辽宁省沈阳市第一二〇中学2023-2024学年高一物理上学期第一次质量监测试题（Word版附解析）

沈阳市第120中学2023-2024学年度上学期高一年级第一次质量监测物理一、选择题（共12小题，1~8单选，每题4分；9~12多选，每题5分，漏选得3分，错选不得分。）1.在物理学发展过程中，科学家们总结出了许多物理学研究方法，以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（　　）A.在不需要考虑物体本身大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫等效替代法B.根据速度定义式，当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了微元法C.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了极限法D.伽利略认为自由落体运动是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法【答案】D【解析】【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故A错误；B．根据速度定义式，当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想，故B错误；C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故C错误；D．伽利略认为自由落体运动是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法，故D正确。故选D。2.如图所示，一本书放在水平桌面上保持静止，下列说法中正确的是（　　） A.书对桌面的压力就是书受到的重力B.书对桌面的压力是由于桌面发生形变产生的C.书对桌面的压力与桌面对书的支持力都是弹力D.书对桌面的压力是书发生形变的原因【答案】C【解析】【详解】书对桌面的压力是弹力，与书受到的重力不同，是两种不同性质的力，故A错误；书对桌面的压力是由于书发生形变而产生的，故BD错误；书对桌面的压力与桌面对书的支持力都是弹力，是一对作用力与反作用力，故C正确．【点睛】本题主要考查重力和弹力，知道弹力产生是由施力物体形变而引起的，注意因果关系．3.甲、乙两个质点沿着同一直线运动，其中质点甲做匀速直线运动，质点乙做初速度为零的匀加速直线运动，它们的位置随时间变化规律如图所示。已知时刻，甲的位置为，且此时两图线的斜率相同，下列判断正确的是（　　）A.乙的速度大小为B.时刻，两质点之间的距离为C.时刻，两质点之间的距离为D.两质点相遇时，乙的速度大小为【答案】B【解析】【详解】A．由题意可知，甲的速度大小为 时刻甲、乙图线的斜率相同，即此时乙的速度大小也为，根据运动学公式则有可得乙的加速度大小为故A错误；B．0～的时间内，乙的位移为故两质点之间的距离为故B正确；C．时，甲的位移为乙的位移为两质点之间的距离为故C错误；D．设两质点经过时间t相遇，则有解得（舍去）故相遇时，乙的速度大小为 故D错误；故选B。4.物体从某高处自由下落，下落过程中经过一个高为5m的窗户，窗户的上边缘距释放点为20m，已知它在落地前1s内共下落45m，g=10m/s2，物体可视为质点，下列说法中正确的有（　　）A.物体落地前2s内共下落80mB.物体落地时速度为45m/sC.物体下落后第1s内、第2s内、第3s内，每段位移之比为1：2：3D.物体经过窗户所用的时间为s【答案】A【解析】【分析】【详解】设下落时间为，最后1s内得位移可以表示为解得A．根据自由落体运动规律可：落地前2s内共下落的总高度为故A正确；B．根据速度与时间的关系可知落地的速度为故B错误；C．自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，所以在连续相等的时间内，即下落后第1s内、第2s内、第3s内，每段位移之比为，故C错误；D．设物体到达窗户的上边缘的时间为，则 可得设物体到达窗户的下边缘的时间为，则所以物体经过窗户所用的时间为故D错误。故选A。5.“低头族”在社会安全中面临越来越多的潜在风险，若司机也属于低头一族，出事概率则会剧增。若高速公路（可视为平直公路）同一车道上两小车的车速均为108km/h，车距为105m，前车由于车辆问题而紧急刹车，而后方车辆的司机由于低头看手机，4s后抬头才看到前车刹车，经过0.4s的应时间后也紧急刹车，假设两车刹车时的加速度大小均为6m/s2，则下列说法正确的是（）A.两车不会相撞，两车间的最小距离为12mB.两车会相撞，相撞时前车车速为6m/sC.两车会相撞，相撞时后车车速为18m/sD.