2024兰州教育局第四片区高一上学期期中联考物理试题含解析

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1. 某同学在公园跑步，并用手机软件记录了自己的运动轨迹、运动时间、运动距离和消耗热量的情况如图所示，其中“S”是起点，“E”是终点，S和E间的距离约为40 m。则下列说法正确的是( )
A. 在记录运动轨迹时，人不能看成质点
B. 人发生的位移大小为40 m
C. 用运动距离1.45 km除以运动时间是平均速度的大小
D. 用40 m除以运动时间是人经过E点的瞬时速度大小
【答案】B
【解析】
【详解】A．在记录运动轨迹时必须把人看作质点，否则若把人体各部分都看作是不同的，则没法记录轨迹，故A错误；
B．位移大小为两点间的直线长度，S和E间的距离约为40m指人发生的位移大小，故B正确；
C．运动距离1.45km是路程，路程除以时间是平均速率，故C错误；
D．40m是位移大小，位移除以时间是平均速度，故D错误。
故选B。
2. 我国“蛟龙号”深潜器在某次实验时，深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面内全过程的深度曲线和速度图像，则下列说法正确的是（ ）
A. 图中代表本次下潜最大深度
B. 全过程中最大加速度是
C. 深潜器加速度向上发生在和的时间段内
D. 内，深潜器加速度不变
【答案】A
【解析】
【详解】A．由深度图像可知，图中代表本次下潜最大深度，故A正确；
B．图线斜率代表加速度，全过程中最大加速度是在和的时间内，大小为
故B错误；
C．深潜器加速度向上，则深潜器可能向下减速，也可能向上加速；因图线的斜率等于加速度，斜率的符号表示加速度的方向，故深潜器加速度方向向上发生在和的时间段内，故C错误；
D．内，深潜器的加速度大小不变，方向发生了变化，故D错误。
故选A。
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 速度是矢量，速度的变化量是标量
B. 甲物体的速度变化量为3m/s，乙物体的速度变化量为-5m/s，甲物体的速度变化量大
C. 一小球以10m/s的速度与墙相撞，弹回时速度大小也为10m/s，小球的速度变化量的大小为20m/s
D. 一汽车以10m/s的速度开始刹车，一段时间后速度变为2m/s，则汽车的速度变化量为8m/s
【答案】C
【解析】
【详解】AB．速度、速度的变化量都是矢量，正负号表示方向，所以乙物体的速度变化量大，AB错误；
C．小球速度变化量
Δv=v2-v1=（-10-10）m/s=-20m/s
即大小为20m/s，方向与初速度方向相反，C正确；
D．汽车的速度变化量
Δv=v2-v1=（2-10）m/s=-8m/s
D错误。
故选C。
4. 关于物理学史、物理量、物理研究方法、物理模型等，下列说法中正确的是（ ）
A. 伽利略猜想自由落体的速度与时间成正比，并进行了实验验证
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. 选择不同的物体作为参考系来描述同一物体的运动，其结果一定不同
D. 原子核很小，一定能看作质点处理
【答案】B
【解析】
【详解】A．伽利略猜想自由落体的速度与时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故A错误；
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，故B正确；
C．选择不同的物体作为参考系来描述同一物体的运动，其结果不一定不同，故C错误；
D．原子核很小，但研究其内部结构时，就不能看作质点处理，故D错误。
故选B。
5. 某厂家测试汽车刹车性能时，测出了汽车沿平直公路做直线运动的位移随时间变化的规律，即。下列叙述正确的是（ ）
A. 汽车的加速度大小为0.1m/s2
B. 该汽车做减速运动到停止的时间为50s
C. 该汽车刹车瞬间的初速度大小为20m/s
D. 该汽车从开始刹车到停止运动所通过的路程为5m
【答案】B
【解析】
【详解】AC．匀变速直线运动位移与时间的关系为
则由可知，汽车的加速度大小为
汽车刹车时的初速度大小为
v0＝10m/s
故AC错误；
B．汽车从开始刹车到速度减为0的时间为
故B正确；
D．汽车从开始刹车到停止运动通过的路程为
故D错误。
故选B。
6. 如图所示，遥控赛车静止在A点，现通过遥控使其做加速度为2m/s2的匀加速直线运动，遥控赛车通过BC段的时间为0.2s，已知BC段长0.44m，整个过程遥控赛车可看成质点，则AB段长（ ）

A. 0.6mB. 1.0mC. 1.2mD. 2.0m
【答案】B
【解析】
【详解】在BC段，根据位移公式有
解得
在AB段，根据速度与位移的关系式有
解得
故选B。
7. 高速公路ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某汽车以的速度匀速进入识别区，ETC天线用了的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为，刹车的加速度大小为，则该ETC通道的长度约为（ ）

A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】，汽车在前内做匀速直线运动，位移为：
随后汽车做减速运动，位移为：
所以该ETC通道的长度为：
故选D。
8. 骑自行车人沿着直线做匀加速运动，在第1 s、第2 s、第3 s、第4 s内，通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m，下列有关其运动的描述正确的是（ ）
A. 他的初速度为零B. 4 s内的平均速度是1 m/s
C. 第2 s末的速度是2 m/sD. 整个过程中加速度是1 m/s2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AD．根据逐差法
Δx＝aT2
可得加速度
由第1s内的位移
x1＝v0T＋aT2
解得初速度为
v0＝0.5 m/s
故A错误，D正确；
B．4s内的平均速度为
故B错误；
C．第2s末的速度等于第2s和第3s两秒内的平均速度，则有
故C错误。
故选D。
9. 沿直线运动的汽车刹车后匀减速行驶，经3s恰好停止，在刹车开始后的第1s、第2s、第3s内汽车通过的位移之比为（ ）
A. 5:3:1B. （）：（）：1
C. 9:4:1D. 5:8:9
【答案】A
【解析】
【详解】汽车制动后匀减速运动到零，采用逆向思维，汽车做初速度为零的匀加速直线运动，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，则制动开始的第1s内、第2s内、第3s内通过的位移之比为5：3：1；故选A.
