河北省沧州市四校联考2024-2025学年高一上学期10月期中物理试题（解析版）

这是一份河北省沧州市四校联考2024-2025学年高一上学期10月期中物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围，5小时是指时间间隔等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修第一册第一章至第二章。
一、选择题（本题共10小题，共46分.在每小题给出的四个选项中，第1～7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8～10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 2024年4月26日3时32分，神舟十八号载人飞船成功与空间站天和核心舱径向端口对接，整个自主交会对接过程历时约6.5小时，如图所示，设空间站绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为R、运动周期为T，则下列说法正确的是（ ）
A. 确定空间站的位置时，不可以将空间站视为质点
B. 以在空中运行空间站为参考系，坐在地面控制室的工作人员是静止的
C. 3时32分是指时刻，6.5小时是指时间间隔
D. 空间站绕地球运动一周，其位移2πR，其平均速度大小为
【答案】C
【解析】A．确定空间站的位置时，空间站的大小形状均可忽略不计，可以将空间站视为质点，选项A错误；
B．以在空中运行的空间站为参考系，坐在地面控制室的工作人员是运动的，选项B错误；
C．3时32分是指时刻，6.5小时是指时间间隔，选项C正确；
D．空间站绕地球运动一周，其位移为零，其平均速度大小为零，选项D错误。
故选C。
2. 在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法正确的是（ ）
A. 伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接进行了验证
B. 伽利略通过实验证实了小球在小角度斜面上运动时的加速度随倾角的增大而增大
C. 伽利略通过数学推演并用小球在斜面上的运动验证了运动速度与位移成正比
D. 伽利略通过斜面实验直接证明了自由落体运动是匀加速直线运动
【答案】B
【解析】B．伽利略通过实验证实了小球在小角度斜面上运动时的加速度随倾角的增大而增大，选项B正确；
C．伽利略通过数学推演并用小球在斜面上的运动验证了位移与时间的平方成正比，但运动速度与位移不成正比，选项C错误；
AD．伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力得作用效果，而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，所用时间长的多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推。所以伽利略用来抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法。伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，即猜想自由落体运动是匀加速直线运动，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AD错误。
故选B。
3. 如图所示是甲、乙两辆汽车在平直公路上沿同一直线行驶的位移—时间（）图像，图线甲是顶点横坐标为的、开口向下的、以长虚线为对称轴的曲线，图线乙是一条倾斜的直线，、时刻两图线相交，下列说法正确的是（ ）
A. 在时间内，两车均做单向直线运动
B. 在0~时间内，乙车做速度先增大后减小的直线运动
C. 在~时间内，两车的平均速度大小相等
D. 在0~时间内，时刻两车相距最远
【答案】C
【解析】A．图像的斜率表示速度，斜率的绝对值表示速度大小，斜率的正负表示速度的方向，可知，在~时间内，乙一直向正方向运动，甲先沿正方向运动后反向运动，故A错误；
B．结合上述，在0~时间内，乙车对应图像斜率不变，即乙做匀速直线运动，其速度不变，故B错误；
C．在~时间内，两车始末位置相同，即两车位移相同，由于时间相同，则两车平均速度相同，故C正确；
D．在0~时间内，当两车共速时，相距最远，结合上述，图像切线斜率表示速度，将乙图像平移至与甲图像相切，切点位置对应两车速度相等，根据图像可知，两车相距最远不是时刻，故D错误。
故选C。
4. 一物体做匀加速直线运动，第2s内的位移是4m，第3s内的位移是6m，下列说法中正确的是（ ）
A. 1s末至3s末这两秒内物体的平均速度是5m/s
B. 2.5s末物体的瞬时速度是5m/s
C. 物体的加速度是
D. 第4s内物体的位移是10m
【答案】A
【解析】由于物体做匀加速直线运动，设其初速度为，加速度为，根据匀变速直线运动的规律
可得
A．第内位移，可得末物体的速度为
所以物体的初速度
故物体末和末的速度分别为
故物体末和末的平均速度为
A正确；
B．的瞬时速度
B错误；
C．根据以上分析可知，物体的加速度为，C错误；
D．由
可得
即第内的位移为，D错误。
故选A。
5. 埃菲尔铁塔矗立在法国巴黎的战神广场，是世界著名建筑，也是法国文化象征之一，巴黎城市地标之一、某人将小球由塔的顶端静止释放，经测量可知小球着地前1s的位移为释放后1s位移的15倍，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。则埃菲尔铁塔的高度约为（ ）
