期中学业水平测评卷2021-2022学年物理必修第一册教科版2019（word含解析）

这是一份2021学年全册综合一课一练，共13页。

期中学业水平检测
注意事项
1.本试卷满分100分,考试用时75分钟。
2.无特殊说明,本试卷中g取10 m/s2。
一、单项选择题(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题目要求的)　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　
1.(2021河南许昌高一上期末)在物理学中,不同的物理量表示的物理意义不同。下列关于物理量的物理意义的叙述正确的是 (　　)
A.路程是表示物体运动轨迹变化快慢的物理量
B.位移是表示物体位置变化快慢的物理量
C.速度是表示物体路程变化快慢的物理量
D.加速度是表示物体速度变化快慢的物理量
2.(2021江苏启东、通州高一上期末学业质量监测)2021年1月20日开通的南通到北京的高铁,使旅客的出行时间由原来的13小时缩短为6小时,其使用的CR300BF型复兴号动车组全长208.95 m。下列说法正确的是 (　　)
A.动车组体积太大,不能看成质点,乘客可看成质点,因为乘客体积小
B.动车组运行时任何情况下都不能将其看成质点,因为车轮在转动
C.计算动车组通过某一隧道的时间时,可将它看成质点
D.计算动车组从南通站到北京站的运行时间时,可将它看成质点
3. (2021湖南娄底高一上期中)港珠澳大桥跨越伶仃洋,东接香港,西连珠海和澳门,总长约55 km。2018年10月24日上午9时正式通车,设计寿命120年,最高时速为100 km/h,下列对相关物理量的说法正确的是 (　　)
A.“55 km”是位移的大小
B.“2018年10月24日上午9时”是指时间间隔
C.“120年”是指时刻
D.“100 km/h”是指瞬时速度大小
4.(2021北京海淀101中学高一上期中)关于速度和加速度,下面说法中正确的是(　　)
A.速度变化得越大,加速度一定越大
B.加速度不变(不为零),速度不变
C.加速度减小,但速度有可能在增加
D.加速度的方向总跟速度的方向一致
5.(2021江苏昆山中学高一上期中)甲、乙、丙三人进行百米赛跑,当裁判员发令枪打响时,甲、乙两人立即启动,丙自诩实力超群而故意滞后启动,比赛结果让丙懊恼不已,具体如下:甲第一、丙第二、乙第三。若甲、乙、丙三人的运动均视为匀速直线运动,则能够大致反映他们三人运动情况的位移-时间图像是 (　　)

6.(2021河北秦皇岛抚宁第一中学高一上期中)甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度同时经过某一路标,从此时开始,甲车做匀速直线运动,乙车先加速后减速,丙车先减速后加速,它们经过下一个路标时的速度又相同,则 (　　)
A.甲车先通过下一路标
B.乙车先通过下一路标
C.丙车先通过下一路标
D.三辆车同时通过下一路标
7.(2021陕西延安高一上期末)一小球从20 m高度处自由下落,忽略空气阻力,下列说法正确的是 (　　)
A.小球下落第1 s末的速度为10 m/s
B.小球经过4 s落地
C.小球第1 s下落了10 m
D.小球最后1 s下落了5 m
8.(2021重庆南开中学高一上期中)在某次海试活动中,深海载人潜水器“蛟龙号”(图甲)完成海底任务后竖直上浮。假设从上浮速度为v0=20 m/s时开始计时,此后“蛟龙号”匀减速上浮,经过时间t2=5 s上浮到海面,速度恰好减为零,其v-t图像如图乙所示。下列说法正确的是 (　　)

A.0时刻“蛟龙号”深度为55 m
B.t1=2 s时刻“蛟龙号”深度为18 m
C.t1=2 s时刻“蛟龙号”的速度大小为8 m/s
D.0~5 s内,科考员速度变化量的方向竖直向上
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,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)
9.(2021江苏镇江高一上月考)汽车在水平面上刹车,其位移与时间的关系是x=24t-6t2,则 (　　)
A.汽车的初速度为24 m/s B.汽车的加速度为-6 m/s2
C.汽车3 s内的位移为18 m D.第2 s内的位移为6 m
10.(2021四川成都高一上期末调研)驾校里两辆教练汽车在直道上参加训练,图(a)是1号车的速度-时间图像,图(b)是2号车的加速度-时间图像,根据图像可知(　　)

