2023-2024学年河北省石家庄市高一（上）期中物理试卷

这是一份2023-2024学年河北省石家庄市高一（上）期中物理试卷，共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1．（4分）东京奥运会于2021年7月23日19：00（北京时间）开幕，下列相关说法正确的是（ ）
A．“2021年7月23日19：00”指的是时间间隔
B．女子马拉松游泳比赛中，测算运动员的平均速度，可以将运动员看成质点
C．男子73公斤级举重比赛中，教练分析运动员挺举时的技术动作，可以将运动员看成质点
D．女子10米跳台比赛中，运动员相对裁判员静止不动
2．（4分）如图所示，将物体从离地面3m的A点以一定的速度竖直上抛，物体经过离抛出点5m的B点后，则物体从抛出到落地的整个过程中，位移的大小为（ ）
A．2mB．3mC．5mD．8m
3．（4分）如图所示是三个质点A、B、C的运动轨迹，三个质点同时从N点出发，同时到达M点（ ）
A．三个质点从N到M的平均速度相同
B．三个质点到达M点的瞬时速度相同
C．三个质点从N到M的平均速率相同
D．B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同
4．（4分）如图所示，某同学将一乒乓球水平抛出，乒乓球以5.0m/s的速度垂直打在斜面上，已知乒乓球与斜面相互作用的时间为0.2s，则乒乓球与斜面作用过程中（ ）
A．5.0m/s2，方向垂直斜面向下
B．5.0m/s2，方向垂直斜面向上
C．45m/s2，方向垂直斜面向下
D．45m/s2，方向垂直斜面向上
5．（4分）如图为甲同学制作的反应时间测量尺，用来测量其他同学的反应时间，乙同学先把手放在直尺0cm的位置做捏住直尺的准备，看到甲同学放开直尺时，乙同学立即捏住下落的直尺，反应时间为0.14s。若丙同学进行同样的实验，捏住了20cm的位置（ ）
A．0.28sB．0.24sC．0.20sD．0.16s
6．（4分）甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移一时间图象如图所示，则在0～t1时间内（ ）
A．甲的速度总比乙大B．甲、乙均做加速运动
C．甲、乙位移相同D．甲经过的路程比乙小
7．（4分）在研究某公交车的刹车性能时，让公交车沿直线运行到最大速度后开始刹车，公交车开始刹车后位移与时间的关系满足x＝16t﹣t2，下列说法正确的是（ ）
A．公交车运行的最大速度为4m/s
B．公交车刹车的加速度大小为1m/s2
C．公交车从刹车开始10s内的位移为60m
D．公交车刹车后第1s内的平均速度为15m/s
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
（多选）8．（6分）下列说法正确的是（ ）
A．物体速度为正值，加速度也一定为正值
B．物体的加速度为正值，物体一定加速，物体的加速度为负值，物体一定减速
C．物体的加速度变大，速度可能变小
D．物体的速度变大，加速度可能变小
（多选）9．（6分）两个物体a、b在一条直线上运动，它们的v﹣t图象如图所示。关于这两个物体的运动，下列说法中正确的是（ ）
A．a物体的初速度为10m/s，小物体的初速度为零
B．a物体运动的加速度大小始终比b的加速度小
C．a，b两物体的速度方向相反
D．在第3s末，a、b两物体相遇
（多选）10．（6分）一物体由静止开始做匀加速直线运动，它在第2s内的位移为3m，则下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度大小为2m/s2
B．物体的加速度大小为4m/s2
C．物体在第1s内与第4s内的位移大小之比为1：7
D．物体在第1s内与第4s内的位移大小之比为1：5
三、实验题：本题共两小题，11题6分，每空2分；12题9分，（1）（2）每空1分，（3）（4）每空2分；共15分。
11．（6分）某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中，用如图所示的气垫导轨装置来测滑块的加速度，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2。
