山西省忻州市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析）

这是一份山西省忻州市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．智能手机上装载的众多APP软件改变着我们的生活。如图所示为某地图APP软件的一张截图，表示了某次导航的路径，其推荐路线中有两个数据：22分钟、9.8公里，下列相关说法正确的是（ ）

A．22分钟表示的是某个时刻
B．研究汽车在导航图中的位置时，可以把汽车看做质点
C．9.8公里表示了此次行程的位移的大小
D．根据这两个数据，我们可以算出此次行程的平均速度的大小
2．关于速度、速度的变化和加速度的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．速度变化的方向为正时，加速度的方向可能为负
B．加速度增大时，速度一定越来越大
C．速度越来越大，则加速度一定越来越大
D．加速度增大时，速度可能越来越小
3．2022年6月5日17时42分，“神舟十四号”载人飞船与“天和”核心舱成功对接，如图所示，航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲随后从“神舟十四号”载人飞船进入“天和”核心舱。对接成功后，“神舟十四号”飞船和“天和”核心舱连接体绕地球运动的轨迹近似为圆。下列说法正确的是（ ）
A．“2022年6月5日17时42分”指的是时间
B．研究“神舟十四号”飞船在与“天和”核心舱对接的过程，可将它们视为质点
C．对接成功后，以“神舟十四号”飞船为参考系，“天和”核心舱是静止的
D．“神舟十四号”飞船和“天和”核心舱连接体绕地球运动一周，其位移大于地球的直径
4．下列关于物理研究方法和物理学史的叙述中，正确的是（ ）
A．用质点来代替实际物体的研究方法叫微元法
B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，采用了理想模型法
C．笛卡尔最早指出力不是维持物体运动的原因
D．伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律
5．并联式混合动力汽车（PHEV），它可以由电动机和发动机单独或同时供给动力。某次起动时，汽车先采用电动机为动力源，由静止匀加速t后速度达到v，然后在混合动力的共同作用下，再匀加速运动x时速度达到2v。则汽车在前后两个加速过程中的加速度大小之比为（ ）
A．B．C．D．
6．如图所示，将弹性小球以10m/s的速度从距地面2m高的A点竖直向下抛出，小球落地后竖直向上反弹，经过距地面1.5m高的B点时，向上的速度为7m/s，从A到B过程，小球共用时0.5s，则此过程中（ ）
A．小球的位移大小为0.5m，方向竖直向上
B．小球速度变化量的大小为3m/s，方向竖直向下
C．小球平均速度的大小约为1m/s，方向竖直向上
D．小球平均加速度的大小约为，方向竖直向上
7．一辆汽车沿平直的公路以速度匀速行驶，发现前方有交警查酒驾，司机立即刹车后以加速度大小为a做匀减速直线运动，则刹车后t时间内位移为（ ）
A．B．C．D．无法确定
8．物体在水平面上做直线运动，其速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．物体在前2 s内做匀加速直线运动，加速度为2 m/s2
B．物体在6～12 s内速度一直减小
C．物体在第12 s内的位移为0.75 m
D．物体在前12 s内的路程为15 m
二、多选题
9．甲、乙两同学为了测量小球在光滑斜面上的加速度，在A、两点固定两个光电门，让小球沿斜面运动，测得小球过A、时的速度大小分别是6m/s和3m/s，时间间隔为2s，则物体的加速度（ ）
A．大小为，方向沿斜面向上
B．大小为，方向沿斜面向下
C．大小为，方向沿斜面向上
D．大小为，方向沿斜面向下
10．下列说法中正确的是（ ）
A．在直线运动中平均速度的大小就是平均速率
B．物体在第5s内指的是物体在第4s末到第5s末这1s的时间
C．只有静止的物体才能被选作参考系
D．位移是矢量，路程是标量
11．在一次救灾活动中，一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动，刚运动了8 s，由于前方突然有巨石滚下堵在路中央，所以又紧急刹车，匀减速运动经4 s停在巨石前，则关于汽车的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．加速、减速中的加速度大小之比a1：a2=2：1B．加速、减速中的平均速度大小之比
C．加速、减速中的位移大小之比x1：x2=2：1D．加速、减速中的加速度大小之比a1：a2=1：2
12．如图甲所示，运动员在进行蹦床比赛，取向上为正方向，运动员离开蹦床后的图像如图乙所示，运动员可视为质点，取重力加速度大小，则下列叙述正确的是（ ）
A．运动员离开蹦床后加速度大小为
B．运动员在时的速度大小为
C．运动员离开蹦床前的过程中，速度最大值是
D．运动员在最高点的速度为零，只受重力的作用
三、实验题