A. 320mB. 300mC. 340mD. 360m
【答案】A
【解析】释放后1s位移为
小球着地前1s的位移为75m，由自由落体运动的位移公式可知
解得
t总=8s
则小球下落时距地面的高度为
故选A。
6. 人站在桥面上竖直向上抛出一石子，最终落在水底，石子在5t0时间内速度—时间图像如图所示，a点为石子出手位置，b点为石子最高点。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 石子在3t0时刻到达b点
B. a点到水面距离为
C. 石子进入水中后，随着入水深度的增加，加速度增大
D. 在t0~3t0和3t0~5t0两段时间内，石子的平均速度相等
【答案】B
【解析】A．石子做竖直上抛运动，到达最高点b时速度为零，对应时刻为，故A错误；
B．a、b两点距离
a点到水面距离
故B正确；
C．在v-t图像中斜率为加速度大小，在内加速度越来越小，即随着深度增大而减小，故C错误；
D．石子在时间内的位移大小比小，故平均速度不相等，故D错误。
故选B。
7. 如图是码头工程灌注桩施工平台上间距均为75m的四段，可视为质点的工程船从第1个灌注桩由静止开始启动，经过100s正好到达第5个灌注桩，工程船的运动视为匀加速直线运动，则工程船过第2个灌注桩时的速度大小为（ ）
A. 3m/sB. 5m/sC. 7m/sD. 9m/s
【答案】A
【解析】根据
联立解得
v2=3m/s
故选A。
8. 2024年某地中考体育测试在体育馆标准田径场上进行（第1分道周长400米），211号、985号两位同学跑60米（直道）和跑1500米成绩分别为8秒和5分50秒，关于211号、985号两位同学的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A. 211号跑60米的平均速度大小为
B. 211号跑60米的最大速度大小为
C. 985号跑1500米的平均速度大小无法计算
D. 985号跑1500米的位移大小是211号跑60米位移大小的25倍
【答案】AC
【解析】A．平均速度等于总位移与总时间的比值，由于211号跑60米（直道）成绩为8秒，可以解得其平均速度大小为，故A正确；
B．211号运动过程的瞬时速度变化无法确定，可知，其跑60米的最大速度无法求出，故B错误；
CD．985号跑1500米测试有弯道，位移小于1500米，具体大小不知，无法计算其平均速度，故C正确，D错误。
故选AC。
9. 两物体M、N由同一位置同时出发做直线运动，初速度均为，其在运动过程中的加速度随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. M做减速直线运动
B. N做加速直线运动
C. 时刻，物体M速度的变化率较大
D. 时间内，两物体速度的变化量相同
【答案】BC
【解析】AB．两物体的加速度方向与速度方向均相同，都做加速直线运动，A错误，B正确；
C．时刻，物体M的加速度较大，则速度的变化率较大，C正确；
D．a-t图像的面积等于速度变化量，则时间内，M的速度变化量较大，D错误。
故选BC。
10. 甲、乙两自行车赛车手在同一赛道上做直线运动，时刻，两赛车手经过同一点，之后他们的速度平方随位移变化的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）

A. 甲匀变速阶段的加速度大小为
B. 乙匀变速阶段的加速度大小为
C. 再次相遇前，甲、乙的最大距离为16m
D. 在时，甲、乙再次相遇
【答案】AD
【解析】AB．由
变形可得
结合题图知甲先做匀减速运动后停止，乙先做匀加速运动后做匀速运动；甲的初速，甲在减速阶段的加速度大小为
乙的初速度为零，乙加速阶段的加速度大小为
故A正确，B错误；
C．再次相遇前，两者的速度相等时相距最远，设此时刻为，则有
解得
此时甲乙相距
解得
故C错误；
D．由题图知甲刚停止时的位移，此时甲运动的时间为
乙刚匀速时，，此时乙运动的时间
且此时乙的位移，说明甲、乙此时未相遇，此后乙再运动
与甲相遇，此时
故D正确。
故选AD。
二、实验题（本题共2小题，共14分）
11. 某物理兴趣小组利用气垫导轨和数字计时器来测量物体的瞬时速度和加速度，实验装置如图所示，遮光条的宽度d=1.56cm。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间，通过第二个光电门的时间。遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为。（结果均保留一位有效数字）
（1）光电门测量滑块瞬时速度的原理是遮光条通过光电门的速度可以用___________速度代替；
（2）遮光条通过第一个光电门的速度大小为v1=___________m/s；
（3）遮光条通过第二个光电门的速度大小为v2=___________m/s；
（4）滑块的加速度大小为___________。
【答案】（1）平均 （2）0.1 （3）0.2 （4）0.2
【解析】
【小问1解析】
由于遮光条通过光电门的时间很短，因此可以认为滑块在这很短的时间内做匀速运动，也就是说用这段时间内的平均速度代替瞬时速度；
【小问2解析】
遮光条通过第一个光电门的速度大小
【小问3解析】
遮光条通对第二个光电门的速度大小
【小问4解析】
滑块的加速度大小为
12. 某实验小组同学利用电磁打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