条件不足，不能判断两车是否相撞【答案】C【解析】【详解】两车的初速度，结合运动学公式知两车从刹车到速度为0的位移则后车从开始到刹车到速度为0的位移 所以两车会相撞，相撞时前车已经停止，距后车减速到速度为0的位置相距根据减速到速度为零的运动可以视为初速度为零的加速运动处理，则相撞时后车的速度解得故C正确，ABD错误。故选C。6.如图所示，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为、，它们一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在Q、P上，当物体平衡时上面的弹簧处于原长，若把固定的物体换为质量为2m的物体（弹簧的长度不变，且弹簧均在弹性限度内），当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了x，则x为（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】根据题意，设物块质量为时，弹簧的形变量为，由平衡条件有设物块质量为时，物块下降高度为，则弹簧的形变量为，则弹簧的形变量为，由平衡条件有联立解得 故选A。7.如图所示的实验可以用来研究物体所受到的滑动摩擦力，已知木块的质量为m，细绳与木板之间装有拉力传感器，木板质量为M（传感器的质量可忽略不计），通过手拉绳子将木板从木块下匀速抽出时，弹簧测力计的示数为f，传感器的示数为F，且在该过程中木块保持静止状态，由此可知（）A.木板与桌面间的滑动摩擦力大小等于FB.木块与木板间的滑动摩擦力大小等于F—fC.该实验可测出木板与木块之间的动摩擦因数D.该实验可测出木板与桌面之间的动摩擦因数【答案】C【解析】【详解】B．木块在水平上受水平方向右的摩擦力和弹簧秤的拉力作用，由于木块静止，所受滑动摩擦力等于弹簧的弹力f，所以木块与木板间的滑动摩擦力大小f，B错误；A．手拉绳子将木板从木块下匀速抽出时，对于木板受到向右的拉力F，木块给木板的向左的摩擦力，大小等于f，桌面给木板向左的摩擦力，根据匀速，木板与桌面间的滑动摩擦力大小为，A错误；C．根据滑动摩擦力公式，由于木块与木板间的滑动摩擦力大小等于f，则木板与木块之间的动摩擦因数C正确；D．同理，由于木板与桌面间的滑动摩擦力大小为，则木板与桌面之间的动摩擦因数 D错误。故选C。8.甲、乙两车在一条平直的公路上同向并排行驶，t=0时刻甲车开始刹车，甲车的速度随时间变化的图像如图甲所示，以t=0时刻甲车所在位置为坐标原点O，以甲车速度方向为正方向建立x轴，乙车的位置坐标随时间变化的图像如图乙所示，图像为顶点在30m处的抛物线。下列说法正确的是（　　）A.甲车做匀变速直线运动的加速度大小为2.5m/s2B.乙车做匀变速直线运动的加速度大小为6.25m/s2C.t=4s时甲、乙两车相距最近D.甲、乙两车只相遇一次【答案】A【解析】【详解】A．v-t图线切线的斜率表示加速度，所以故A正确；B．乙车位置坐标随时间变化的图像为顶点在30m处的抛物线，则有结合图像，有解得故B错误；C．t=4s时，甲的位移为说明甲已经追上乙，故C错误； D．设两车经过tʹ时间速度相等，即解得此时说明两车相遇两次，故D错误。故选A。9.无线蓝牙耳机可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。为了得到某款无线蓝牙耳机在运动时的最大连接距离，甲和乙两位同学做实验如下：乙佩戴无线蓝牙耳机，甲携带手机检测，二人间隔17.5m且之间无障碍，某时刻起甲追乙的图像如图所示。发现手机在3s末开始检测到蓝牙耳机信号，则下列判断正确的是（　　）A.4s时甲、乙相距最近为8mB.4s时甲、乙相距最近为9.5mC.手机与蓝牙耳机连接上的时间为3sD.最远连接距离为10m【答案】BD【解析】【详解】AB．根据题图可知，4s时甲、乙速度相等，此时相距最近，4s内则有初始位置乙在甲前方17.5m，故此时相距9.5m，选项A错误，B正确；D．由题图可知乙的加速度为在3s内则有则有最远连接距离为∆x＝17.5m−7.5m=10m选项D正确； C．根据图像的对称性可知，3s内与5s内甲、乙相距的距离相等，即5s末手机与蓝牙耳机信号断开，连接上的时间为2s，选项C错误。故选BD。10.如图所示，图线OP、MN分别是做直线运动的质点A、B的位移—时间图象，其中OP为开口向下抛物线的一部分，P为图象上一点。PQ为过P点的切线，与x轴交于点Q。则下列说法正确的是（　　）A.t＝4s时，质点A的速率为2.5m/sB.质点A的加速度大小为0.25m/s2C.质点A的初速度大小为6m/sD.t＝2s时A、B相遇【答案】D【解析】【详解】A．x－t图象切线的斜率表示速度，则t＝4s时质点A的速率为v＝＝1m/s故A错误；BC．