13．某同学利用智能手机和无人机测量当地的重力加速度值。经查阅资料发现在地面附近高度变化较小时，可以近似将大气作为等密度、等温气体，实验地空气密度约为。实验步骤如下：
（1）将手机固定在无人机上，打开其内置压力传感器和高度传感器的记录功能；
（2）操控无人机从地面上升，手机传感器将记录压强、上升高度随时间变化的情况，完成实验后降落无人机；
无人机上升过程中起步阶段可以看作匀加速直线运动，上升高度与其对应时刻如下表所示：
根据上表信息，无人机在时的速度大小为 ，在加速过程中的加速度大小为 ；（结果均保留2位小数）
（3）导出手机传感器记录的数据，得到不同高度的大气压值，选取传感器的部分数据，作出图像如图所示。根据图像可得到当地重力加速度值为 （结果保留2位有效数字）。
14．在探究“小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号G、H……）
A．将小车安放至靠近打点计时器处，先放开小车，再接通电源
B．将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，并接好电路
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码
D．取下纸带
E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动
F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序 。
四、解答题
15．从离地面80m的空中自由落下一个小球，不计空气阻力g取10m/s2。求：
(1)经过多长时间落到地面？
(2)自开始下落计时，在第1s内的位移大小、最后1s内的位移大小；
(3)下落时间为总时间的一半时的位移大小和速度大小。
16．汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动，产生明显的滑动痕迹，即通常所说的刹车线。由刹车线长短可以推算出汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。
（1）若某汽车刹车后至停止的加速度大小为7m/s2，刹车线长为14m。求该汽车从刹车至停下来所用时间t。
（2）某市规定，卡车在市区内行驶，速度不得超过40km/h，一次一辆飞驰的卡车紧急刹车后，经t=1.5s停止，测得路面刹车线长9m，问该卡车是否违章？（假定刹车后卡车做匀减速运动）
17．如图甲所示，小球从固定斜面上的A点由静止开始做加速度大小为的匀加速直线运动，规定沿斜面向下为正方向，小球在时刻运动到点与挡板发生碰撞（碰撞时间忽略不计），然后沿着斜面向上做加速度大小为的匀减速直线运动，在时刻到达点，此时速度正好为0，接着从点向下运动到点，到达点的时刻为，以上过程的图像如图乙所示，已知与时间的图像平行，与大小的差值为。计算结果可保留根式，求：
（1）小球与挡板碰撞过程的速度变化量大小；
（2）时刻小球的速度大小；
（3）时间内小球的平均速度大小。

上升高度/
0
13.64
53.82
121.91
217.44
时刻/
0
0.30
0.60
0.90
1.20
参考答案
1．B
【详解】A．22分钟表示的是时间间隔，故A错误；
B．研究汽车在导航图中的位置时，汽车的形状、大小可以忽略，故可以把汽车看做质点，故B正确；
C．9.8公里表示了此次行程的路程的大小，故C错误；
D．根据这两个数据，我们可以算出此次行程的平均速率的大小，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】A．根据加速度的定义，加速度的方向就是物体速度变化的方向，选项A错误；
B．当加速度方向与速度方向相同时，速度增大；当加速度方向与速度方向相反时，速度减小，所以当加速度增大时，不能确定速度是变大还是变小，只能确定速度的变化加快，选项B错误；
C．速度增大是由加速度的方向和速度的方向相同引起的，与加速度的大小是否变化无关，速度越来越大，加速度和速度同向，而加速度可能越来越小，选项C错误；
D．若加速度与速度反向，则加速度增大时，速度会减小，选项D正确。
故选D。
3．C
【详解】A．“2022年6月5日17时42分”指的是时刻，A错误；
B．研究“神舟十四号”飞船在与“天和”核心舱对接的过程，需要考虑它们的形状大小，不可以将它们视为质点，B错误；
C．对接成功后，以“神舟十四号”飞船为参考系，“天和”核心舱是静止的，C正确；
D．“神舟十四号”飞船和“天和”核心舱连接体绕地球运动一周，其位移为零，小于地球的直径，D错误。
故选C。
4．D
【详解】A．用质点来代替实际物体的研究方法叫理想模型法，选项A错误；
B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，采用了微元法，选项B错误；
C．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，选项C错误；
D．伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律，选项D正确。
故选D。
5．C
【详解】第一个加速过程的加速度大小为
第二个加速过程的加速度大小为
