广东省广州市番禺区实验中学2023-2024学年高一上学期期中考试物理试题

这是一份广东省广州市番禺区实验中学2023-2024学年高一上学期期中考试物理试题，共8页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验与探究等内容，欢迎下载使用。

1．杭州亚运会在2023年9月23日至10月8日举行，下列亚运会会项目中记录运动员比赛成绩时，可将运动员视为质点的是（ ）
A．击剑 B．蹦床 C．场地自行车 D．10米板跳水
2.为了拍摄正在运动的物体，摄影师必须用“追拍法”。如图是自行车高速运动的照片，摄影师拍摄到的运动员是清晰的，而背景是模糊的，摄影师用自己的方式表达了运动的美。请问摄影师选择的参考系是（ ）
A．地面 B．运动员 C．空中的云朵 D．路边树木
3.下列关于速度和加速度的说法中，正确的是（ ）
A．质点的加速度为零，则速度为零，速度变化也为零
B．质点的速度变化率越大，则加速度越大
C．质点某时刻的加速度不为零，则该时刻的速度也不为零
D．质点运动的加速度越大，它的速度变化越大
4．鱼雷是最好的水下打击武器，现代鱼雷所使用的超空泡技术是利用空腔气泡隔绝水和鱼雷，从而大大降低阻力，获得高速航行的技术。如图是某次军事演习中红方超空泡鱼雷打击蓝方潜艇的x-t图象，则下列说法正确的是（ ）
A．潜艇做匀加速直线运动
B．鱼雷一定做曲线运动
C．在t2时刻鱼雷与潜艇间的距离达到最大值
D．在0~t2时间内鱼雷的平均速度大于潜艇的平均速度

2题图 4题图 6题图
5.甲、乙两物体所在高度之比为4：1，都做自由落体运动，则下列说法中错误的是（ ）
A．落地时的速度之比为2：1
B．下落过程的平均速度之比为2：1
C．下落过程中的加速度之比为1：1
D．落地时的时间之比为4：1
6.在一笔直公路上有a、b、c三辆汽车，它们同时经过同一路标开始计时，此后的运动图像如图所示，下列判断中正确的是（ ）
A．在t1时刻a、b速度相等
B．0～t1时间内，a、b间距离在增大
C．0～t1时间内，a位于b、c前面
D．t1时刻以后，b位于a、c前面
7.一辆汽车以20m/s的速度驶向高速收费口，到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动，经4s的时间速度减为5m/s且收费完成，司机立即加速，产生的加速度大小为2.5m/s2，假设汽车可视为质点。则下列说法正确的是（ ）
A．汽车开始减速时距离自动收费装置110m
B．汽车加速4s后速度恢复到20m/s
C．汽车从开始减速到速度恢复到20m/s通过的总路程为125m
D．汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为4s
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，有多项待合题目要求。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. 质点在0时刻从某点出发做直线运动，v-t图像如图所示。关于质点运动的下列说法，正确的是（ ）
A．0～2s内的路程与2～4s内的路程相同
B．第5s内的加速度与第6s内的加速度方向相反
C．6s末距出发点最远
D．4s末经过出发点
9. 有一辆汽车在一个沙尘暴天气中以20m/s的速度匀速行驶，司机突然模糊看到正前方十字路口有一个老人跌倒在地，他立即刹车，刹车后加速度大小为5m/s2，则（ ）
A．经4s汽车速度变为零
B．汽车刹车后6s内的位移为30m
C．汽车在第1s末、第2s末、第3s末的速度之比为3：2：1
D．汽车第一个1s内，第二个1s内，第三个1s内，第四个1s内位移之比为1：3：5：7
10.为了求得楼房的高度H，在不计空气阻力的情况下，让一个石块从楼顶自由落下。已知重力加速度g,下列测量和计算结果正确的是（ ）
A．只需测出石块第2s内下落的高度h,则H=4h
B．只需测出石块下落到楼房高度的一半时的速度v,则
C．只需测出石块落地前最后1s内的位移h,则
D．只需测出石块通过最后1m位移的时间t,则
三、实验与探究(共16分，请把答案填写在答卷纸上相应位置)
11. （8分）某同学在用打点计时器研究匀变速直线运动规律的实验中打出的点如图所示，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示：
​
（1）电火花打点计时器是一种使用 （填“交流”或“直流”）、 V电源的 仪器；电源的频率是50Hz,每相邻两个计数点之间有四个点未画出，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为 s。
（2）计算出打下C点时小车的瞬时速度vC= m/s（保留三位有效数字）。
（3）计算加速度a= m/s2（保留二位有效数字）。
12.（10分）某同学利用图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。
甲图 乙图
丙图
（1）同学操作时，应先 再 （选填“释放纸带”或“接通打点计时器”）。
