2024-2025学年河南省南阳市方城县第一高级中学高一（上）开学考试物理试卷（含解析）

这是一份2024-2025学年河南省南阳市方城县第一高级中学高一（上）开学考试物理试卷（含解析），共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶，以x表示它相对于出发点的位移。如图所示近似描写了汽车在0时刻到40 s这段时间的 x−t 图像，则汽车最远位置距离出发点约为( )
A. 10m
B. 20m
C. 30m
D. 40m (情景来源必修一p21)
2.我校学生开展无线电定位“搜狐”比赛，甲、乙两人从图所示地形的O点同时出发，并同时到达A点搜到狐狸，两人的搜狐路径已在图中标出，则( )
A. 两人运动的平均速度相等B. 甲的平均速度大于乙的平均速度
C. 甲的平均速度小于乙的平均速度D. 无法判断(情景来源必修一p45)
3.图中甲、乙、丙是中学物理课本必修1中推导匀变速直线运动的位移公式所用的速度图像，下列说法正确的是( )
A. 这种用面积表示位移的方法只适用于匀变速直线运动
B. 甲图用矩形面积的和表示位移大小比丙图用梯形面积表示位移大小更接近真实值
C. 若丙图中纵坐标表示运动的加速度，则梯形面积表示加速度的变化量
D. 推导中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，这里采用了微元法(情景来源必修一p29第１题)
4.一物体做变速直线运动，某时刻速度的大小为5 m/s，1 s后速度的大小变为8 m/s。在这1 s内该物体的( )
A. 速度变化的大小可能等于5 m/s
B. 速度变化的大小可能大于13 m/s
C. 平均加速度的大小可能小于5 m/s2
D. 平均加速度的大小可能等于8 m/s2(情景来源必修一p29第2题)
5.下列关于加速度表达式a=ΔvΔt的说法，正确的是( )
A. ΔvΔt叫速度的变化率，是加速度的决定式
B. Δv表示在Δt时间内物体速度的变化量，它的方向不一定与加速度a的方向相同
C. 利用a=ΔvΔt求得的加速度是Δt时间内的平均加速度
D. 加速度a与Δv成正比，与Δt成反比(情景来源必修一p39第2题)
6.在水平路面以10m/s的速度匀速行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动，加速度大小为3m/s2，则汽车刹车后第4s末的速度大小为( )
A. 2.0m/sB. −1.0m/sC. 1.0m/sD. 0
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.下列关于质点的说法，正确的是( )
A. 运转中的地球不能看作质点，而原子核可以看作质点
B. 研究火车通过路旁一根电线杆时，火车可以看作质点
C. 研究奥运会乒乓球运动员打出的弧圈球时不能把乒乓球看作质点
D. 研究奥运会跳水运动员跳水动作时，不能将运动员看作质点(情景来源必修一p13第2题)
8.下列关于参考系的说法正确的是( )
A. 研究任何物体的运动，都要选别的物体为参考系
B. 研究某物体的运动时，必须选特定的物体为参考系
C. 参考系就是绝对不动的物体
D. 一个物体相对于一个参考系是静止的，相对于另一个参考系不一定是静止的(情景来源必修一p18第１题)
9.如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间的说法中正确的是( )
A. t2在表示时刻，称为第2s末或第3s初
B. t0−t2表示时间间隔，称为最初2s内或第2s内
C. tn−2−tn+4表示了长为6s的一段时间间隔
D. tn−tn+1表示时间间隔，称为第n s内(情景来源必修一p29)
10.如图所示为物体沿直线运动的v−t图像，下列有关说法正确的是( )
A. 物体在0∼4s内做匀速运动
B. 物体在4s时速度方向不变
C. 物体在0∼4s内的加速度大小为2.5m/s2
D. 物体在4∼6s内的加速度大小为53m/s2
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.(1)如图为电火花计时器的示意图。电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用__________(填“交流”或“直流”)电源，当电源的频率是50 Hz时，每隔__________s打一次点。
(2)在用该电火花计时器研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了一条纸带，他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，得到了O、A、B、C、D几个计数点，如图所示，则相邻两个计数点之间的时间间隔为__________s。用刻度尺量得OA=1.50 cm，AB=1.90 cm，BC=2.30 cm，CD=2.70 cm。由此可知，纸带做__________(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动。
(情景来源必修一p36第１题)
12.做“研究匀变速直线运动规律”的实验时，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(图中没有画出)，电火花计时器接220V、50Hz交流电源。他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如表所示：

