安徽省合肥市第四中学2023-2024学年高一物理上学期素养检测试题（一）（Word版附解析）

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1. 2022年9月30日12时44分，我国空间站在400公里的高空上演了一场惊心动魄的“太空泊车”，将23吨的“问天”实验舱从节点舱的前向对接口缓慢平移至相差90°的侧向对接口，并再次对接锁紧。“问天”实验舱照片如图所示，下列情况中空间站一定可以视为质点的是（ ）
A. 航天员舱内做实验时B. 估算空间站绕地球一周所用时间时
C. 空间站闪避太空垃圾时D. 空间站“太空泊车”对接时
【答案】B
【解析】
【详解】A．航天员在舱内做实验时，不能忽略空间站的形状和大小，不能看做质点，故A错误；
B．估算空间站绕地球一周所用时间时，可以忽略空间站的形状和大小，可以看做质点，故B正确；
C．空间站闪避太空垃圾时，不能忽略空间站的形状和大小，不能看做质点，故C错误；
D．空间站“太空泊车”对接时，不能忽略空间站的形状和大小，不能看做质点，故D错误。
故选B。
2. 北京大学物理系赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念…”。所以对加速度的认识应该引起大家的重视。下列说法中正确的是（ ）
A. 物体的速度大，加速度一定大
B. 速度变化得越快，加速度就变化得越快
C. 物体加速度变大，则速度也一定是在变大
D. 加速度的方向与速度变化量的方向相同
【答案】D
【解析】
【详解】Ａ．加速度是反映物体速度变化快慢的物理量，加速度的大小取决于速度的变化率，与速度的大小无关，A错误；
B．速度变化得越快，加速度越大，加速度不一定变化，B错误；
C．物体加速度变大，但如果加速度和速度方向相反，则速度在减小，C错误；
D．根据加速度的定义可知，加速度的方向与速度变化量的方向相同，D正确。
故选D。
3. 蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动。为了研究游客下落速度与下落时间的关系，在游客身上安装传感器，让其从静止开始竖直下落，得到如图所示的图像，图中时间内图线为直线，时间内图线为曲线。以下说法正确的是（ ）

A. 时间内，游客的位移大小为
B. 时间内，游客的平均速度大于
C. 时刻，游客距离出发点最远
D. 时间内，游客做加速度减小的减速运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据图线与横轴围成的面积代表位移，所以时间内，游客的位移大小为，故A错误；
B．时间内，游客做加速度减小的加速运动，若游客做匀变速直线运动，游客的平均速度大小为
根据图线与横轴围成的面积可以看出游客的位移大于匀变速直线运动情况下的位移，根据，可知游客的平均速度大于，故B正确；
C．时间内，游客一直沿正方向运动，即一直向下运动，游客在时刻距离出发点最远，故C错误；
D．图线的斜率代表加速度，时间内，图线的斜率为负，绝对值增大，故游客做加速度增大的减速运动，故D错误。
故选B。
4. 一列火车从静止开始做匀加速直线运动，一个人站在第一节车厢通过前端的站台上，观测到前四节车厢通过他历时2s，全部列车车厢经过他历时3s，则此列车厢的车厢数目为（ ）
A. 6节B. 7节C. 8节D. 9节
【答案】D
【解析】
【详解】根据
可得
联立解得
故选D。
5. 如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图像中物体在到这段时间内的平均速度大于
B. 乙图像中，阴影面积表示到时间内物体的速度变化量
C. 丙图像中，物体的加速度大小为
D. 丁图像中，时物体的速度为
【答案】B
【解析】
【详解】A．若物体做初速度为0、末速度为的匀加速直线运动，其平均速度为，根据图像与时间轴所围的面积表示位移，可知，该物体的位移小于匀加速直线运动的位移，所以物体在t=0到t0这段时间内的平均速度小于匀加速直线运动的平均速度，故A错误；
B．根据
乙图像中 ，阴影面积表示到时间内物体的速度变化量，故B正确；
C．根据
可知，丙图像中物体的加速度大小为
解得
故C错误；
D．根据
即
由图像可知
则时物体速度为
故D错误。
故选B。
6. 如图所示，甲从A地由静止匀加速跑向B地，当甲前进距B为x1时，乙从距B地x2处的C点由静止出发，加速度与甲相同，最后二人同时到达B地，则AB两地距离为（ ）

