上海外国语大学附属大境中学2023-2024学年高一上学期期中物理试题（解析版）

这是一份上海外国语大学附属大境中学2023-2024学年高一上学期期中物理试题（解析版），共4页。
1.试卷满分100分，考试时间60分钟。
2.第19、20题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分。
一、单项选择题（共40分，1至8题每小题3分，9至12题每小题4分。）
1. 根据速度定义式，当极短趋于0时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了下列物理方法中的（ ）
A. 控制变量B. 理想模型C. 微元法D. 极限思维
【答案】D
【解析】
【详解】以时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，采用了极限思维法。
故选D。
2. 在研究下列运动的物体，可看作质点的是（ ）
A. 研究乒乓球的旋转B. 体育教练员研究百米跑运动员的起跑动作
C. 研究竖直下落的竖直长杆的加速度D. 研究竖直下落的竖直长杆经过窗台的时间
【答案】C
【解析】
【详解】A．研究乒乓球的旋转问题时，球的形状大小不能忽略，不能看作质点，故A错误；
B．体育教练员研究百米跑运动员的起跑动作时，运动员的形状不能忽略，不能看作质点，故B错误；
C．研究竖直下落的竖直长杆的加速度，长杆的长度可以忽略不计，故能看作质点，故C正确；
D．研究竖直下落的竖直长杆经过窗台的时间时，长杆的长度不能忽略，不能看作质点，故D错误。
故选C。
3. 小王由于驾车超速而被警察拦住，警察走过去对他说：“您刚才的车速120公里每小时，已超速。”小王反驳道：“这不可能！我才开了10分钟左右，还不到一小时，怎么可能走了120公里呢？”针对上述对话中的相关数据的说法正确的是（ ）
A. 120公里每小时指平均速度B. 10分钟指的是时刻
C. 120公里每小时指瞬时速度D. 120公里指的是位移
【答案】C
【解析】
【详解】AC．120公里每小时的是经过某一位置的速度，是瞬时速度．故A错误，C正确；
B．才开了10分钟，10分钟是一段时间，所以10分钟指的是时间，故B错误；
D．120公里指的是运动轨迹的长度，是路程，故D错误。
故选C。
4. 物体通过两个连续相等位移的平均速度的大小分别为，，则物体在整个运动过程中的平均速度的大小是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】设整体过程的总位移为，则
物体通过第一段位移所用时间为，
物体通过第二段位移所用时间为，
则物体在这整个运动过程中平均速度为，
代入整理得到．
故选：C．
5. 落体运动遵循怎样的规律？为了克服当时计时的困难，伽利略用如图甲所示的斜面实验来验证自己的猜想。然后用如图乙所示的几个斜面的合理外推得出自由落体运动是一种最简单的变速运动，下列说法正确的是（ ）

A. 伽利略用斜面做实验，是为了增大小球运动的位移，延长运动时间
B. 伽利略通过斜面实验直接得出自由落体运动速度与时间成正比
C. 当斜面倾角发生改变时，s与的比值增大
D. 伽利略把斜面运动的实验结论用外推法推到竖直情况，逻辑推理的依据是因为当斜面倾角不变时，s与的比值不变，与m无关
【答案】D
【解析】
【详解】A．使用小倾角的斜面并不能增大位移，而是为了减慢小球运动速度，从而减小测量时间的误差，故A错误；
B．伽利略猜想自由落体运动速度与时间成正比，并未直接验证，而是在斜面实验的基础上理想化推理，故B错误；
C．当斜面倾角变大时，s与的比值增大，故C错误；
D．伽利略把斜面运动的实验结论用外推法推到竖直情况，逻辑推理的依据是因为当斜面倾角不变时，s与的比值不变，与m无关。故D正确。
故选D。
6. 如图所示，为一物体运动的图像，在的时间内，该物体的位移为（ ）
A. 11mB. 12mC. 15mD. 16m
【答案】A
【解析】
【详解】图像所围面积表示位移，故的时间内，该物体的位移为
故选A。
7. 水杯放在水平桌面上，水杯会受到弹力的作用，产生这个弹力的直接原因是（ ）
A. 水杯形变B. 水杯和桌面的形变
C. 桌面的形变D. 水杯受到的重力
【答案】C
【解析】
【详解】物体受到弹力的方向与施力物体的形变量方向相反，水杯放在水平桌面上，水杯会受到弹力的作用，是由于水杯挤压桌面，桌面发生弹性形变想要恢复原状，便对水杯产生了力的作用，所以水杯受到弹力的作用，产生的直接原因是桌面的形变，故C正确，ABD错误。
故选C。
8. 如图所示，细绳竖直拉紧，小球和光滑斜面接触，则小球受到力是（ ）
A. 重力、绳的拉力
B. 重力、绳的拉力、斜面的弹力
C. 重力、斜面的弹力
D. 绳的拉力、斜面的弹力
【答案】A
【解析】
【详解】以小球为研究对象，小球受到重力和绳子的拉力两个力。斜面对小球没有弹力，假设斜面对小球有弹力，则弹力方向必定沿垂直斜面向上方向，这样小球受到重力、绳子的拉力和支持力，三个力的合力不可能为零，小球将开始运动，与题矛盾，故斜面对小球没有弹力。故A正确,BCD错误。
故选A。
9. 用图所示的方法可以测出一个人的反应时间，设直尺从开始自由下落，到直尺被受测者抓住，直尺下落的距离h，受测者的反应时间为t，则下列说法正确的是（ ）
