2024-2025学年高一上学期期中模拟考试物理（上海专用，沪科版2020必修第一册第1_3章）试卷（Word版附解析）

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注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．测试范围：沪科版2020必修第一册，第1~3章。
4．难度系数：0．7。
一、选择题：本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一项符合题目要求。
1．如图所示，以下关于质点的例子中，正确的是（ ）
A．甲：研究正在移动货物的起重机吊臂的转动情况时，吊臂可看作质点
B．乙：研究正在旋转的硬币的转动情况时，硬币可看作质点
C．丙：研究太空中宇宙飞船的位置时，飞船可看作质点
D．丁：研究门的转动时，门可看作质点
【答案】C
【解析】A、研究正在移动货物的起重机吊臂的转动情况时，吊臂的大小和形状不能忽略，吊臂不能看成质点，故A错误；
B、研究正在旋转的硬币的转动情况时，硬币的大小和形状不能忽略，硬币不能看成质点，故B错误；
C、研究太空中宇宙飞船的位置时，飞船的大小和形状可以忽略，飞船可以看成质点，故C正确；
D、研究门的转动，门上各点的运动情况不同，门的形状和大小不能忽略，门不能看成质点，故D错误。
2． 中国自主研发的万米载人潜水器“奋斗者”号，于2020年11月 10日8时12分在马里亚纳海沟深度10909m处成功坐底，并停留6h进行了一系列的深海探测科考活动。下列关于潜水器说法正确的是（ ）

A. 采集海底矿物时，潜水器需要做一系列精细动作，故该情境中不能将潜水器视为质点
B. 下潜时经过的路程一定为10909m
C. 下潜平均速度约0.51m/s
D. “8时12分”指的是时间间隔
【答案】A
【详解】A．采集海底矿物时，潜水器需要做一系列精细动作，故该情境中不能将潜水器视为质点，A正确；
B．由于潜水器下沉时不一定是竖直下沉，则路程不一定是10909m，故B错误；
C．由于未知下潜所用的时间，所以无法计算平均速度，故C错误；
D．“8时12分”指的是时刻，故D错误。
3．如图所示，某质点沿半径为r的半圆弧由a点运动到b点，则它通过的位移和路程分别是（ ）
A. 0；0B. 0；πrC. 2r，向东；0D. 2r，向东；πr
【答案】D
【详解】质点通过的位移为2r，方向向东；路程为πr。故选D。
4． A、B两个物体的位移−时间图像如图所示，已知开始时A、B在同一位置，则下列说法错误的是（ ）
A. 内，A的路程比B的路程多4m
B. 内，A的平均速率大于B的平均速率
C. 时刻，A、B两物体一定相遇
D. A的速度先增大后减小
【答案】D
【详解】A．时间内，A的路程为6m，B的路程为2m，所以内，A的路程比B的路程多4m；根据平均速率=路程/时间，可知A的平均速率大于B的平均速率，故AB正确；
CD．时刻，A、B两物体到达同一位置，故二者相遇；x-t图像的斜率为物体的速度，所以A的速度先减小，后增大，故C正确，D错误。
本题选错误的，故选D。
5．下图是描述物体做直线运动的图像，物体在2s末不能回到初位置的图像是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A．该图为s-t图像，2s末物体的位移为零，回到出发点，A不符合题意；
B．该图为v-t图像，图像的面积等于位移，可知2s内物体的位移不为零，没有回到出发点，B符合题意；
C．该图为v-t图像，图像的面积等于位移，可知2s内物体的位移为零，物体回到出发点，C不符合题意；
D．该图为v-t图像，图像的面积等于位移，可知2s内物体的位移为零，回到出发点，D不符合题意。
6． 2021年5月30日5时01分，我国天舟二号货运飞船携带着物资与运行在固定轨道上的空间站“天和核心舱”交会对接，成功运送了第一个太空“快递”。二者对接之前，分别在各自的轨道上做匀速圆周运动，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 空间站再次回到A点，位移为
B. 它们各自转一圈，其路程相等
C. 天舟二号再次回到点，位移为0
D. 运动过程中，空间站的最大位移小于天舟二号的最大位移
【答案】C
【详解】A．空间站再次回到A点，位移为0，故A错误；
B．由于它们的轨道半径不相同，故它们各自转一圈，其路程不相等，故B错误；
C．天舟二号再次回到B点，位移为0，故C正确；
D．两者的最大位移都等于各自轨道的直径，由于空间站的半径较大，故运动过程中，空间站的最大位移大于天舟二号的最大位移，故D错误。
7． 一个物体做匀加速直线运动，它在第3s内的位移为4m，下列说法正确的是（ ）
