湖北省襄阳市第四中学2023-2024学年高一物理上学期9月月考试题（Word版附解析）

襄阳四中2023级高一上学期9月月考物理试题考试时间：75分钟一、选择题：本题共10小题，每小题4分，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。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.地球绕太阳公转一周的时间为365天5小时48分46秒，此过程中由于太阳光直射点位置的变化导致了四季交替。地球自转一圈的时间为23小时56分04秒，自转产生昼夜更替现象。关于地球的公转与自转，下列说法正确的是（　　）A.23小时56分04秒指的是时刻。B.研究地球绕太阳的公转是以太阳为参考系C.研究地球上不同地区季节变化的时候可以将地球看成质点D.地球赤道上静止的物体随地球自转一圈，物体经过的路程就是位移【答案】B【解析】【详解】A．23小时56分04秒是地球自转一圈的时间，指的是时间间隔，故A错误；B．研究地球绕太阳的公转是以太阳为参考系，故B正确；C．地球上不同地区季节变化与地球自转有关，研究地球上不同地区季节变化的时候，地球的形状大小不能忽略不计，不可以将地球看成质点，故C错误；D．位移是由初位置指向末位置的有向线段，路程是运动轨迹的长度，地球上静止物体随地球自转一圈的同时，跟地球一起公转，位移大小不为0，物体做曲线运动，经过的路程不等于位移的大小，故D错误。故选B。2.男子200m的世界纪录是由牙买加名将博尔特在2009年创造的，成绩为19.19s。若比赛的跑道示意图如图所示，博尔特在本次200m比赛中（　　）A.位移大小是200mB.路程小于200mC.成绩19.19s指的是时刻D.成绩19.19s指的是时间间隔 【答案】D【解析】【详解】AB．200m比赛跑道是弯道，所以位移大小不是200m，位移小于200m，路程是200m，AB错误；CD．成绩19.19s指的是时间间隔，不是时刻，C错误，D正确。故选D。3.汽车的初速度是v1，经过一段时间后速度变为v2，用Δv表示Δt时间内速度的变化量，为了在图中表示加速度a，我们以初速度v1的箭头端为起点，以后来的速度v2的箭头端为终点，作出一个新的箭头，表示速度的变化量△v。则下图中能正确表示汽车做加速运动的是（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】速度变化量为方向由v1的端点指向v2的端点，加速度a的方向与速度变化量的方向相同，则图BD是对的，但是图D表示汽车做减速运动，只有图B表示汽车做加速运动。故选B。4.汽车从制动到停止共用了5s。这段时间内，汽车每1s前进的距离分别是13m、10m、7m、4m、1m。下列说法正确的是（　　） A.前3秒的平均速度大小是7m/sB.全程的平均速度大小比刚制动时的瞬时速度大小略大些C.前1秒的平均速度大小比刚制动时的瞬时速度大小略小些D.全程的平均速度大小比前1秒的平均速度大小更接近刚制动时的时速度大小【答案】C【解析】【详解】A．前3秒的平均速度大小为故A错误；B．由于汽车做减速运动，所以全程的平均速度大小比刚制动时的瞬时速度大小略小些，故B错误；C．汽车做减速运动，前1秒的平均速度大小比刚制动时的瞬时速度大小略小些，故C正确；D．前1秒的平均速度大小比全程的平均速度大小更接近刚制动时的时速度大小，故D错误。故选C。5.当前，我国机器人产业总体发展水平稳步提升，应用场景显著扩展，产品优势不断增强，创新型企业大量涌现。某品牌机器人做直线运动的位移—时间图像如图所示，下列说法中正确的是（　　）A.该机器人在t3时刻离出发点最远B.在0~t3时间内，该机器人的加速度始终为0C.在t1~t2时间内，该机器人的速度先增大后减小D.该机器人在0~t1时间内的平均速度大于在0~t2时间内的平均速度【答案】D【解析】【详解】A．该机器人在t3时刻返回到出发点，离出发点最近，故A错误；B．图象的斜率表示速度，在0~t3时间内，图象的斜率不恒定，可知该机器人的加速度不为0，故B错误；C．图象的斜率表示速度，故在t1~t2时间内，该机器人的速度先减小后增大，故C错误；D．由图可知该机器人在0~t1时间内的的位移大于在0~t2时间内的位移，根据 可知该机器人在0~t1时间内的平均速度大于在0~t2时间内的平均速度，故D正确。故选D。6.甲、乙、丙是三个在同一直线上运动的物体，它们运动的v-t图象如图所示，下列说法正确的是（　　）A.甲与丙的运动方向相反B.甲与丙的加速度方向相同C.甲图与丙图的交点表示相遇D.乙的加速度大小小于丙的加速度大小【答案】D【解析】【详解】A．