A.1号车在0~1 s内的速度方向与2~4 s内的速度方向相同
B.1号车在0~4 s内的平均速度大小为2 m/s
C.2号车在0~1 s内的加速度方向与2~4 s内的加速度方向相反
D.2号车在0~4 s内的速度变化量大小为10 m/s
11.(2021山西运城高一上月考)某物理兴趣小组做了如下的实验:在一个斜面上任取三个位置A、B、C,让一个铜球分别由A、B、C滚下,如图所示。设A、B、C与斜面底端的距离分别为x1、x2、x3,小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3,小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3,则下列关系式中能用来证明小球沿斜面向下的运动是匀变速直线运动的是 (　　)

A.v1=v2=v3 B.v1t1=v2t2=v3t3
C.x1-x2=x2-x3 D.x1t12=x2t22=x3t33
12.(2021福建南平高一上期末)甲、乙两车在同一平直公路上,从同一位置沿相同方向做直线运动,它们运动的速度v与时间t的关系图像如图所示,对甲、乙两车运动情况的分析,下列结论正确的是 (　　)

A.在t=2 s时刻,甲、乙两车相遇
B.在t=2 s时刻,甲、乙两车相距2 m
C.甲车运动的加速度小于乙车运动的加速度
D.在t=1 s时刻,乙车刚运动,此时两车相距最远
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(2021江苏苏州高一上期中)(6分)甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间,实验步骤如下:
(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端,让木尺自然下垂,乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L刻度处,但未碰到尺),准备用手指夹住下落的尺。
(2)甲在不通知乙的情况下,突然松手,尺子下落;乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子,若夹住尺子的位置刻度为L1,重力加速度大小为g,则乙的反应时间为　　　　(用L、L1和g表示)。 
(3)已知当地的重力加速度大小为g=9.80 m/s2,L=30.0 cm,L1=10.4 cm,乙的反应时间为　　　　 s。(结果保留2位有效数字) 
(4)写出一条提高测量结果准确程度的建议:　　　　　　　　。 
14.(2021四川泸州高一上期中)(8分)某同学“研究匀变速直线运动规律”,安装好实验装置后进行实验,得到了如图所示的纸带。

(1)该同学实验过程中纸带的　　　　(填“左”或“右”)端与小车相连; 
(2)关于接通电源和放手让小车运动的先后顺序,下列四种操作中正确的是　　　　。 
A.先接通电源后放手 B.接通电源和放手应同时进行
C.先放手后接通电源 D.接通电源和放手的先后顺序对实验没影响
(3)该纸带使用交流电频率为50 Hz的打点计时器,相邻两个计数点之间有4个点未画出,测出x1=1.2 cm、x2=1.6 cm、x3=2.0 cm、x4=2.4 cm、x5=2.8 cm、x6=3.2 cm,则小车运动的加速度a=　　　　 m/s2,打下A点时,小车的速度vA=　　　　 m/s。 
15.(2021辽宁朝阳高一上期末)(10分)航空母舰上的飞机弹射系统可以减短战机起跑的位移。假设弹射系统对战机作用了0.1 s时间后,可以使战机达到一定的初速度,然后战机在甲板上起跑,加速度为2 m/s2,经过10 s,达到起飞的速度50 m/s的要求,则战机离开弹射系统瞬间的速度是多少?弹射系统所提供的加速度是多少?






16.(2021天津静海第一中学高一上期末)(10分)汽车以v0=10 m/s的速度在水平路面上匀速运动,刹车后经过2 s速度变为6 m/s,若将刹车过程视为匀减速直线运动,求:
(1)从开始刹车起,汽车在6 s时速度的大小;
(2)汽车静止前3 s内通过的位移大小。






17.(2021四川雅安高一上期末)(12分)甲、乙两车相距16.5 m且甲在前乙在后,它们同时向同一方向运动,其中甲以15 m/s的速度匀速行驶,乙以3 m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动,求:
(1)甲、乙两车何时相距最远?最远距离多大?
(2)乙车何时能赶上甲车?此时乙车的速度是多大?







18.(2021江苏苏州高一上学业质量阳光指标调研)(14分)某十字路口,被红灯拦停的很多汽车排成笔直的一列,最前面一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐,相邻两车的前端之间的距离均为l=5.0 m。假设绿灯亮起瞬间,每辆汽车都同时以加速度a=1.0 m/s2做匀加速直线运动,速度达到v=5.0 m/s后做匀速运动。该路口绿灯设置时间t=20.0 s。交通规则规定:绿灯结束时刻,车头已越过停车线的汽车允许通过。求:

(1)第一辆车在绿灯亮起的时间内行驶的距离;
(2)一次绿灯亮起的时间内能够通过路口的最多汽车数量;
(3)由于人有反应时间,绿灯亮起时不可能所有司机同时启动汽车。假设绿灯亮起时所有司机都依次滞后t0=2.0 s启动汽车,那么在该情况下能够通过路口的最多汽车数量又是多少?