质点A的x－t图象为抛物线，结合匀变速直线运动位移公式x＝v0t＋at2当t＝4s时有10＝4v0＋8a根据速度时间公式v＝v0＋at当t＝4s时有1＝v0＋4a联立解得v0＝4m/sa＝－0.75m/s2 所以质点A的初速度大小为4m/s，加速度的大小为0.75m/s2，故BC错误；D．由题图可知质点B做匀速直线运动，其速度大小为vB＝＝3.25m/s则质点B的位移表达式为xB＝vBt＝3.25t设经过时间t时A、B相遇，由图可知，则有xA＋xB＝13则有4t－×0.75t2＋3.25t＝13解得t＝2s（其中t＝s舍去）故t＝2s时A、B相遇，故D正确。故选D。11.2012年6月9日晚，受沿线焚烧秸秆产生的烟雾影响，宁洛高速安徽省蒙城段发生多起多点车辆追尾事故，假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0＝30m/s，距离s0＝100m，t＝0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间的变化如图甲、乙所示，取运动方向为正方向，下列说法正确的是（）A.t＝6s时两车速度相等B.t＝6s时两车距离最近C.0～6s内两车位移之差为90mD.两车在0～9s内会相撞【答案】ABC【解析】【详解】AB．由加速度图象可画出两车的速度图象，如图所示 由图象可知，t=6s时两车等速，甲车在前，乙车在后，故速度相等时，两车相距最近，故AB项正确；C．图中阴影部分面积为0～6s内两车位移之差：故C项正确；D．6s时，甲乙两车的位移之差为90m，小于100m，没有相撞，9s时位移之差小于90m，则不会相撞，故D错误．12.黄州青云塔始建于1574年，距今400多年。某物理研究小组测量出塔高为H，甲同学在塔顶让物体A自由落下，同时乙同学将物体B自塔底以初速度v0竖直上抛，且A、B两物体在同一直线上运动。重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）A.若v0=，则两物体在地面相遇B.若v0=，则两物体在地面相遇C.若v0>，两物体相遇时，B正在上升途中D.若<v0<，两物体相遇时，B正在下落途中【答案】BCD【解析】【详解】若物体B正好运动到最高点时两物体相遇，物体B速度减小为零所用的时间得此时A下落的高度B上升的高度 且解得若A、B两物体恰好在落地时相遇，则有此时A下落的高度解得所以若，则物体B运动到最高点时两物体相遇；若，则两物体在地面相遇；若，则两物体在B上升途中相遇；若，则两物体在B下落途中相遇；故选BCD。二、实验题13.一电火花打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下如图甲所示：（1）电火花计时器，它使用_________电源（填“直流”或“交流”）。（2）若工作电源的频率为50Hz，纸带打点情况如图乙所示。图中A、B、C、D为相邻的计数点，相邻两计数点间有4个点未画出，打点计时器在打C点时小车的瞬时速度为vc=_________m/s，若小车做匀变速直线运动，小车运动的加速度为a=_________m/s²。（结果均保留两位有效数字）（3）在研究匀变速直线运动的实验中，先算出小车经过各计数点的瞬时速度，再利用v-t图计算加速度， 合理的方法是_________。A．根据任意两计数点的速度，用公式算出加速度B．根据实验数据画出v-t图像，量取其倾角，由公式a=tanθ求出加速度C．根据实验数据画出v-t图像，由图上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度（4）打点计时器原来使用的电源的频率是50Hz，若在测定匀变速直线运动的速度时，交流电的频率为55Hz，而未被发觉，这样计算出的瞬时速度值与真实值相比是_________。（填“偏大”“偏小”或“不变”）【答案】①.交流②.0.42③.0.39④.C⑤.偏小【解析】【详解】（1）[1]电火花计时器，需使用交流电源（2）[2]电源频率为50Hz，相邻两计数点间有4个点未画出，所以相邻计数点的时间间隔为匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，则打C点时小车的时瞬时速度为由匀变速直线运动推论，根据逐差法，可得小车运动的加速度为（3）[3]A．根据任意两计数点的速度，用公式算出加速度，利用的数据较少，偶然误差较大，方法不合理，故A错误；B．根据实验数据画出v-t图像，量取其倾角，倾角的正切值的意义并不是加速度，由公式a=tanθ求出加速度的方法不合理，故B错误；C．根据实验数据画出v-t图像，由图上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度，偶然误差较小，方法合理，故C正确。