装置如图甲所示，其中斜面倾角θ可调。

（1）实验过程中，下列实验操作中错误的是_____。
A.打点计时器应使用交流电源
B.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连
C.实验开始时，先释放小车，再接通打点计时器电源
D.打点结束后，先断开电源，再取下纸带
（2）该小组的同学得到一条清晰的纸带如图乙所示，并在其上依次取A、B、C、D、E、F、G共7个点。已知打点计时器工作电源的频率为f，则打点D时的速度大小为_______；为减小误差，充分利用数据，计算加速度大小的表达式应为_____。（用题和图中字母表示）
（3）如果当时电网中交变电流的频率大于f，做实验的同学并不知道，那么由此测量计算出的加速度值比实际值偏______（填“大”或“小”）。
【答案】（1） C （2） （3）小
【解析】（1）电磁打点计时器的使用的是约8V的交流电源，故A正确，不符题意；
将小车停靠打点计时器附近，小车尾部与纸带相连，故B正确，不符题意；
实验开始时，先接通打点计时器电源，再释放小车，故C错误，符合题意；
打点结束后，为保护打点计时器，应先断开电源，再取下纸带，故D正确，不符题意；
故选C。
（2）打点计时器的打点周期为
打D点时的速度
为了充分利用数据，减小误差，应采用逐差法计算加速度，即
（3）由（2）中分析可知
实际频率大于f，则测量值所用的f偏小，导致加速度的测量值偏小。
三、计算题（本题共3小题，共计40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 小明用速度传感器探究玩具车的运动情况，当玩具车在平直公路上经历加速（加速度为，大小不变）、匀速与减速（加速度为，大小不变）运动期间，他观察到速度传感器显示出的信息，下表记录了不同时刻的速率。
（1）画出玩具车速度随时间变化的图像；
（2）求整个运动过程玩具车通过的总位移大小和平均速度大小；
（3）求玩具车在第末与第末的加速度大小之比。
【答案】（1）见解析 （2）， （3）
【解析】
【小问1解析】
根据表格数据可知，匀速运动时最大速度为40m/s，画出玩具车速度随时间变化的图像如图所示
【小问2解析】
图像中，图像与横轴围成的面积表示位移，由图可得，整个运动过程玩具车通过的总位移大小为
玩具车平均速度大小为
【小问3解析】
图像中，图像的斜率表示加速度，由图可知，玩具车在第末的加速度大小为
玩其车在第未的加速度大小为
则玩具车在第末与第末的加速度大小之比为
14. 《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第78条规定：机动车在高速公路上行驶，最低车速不得低于每小时60公里，最高车速不得超过每小时120公里.有一新手驾驶员在高速上以72km/h的速度靠近某一省界收费站时，开始以大小为4m/s2的加速度匀减速至14.4km/h通过ETC收费站口，然后立即以大小为2m/s2的加速度加速至原来速度继续行驶.求：
（1）驾驶员开始减速时距收费站站口的距离；
（2）假设深化收费公路制度改革后取消该收费站，该车仍以72km/h的速度通过此路段时，可节省的时间.
【答案】（1）48m （2）4.8s
【解析】
【小问1解析】
v0=72km/h=20m/s；v=14.4km/h=4m/s，根据
可得
x=48m
【小问2解析】
从开始减速到恢复到原来的速度的时间
位移
该车以72km/h的速度通过此路段时用时间
节约时间
15. 如图所示，平直公路上每间隔500m有一“十字”路口，路口处安装有红绿灯，红灯绿灯每隔20s交换一次，沿途所有信号灯同步。车辆A、B同时到达第一个“十字”路口的斑马线，此时指示灯刚变红。肇事车辆B见到警车立即启动车辆闯红灯向前逃逸，沿途遇到红灯时仍不减速，当绿灯亮时警车A立即启动车辆追赶，警车A严格遵守交通信号。警车A启动加速度大小a为，刹车加速度大小为，最大行驶速度大小为20m/s；肇事车辆B启动加速度大小为，刹车加速度大小为，最大行驶速度大小为10m/s。试求：
（1）警车A从第一个路口启动到达第二个“十字”路口所用的时间；
（2）警车A在第二个“十字”路口启动时距肇事车辆B的距离；
（3）警车A从第一个“十字”路口启动到与肇事车辆B车头齐平时所用时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）警车A加速到最大速度所用时间为
加速过程的位移为
刹车到停止所用时间为
刹车过程的位移为
警车从第一个路口到第二个路口过程中，匀速运动的时间为
则警车从第一个路口启动到达第二个“十字”路口所用的时间为
（2）肇事车辆B启动时间为
加速过程位移为
由于红灯绿灯每隔20s交换一次，警车从第一个路口启动到达第二个“十字”路口所用的时间为28.75s，可知警车A在第二个“十字”路口启动时，此时肇事车辆B逃逸运动的时间为
车辆B在时间t内的位移为
警车与肇事车辆的距离为
（3）由于警车在第二个路口启动后，其加速过程位移只有50m，小于75m，可知警车不可能在加速阶段与肇事车辆车头齐平，设警车加速到最大速度后再匀速运动时间后与肇事车辆车头齐平，则有
解得
由于
可知警车在二个路口和第三个路口之间能与肇事车辆车头齐平。所以警车从第一个“十字”路口启动到与肇事车辆车头齐平时所用时间为
时刻/s
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
速度/（）
0
40
40
40
40
30
20
10
0