（2）实验中打点计时器每隔0.02s打一个点，打出的纸带如图乙所示，则可大致判断小车做 （选填“匀速”或“匀变速”）直线运动，这是因为 ；计算小车的加速度大小a= m/s2（保留两位有效数字）。
（3）另一位同学实验得到的一条纸带如图丙所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点，他只测出了图中的x1、x2，已知相邻两计数点之间的时间间隔均为T，则小车运动的加速度大小为 。
（4）如果这位同学实验时测出纸带上计数点2和4间距为L1、计数点3和5间距为L2，则小车的加速度大小为 。
四 计算题 共3小题，共36分。答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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. （10分）在某次抗震救灾中，训练有素的一名武警战士从悬停的直升机上通过一根竖直的长绳在离地面28.45m高处由静止开始滑下。由于时间紧迫，武警战士想尽快滑到地面，所以刚开始以重力加速度加速下降，当速度达到一定程度时，武警战士以加速度为4m/s2减速下降。已知该武警战士落地的速度不能大于3m/s。长绳的下端恰好着地，当地的重力加速度g=10m/s2。求：
（1）武警战士加速下降的距离；
（2）武警战士下滑到地面的总时间。
14.（12分）一般人的刹车反应时间t0=0.4s,但饮酒会引起反应时间延长。在某次事故调查中，交警发现司机李某少量酒后驾车发生事故，经测算得出该汽车以v=5m/s的速度撞上护栏，地面上留下的刹车痕长度为30m,司机从发现情况到汽车停止，行驶距离为l=50m。已知该汽车刹车加速度大小为10m/s2，所行驶的路段限速为80km/h。
（1）求减速过程所用时间以及判断司机李某是否有超速；
（2）司机李某的反应时间延长了多少？
15.（12分）如图所示，在两车道的公路上有黑、白两辆车，黑色车停在A线位置，某时刻白色车以速度v1=40m/s通过A线后，立即以大小为a1=4m/s2的加速度开始制动减速，黑色车4s后以a2=4m/s2的加速度开始向同一方向匀加速运动，经过一定时间黑色车在B线处追上白色车，两车可看成质点。从白色车通过A线位置开始计时，求经过多长时间黑色车追上白色车及此时黑色车的速度大小。
参考答案
1.C 解：、裁判员评判击剑、蹦床、跳水运动员比赛成绩时，运动员的大小和形状不能忽略，不能看作质点，场地自行车比赛中运动员的体积相对于跑道来说可以忽略；故可以看作质点，故C正确；
故选：C
2.B解：由于运动员和摄影记者以相同的速度运动，故以运动员作为参考系，记者是静止的，故运动员的图片是清晰的，但由于背景相对于运动员是运动的所以背景相对于摄像机是运动的，所以拍摄的背景是模糊的。故在“追拍法”中摄影师选择的参考系是运动员，故ACD错误，B正确。
故选：B。
3.B解析：A. 匀速直线运动的物体，速度变化为零，加速度为零，但它的速度不为零，故A错误；
B. 由可知，加速度是表示物体运动速度对时间的变化率 ，则速度变化率越大，其加速度就越大，B对；
C.质点某时刻的加速度不为零，但速度可能为零，如自由落体运动的开始时刻，竖直上抛到最高点的时刻。故C错误；
D.由可知，加速度越大说明速度变化越快，速度的变化率大，但速度变化不一定大，故D错误。
4.D 解：A、在x-t图象中，斜率代表物体运动的速度，由于潜艇的x-t图象为倾斜的直线，故速度不变，做匀速直线运动，故A错误；
B、x-t图象只能表示物体做直线运动的规律，知鱼雷一定做直线运动。故B错误；
C、在t2时刻鱼雷与潜艇到达相同位置，故相遇，故C错误；
D、由x-t图象可知，鱼雷运动的位移大于潜艇的位移，故在0～t2时间内鱼雷大于潜艇的平均速度，故D正确。
故选：D。
5.D 解：A.由得，A正确；
B.由可得，B 正确；
C.自由落体运动的加速度为重力加速度g，所以加速度之比为1： 1，C正确；
D.由可得，D错误；
本题选错误的答案，
故选：D
6.D 解：AB、t=0时刻a、b、c三辆汽车同时经过同一路标，0～t1时间内，a的速度比b的速度大，a在b的前方，a、b间距离逐渐增大，，t1时刻两者图像相交，速度相等；故A、B正确；
C、根据速度-时间图象与时间轴所围的面积表示位移，0～t1时间内，相同时间内a的位移最大，则a位于b、c前面，C正确；
D、因为0～t1时间内，a的位移最大，c的位移最小，因t=0时三者在同一位置，则t1时刻a在最前面，c在最后面。t1时刻以后的一小段时间内，a仍位于b、c前面，D错误；
故选：D。
7.B 解：A、汽车减速时的加速度为，
这段时间内的位移，故A错误；
B、汽车加速的位移，则汽车通过的总位移x=x1+x2=50m+75m=125m,故B正确；
C、汽车恢复到20m/s所用的时间，故C错误；
D、汽车通过自动收费装置耽误的时间应为实际的时间与汽车匀速通过该段的时间差，汽车匀速通过这段距离所用的时间,因此汽车耽误的时间Δt=t1+t2-t=4s+6s－6.25s=3.75s,故D错误。