A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】甲前进距B为x1时，根据位移公式有
乙从距B地x2处的C点由静止出发，根据位移公式有
甲从A到B过程，根据位移公式有
解得
故选B。
7. 温州轨道交通S1线的开通运营，让温州成为浙江省第三座开通轨道交通的城市．轨道交通能提高出行效率，缓解高峰时段的交通压力．假设规划线路中有甲、乙两站在同一直线上，且两站的距离为，通勤列车的最高行驶速度为，加速和减速的加速度大小均不超过．则通勤列车从甲站行驶到乙站的最短时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】列车的最高行驶速度为
v=72km/h=20m/s
由v=at可知，加速过程的最短时间为
加速过程的位移为
由v=at可知，减速过程最短时间为
减速过程的位移为
匀速过程的位移为
x3=x-x1-x2=2200m-100m-100m=2000m
匀速过程的时间为
通勤列车从甲站行驶到乙站的最短时间为
t=t1+t2+t3=10s+10s+100s=120s
故选B。
8. 学习是一个不断探究、积累和总结过程。科学的研究也是如此，在第一章的学习过程我们也总结出一些科学研究方法，下面关于这些研究方法表达正确的是（ ）
A. 质点是一种理想化模型，它忽略了物体的形状和大小，在研究任何物理问题时都可以把物体看成质点
B. 图像可以描述质点的运动，v-t图像可以反映速度随时间的变化规律，图像的斜率反映加速度的大小和方向
C. 用两个物理量△v和△t之比定义了一个新的物理量a，，这在物理学上叫比值定义法，这个式子说明加速度a与速度变化量成正比
D. 是速度公式，可以通过测量 、，并且→0，计算出瞬时速度。在实际测量瞬时速度时，取的越小，得到的瞬时速度大小误差就一定越小
【答案】BD
【解析】
【详解】A．理想化模型是抓主要因素，忽略次要因素得到的，质点是理想化模型，但不是在研究任何物理问题时都可以把物体看成质点，A错误；
B．v-t图像的纵坐标表示物体的速度，横坐标表示时间，图像可以反映速度随时间的变化规律，图像的斜率反映加速度的大小和方向，B正确；
C．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，加速度的定义式
是采用比值法定义的，但加速度的大小与速度的变化量Δv的大小无关，C错误；
D．根据速度定义式
当 非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度， D正确。
故选BD。
9. 如图所示，一颗子弹水平向右飞行，恰好能够依次穿过竖直固定着的厚度相同的3块木块，子弹在木块中的运动可以看做匀减速直线运动，下列分析正确的是（ ）
A. 子弹进入每块木块前的速度之比
B. 子弹依次穿过三块木板的时间之比
C. 改变木板的厚度，让子弹恰好穿过三块木块的时间相等，则三块木块的厚度之比
D. 改变木板的厚度，让子弹恰好穿过三块木块的时间相等，则子弹进入每块木块前的速度之比
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．设木块的厚度均为d，子弹的加速度大小为a。将子弹的匀减速直线运动逆向看作是初速度为零的匀加速直线运动，根据
可知子弹进入木块3、2、1前的速度之比为
即
故A错误；
B．将子弹的匀减速直线运动逆向看作是初速度为零的匀加速直线运动，根据
可知子弹穿过木块3、2、1的时间之比为
即
故B正确；
CD．将子弹的匀减速直线运动逆向看作是初速度为零的匀加速直线运动，若改变木板的厚度，让子弹恰好穿过三块木块的时间相等，则根据
可知木块3、2、1的厚度之比为
即
根据
可知子弹进入木块3、2、1前的速度之比为
即
故CD正确。
故选BCD。
10. 在某个恶劣天气中，能见度很低，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，甲在前、乙在后同向行驶。某时刻两车司机听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，两车刹车后的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 甲车的加速度大于乙车的加速度
B. 若时两车未发生碰撞，则此时两车相距最近
C. 为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车的间距至少为48m
D. 若两车发生碰撞，则可能是在开始刹车24s以后的某时刻发生的
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据图像的斜率为加速度可得
加速度是矢量，负号表示加速度的方向与速度方向相反，大小是

故A错误；
B．如果甲乙未发生碰撞，24s内，都是乙的速度大于甲的速度，甲乙的距离在不断拉近，24后，甲的速度大于乙的速度，甲乙的距离又在不断拉大，故24s末，甲乙的距离最近，故B正确；
C．为了避免碰撞，根据B的分析，AB最近的距离大于等于0，就可避免碰撞，设初始距离为x有
解得
故C正确；
D．根据以上的分析，24s内，甲乙的距离在不断拉近，24s到48s，甲乙的距离都在不断拉大，故如果发生碰撞，一定是发生在24s内。故D错误。
故选BC。
二。实验题（共3小题）
11. 打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题：
（1）如图A、B是两种打点计时器的图片，其中A是___________打点计时器；