故选C。 （4）[4]若在测定匀变速直线运动的速度时，交流电的频率为55Hz，而未被发觉，则计算使用时间间隔比真实的长，根据公式知，计算出的瞬时速度值与真实值相比偏小。14.某物理实验小组利用如图所示的装置探究弹簧弹力和形变量的关系。将弹簧的上端与刻度尺的零刻度对齐，读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度值，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，依次读出指针所指刻度尺的刻度值。（1）实验中挂30g钩码时刻度尺如图所示，该读数为__________cm。（2）根据实验数据，他们在坐标纸上作出了弹力F跟弹簧伸长量x关系的图像，如图所示。根据图像可求得弹簧的劲度系数为__________N/m（结果保留两位有效数字）。（3）甲、乙两位同学分别用同一弹簧来做实验，其中甲同学是测出竖直状态时不挂钩码的弹簧长度作为原长，乙同学是测出弹簧自然水平放置时的弹簧长度作为原长。他们以钩码重力大小作为弹簧弹力大小F，x表示弹簧伸长量，两位同学完成实验后，得到如下F-x图像；其中实线是甲同学的，虚线是乙同学的，则下列图像正确的是__________。 A．B．C．D．【答案】①.7.20②.26③.A【解析】【详解】（1）[1]由图，刻度尺最小分度为1mm，刻度尺读数为7.20cm（2）[2]图像的斜率代表弹簧的劲度系数（3）[3]实验中用横轴表示弹簧的伸长量x，纵轴表示弹簧的拉力F，由胡克定律F=kx可知，甲同学是测出竖直状态时不挂钩码的弹簧长度作为原长，则图像过原点；乙同学是测出弹簧自然水平放置时的弹簧长度作为原长，由于弹簧自身的重力，弹簧不挂钩码时弹簧的伸长量已经不为零，则图像不过原点，两种情况下弹簧的劲度系数相同，两图像平行。故选A。三、解答题15.某课外兴趣小组自制了一枚火箭，火箭在地面静止点火到燃料烧尽，火箭以的加速度竖直向上做匀加速直线运动，燃料烧尽前的最后1s内火箭上升的高度为。重力加速度g取，火箭始终在同一竖直直线上运动，不计空气阻力。求：（1）火箭燃料燃烧的时间。（2）火箭上升的最大高度。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设火箭燃料燃烧的时间为，则时间内火箭上升的高度为火箭燃料烧尽前时火箭上升的高度为 由题意可知解得（2）火箭燃料烧尽时，火箭上升的高度为火箭燃料烧尽后，会继续向上做减速运动，减速的加速度大小为，速度减小到0时，上升到最大高度，火箭燃料烧尽时，火箭的速度大小为火箭燃料烧尽到减速到0的过程有解得所以火箭上升的最大高度为16.如图，一根细直棒长度为5m，用手提着其上端，在其下端的路面上方有一个长度为5m、内径比直棒略大的空心竖直管子。如果该空心管子安放在平直公路上方，汽车从正下方通过时刚好碰不到管子。已知细直棒的下端与空心管的上端相距10m，现放手让直棒做自由落体运动（不计空气阻力，g取10m/s2）。（1）求直棒通过该空心管所用的时间（直棒通过管后继续进入公路下的直径略大于细棒的深坑）；（2）当棒开始下落时，汽车以20m/s的速度在距离管子36m处向管子驶来，汽车会不会碰到直棒，如不会请说明为什么；如会，在不改变车行驶方向的情况下，司机该如何处理。（计算时不考虑车的大小，） 【答案】（1）；（2）会碰到，加速a>0.9m/s2，减速a>2m/s2【解析】【详解】（1）直棒的下端到达管子的上端的时间为直棒的上端到达管子的下端的时间为则直棒通过该空心管所用的时间（2）若汽车匀速运动，则到达管子处的时间为则汽车肯定要碰到管子；要使汽车不碰到管子，则汽车可以在2s内的位移小于36m，即汽车做减速运动，有解得a=2m/s2即汽车减速运动的加速度a>2m/s2。或汽车做加速运动，在管子下端到达地面时的位移大于36m，有 管子下端到达地面的时间为解得即汽车加速运动的加速度a´>0.9m/s²17.中国细犬（简称细犬）是中国古老的狩猎犬种，主要分布在山东省内。某次狩猎细犬发现正南方L=24m处有一只野兔，野兔也发现细犬并立刻向正南方向逃跑，同时细犬向正南方沿直线追击野兔。已知细犬的加速度为a1=4m/s2，最大速度为v1=16m/s；野兔的加速度为a2=8m/s2，最大速度为v2=8m/s，求：（1）细犬和野兔之间的最大距离；（2）经多长时间，细犬捕获野兔。【答案】（1）28m；（2）6.5s【解析】【详解】（1）野兔最大速度为v2=8m/s，加速到最大速度的时间为加速到最大速度的位移为当细犬的速度和野兔速度相等时两者距离最大，则经过的时间为此时细犬和野兔之间的最大距离为（2）细犬加速到最大速度的时间为加速到最大速度的位移为 假设细犬在加速阶段追上兔子，且经过的时间为t，则解得说明假设错误，细犬将在匀速阶段追上兔子，则解得