(1)设电火花计时器的周期为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)利用该图像求得物体的加速度a= m/s2(结果保留两位有效数字)；
(4)如果当时通入的交变电流的电压变成210V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比 (填“偏大”“偏小”或“不变”)；
(5)若实验时，电源频率略低于50Hz，但该同学仍按50Hz计算物体的速度，则测量得到的物体速度与真实速度相比将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.航空母舰上的飞机弹射系统可以缩短战斗机起跑的位移。假设某型号战斗机初速度为零，弹射系统对该型号战斗机作用了0.5s时间后，可以使飞机达到一定的初速度，然后飞机在甲板上起跑，加速度为3m/s2，又经过10s达到起飞速度50m/s的要求，问：
(1)飞机离开弹射系统瞬间的速度是多少？
(2)弹射系统对飞机提供的加速度是多少？
(情景来源必修一p44第2题)
14.以18m/s的速度行驶的汽车，制动后做匀减速直线运动，在3s内前进36m。求汽车的加速度及制动后5s内发生的位移。(情景来源必修一p44第6题)
15.一个爱好滑雪运动的同学，从长L=42m的山坡顶端，以v0=2m/s的初速度、a=3m/s2的加速度匀加速下滑，经过山坡底端后，在水平地面上匀减速滑行s=32m停下来，设该同学从山坡底端进入水平地面时速度大小不变。求：
(1)该同学到达山坡底端时速度v大小；
(2)该同学两段滑行的总时间t。(计算结果保留两位有效数字)
答案解析
1..C
【解析】由x−t图像可知，汽车最远位置距离出发点约为30m。
故选C。
2..A
【解析】由图可知两人起点和终点相同，位移相等，两人运动的时间相等，根据
v=xt
可知两人运动的平均速度相等。
故选A。
3..D
【解析】A.这种用面积表示位移的方法只适用于任何直线运动，故A错误；
B.位移等于图线与时间轴所围的面积大小，可知，丙图用梯形面积表示位移大小比甲图用矩形面积的和更接近真实值，故B错误；
C.若丙图中纵坐标表示运动的加速度，则由△v=a△t知，梯形面积表示速度的变化量，故C错误；
D.这里推导位移公式采用了微元法，故D正确。
故选D。
4..C
【解析】以初速度方向为正方向，则v0=5 m/s，当末速度与初速度方向相同时，vt=8 m/s，则速度的变化
Δv=vt−v0=3 m/s
则平均加速度
a= ΔvΔt = 31 m/s2=3 m/s2
平均加速度的大小为3 m/s2；当末速度与初速度方向相反时，v′t=−8 m/s，则
Δv′=v′t−v0=−13m/s
则平均加速度
a′= Δv′Δt = −131 m/s2=−13 m/s2
平均加速度的大小为13 m/s2.，综上可知，故选C。
5..C
【解析】AD. ΔvΔt 叫速度的变化率，是加速度的定义式，加速度的大小与 Δv 无关，与Δt也无关，故AD错误；
B. Δv 表示在Δt时间内物体速度的变化量，它的方向与加速度a的方向相同，故B错误；
C. ΔvΔt 是Δt时间内速度的平均变化率，所以利用a= ΔvΔt 求得的加速度是Δt时间内的平均加速度，故C正确。
故选C。
6..D
【解析】解：根据速度—时间公式，可得汽车从刹车开始到停止的时间为：t=0−v0−a=0−10−3s=103s
因为4s>103s
所以汽车4s末已处于静止状态，则汽车刹车后第4s末的速度大小为0，故D正确，ABC错误。
故选：D。
根据速度—时间公式求出汽车刹车速度减为零所需的时间，分析4s末时汽车的运动状态，再选择规律求解速度。
本题考查运动学中的刹车问题，注意汽车速度减为零后不再运动，是道易错题。