（2）B打点计时器使用的电源为___________（选填“低压交流”或“低压直流”）电源；
（3）某同学用打点计时器研究匀变速直线运动运动规律时，得到了几条较为理想的纸带。他已在每条纸带上取好了计数点，依打点先后编为0、1、2、3、4、5.后来由于某些原因，几条纸带都被撕断了，如下图所示。在A、B、C三段纸带中选出从纸带甲上撕下的那段应该是________（填选项）。

A. B. C.
（4）某次实验过程中，小车拖动纸带运动，用打点计时器打出了另一条纸带，如图乙所示，从某一清晰点开始，描出O、A、B、C、D五个计数点（相邻两个计数点间有四个点未画出），用刻度尺量出各点与O点间距离，已知纸带的右端与小车相连接，所用电源的频率为50Hz，则根据纸带可判断小车做__________（填“加速”或“减速”）直线运动，打下B点时小车运动的速度大小为_________m/s，小车的加速度大小为_________。如果当时电网中交变电流的频率稍有增大，而做实验的同学并不知道，那么速度和加速度的测量值与实际值相比________（选填：偏大、偏小、不变）。

【答案】 ①. 电火花 ②. 低压交流 ③. B ④. 减速 ⑤. 0.62 ⑥. ⑦. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1] A打点计时器结构中有墨粉纸盒，为电火花打点计时器；
（2）[2]B打点计时器结构中有永久磁铁，为电磁打点计时器，电磁打点计时器使用的是低压交流电源；
（3）[3]根据匀变速直线运动的特点(相邻的时间间隔位移之差相等)得出：
所以属于纸带A的是C图．
（4）[4]纸带的右端与小车相连接，由纸带上的数据可知，从右到左相邻两计数点间的距离在逐渐减小，且在连续相等时间内通过的位移之差恒定为1.8cm，则说明小车做匀减速直线运动；
[5]相邻两个计数点间有四个点未画出，则相邻两计数点间的时间间隔为
可得打下B点时小车运动速度大小为
[6]根据逐差法可得小车的加速度大小为
（5）[7]根据逐差法求加速度，可得
若交流电的实际频率偏大时，仍按原频率计算，则测量的加速度值比真实的加速度值偏小。
三。计算题（共2小题）
12. 在斜面上某一个位置，每隔 0.1s 释放一个相同的小球，小球在斜面上均作相同的匀加速运动．在连续放下几个小球后，对在斜面上运动的部分小球进行拍照，照片如图所示，将照片上球标号为 A、B、C、D，测得 AB=20cm，BC=25cm.则
(1)小球运动的加速度是多大?
(2)拍摄时球 A 的速度vA是多大?
(3)球 A上面正在运动的球最多可能还有几个?
(4)此斜面至少多长？
【答案】（1）5 m /s2 （2）1.75m/s（3）3 个（4）1.06m
【解析】
【详解】(1)因为任一小球从斜面下滑过程中加速度相同，所以同一时刻不同小球的位置分布与同一小球相隔0.1s时间在不同时刻位置分布完全相同；、、都可以看成同一小球在0.1s时间内的位移，由于小球做匀变速直线运动，由可得加速度：
(2)由一段时间中点时刻速度等于这段时间的平均速度，则的速度：
拍摄时球的速度为：
(3)球运动的时间：
则有：
因此球上面正在运动的球最多可能还有3个
(4)球运动的时间为：
此斜面至少长度为：
13. 假设在某公路的十字路口，红灯拦停了很多汽车，拦停的汽车排成笔直一列，最前面的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，若汽车起动时都以的加速度做匀加速运动，加速到后做匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间，而且有按倒计时显示的时间显示灯。另外交通规则规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的汽车允许通过。请解答下列问题：
（1）一停在停车线内的第一辆汽车完全通过路口时间为8s，已知车长为5m，问路口长度为多少米？
（2）若绿灯亮起瞬时，所有司机同时起动汽车，问有多少辆汽车能通过路口？
（3）事实上由于人反应时间的存在，绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车，现假设绿灯亮起时，第一个司机滞后起动汽车，后面司机都比前一辆车迟后起动汽车，在该情况下，有多少辆车能通过路口？
【答案】（1）50m；（2）41辆；（3）25辆
【解析】
【详解】（1）汽车加速时间
8s时间，汽车能行驶的位移为
所以路口长为
根据题意，路口长为50米；
（2）汽车加速时间
经过时间，汽车能行驶的位移为
所以
根据题意，则第41辆汽车能通过；
（3）设能通过k辆汽车，则第k辆汽车能通过路口要满足
数据代入后解得