答案全解全析
1.D　路程是表示物体运动轨迹变化的物理量,故A错误;位移是表示物体位置变化的物理量,故B错误;速度是表示物体位置变化快慢的物理量,故C错误;加速度是表示物体速度变化快慢的物理量,故D正确。
2.D　物体是否能看成质点的条件是物体的大小在所研究的问题中是否可以忽略不计,因此与物体的大小无关,A错误;物体是否能看成质点的条件是物体的大小在所研究的问题中是否可以忽略不计,因此与车轮是否转动无关,B错误;计算动车组通过某一隧道的时间时,动车组的大小不可以忽略,因此不能将它看成质点,C错误;计算动车组从南通站到北京站的运行时间时,动车组的大小可以忽略,因此可以将它看成质点,D正确;故选D。
3.D　“55 km”为轨迹长度,即路程,故A项错误。“2018年10月24日上午9时”是指时间轴上的一点,即时刻,故B项错误。“120年”是时间轴上的一段距离,即时间,故C项错误。“100 km/h”是指瞬时速度大小,故D项正确。
4.C　根据a=ΔvΔt可知速度变化量大,加速度不一定大,可能所用时间长,A错误;加速度不变,即恒定,物体做匀变速运动,速度一定变化,B错误;当加速度方向和速度方向相同时,物体做加速运动,即便加速度减小,速度也是增大的,C正确;加速度方向和速度方向没有变化,加速度方向和速度变化量的方向相同,D错误。
5.C　x-t图像中纵轴截距表示初始位置,B、D图像表示丙在起点前方一定距离处启动,B、D错误;横轴截距表示启动时刻,A图像表示乙第一名,与比赛结果不符,A错误,C正确。
6.B　由于乙先加速后减速,所以它在整个运动过程中的平均速度比甲的大,经过相同的位移,乙所用时间比甲的少;丙先减速后加速,所以他在整个运动过程中的平均速度比甲的小,丙所用的时间比甲的长,由此可知乙先通过下一个路标。
7.A　根据速度公式得v=gt'=10 m/s,A正确;小球的落地时间为t=2Hg=2 s,B错误;小球第1 s下落的高度为h1=12gt12=5 m,C错误;小球最后1 s下落了h'=H-h1=15 m,D错误。
8.B　根据运动学公式,可得0时刻“蛟龙号”的深度为h=v02t2=202×5 m=50 m,故A错误;根据v-t图像的面积表示位移可知,t1=2 s到t2=5 s所围的面积为0~5 s所围面积的925,所以t1=2 s时刻“蛟龙号”深度为h'=925h=18 m,故B正确;根据速度-时间公式得0=v0+at2,代入数据解得“蛟龙号”的加速度为a=-4 m/s2,根据速度-时间公式,可知t1=2 s时刻“蛟龙号”的速度大小为v1=v0+at1=20 m/s-4×2 m/s=12 m/s,故C错误;0~5 s内,“蛟龙号”向上做匀减速直线运动,加速度方向竖直向下,根据速度变化量公式Δv=aΔt可知科考员速度变化量的方向是竖直向下,故D错误。
9.AD　根据位移与时间的关系x=24t-6t2,对比x=v0t+12at2,可得汽车初速度为v0=24 m/s,加速度为a=-12 m/s2,选项A正确,B错误;汽车刹车经历的时间为t=v0a=2 s,则3 s内的位移等于2 s内的位移,x2=v02t=24 m,选项C错误;第2 s内的位移为s2=24 m-(24×1-6×12) m=6 m,选项D正确。
10.AD　1号车在0~1 s内的速度与2~4 s内的速度都是正值,都向正方向运动,方向相同,A正确;1号车在0~4 s内的平均速度大小为v=xt=(1+4)×424 m=2.5 m/s,B错误; 2号车在0~1 s内的加速度与2~4 s内的加速度都是正值,加速度方向都是正方向,方向相同,C错误;2号车在0~4 s内的速度变化量大小等于a-t图像中图线与时间轴围成的面积,Δv=(1+4)×42 m/s=10 m/s,D正确。
11.BD　小球在斜面上三次运动的位移不同,末速度一定不同,故A错误;由v=at可得a=vt,三次下滑的加速度相同,可以证明小球沿斜面向下的运动是匀变速直线运动,故B正确;A、B、C是在一个斜面上任取的三个位置,故x1-x2和x2-x3大小关系无法确定,由它们的大小关系无法证明小球沿斜面向下的运动是匀变速直线运动,C错误;由运动学公式x=12at2可知a=2xt2,若三次运动过程中位移与时间的平方的比值相等,可证明小球沿斜面向下的运动是匀变速直线运动,伽利略正是用这一规律说明小球沿光滑斜面下滑的运动为匀变速直线运动,故D正确。