则汽车在前后两个加速过程中的加速度大小之比为
故选C。
6．D
【详解】A．位移是指起点到终点的有向线段，由图可知，小球的位移大小为0.5m，方向竖直向下。故A错误；
B．设向下速度为正，则从A到B过程，速度变化量为
负号说明速度变化量的方向竖直向上。故B错误；
C．根据平均速度公式，可得
方向竖直向下。故C错误；
D．小球平均加速度为
可知加速度的大小约为，负号说明加速度的方向竖直向上。故D正确。
故选D。
7．D
【详解】汽车的刹车时间为
若，则刹车后t时间内位移为
若，则刹车后t时间内位移为
由于题目未给出t与Δt的关系，所以无法确定刹车后t时间内位移，故选D。
8．D
【详解】A．v­t图像的斜率表示加速度，所以物体在前2 s 内做匀加速直线运动，加速度为
a＝m/s2＝1 m/s2
故A错误；
B．物体在6～12 s内速度先减小后反向增大，故B错误；
C．物体在6～12 s内的加速度大小为
a＝m/s2＝0.5m/s2
10～12 s的位移大小为
x1＝at2＝×0.5×22 m＝1m
10～11 s的位移大小为
x2＝×0.5×12 m＝0.25 m
所以物体在第12 s内的位移大小为
x＝x1－x2＝0.75 m
方向与正方向相反，即位移为－0.75 m，故C错误；
D．物体在前10 s内的路程为
s1＝×2 m＝14 m
在10～12 s内的路程为
s2＝x1＝1 m
所以物体在前12 s内的路程为
s＝s1＋s2＝15 m
故D正确。
故选D。
9．BD
【详解】设沿斜面向上为正方向，则当B点的速度向上时，则
方向沿斜面向下；
当B点的速度向下时，则
方向沿斜面向下；
故选BD。
10．BD
【详解】A．平均速度是质点在某段时间内运动的位移与所用时间的比值，平均速率是路程与所用时间的比值，物体做往返运动时平均速度和平均速率不相同，故A不符合题意；
B．物体在第5s内指的是物体在第4s末到第5s末这1s的时间，故B符合题意；
C．静止和运动的物体都可以看做参考系，故C不符合题意；
D．位移既有大小，又有方向，是矢量，路程只有大小，没有方向，是标量，故D符合题意。
故选BD。
11．BCD
【详解】AD．设加速阶段的末速度为v，则加速阶段的加速度大小为
减速阶段的加速度大小
则加速度大小之比
a1：a2=1：2
故A错误，D正确；
B．根据匀变速直线运动的平均速度公式
解得加速阶段的平均速度为
减速阶段的平均速度为
故两阶段平均速度之比为
v1：v2=1：1
故B正确；
C．根据
知加速阶段和减速阶段的位移大小之比
x1：x2=2：1
故C正确。
故选BCD。
12．BD
【详解】A．运动员离开弹簧后竖直向上运动，设其加速度大小为a，则
由图可知图像的表达式为
解得
选项A错误；
B．运动员在时的速度为
选项B正确；
C．运动员离开蹦床前先加速后减速，所以运动员离开蹦床前的过程中速度的最大值大于，选项C错误；
D．运动员在最高点时，速度为零，只受到重力作用，选项D正确。
故选BD。
13． 0.90 3.05 9.7
【详解】（2）[1]根据表中数据可得每个0.3s内无人机的上升高度分别为
根据以上数据可知，在误差允许范围内，有
所以0~1.2s时间内无人机始终做匀加速直线运动，在t=0.3s时的速度大小为
[2]根据逐差法可得在加速过程中的加速度大小为
（3）[3]设地面大气压强为p0，则
所以图线的斜率为
解得
14． 步骤A中应先接通电源，再放开小车；步骤D中取下纸带前应先断开电源；补充步骤G：换上新纸带，重复三次实验 BECFADG
【详解】[1]实验中，为保证纸带上的打点范围，充分利用纸带，应先接通电源，后放开小车，步骤A有错误；实验中为保护打点计时器，打完纸带应立即关闭电源，步骤D有遗漏；为了处理数据时有可选择性，实验应重复打三条纸带，应补充该步骤G。
[2]本着先安装器材，后进行实验的思路，如在该实验中，先固定长木板，安装打点计时器，然后平衡摩擦力，准备完毕开始进行实验，注意要先打点后释放小车，做完一次实验要及时关闭电源，故正确的实验步骤是：BECFADG。
15．(1)4s；(2)5m；35m；(3)20m；20m/s
【详解】(1)由自由落体运动规律
h=
有
t=4s
(2)=1s则
=
=5m
最后1s内的位移
=—=35m
(3)由h=有=2s时
==20m
v=g=20m/s
16．（1）2s；（2）违章
【详解】（1）根据运动学公式
v2-v02=2ax
有
v02=-2ax=196（m/s）2
则
v0=14m/s
根据运动学公式
v=v0＋at
有
t=2s
（2）卡车的平均速度
由得
v0'=12m/s=43.2km/h
结果大于40 km/h，所以卡车违章。
17．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由加速度的定义可得
，
由题意可知
解得
小球与挡板碰撞过程的速度变化量
解得
即小球与挡板碰撞过程的速度变化量大小为。
（2）设时间内，小球的加速度大小为，又与时间内的图像平行，则有
由加速度的定义有
分析可知时间内，小球由点运动到点再回到点，则此过程小球的位移为0
图像与时间轴围成的面积表示小球的位移，则有
解得
，
（3）时间内小球的位移为0，则时间内小球的位移等于时间内小球的位移，则有
时间内，小球的平均速度大小
解得