（1）通过两个光电门的瞬时速度分别为v1＝ ，v2＝ 。
（2）滑块的加速度可以表示为a＝ （用题中所给物理量表示）。
12．（9分）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点（A点为第一个点），各计数点的时间间隔T＝ s。
（1）电火花计时器接 电源（填“低压直流”“低压交流”或“220V交流”）。
（2）实验时，使小车靠近打点计时器，先 再 。
（3）计算各点瞬时速度，则vD＝3.90m/s，vC＝ m/s，vB＝ m/s。
（4）小车的加速度为大小 m/s2。
四、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（11分）如图所示，水平面内有长方形ABCD，AB边长为40cm，一只蚂蚁从A点出发，以速度大小v1＝10cm/s沿AB边匀速运动到B点，接着以速度大小v2＝7.5cm/s沿BC边匀速运动到C点。求：
（1）蚂蚁从A点运动到C点所用的时间；
（2）蚂蚁从A点运动到C点过程中的平均速度大小。
14．（12分）在一条平直的公路上，一辆小货车以16m/s的速度行驶时，司机看到前方路口绿灯开始闪烁，司机立即踩下油门使小货车以3m/s2的加速度开始加速，已知司机看到绿灯闪烁时小货车距停止线的距离为65m，绿灯闪烁3s后变为黄灯，求：
（1）小货车能否在黄灯亮起时通过停止线；
（2）若司机发现绿灯闪烁时，立即踩下刹车使小货车以2m/s2的加速度开始减速，求9s时小货车到停止线的距离。
15．（16分）A、B两列火车在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度vA＝10m/s，B车在后，其速度vB＝30m/s。因大雾能见度低，B车在距A车x0＝85m时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但B车要经过180m才能停止
（1）B车的加速度大小为多少？
（2）B车刹车时A车仍按原速率行驶，两车是否会相撞？若会相撞，将在B车刹车后何时相撞？若不会相撞
参考答案与试题解析
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．【分析】时刻指的是某一瞬时，是时间轴上的一点；时间是两时刻的间隔，是时间轴上的一段；
物体可以看成质点的条件：如果在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素，就可以把物体看作一个质点；
参考系是在描述物体的运动时，被选定作为参考，假定静止不动的物体。
【解答】解：A、“2021年7月23日19：00”为开幕一瞬间，故A错误；
B、女子马拉松游泳比赛中，运动员的大小，因此可将其视为质点；
C、男子73公斤级举重比赛中，运动员的大小，因此不能将运动员视为质点；
D、女子10米跳台比赛中，故D错误。
故选：B。
【点评】解题关键是掌握参考系的定义和选取原则；掌握物体可以看成质点的条件；正确区分时间与时刻。属于基础题。
2．【分析】位移是指初位置到末位置的有向线段，与物体中间的运动过程无关。
【解答】解：位移是指初位置到末位置的有向线段，
物体从抛出到落地的整个过程中，初位置在A点，位移为﹣3m，所以位移的大小为3m，B正确；
故选：B。
【点评】解决本题的关键区别位移和路程：位移是由初位置指向末位置，是矢量；路程是运动轨迹的长度，是标量。
3．【分析】位移等于物体首末位置的距离，平均速度等于位移与时间的比值。平均速率等于路程与时间的比值。
【解答】解：A、三个质点A、B，首末位置距离相等，所用时间相等。故A正确。
B、三个质点到M点时的速度方向不同，故B错误；
C、三个质点从N点出发，由于路程不相等，所以平均速率不相同；
D、平均速度的方向为位移方向，故平均速度方向与各时刻的瞬时速度方向不一定相同，故D错误。
故选：A。
【点评】解决本题的关键知道平均速度等于位移与时间的比值，平均速度等于路程与时间的比值，同时知道路程的位移的区别。
4．【分析】取碰撞前初速度的方向为正方向，根据加速度定义式求解乒乓球的加速度。
【解答】解：规定乒乓球垂直打在斜面上瞬间速度的方向为正方向，