12.BC　0~2 s时间内,甲的位移比乙的大,而两车是从同一位置出发的,所以在t=2 s时刻,甲、乙两车没有相遇,故A错误;0~2 s时间内,甲的速度比乙的大,两车间距增大;t=2 s时刻以后,乙的速度比甲的大,两车间距减小,所以在t=2 s时刻,甲、乙两车相距最远,最远距离为Δxmax=(1+2)2×2 m-1×22 m=2 m,故D错误,B正确;速度-时间图像的斜率表示加速度,斜率绝对值越大,加速度越大,则知乙车运动的加速度大于甲车运动的加速度,故C正确。
13.答案　(2)2(L-L1)g(2分)　(3)0.20(2分)　(4)多次测量取平均值;初始时乙的手指尽可能接近尺子(2分)
解析　(2)根据题述,在乙的反应时间t内,尺子下落的高度h=L-L1,由自由落体运动规律知,h=12gt2,解得t=2(L-L1)g。
(3)代入数据得:t=0.20 s。
(4)多次测量取平均值;初始时乙的手指尽可能接近尺子。
14.答案　(1)左(2分)　(2)A(2分)　(3)0.4(2分)　0.14(2分)
解析　(1)因为相邻相等时间内的位移越来越大,可知纸带的左端与小车相连。
(2)开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放小车,如果先放开小车,再接通打点计时器的电源,由于小车运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,故选A。
(3)相邻点间还有4个点未画出,故各相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s,根据逐差法可得,x6-x3=3a1T2,x5-x2=3a2T2,x4-x1=3a3T2,平均加速度为a=a1+a2+a33,由以上可得:a=(x6+x5+x4)-(x3+x2+x1)9T2,代入数据解得a=0.4 m/s2,匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,vA=x1+x22T=(1.2+1.6)×10-22×0.1 m/s=0.14 m/s。
15.答案　30 m/s　300 m/s2
解析　设战机离开弹射系统瞬间的速度是v0,弹射系统所提供的加速度为a1,以v0的方向为正方向,则由a=vt-v0t
可得v0=vt-at=(50-2×10)m/s=30 m/s。 (5分)
弹射系统所提供的加速度为a1=v0-0t1=30-00.1 m/s2=300 m/s2,方向与正方向相同。 (5分)
16.答案　(1)0　(2)9 m
解析　(1)汽车刹车时的加速度a=v-v0t=6-102 m/s2=-2 m/s2 (2分)
则汽车速度减为零所需的时间t0=0-v0a=0-10-2 s=5 s<6 s(2分)
则6 s时汽车已停止,速度为0; (2分)
(2)采用逆向思维,将汽车的运动看作反向的初速度为零的匀加速直线运动,则汽车在静止前3 s内的位移x'=12a't'2=12×2×32 m=9 m。 (4分)
17.答案　(1)5 s　54 m　(2) 11 s　33 m/s
解析　(1)当两车的速度相等时,相距最远,此时有v1=at1 (1分)
可得t1=v1a=153 s=5 s(1分)
甲车运动的距离x1=v1t1=15×5 m=75 m(1分)
乙车运动的距离x2=12at12=12×3×52 m=37.5 m(1分)
此时相距的最远距离Δx=x1-x2+16.5 m=54 m(2分)
(2)设经过t时间乙车追上甲车,此时有v1t+16.5 m=12at2 (2分)
代入数据解得t=11 s(2分)
此时乙车的速度v2=at=3×11 m/s=33 m/s(2分)
18.答案　(1)87.5 m　(2)18　(3)6
解析　(1)第一辆车加速时间t1=va=5.01.0 s=5.0 s(1分)
加速过程的位移x1=12at12=12×1.0×5.02 m=12.5 m(1分)
匀速运动的时间
t2=t-t1=20.0 s-5.0 s=15.0 s(1分)
匀速运动的位移
x2=vt2=5×15.0 m=75.0 m(1分)
因此第一辆车在绿灯亮起的时间内行驶的距离
x=x1+x2=12.5 m+75.0 m=87.5 m(2分)
(2)一次绿灯亮起的时间内能够通过路口的最多汽车数量
n=xl=87.55=17.5 (1分)
根据题意,能有18辆汽车通过路口。 (1分)
(3)设能通过k辆汽车,则有
xk=12at12+v(t-t1-kt0) (2分)
第k辆汽车能通过路口要满足xk≥(k-1)l (2分)
解得k≤6.1 (2分)
所以能通过6辆汽车。