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式以及推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷.
10. 从某建筑物顶部自由下落的物体，在落地前的1s内下落的高度为建筑物高的，则建筑物的高度为(g取，不计空气阻力) ( )
A. 20 mB. 24 mC. 30 mD. 60 m
【答案】A
【解析】
【详解】假设总时间是t，则全程有：，前过程有：，联立解得：t=2s，h=20m，故选A.
11. 两同学在做竖直方向抛球游戏，A同学将小球a从地面以一定初速度竖直上抛的同时，B同学将小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在距地面处位于同一高度，不计空气阻力。则（ ）
A. 小球a的初速度大小为
B. 小球a在空中运动的时间为
C. 小球a上升的最大高度为h
D. 小球a、b落地时的速度大小之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A．对小球b，有
得
对小球a，有
得
故A错误；
B．小球a在空中运动的时间
故B错误；
C．对小球a
故C正确；
D．对小球b
有
故D错误。
故选C。
二、多选题
12. 一个物体静止在水平面上，某时刻起由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a1。经过一段时间以后，速度为v1，紧接着将加速度反向，大小变为a2。又经过二倍的时间，发现物体恰好回到出发点，此刻速度为v2。以下判断正确的是（ ）
A. a1：a2=4：3B. a1：a2=4：5C. v1：v2=2：3D. v1：v2=2：1
【答案】BC
【解析】
【详解】经二倍的时间后回到原处，整个时间内物体的位移为零，有
又
解得
因为
则速度大小之比为
故AD错误，BC正确。
故选BC。
13. 在塔顶边缘将一物体竖直向上抛出，抛出点为A，物体上升的最大高度为20m，不计空气阻力，g取10m/s2，设塔足够高，则物体位移大小为10m时，物体运动的时间可能为（ ）
A. (2－)sB. (2＋)s
C. (2＋)sD. s
【答案】ABC
【解析】
【详解】取竖直向上为正方向，由=2gh得
v0=20m/s
AB．物体的位移为x=v0t－gt2，当物体位于A点上方10m处时x=10m，解得
t1=(2－)s，t2=(2+)s
故AB正确
CD．当物体位于A点下方10m处时，x=－10m，解得
t3=(2＋)s，另一解为负值，舍去
故C正确，D错误。
故选ABC。
三、实验题
14. 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，电火花计时器接220 V、50 Hz的交变电源．该同学经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时小车的瞬时速度如表所示.
（1）设电火花计时器的打点周期为T，计算vF的公式为vF=________.
