时刻的速度相等
C.乌龟做的是直线运动,兔子是沿折线运动的
D.乌龟先通过预定位移x3到达终点
12.(本题4分)如图所示为某物体做直线运动的v﹣t图象,关于该物体在前4s内的运动情况,下列说法正确的是( )
A.物体始终朝同一方向运动
B.物体的速度变化是均匀的
C.物体速度在开始2s内减小为零
D.4s内物体一直做匀减速直线运动
三、填空题(共12分)
13.(本题4分)一个质点做单向直线运动,以的平均速度完成前位移,以的平均速度完成剩下的位移,则全过程的平均速度为( )
14.(本题2分)汽车在行驶中,司机看到如图所示的标志牌,在不违反交通法规的前提下,从标志牌到西大桥最快需要 h。
15.(本题6分)利用如图所示的装置测量滑块P的速度。1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,当有物体从光电门通过时,与它们连接的光电计时器能够显示挡光时间。让滑块从斜面的顶端滑下,光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2s、2.00×10-2s。已知滑块的宽度为5.00cm(结果保留两位有效数字),求:
(1)滑块通过光电门1、2时的速度分别是v1= m/s,v2= m/s;
(2)若用宽度是2.00cm的滑块,对测量误差有何影响? 。
解答题(共40分)
16.(本题12分)如图所示是一张导游图,现一旅行团从博物馆出发,向东走300m到达超市,然后左拐往北150m到达电影院,继续向前走250m到达度假村,最后又沿原路返回到博物馆,全程用时30分钟。
(1)旅行团从博物馆出发到度假村的位移与路程分别为多少?
(2)全程的平均速度大小是多少?
(3)全程的平均速率是多少?
17.(本题14分)一篮球从高处由静止以8m/s2的加速度开始竖直下落,经t1=1s落到地面,篮球与地面碰撞的时间为Δt=0.2s,然后以5.5m/s速率反弹,之后以大小为11m/s2的加速度竖直向上减速,经t2达到最高点,求:
(1)篮球落地前的瞬间速度v1
(2)篮球在与地面碰撞过程的平均加速度a
(3)篮球从开始反弹至最高点所用时间t2.
(本题14分)为确保安全,在铁路与公路交叉的道口处装有自动信号灯.当列车还有一段距离才到达道口时,道口处会亮出红灯,警告未越过停车线的汽车迅速制动,已越过停车线的汽车赶快通过.如果汽车通过道口的速度,停车线距道口拦木的距离,道口宽度,汽车长,列车的速度为,如图所示,把列车和汽车的运动都看成匀速直线运动.
若汽车以v1=54km/h的速度驶向铁道口,看到红灯亮起后立即以大小为3m/s2的加速度制动,恰能不越过停车线,求刹车时间t;
(2)若列车离道口的距离L=600m时,汽车以v2= 18 km/h的速度刚越过停车线,之后保持v2的速度做匀速运动,判断汽车B能否安全地驶过道口(写出计算过程和判断依据)。
参考答案:
1.A
【详解】A.诗人选择的参照物是诗人自己,他认为船是静止的。故A正确;
B.诗人选择的参照物是空中飞鸟,船是运动的。故B错误;
C.诗人选择的参照物是岸边青山,船是运动的。故C错误;
D.诗人选择的参照物是天上云朵,船是运动的。故D错误。
故选A。
2.A
【详解】为研究某一时刻或某一位置时的速度,我们采用了取时间非常小,即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度,即采用了极限思维法,故A正确.