A. ∝h
B. t∝
C t∝
D. t∝h2
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意分析，直尺下落可看做自由落体运动，由自由落体运动公式h＝gt2，可得，所以t∝，故C正确．
10. 如图所示是甲、乙、丙三个质点同时同地开始沿直线运动的位移-时间图像，由图像可知（ ）
A. 质点乙做匀加速直线运动B. 5s末，质点丙的瞬时速度最大
C. 0~10s时间内，质点丙的路程大于乙的路程D. 0~10s时间内，三质点平均速度相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．图象的斜率表示速度，由图可知，乙质点图象斜率不变，故质点乙做匀速直线运动，故A错误；
B．图象的斜率表示速度，5s末，质点丙图象斜率比质点乙图象斜率小，故5s末，质点丙的瞬时速度不是最大的，故B错误；
C．0~10s时间内，乙、丙两质点做单向直线运动，路程大小等于位移大小，且0~10s时间内，乙、丙两质点始末位置相同，位移相同，则质点丙的路程等于乙的路程，故C错误；
D．0~10s时间内，三质点位移相同，所用时间相同，故三质点平均速度相等，故D正确。
故选D。
11. 取一根长2m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘。在线下端系上第一个垫圈，隔12cm再系一个，以后垫圈之间的距离分别为36cm，60cm，84cm，如图所示。站在椅子上，向上提起线的上端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘。松手后开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5个垫圈：
A. 落到盘上的声音时间间隔越来越大
B. 落到盘上的声音时间间隔越来越小
C. 依次落到盘上速率关系为1：2：3：4
D. 依次落到盘上的时间关系为1：()：：(2)
【答案】C
【解析】
【详解】AB．5个铁垫圈同时做自由落体运动，下降的位移之比为1：3：5：7．因为初速度为零的匀加速直线运动在相等时间内的位移之比为1：3：5：7，知各垫圈落到盘中的时间间隔相等，故A、B错误；
CD．因为各垫圈落到盘中的时间间隔相等，则各垫圈依次落到盘上的时间比为1：2：3：4，则速度之比为1：2：3：4，故C正确，D错误；
故选C。
12. AB是一条平直公路边上的两块路牌，一辆匀速行驶的小车由右向左经过B路牌时，一只小鸟恰自A路牌向B匀速飞去，小鸟飞到小车正上方立即折返，以原速率飞回A，过一段时间后，小车也行驶到A。它们的位置与时间的关系如图所示，图中，由图可知（ ）
A. 小鸟的速率是汽车速率的两倍
B. 相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是
C. 小鸟飞行的总路程是汽车的倍
D. 小鸟和小车在时间内位移相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．设AB之间的距离为，小鸟的速率为，汽车的速率为，小鸟从出发到与汽车相遇的时间与小鸟返回的时间相同，则它们相向运动的时间为；则在小鸟和汽车相向运动的过程中有
对于汽车有
又
联立可得
可知小鸟与汽车速度大小之比为，故A错误；
B．根据
可知从出发到相遇这段时间内，小鸟与汽车通过的路程之比等于速率之比，即为，故B错误；
C．汽车通过的总路程为
小鸟通过的总路程为
可知小鸟与汽车通过的总路程之比为，即小鸟飞行的总路程是汽车的倍，故C正确；
D．小鸟最终回到出发点，故小鸟的位移为0，而汽车的位移不为零，故D错误。
故选C。
二、填空题（共20分）
13. 位移是描述___________变化的物理量，加速度是描述___________变化快慢的物理量。
【答案】 ①. 物体位置 ②. 物体速度
【解析】
【详解】[1] 位移是描述物体位置变化大小的物理量。
[2] 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。
14. 甲、乙两个质点同时同地出发做直线运动，其图像如图所示。则甲的速度变化率___________乙的速度变化率（大于、小于或等于），时间内，甲在乙的___________（前面或后面）。
【答案】 ①. 大于 ②. 后面
【解析】
【详解】[1] 图像的斜率表示加速度，加速度即速度的变化率，故甲的加速度大于乙的加速度。
[2] 图像的面积表示位移，故时间内，甲的位移小于乙的位移，故甲在后，乙在前。
15. 一物体从80m高处自由下落，它到达地面的速度为___________m/s，落地前最后1s内的位移为___________m。（g取）
【答案】 ①. 40 ②. 35
【解析】
【详解】[1]根据自由落体运动速度位移公式
得
[2] 根据
得
前3s下落的高度
所以，最后1s下落的高度
16. 甲、乙两物体同时由静止开始做匀加速直线运动，甲物体第一秒内位移是2m，则第三秒内位移是___________m；乙物体开始运动第一个1m历时2s，则经过第三个1m历时___________s。
【答案】 ①. 10 ②.