根据加速度定义式，可得，
负号表示加速度的方向与垂直打在斜面上瞬间初速度的方向相反，即加速度方向垂直斜面向上，D正确。
故选：D。
【点评】解决本题的关键掌握加速度的定义式，知道公式的矢量性，当速度方向与正方向相同，取正值，当速度方向与正方向相反，取负值．
5．【分析】在反应时间内，直尺向下做初速度为零的匀加速直线运动，结合位移—时间公式进行求解。
【解答】解：根据，得：
，
则有：。
故选：C。
【点评】解决本题的关键抓住两次直尺下落的加速度相同，结合位移—时间公式进行求解，基础题。
6．【分析】位移—时间图象的斜率等于速度，纵坐标的变化量等于物体的位移，两图象的交点表示两物体相遇，由此分析。
【解答】解：AB、由图可知在0～t1时间内，甲的斜率不变，甲做匀速直线运动，即乙的速度先小于甲后大于甲，故AB错误；
CD、根据图像信息可知，在t8时间内甲乙位移相同，路程相等，D错误；
故选：C。
【点评】本题考查对位移—时间图象的物理意义的理解，关键抓住纵坐标表示物体的位置，纵坐标的变化量等于物体的位移，斜率等于速度，就能分析两物的运动情况。
7．【分析】将速度—位移公式和题目中的变形公式进行对比，得出公交车的初速度和加速度，再结合运动学公式完成解答。
【解答】解：AB、将题中的关系式x＝16t﹣t2，与位移—时间公式x＝对比可知5＝16m/s，加速度a＝﹣2m/s2。故AB错误；
C、公交车刹车的时间为：t＝＝，从刹车开始10s内的位移即8s内的位移，为，故C错误；
D、交车刹车后第3s内的位移：＝，则交车刹车后第1s内的平均速度：＝，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查了运动学公式的基本应用，熟悉运动学公式，代入运算即可，在计算过程中要注意刹车时间，代入正确的数据进行运算。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．【分析】考查速度与加速度之间的关系。
【解答】解：A、速度为正值，加速度的方向不是由速度决定的；
B、物体的加速度为正值，如果初速度与正方向相反；物体的加速度为负值，如果初速度也与正方向相反，故B错误；
C、物体的加速度变大，速度就会减小；
D、物体的速度变大，此时加速度是可以逐渐减小。
故选：CD。
【点评】解题关键是掌握速度、加速度的物理意义，能够正确理解二者之间的联系与区别。
9．【分析】由v﹣t图象可直接读出物体的初速度；根据图象的斜率大小等于加速度大小，可分析加速度的大小，由速度的正负分析速度方向，由图象与时间轴围成的面积表示位移分析两物体位移关系，从而判断两物体是否相遇。
【解答】解：A、由图可知，b物体的初速度为零；
B、根据v﹣t图象的斜率大小等于加速度大小，加速度越大，a物体运动的加速度比b的加速度小；
C、a、b的速度均为正，故C错误；
D、在第3s末，a，根据图象与时间轴围成的面积表示位移，a的位移大于b的位移，无法判断在第3s末两物体是否相遇。
故选：AB。
【点评】对于速度﹣时间图象，关键要明确这几点：（1）图象上每一点的纵坐标表示该时刻物体的速度，速度的正负表示物体的运动方向；（2）图象的斜率表示物体的加速度；（3）图象与时间轴围成的面积表示物体在这段时间内通过的位移。
10．【分析】AB.根据匀变速直线运动公式分别求解物体在1s内、2s内的位移，结合第2s内的位移关系，求加速度，然后作答；
CD.根据初速度为零的匀加速直线运动的推论分析作答。
【解答】解：AB.根据匀变速直线运动公式，物体在1s内的位移
2s内的位移
根据题意，第2s内的位移Δx＝x2﹣x5
代入数据联立解得a＝2m/s2，故A正确，B错误；
CD.根据初速度为零的匀变速直线运动推论可知，连续相同时间间隔内的位移大小之比为连续的奇数之比3：x2：⋯：xn＝1：3：⋯：（2n﹣1）
因此，物体在第5s内与第4s内的位移大小之比x1：x4＝1：7，故C正确。
故选：AC。
【点评】本题考查了匀变速直线运动的基本规律，基础题；注意区别2s内的位移和第2s内的位移。
三、实验题：本题共两小题，11题6分，每空2分；12题9分，（1）（2）每空1分，（3）（4）每空2分；共15分。