（2）根据（1）中得到的数据，以A点对应的时刻为t=0，试在图乙所示坐标系中合理地选择标度，作出v-t图像________．
（3）利用该图像求得小车的加速度a=________m/s2.(结果保留2位有效数字)
【答案】 ①. ②. 见解析图 ③. 0.40
【解析】
【详解】（1）[1]若时间较短，平均速度可代替中间时刻的瞬时速度，电火花计时器的打点周期为T，所以从打下E点到打下G的点时间为10T，有
vF＝
（2）[2]根据图中数据，利用描点法作出图像如图：
（3）[3]图像斜率大小等于加速度大小，故
a＝=0.40 m/s2
15. 某同学用如图（a）所示的装置测量重力加速度。
实验器材：有机玻璃条（白色是透光部分，黑色是宽度均为d=1cm的挡光片），铁架台，数字计时器（含光电门），刻度尺。
主要实验过程如下：
（1）将光电门安装在铁架台上，下方放置承接玻璃条下落的缓冲物；
（2）用刻度尺测量两个挡光片之间的距离，刻度尺的示数如图（b）所示，读出两挡光片间的距离L=_______cm；
（3）手提玻璃条上端使它静止在_______方向上，让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过；
（4）让玻璃条自由下落，测得两次挡光的时间分别是t1=10.0ms和t2=5.0ms;
（5）根据以上测量的数据计算出重力加速度g=_______m/s2（结果保留三位有效数字）。若玻璃板在光电门上方不是由静止下落，而是以一定的向下初速度开始落下，那么真实的实验值相对于上面的计算值而言_______（填写“偏大”、“偏小”、“不变”）
【答案】 ①. 15.40 ②. 竖直 ③. 9.74 ④. 不变
【解析】
【分析】
【详解】（2）[1]读数要读到最小刻度值下一位，故读为15.40cm；
（3）[2]玻璃条需要竖直下落，故手提玻璃条上端使它静止在竖直方向上；
（5）[3]由速度位移公式
v22-v12=2gh
可得
g=
其中
，
代入数据得
g=9.74m/s2
[4]玻璃条的初速度与重力加速度没有关系，故对实验没有影响，数值不变。
四、计算题
16. 中国首艘国产航母“山东舰”在海南省三亚军港正式服役。已知“歼-15”战机在航空母舰的跑道上加速时可能产生的最大加速度为5.0 m/s2，当“歼-15”战机的速度达到50 m/s时才能离开航空母舰起飞，设“山东舰”处于静止状态。求：
（1）假设未来航母上应用电磁弹射技术，要求“歼-15”战机滑行160 m后起飞，弹射系统必须使飞机具有多大的初速度？
（2）“山东舰”上还没有安装弹射系统，要求“歼-15”战机仍能在舰上正常起飞，问该舰跑道至少应为多长？
（3）假设“山东舰”的飞机跑道长为L=160 m，为使“歼-15”战机仍能从舰上正常起飞，可采用先让“山东舰”沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行，再让“歼-15”战机起飞，则“山东舰”的航行速度至少为多少？
【答案】（1）30 m/s；（2）250 m；（3）10 m/s
【解析】
【详解】解：（1）根据匀变速直线运动的速度位移公式，有

得飞机的初速度为
（2）根据速度位移公式得
v2=2ax′
解得
（3）设飞机起飞所用的时间为t，在时间t内航空母舰航行的距离为L1，航空母舰的最小速度为v1。对航空母舰有
L1=v1t
对飞机有
v=v1＋at
联立并代入数据解得
v1=10 m/s
17. 一辆汽车在平直公路上以v0=30 m/s的速度匀速行驶，由于前方出现险情，司机紧急刹车，刹车过程可看作匀减速直线运动，刹车过程中加速度的大小为a=5 m/s2，求汽车刹车后8 s内行驶的距离。
【答案】90 m
【解析】
【详解】设汽车经时间t0停止
vt=v0-at0
解得
t0=6 s
汽车在刹车6 s后已经停止，故刹车8 s内行驶距离
x2=v0t0-
解得
x2=90 m
18. 一辆大客车正在以30 m/s的速度匀速行驶。突然，司机看见车的正前方x0＝95 m处有一只小狗，如图所示。司机立即采取制动措施，司机从看见小狗到客车开始制动的反应时间为Δt＝0.5 s，设客车制动后做匀减速直线运动。
（1）为了保证小狗的安全，客车制动的加速度大小至少为多大？(假设这个过程中小狗一直未动)
（2）若客车制动时的加速度大小为5 m/s2，在离小狗30 m时，小狗发现危险并立即朝前跑去。假设小狗起跑阶段做匀加速直线运动，加速度大小a＝3 m/s2。已知小狗的最大速度为8 m/s且能保持较长一段时间。试判断小狗有没有危险，并说明理由。
【答案】（1）5.625 m/s2；（2）小狗是安全的，理由见解析
【解析】
【详解】（1）客车运动的初速度v＝30 m/s，在反应时间内做匀速运动，匀速运动的位移为
x1＝vΔt＝30×0.5 m＝15 m
所以为保证小狗安全减速位移为
x2＝x0－x1＝(95－15)m＝80 m
根据速度位移关系知客车加速度大小至少为
a1＝ m/s2＝5.625 m/s2
（2）若客车制动时的加速度为
a1′＝－5 m/s2
在离小狗x＝30 m时，客车速度为v1，则
v12－v2＝2a1′(x2－x)
代入数据解得
v1＝20 m/s
设小狗从起跑到与客车速度相等所经历的时间为t，即
v1＋a1′t＝at
解得
t＝2.5 s
此过程客车的位移
x3＝v1t＋a1′t2
代入数据解得
x3＝34.375 m
小狗的位移
x4＝at2＝9.375 m
即x4＋x＞x3，所以小狗是安全的。
对应点
B
C
D
E
F
速度（m/s）
0.141
0.185
0.220
0.254
0.301