A. 物体在第3s末的速度一定是4m/s B. 物体的加速度一定是2m/s2
C. 物体在第5s内的位移一定是9m D. 物体在前5s内的位移一定是20m
【答案】D
【详解】AB．物体做匀加速直线运动的初速度未知，只知道它在第3s内的位移为4m，所以物体的加速度和物体在第3s末的速度都不能求出，AB错误；
C．设物体的初速度为v0，加速度为a，则由匀变速直线运动的位移时间公式，
可得物体在第3s内的位移
物体在第5s内的位移 C错误；
D．物体在前5s内的位移 D正确。
8． 一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体，由静止开始通过连续三段位移所用的时间分别为1s、2s、3s。这三段位移之比是（ ）
A. 1∶8∶27 B. 1∶3∶5 C. 1∶4∶9 D. 1∶2∶3
【答案】A
【详解】根据x＝at2得 x1＝a
x2＝a·32－a＝a
x3＝a·62－a·32＝a
所以位移之比为 1∶8∶27 故选A。
9． A、B两辆小汽车沿同一直线同时同向运动，它们的位置时间图像如图所示，其中A的图线是顶点过原点的抛物线的一部分，B是一条直线，两图像相交于P点，则下列说法正确的是（ ）
A. 在3s时刻质点A、B速度相等 B. 在3s时刻质点A、B位移相等
C. 在3s前某时刻A、B速度相等 D. 质点B运动的加速度为3m/s2
【答案】 C
【详解】AB．在3s时刻，两车相遇，此时速度不相等，位移不相等，故AB错误；
C．甲车初速度为零，3s时速度已大于乙车速度，所以在3s前某时刻A、B速度相等，故C正确；
D．根据 可得加速度为 故D错误。
10．一块石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹。该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图所示，已知曝光时间为，照片中像长度为物体实际长度的。若重力加速度，则小石子出发点离点约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由图可知AB的长度为1cm，即0.01m，照片中像长度为物体实际长度的，
所以实际长度为
对于AB段，有 解得
对于从出发点到A点过程，有 解得
故选D。
11．如图，圆桶形容器内装有一定量的某种液体，容器和液体整体的重心正好位于液面上的A点，现倒出一些液体，则关于整体重心位置的变化正确的是（ ）
A. 升高B. 不变C. 下降D. 不能确定
【答案】A
【详解】将容器和液体整体分为两部分，部分1为即将倒出的部分液体（图中红色内框部分)，其重心在它的几何中心B点，可知B点在A点下方；部分2为倒出液体后的剩余液体和容器（图中蓝色外框部分)，因为这两部分的重心在A点，则部分2的重心必在A点上方设为C点，并且部分1的质量增加，B点下移，则C会上移，故A正确，BCD错误。
12．小明在做“用DIS测瞬时速度”的实验时，保持小车释放点和光电门位置不变。获得的数据如下表，则可以判断挡光片的安装方式为（ ）
A. B. C. 以上两种都可以 D. 以上两种都不可以
【答案】A
【详解】若挡光片的安装方式如图中B所示时，则挡光片宽度越窄越接近小车前端的速度，因为保持小车释放点和光电门位置不变，则越接近小车前端速度越小，和表格数据相反；同理可知，挡光片的安装方式如图中A所示时，则挡光片宽度越窄越接近小车后端的速度，可知越接近小车后端速度越大，和表格数据相符。故选A。
二、填空题：本题共5小题，每空2分，共20分。
13．一物体做变速运动，前2s向东运动了7m，后3s向西运动了8m，取向东为正方向，则物体在这5s内的，平均速度是______m/s，位移方向是______。
【答案】 ①. -0.2 ②. 向西
【详解】[1]物体在这5s内的位移为 -（8m-7m）=-1m
物体在这5s内的，平均速度是
[2]根据上述，物体在这5s内的位移为负值，表明位移的方向向西。
14．某一物体沿Ox轴做直线运动时，它到O点的距离x随时间t的变化为米，则此物体运动的加速度为_______，则第1秒内物体运动距离为_______米。
【答案】 ①. ②. 15
【详解】[1]x随时间t的变化为
对比位移与时间的关系 ， 可知 ，
[2]当t=0时，x=0，当t=1s时，有
即第1秒内物体运动距离为15m。
15．某一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的关系图像如图所示．通过图像可知，两弹簧原长的大小关系__________，两弹簧劲度系数的大小关系__________（请在横线处填写“大于”、“小于”或“等于”）．
【答案】 ①. 小于 ②. 大于