3.B
【详解】A.2022年9月6日10时24分,酒泉卫星发射中心成功将微厘空间一号S3/S4试验卫星发射升空,2022年9月6日10时24分是时刻,故A错误;
B.某同学在校运动会上110m跨栏成绩是14. 10s,14. 10s是时间间隔,故B正确;
C.一辆汽车在第10s末开始加速行驶,10s末是时刻,故C错误;
D.我们12时15分开始吃午饭,12时15分是时刻,故D错误。
故选B。
4.D
【详解】A.观察水球的形变时,水球的体积和形状不能忽略,不能看成质点,故A错误;
B.研究两把扳手的旋转情况时,扳手的体积和形状不能忽略,不能看成质点,故B错误;
CD.空间站体积虽然大,但其体积对于所研究的问题无影响或可以忽略时(比如研究空间站绕地球的运动时)可以看成质点,故D正确,C错误。
故选D。
5.D
【详解】速度计上的里程表记录的是汽车的路程,速度计的示数是汽车的瞬时速度的大小,平均速度是位移与所用时间的比值,平均速率是路程与时间的比值。
ABC.根据题意可知,赛车手运动的位移,路程,则平均速度为
平均速率为
是整个过程的平均速度,不是瞬时速度;故ABC错误;
D.速度计示数的是瞬时速度,所以经过路标时的瞬时速度是,故正确。
故选D。
6.D
【详解】由题意可知
汽车停下来的时间为
则6s时,汽车已经停下来,其速度为0。
故选D。
7.B
【详解】AB.速度计显示的是汽车的瞬时速率,由图乙直接读出的是汽车运动7s时的速率,故A错误,B正确;
CD.第一次观察速度计,速率为20km/h,7s后第二次观察时速率为60km/h,根据加速度的定义有
故CD错误。
故选B。
8.B
【详解】在速度-时间图像中斜率代表加速度,即
由图像可以看出乙、丙的图像是平行的倾斜直线,斜率相同,则它们的加速度相同,即乙丙两车的加速性能相同;甲图线的斜率最小,加速度最小.故由题意可知,丙、乙比甲的加速性能好
A. 甲车的加速性能最好与分析不符,故A错误;
B. 乙比甲的加速性能好与分析相符,故B正确;
C. 丙比乙的加速性能好与分析不符,故C错误;
D. 甲、丙两车的加速性能相同与分析不符,故D错误.
9.BD
【详解】A.速度与加速度是两个描述物体运动状态的物理量,物体的速度为零,其加速度不一定为零,比如竖直上抛运动中,物体在最高点时,其速度为零,但其重力加速度为g,故A错误;
B.根据加速度的物理意义可知速度变化越快,加速度就越大,故B正确;
CD.若加速度不断减小,并与速度方向相同时,速度不断增大,故C错误,D正确;
故选BD。
10.BC
【详解】由图中的信息可以判断出:因为房子的烟向左飘,所以风是向左吹,所以甲车运动状态有:向右运动、静止或向左运动但速度小于风速,因为乙车旗向右飘,所以乙车只能向左运动,且速度要大于风的速度。
故选BC。
11.AD
【详解】由图读出,兔子和乌龟是从同地不同时刻出发的,兔子在乌龟出发后t1时间出发.故A正确;根据位移图象的斜率表示速度,可知在t2时刻兔子的速度大,在t4时刻,乌龟的速度大.故B错误.乌龟做的是匀速直线运动,兔子先做匀速直线运动,在t3-t5时间内静止不动,t5时刻以后又沿原方向做匀速直线运动,兔子不是沿着折线跑的.故C错误;由图看出,t6时刻乌龟到达终点,而兔子还没有到达终点,说明乌龟先到达终点,故D正确.
【点睛】本题是位移图象问题,关键要明确图线的斜率等于速度,纵坐标实质表示物体的位置.
12.BC
【分析】在v﹣t图象中每时刻对应于速度的大小,速度的正负表示其运动方向,图象的斜率表示物体运动的加速度,图象与时间轴围成的面积为物体的位移,时间轴上方面积表示位移为正,下方表示为负.
【详解】A、根据图象可知,物体前两秒运动方向为负,后两秒运动方向为正,故A错误;
B、从图象中可知图象的斜率不变,因此物体加速度不变,所以其速度的变化是均匀的,故B正确;
C、从图象可知,物体前两秒做减速运动,第2秒时,速度减为零,然后反向加速运动,故C正确;
D、由图可知,物体前2秒做匀减速直线运动,后2秒内做匀加速直线运动,故D错误.
故选BC.
13.
【详解】令位移为x,则完成前位移所用时间
完成剩下的位移所用时间
则全过程的平均速度
解得
14.0.2
【详解】当用时最短时,汽车以最大速度行驶,则最短时间
15. 1.0 2.5 滑块宽度越小,挡光时间越短,平均速度越接近瞬时速度,误差越小
【详解】(1)[1] 滑块通过光电门1时的速度是
[2]滑块通过光电门2时的速度是
(2)[3]滑块宽度越小,挡光时间越短,平均速度越接近瞬时速度,误差越小。
16.(1)500m,700m;(2)0;(3)0.78m/s
【详解】(1)从博物馆出发到度假村到的位移
通过的路程为
(2)全程的位移为
故平均速度为
(3)全程的路程为
故平均速率为
17.(1)8 m/s 方向为竖直向下
(2)67.5m/s2 方向竖直向上
(3)0.5s
18.(1)5s
(2)能安全度过