故选：B。
8.AD 解：A、v-t图象与时间轴围成的面积表示物体在该段时间内发生的位移大小，图象在时间轴上方位移为正，图象在时间轴下方位移为负，可知，0~2s内的位移与2 s~4 s内的位移大小相等，方向相反，在两段时间内都是直线运动，所以对应的位移大小与路程相等，则0~2s内的路程与2 s~4 s内的路程大小相同，故正确；
B、v-t图象的斜率表示加速度，故质点在第5 s内的加速度与第6 s内的加速度大小相等，方向相同，故B错误；
C、根据图象与时间轴围成的面积表示位移，知2s末距出发点最远，故C错误。
D、根据图象与时间轴围成的面积表示位移，知0~4s内质点的位移为0，则4s末经过出发点，故D正确；
故选：D。
9.AC解：A、由速度—时间公式可得，汽车速度减到零时的时间为：,经4s时汽车已经静止，故A正确；
B、汽车刹车后6s内的位移等于4s内的位移，即为：,故B错误；
C、将刹车过程的逆过程看作初速度为零的匀加速运动，则汽车在第4s末速度为零，汽车在第3s末、第2s末、第1s末的速度之比为1:2:3，故C正确；
D、将刹车过程的逆过程看作初速度为零的匀加速运动，根据初速度为零的匀加速直线运动中，连续相等的时间内位移之和为1：3：5：7：……可知，汽车在刹车后第一个1s、第二个1s、第三个1s、第四个1s内位移之比为7：5：3：1，故D错误。
故选：AC。
10.BC 解：A、不管石块从多高处落下，根据，前1s、前2s的位移一定，故第二秒内的位移也是一定的，故无法求解下降的总高度，故A错误；
B、只需测出石块下落到楼房高度的一半时的速度v,则下落一半的高度，故楼高，故B正确；
C、石块落地前最后1s内的位移已知，根据，解得，
故楼高，故C正确；
D、知道石块通过最后1m位移的时间t,可以根据位移—时间关系公式可得：，解得，再根据速度-位移公式可得，则，故楼高，故D错误；
故选：BC。
11.答案：（1）交流、220V 计时 0.1；（2）0.479 ；（3）0.80
解：（1）电火花打点计时器使用220V的交流电源，它是一种计时仪器，频率f=50Hz,它每隔0.02秒打一次点。每相邻两个计数点之间有四个点未画出，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为T=0.02×5=0.1s；
（2）根据匀变速直线运动的某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，所以C点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则；
（3）根据Δx=aT2得，则有 ，代入数据解得。
12.答案：（1）接通打点计时器 释放纸带
（2）匀变速 两个连续相等的时间间隔内的位移之差恒定 4.0
（3）
（4）
解：（1）为了充分利用纸带，实验时应先接通电源，再释放纸带；
（2）由图可知，邻计数点间的距离之差Δx=40m,因为两个连续相等的时间间隔内的位移之差恒定可知小车做匀变速直线运动；
根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2可以求出加速度的大小，即小车运动的加速度计算表达式为：；由于相邻计数点间仍有四个点，因此相邻计数点时间间隔为T=0.1s；
代入数据，解得
（3）在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点，他只测出了图中的x1、x2，
已知相邻两计数点之间的时间间隔均为T， 依据则小车运动的加速度大小为
（4）如果这位同学实验时测出纸带上计数点2和4间距为L1、计数点3和5间距为L2，
同理，则小车的加速度大小为。
13.解：（1）设武警战士加速下滑的距离为h1，减速下滑的距离为（H-h1），加速阶段的末速度等于减速阶段的初速度，为vmax，由题意和匀变速运动的位移—速度关系式得：
自由落体过程：①
匀减速运动过程：②
由①②两式代入数据解得：h1=8.45 m,
武警战士的最大速度为：vmax=13 m/s
（2）加速时间
减速时间，
则下滑的最短时间；
答：（1）加速下滑的距离为8.45m；（2） 武警战士下滑到地面的时间为3.8s。
14. 解：（1）设李某初速度为v0，刹车过程通过的位移为s1，则，
代入数据解得，所以李某超速；
减速所用时间为t1，则，代入数据解得t1=2s；
（2）由题意可知答应时间内通过的位移
设反应时间为t2，则，解得t2=0.8s；
则反应时间延长了。
答：（1）减速过程所用时间为2s，李某超速；
（2）李某的反应时间延长了0.4s。
15. 解：设白车停下来所需的时间为t1，减速过程通过的距离为x1，则υ1=a1t1，
解得 s1=200m,t1=10s；
在t1=10s时，设黑车通过的距离为s2，则
解得s2=72m＜s1=200m,
所以白车停车前未相遇，即白车停车位置就是B线位置。
设经过时间t两车同时在B线位置，在B线位置黑车的速度为v2，则,υ2=a2（t-t0）
解得t=14s,v2=40m/s
答：经过10s黑色车追上白色车，此时黑色车的速度为40m/s 。