11．【分析】由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度．根据匀变速直线运动的速度﹣位移公式求出滑块的加速度．
【解答】解：（1）由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度．
滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式为：v1＝，
滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式为：v2＝．
（2）根据匀变速直线运动规律得﹣＝2aL，
滑块的加速度可以表示为a＝（﹣）。
故答案为：（1）， （2）（﹣）。
【点评】知道在极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度和匀变速直线运动的速度﹣位移公式应用，同时掌握解决物理问题的方法．
12．【分析】根据打点计时器的工作原理即可得出；
（1）电火花计时器需要接220V交流电源；
（2）根据实验注意事项判断即可；
（3）中间时刻的瞬时速度等于平均速度，计算各点的瞬时速度；
（4）利用Δx＝aT2求解加速度。
【解答】解：打点计时器的电源频率是50Hz，因此每隔0.02s打一次点，因此各计数点的时间间隔T＝0.8s
（1）电火花计时器接220V交流电源；
（2）实验时，使小车靠近打点计时器。
（3）C为B、D的中间时刻
C点的瞬时速度为
同理可以计算B点的瞬时速度为：
（4）根据Δx＝aT2
可得小车的加速度为大小
故答案为：0.1；（1）220V交流；释放小车；7.38。
【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
四、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．【分析】（1）由A到B的过程和由B到C的过程为匀速直线运动过程，根据x＝vt即可求出时间；
（2）根据几何关系求出位移，然后根据平均速度的定义式求出。
【解答】解：（1）从A到B的时间：s＝7s
从B到C的时间：s＝4s
总时间：t＝t5+t2＝4s+7s＝8s
（2）蚂蚁的位移：x＝＝m＝0.5m
蚂蚁的平均速度：m/s＝3.0625m/s
答：（1）蚂蚁从A点运动到C点所用的时间是8s；
（2）蚂蚁从A点运动到C点过程中的平均速度大小是0.0625m/s。
【点评】该题考查平均速度的计算，知道平均速度是位移与时间的比值即可正确解答。
14．【分析】计算小货车做匀加速运动3s的位移，然后与65m作比较即可确定能否在黄灯亮时通过停止线；首先判断小货车速度减为零需要的时间，再计算其位移。
【解答】解：（1）小货车在3s内的位移x＝vt+at2，v＝16m/s，a＝3m/s6，t＝3s，解得：x＝61.5m＜65m；
（2）小货车速度减为零需要时间为t，则v＝at6，解得t＝8s＜9s，那么小货车8s内的位移x＝，所以小货车9s时到停止线的距离为L＝65m﹣64m＝8m
答：（1）小货车不能在黄灯亮起时通过停止线；
（2）若司机发现绿灯闪烁时，立即踩下刹车使小货车以2m/s2的加速度开始减速，5s时小货车到停止线的距离为1m
【点评】本题考查匀变速直线运动的规律，注意对于刹车问题不能盲目代入公式计算位移，一定先判断速度减为零需要的时间。
15．【分析】（1）B车做匀减速直线运动，已知刹车距离，根据速度—位移关系公式求解刹车的加速度；
（2）两车能够相撞或者最近距离的临界情况是两车速度相等，先根据速度—时间关系公式求解速度相同的时间，然后分别求解出两车的位移进行判断。
【解答】解：（1）B车刹车至停下来过程中，由v2﹣＝2ax，
得：aB＝＝＝﹣2.5m/s7
（2）假设不相撞，设经过时间t两车速度相等A＝vB+aBt
解得：t＝＝s＝6s
此时，B车的位移有：xB＝vBt+aBt3＝30×8﹣＝160m
A车位移有：xA＝vAt＝80m
因xB＜x0+xA故两车不会相撞，两车最近距离为：Δx＝80+85﹣160＝3m
答：（1）B车刹车时的加速度是﹣2.5m/s6。
（2）B车刹车时A车仍按原速率行驶，两车不会相撞。
【点评】对于追击问题，关键抓住一个临界条件（速度相同）和两个等量关系（位移关系和时间关系）。