由图看出，甲和丙的速度均为正值，说明甲丙都沿正方向运动，它们的运动方向相同,故A错误；B．根据图像斜率表示加速度可知甲与丙的加速度方向相反,故B错误；C．根据图像与轴围成面积表示位移可知甲图与丙图的交点时刻，丙的位移大于甲的位移，由于不清楚出发点的距离关系，无法判断甲图与丙图的交点是否表示相遇，故C错误；D．由图可知，乙的斜率比丙的斜率的绝对值小，所以乙的加速度大小小于丙的加速度大小，故D正确。故选D。7.高空坠物非常危险，现在高层住宅越来越多，因此人们一定要有安全防范意识。假设某住宅楼上坠物做自由落体运动，开始3s内的下落高度与最后3s内的下落高度之比为，重力加速度g取10m/s2，则坠物下落的总高度为（　　）A.20mB.45mC.125mD.180m【答案】C【解析】【详解】开始3s内的下落高度为则最后3s内的下落高度为 则最后3s中间时刻的速度为则物体自由下落的总时间为则物体下落的总高度为故选C。8.一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶。遇突发情况时，司机紧急刹车使车做匀减速直线运动，已知汽车的速度在第1s内减小了4m/s，下列说法正确的是（　　）A.汽车在减速过程中的加速度大小为4m/s2B.在减速行驶的前2s，汽车的平均速度大小为12m/sC.汽车刹车后，第6s末的速度大小为4m/sD.汽车刹车后，在6s内滑行的距离是40m【答案】A【解析】【详解】A．据题意可知汽车的加速度为故A正确；B．汽车减速行驶前2s末的速度为所以减速行驶的前2s，汽车的平均速度大小为故B错误；C．汽车刹车到停止所用时间为 所以6s末的速度为零，故C错误；D．汽车刹车后6s内滑行的距离等于5s内滑行的距离，即故D错误。故选A。9.高铁已经成为我国重要的交通运输工具，某同学在乘坐高铁时，为研究自身所乘列车的运动情况，采用每隔相同时间T。记录列车外面的输电线杆个数的方式来进行研究。假设列车做匀变速直线运动，相邻两输电线杆的距离都为d。若从某输电线杆时开始记录并记为“第1杆”，第一个T时恰好记录“第3杆”，第二个T时恰好记录“第6杆”，第三个T时恰好记录“第10杆”，则根据他记录的信息，下列判断正确的是（　　）A.开始记录时列车的速度为B.第五个T时恰好记录“第22杆”C.列车运动的加速度为D.经过“第8杆”时列车的速度为【答案】AC【解析】【详解】C．高铁的加速度选项C正确；A．经过第3杆时的速度则开始记录时列车的速度为选项A正确；B．第五个T时的位移 则此时恰好记录“第21杆”，选项B错误；D．经过“第8杆”时列车的速度为选项D错误。故选AC。10.某次实验需要利用位移传感器和与之相连的计算机来研究小车做匀变速直线运动的相关规律、如图（a）所示。时刻，小车以初速度做匀加速直线运动计算机显示其位置坐标—时间图像如图（b）所示，则（　　）A.小车初速度方向与加速度方向相同B.小车的加速度大小为C.小车在时刻的速率为D.图像中时刻对应的纵坐标为【答案】ABC【解析】【详解】A．根据题意可知，小车做匀加速直线运动，则小车初速度方向与加速度方向相同，故A正确；BCD．根据逐差法，由图像可得解得由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，时小车的速度为 由公式可得，和时小车的速度分别为，由公式可得，小车在第内的位移为则图像中时刻对应的纵坐标为故D错误，BC正确。故选ABC。二、实验题（本题共2小题，共16分，请按题目要求作答）11.某组同学用如图所示装置研究匀变速直线运动。滑块放置在水平气垫导轨的右侧，并通过跨过定滑轮的细线与一沙桶相连，滑块与定滑轮间的细线与气垫导轨平行。滑块上安装了宽度为d=4mm的遮光条，将滑块由静止释放，先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间t1=0.015s，通过第二个光电门的光电门的时间为t2=0.010s，则通过第一个光电门的速度v1=__________（用题目中的字母表示），滑块通过第二个光电门的速度大小为________m/s（结果保留两位有效数字）。【答案】①.②.0.40【解析】【详解】[1]由于挡光时间很短，可认为挡光过程的平均速度等于滑块经过光电门时的瞬时速度，则滑块通过第一个光电门时的速度为[2]滑块通过第二个光电门时的速度大小为 12.在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中：（1）下列操作中正确有_________；A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器B．