【详解】[1]．根据胡克定律得：F=kx=k（L-L0），其中L0为弹簧的原长，由此可知在F-L图象上横轴截距表示弹簧的原长，故a的原长小于b的原长；
[2]．图象斜率表示劲度系数的大小，故a的劲度系数大于b．
16．如图所示，水平面上有一重 50N 的物体，其受到F1=20N和F2 =5N的水平力的作用而保持平衡状态，F1与F2的方向相反，则物体受到的摩擦力大小为_______N，撤去 F1时物体受到的合力为________N。
【答案】 ① 15 ②. 0或20N
【详解】[1]物体处于平衡状态，若是静止状态，则受到的静摩擦力大小为 N
若是匀速直线运动，则所受的滑动摩擦力大小为
[2] 可知最大静摩擦力N，撤去F1时，若物体受F2和静摩擦力作用，则 N<
所以撤去 F1时物体受到的合力为0N。
若原来是向左匀速直线运动，则撤去F1后，合力为
17．设有三个力同时作用在质点P上，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线，如图所示，，则与的合力________（选填“大于”“小于”“等于”），三个力的合力为________。

【答案】 ①. 小于 ②. 3F
【详解】[1]由题意可知
而与间的夹角为，则根据平行四边形定则可知，这两个力的合力的大小也为且与共线同向，而根据力的图示可知，表示力的线段的长度即表示力的大小，则根据几何关系可知
因此可知与的合力小于；
[2]共线同向的共点力的合成可直接进行相加，即这三个力的合力为。
三、计算和实验题：本题共3小题，6分+10分+10分，共26分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
18．某物理兴趣小组通过自由落体运动测量重力加速度。该小组利用“手机物理工坊”软件中的声学秒表功能记录物体的运动时间。该小组在铁架台上固定一个铁圈，充入空气的气球下方悬挂一个物体，放在铁圈上，如图甲所示。用针刺破气球时发出爆破音，手机上的传感器接收到声音信号开始计时，物体同时做自由下落。物体落地后发出声音，传感器再次接收到信号停止计时，记录了物体下落的时间t，如图乙所示。
（1）要想计算重力加速度，还需要测量的物理量是_____________；
（2）重力加速度的表达式为_________（用测量的物理量表达）；
（3）为减少实验误差，改变铁圈的固定位置，多次测量。以为横坐标，_________为纵坐标建立坐标系，图线的斜率为重力加速度。
【答案】 ①. 物体下端距地面的高度 ②. ③.
【详解】（1）[1]根据可知要计算重力加速度，还需要测量物体下端距地面的高度；
（2）[2]根据可得
（3）[3]根据整理可得
可知为减少实验误差，改变铁圈的固定位置，多次测量。以为横坐标，为纵坐标建立坐标系，图线的斜率为重力加速度。
19．某跳伞运动员做低空跳伞表演。当飞机悬停时距离地面h1=225m，此时运动员离开飞机做自由落体运动，当运动员距离地面h2=100m时立即打开降落伞，此后可认为运动员匀减速竖直下降，落地速度刚好为5m/s（g=10m/s2，结果保留到小数点后一位），求：
（1）运动员打开降落伞时的速度大小；
（2）运动员打开降落伞后的加速度大小；
（3）运动员离开飞机后在空中下落的总时间。
【答案】（1）50m/s；（2）12.4m/s2；（3）8.6s
【详解】（1）运动员先做自由落体运动
由运动学公式 ，有
（2）运动员打开降落伞后的加速度为 ，
加速度大小12.4m/s2。
（3）运动员离开飞机后自由落体运动时间
伞打开后运动员运动时间为
所以运动员下落的总时间为
20．如图所示，A物体的质量，B物体的质量。A、B之间和B与地面间的动摩擦因数均为0.5。先用绳将A系于墙上，已知，然后用水平力F拉物体B，将其匀速拉出。求：绳子拉力T的大小和水平力F的大小。
【答案】250N，350N
【详解】据题意可知A、B做匀速直线运动，两物体处于平衡状态，对A物体受力分析如图所示
水平方向平衡方程有
A受到的摩擦力
联立解得绳子拉力大小为
对B物体受力分析如图所示
由水平方向平衡方程有
竖直方向平衡方程有
而地面对B物体的摩擦力为
根据牛顿第三定律 ，
联立解得
代入数据联立解得
四、情景综合题：本题共1小题，每问2分，共18分。
21． 17世纪，伽利略研究地面上物体的运动，打开了通向近代物理学的大门。他在做小球沿斜面向下运动的实验时，观察到小球从静止开始运动后，经过相等时间通过的距离具有1∶3∶5∶7∶…的关系。他认为这一现象很好地说明了小球在斜面上的运动是匀加速直线运动。并把小球在斜面上运动的实验结论用逻辑推理的方法推广到实验范围之外的竖直情况，从而得出自由落体运动的性质。
（1）伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，从而创造了一种科学研究的方法。利用斜面实验主要是考虑到（ ）