【解析】
【详解】[1]根据可得甲的加速度为
故第三秒内位移是
[2] 根据可得乙的加速度为
故位移为3m所需时间为，则根据可得
位移为2m所需时间为，则根据可得
故经过第三个1m历时
17. 一个质点正在做匀加速直线运动，用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相如图，闪光时间间隔为2s，分析照片得到的数据，发现质点在第2次、第3次闪光的时间间隔内移动了4m；第4次、第5次时间间隔内移动了8m，则加速度大小为_____，第三次闪光时质点的速度大小为_____m/s。
【答案】 ①. 0.5 ②. 2.5
【解析】
【详解】[1]根据得，质点的加速度
[2]在相等时间内的位移之差是一恒量，知第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2m，根据
得
第三次闪光时质点的速度大小为
三、综合题（共40分）
18. （1）下图（a）是用DIS测定小车起动时加速度的实验装置。
①信号发射部分和信号接收部分组成了___________传感器，A应是信号___________部分。
②图（b）是根据实验数据得到的速度-时间图像，据图像中数据可求出小车加速度的大小为___________。
（2）某学习小组利用如图装置可测量滑块通过某位置时的瞬时速度大小，装置用到的是___________传感器，实验中除了需要测量挡光片的宽度外，还需要获得的数据有：___________。某同学想提高测量的精度，就用一根细细的针代替原来的挡光片，结果实验结果并不理想，你认为可能的原因是：___________。
【答案】 ①. 位移 ②. 信号发射 ③. 1.25 ④. 光电门 ⑤. 挡光片通过光电门的时间 ⑥. 针过细，无法全部挡住光电门发出的光束，致使时间测量不准确
【解析】
【详解】（1）[1][2]本套系统中，信号接收部分通过接收信号发射部分发出的信号时间间隔来获取物体运动的位移信息，故信号发射部分和信号接收部分组成位移传感器，A应是信号发射部分。
[3]图象的斜率表示加速度，小车加速度的大小为
（2）[4]如图装置用到的是光电门传感器。
[5]根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度，可求出滑块通过光电门的瞬时速度。即
可知实验中除了需要测量挡光片的宽度外，还需要获得的数据是挡光片通过光电门的时间。
[6]某同学想提高测量的精度，就用一根细细的针代替原来的挡光片，结果实验结果并不理想，可能的原因是：针过细，无法全部挡住光电门发出的光束，致使时间测量不准确。
19. 物体从高处某一点自由下落，中间某1s内的平均速度是45m/s，（g取）求：
（1）这1s内物体下落的距离；
（2）在这1s前，物体下落的时间；
（3）在这1s末，物体的速度是多大。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据中间某1s内的平均速度是这1s的中间时刻的瞬时速度，则
则根据可得
故这1s中间时刻为4.5s，则这1s末是5s末，这1s内物体下落的距离为
（2）在这1s前，物体下落的时间为
（3）在这1s末，物体的速度是
20. 一列汽车从静止开始沿直线匀加速开出，然后保持匀速直线运动，最后匀减速运动，直到停止，下表给出了不同时刻汽车的速度。求：
（1）通过简要分析说明汽车的最大速度是多少；
（2）汽车作匀加速和匀减速运动的加速度；
（3）通过分析、推理、运算，求出汽车从开出到停止的时间、以及匀速的时间；
（4）画出汽车整个运动过程的图像，并求出汽车总共通过的路程。
【答案】（1）12m/s，方向与初速度方向相同；（2），方向与初速度方向相同，方向与初速度方向相反；（3），；（4）图像见解析，
【解析】
【详解】（1）由表格可知，物体先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动，再做匀减速直线运动，直到静止，故汽车匀速直线运动时速度最大，故最大速度为12m/s，方向与初速度方向相同。
（2）由表格数据可知，匀加速运动的加速度大小为
匀减速运动的加速度为
（3）从第21.0s时刻到速度为零经历的时间为
汽车从开出到停止，总共经历的时间为
汽车从0加速到所用时间为
汽车从减速到0所用时间为
故速的时间为
（4）画出汽车整个运动过程的图像，如图所示
图像所围面积表示位移，由于汽车运动方向没有变化，则汽车总共通过的路程为
时间（s）
速度（m/s）
3
9
12
12
9
3