打点计时器应放在长木板的有滑轮一端C．应先释放小车，后接通电源D．电火花计时器应使用220V直流电源（2）某同学用如图所示的装置测定匀加速直线运动的加速度，打出的一条纸带如图所示，相邻计数点间的时间间隔为0.1s；①实验时纸带的_________端是和小车相连的（选填“左”或“右”）；②打点计时器打下C点时小车速度大小为_________m/s；③由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为__________m/s2（计算结果保留三位有效数字）；④根据实验结果可以判断O点___________（选填“是”或“不是”）小车运动的起点。【答案】①.A②.左③.0.68④.1.60⑤.不是【解析】【详解】（1）[1]A．在释放小车前，为了充分利用纸带，小车要靠近打点计时器，故A正确；B．打点计时器应放在远离长木板有滑轮的另一端，故B错误；C．为了充分利用纸带，应先接通电源，后释放小车，故C错误；D．电火花计时器应使用220V交流电源，故D错误。故选A。（2）①[2]由于小车做加速运动，相同时间间隔内通过的位移越来越大，则实验时纸带的左端是和小车相连的；②[2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打点计时器打下C点时小车的速度大小为 ③[3]根据逐差法可得，小车的加速度大小为④[4]设O点速度为，根据运动学公式可得解得可知O点不是小车运动的起点。三、计算题（本题共3小题，共44分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。有数值计算的题，答案中还必须明确写出数值和单位）13.2022年9月27日、“鲲龙”AG600M灭火机以全新消防涂装在湖北漳河机场成功完成12吨投汲水试验。“鲲龙”AG600M灭火机在水面高速滑行5秒完成12吨汲水，随即腾空而起。假设“鲲龙”AG600M灭火机在水平面上汲水的过程中做初速度为10m/s，加速度为2m/s2的匀加速直线运动。求：（1）“鲲龙”AG600M灭火机前10s通过的位移大小：（2）“鲲龙”AG600M灭火机在第15s内的平均速度大小。【答案】（1）200m；（2）39m/s【解析】【详解】（1）根据位移时间关系可得，“鲲龙”AG600M灭火机前10s通过的位移大小为（2）根据匀变速直线运动的推论，中间时刻的瞬时速度等于平均速度，有 14.如图甲是某物体以一定初速度做匀变速直线运动的v-t图像。可以想象，如果把整个运动过程分割得非常非常细，很多很多小矩形的面积之和就能非常精确地代表物体的位移（图乙、图丙）。这时，很多很多小矩形顶端的“锯齿形”就看不出来，这些小矩形合在一起成了一个梯形OABC（图丁）。这个梯形的面积就代表做匀变速直线运动的物体从开始到t时刻这段时间的位移。求：（1）若物体初速度为v0，加速度为a，试推导从开始到t时刻这段时间的位移为：（2）一辆汽车t=0时刻速度为2m/s，利用手机上“测加速度”软件得到了做加速运动的汽车6s内加速度随时间变化的图像，如图所示。对于直线运动，由v-t图像可以求得位移。请你借鉴此方法，对比加速度的定义，根据题a-t图像，求：汽车在6s末的速度大小。【答案】（1）见解析；（2）【解析】【详解】（1）根据速度与时间图像图形面积表示位移，则有又有把消去有（2）因为速度与时间图像的图形面积表示位移，而 类比法可知，图像的图形面积表示速度的变化量，则汽车在内速度的变化量为汽车在6s末的速度大小15.如图甲所示的“冰爬犁”是北方儿童在冬天的一种游戏用具。“上坐一人，双手握铁篙，向后下方用力点冰，则冰床前进如飞”。在空旷的水平冰面上，小孩从静止开始，连续三次“点冰”后达到最大速度（未知），之后沿直线匀减速滑行了18m后停下。某同学用图像描述了上述运动过程。如图乙所示。若每次“点冰”时“冰爬犁”加速获得的加速度恒定且相等，每次“点冰”结束后“冰爬甲犁”减速的加速度恒定且相等。求：（1）“冰爬犁”最大速度vm；（2）小孩点冰”时“冰爬犁”加速度的大小；（3）“冰爬犁”运动13s的位移大小。【答案】（1）6m/s；（2）；（3）39m【解析】【详解】（1）依题意，根据图像，可知小孩在这一过程中，做匀减速直线运动，根据有求得（2）根据图像可知，在内，小孩加速的时间为，减速时间为，设小孩“点冰”时“冰爬犁”加速度的大小为，“冰爬犁”减速时的加速度大小为，则有由于 可求得（3）根据“冰爬犁”运动的图像，可得其运动1s末的速度大小为3s末的速度大小为4s末速度大小为6s末的速度大小为则13s内“冰爬犁”运动的位移大小为代入相关已知数据求得