A.实验时便于测量小球运动的速度和路程
B.实验时便于测量小球运动的时间
C.实验时便于测量小球运动的路程
D.斜面实验可以通过观察与计算直接得到落体的运动规律
（2）某同学在“用DIS测定位移和速度”的实验中得到小车的图像如图中实线所示，虚线为1.0s末图像的切线，则由图像可知小车（ ）
A. 1.0-1.5s内平均速度大小为0.6m/s B.做匀速直线运动
C. 1.0s末瞬时速度大小为0.2m/s D.做匀加速直线运动
（3）将物体竖直向上抛出后，不计空气阻力，能正确表示其速度v随时间t的变化关系图线是（ ）
A. B. C. D.
（4）如图所示是一个网球沿竖直方向运动时的频闪照片，由照片可知（ ）
A.网球正在上升 B.网球正在下降 C.网球的加速度向上 D.网球的加速度向下
（5）位移传感器利用两种脉冲的传播速度不同来测量距离。图（a）代表发射红外线脉冲和超声波脉时刻，图（b）表示接收红外线脉冲和超声波脉时刻，其中脉冲_________对应表示超声波脉冲，脉冲_________传播用时可以忽略。已知脉冲1和2在空气中的传播速度分别为v1和v2，结合图中时刻t1和t2，计算机利用公式s＝_________运算即可得到发射端到接收端的距离。
（6）一位宇航员在一颗未知天体上做自由落体实验。他从离天体表面32m高处自由释放一个重球，测得它下落的最后1s内通过的距离为14m，则该无体表面的重力加速度大小为_________m/s2，重球下落所用的时间为_________s。
【答案】（1）B （2）C （3）A （4）D （5）2， 1， （6） 4， 4
【详解】
（1）[1]伽利略最初假设自由落体运动的速度是随着时间均匀增大，但是他所在的那个时代还无法直接测定物体的瞬时速度，不能直接得到速度随时间的变化规律。伽利略通过数学运算得到结论：如果物体的初速度为零，而且速度随时间的变化是均匀的，那么它通过的位移与所用的时间的二次方成正比，这样，只要测出物体通过不同位移所用的时间，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化。但是物体下落很快，当时只能靠滴水计时，这样的计时工具还不能测量自由落体运动所用的较短的时间。伽利略采用了一个巧妙的方法，用来“冲淡"重力。他让铜球沿阻力很小的斜面滚下，小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，运动时间更长，容易测量。 故选B。
（2）[2]A．内平均速度大小为 故A错误；
BD．图象的斜率表示速度，由图可知，图象斜率逐渐增大，速度逐渐增大，故小车做速度增大的加速运动，故BD错误；
C．1．0s末瞬时速度大小为 故C正确。故选C。
（3）[3]将物体竖直向上抛出后，不计空气阻力，以竖直向上为正方向，
根据动力学公式有 ，故图A符合要求。故选A。
（4）[4]AB．网球沿竖直方向运动时，上升至最高点阶段与从最高点下落阶段具有对称性，频闪照片中任意位置上升到最高点的时间和从最高点返回的时间相同，且经过同一位置上升、下落阶段速度大小相等，因此无法判断网球是上升还是下降，故AB错误；
CD．网球沿竖直方向运动时只受重力作用，加速度为重力加速度，方向竖直向下，故C错误，D正确。
（5）[5]红外线是电磁波，超声波是声波，红外线脉冲在空气中的传播速度大于超声波的传播速度，由图中可见，两个脉冲同时发出，先接收到脉冲1，后接收到脉冲2，即脉冲1的速度大于脉冲2的速度，故脉冲2对应表示超声波脉冲。
[6]脉冲1，即红外线脉冲，在空气中传播的速度等于光速，传播用时极短，可以忽略。
[7]根据图象可知超声波从发射到接收的时间为，故发射端到接收端的距离为

（6）[8][9]设该天体的重力加速度为，下落总时间为，根据动力学公式有

解得 ，
实验序号
挡光片宽度
挡光时间
速度
1
6cm
0.17593s
0.341m/s
2
4cm
0.11627s
0.344m/s
3
2cm
0.05780s
0.346m/s