【解析】A.对于地球来说，如果研究地球公转，由于地球直径(约1.3×107m)比地球到太阳的距离(约1.5×1011m)要小得多，可以忽略不计地球的大小，就可以把地球当作质点。如果研究地球的自转引起昼夜交替等现象时，就不能忽略地球的大小和形状，不能把地球看作质点。研究电子绕核的运动情况时，因为电子到原子核的距离远大于原子核的直径，电子和原子核均可看作质点。如果研究原子核的结构则不能将原子核看作质点了。故A错误；
B.研究火车通过路旁的一根电线杆时，因为电线杆的粗细比火车的长度小得多，故电线杆可看作质点而火车不能看作质点，故B错误；
C.虽然乒乓球比较小，但球在运动过程中飞旋多变，不能看作质点，故C正确。
D.研究奥运会运动员的跳水动作时，要看动作，不能看作质点，故D正确。
故选CD。

【解析】一个物体是否运动，以及做何种运动，都是相对于别的物体来说的，因此，研究任何物体的运动，都要选取别的物体为参考系，而且参考系可以任意选取，一个物体相对于不同的参考系，位置是否变化及如何变化，都可能不同，选项AD正确，BC错误。
故选AD。

【解析】A.在时间轴上 t2 在表示时刻，称为第 2s 末或第 3s 初，故A正确；
B. t0−t2 表示时间间隔，为前 2s 内，故B错误；
C. tn−2−tn+4 表示从 tn−2 到 tn+4 这 6s 的一段时间间隔，故C正确；
D. tn−tn+1 表示时间间隔，称为第 (n+1)s 内，故D错误。
故选AC。

【解析】A.在0∼4s内， v−t 图线是一条倾斜的直线，速度在增大，表明物体在0∼4s内做匀加速直线运动，A错误；
B.根据图像可知，物体在0∼6s内速度均为正值，表明物体在该段时间内一直沿正方向运动，即物体在4s时速度方向不变，B正确；
C. v−t 图线的斜率的绝对值表示加速度的大小，则物体在0∼4s内的加速度大小为
a1=104m/s2=2.5m/s2
C正确；
D. v−t 图线的斜率的绝对值表示加速度的大小，则物体在4∼6s内的加速度大小为
a2=106−4m/s2=5m/s2
D错误。
故选BC。
11.. 交流 0.02 0.1 加速
【解析】(1)[1]电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用交流电源。
[2]当电源的频率是50 Hz时，打点间隔为
T=1f=0.02s
(2)[3]由题意可知相邻两个计数点之间的时间间隔为
t=5T=0.1s
[4]由于在相同时间间隔内点间距不断增大，所以纸带做加速运动。
−d410T 0.40 不变 偏大
【解析】解：(1)电火花计时器的计时周期为T，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，所以相邻两个计数点间的时间间隔t=5T，根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该过程的平均速度得：vF=d6−d42t=d6−d410T
(2)作出v−t图像如下图所示，注意尽量使描出的点落到直线上，不能落到直线上的点尽量让其分布在直线两侧。
(3)v−t图像的斜率表示加速度，则a=ΔvΔt=0.3−
(4)电源电压变大，若频率不变，则不影响打点周期，即加速度的测量值与实际值相比不变；
(5)交变电流的频率变为低于50Hz，那么实际计时周期变大，根据运动学公式Δx=at2
可知计算时仍按50Hz计算，则测量值与实际值相比是偏大。
故答案为：(1)d6−d410T；(2)见解析图；(3)0.40；(4)不变；(5)偏大。
(1)根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该过程的平均速度求速度；
(2)根据表格数据描点连线画出图像；
(3)根据图像斜率求加速度；
(4)(5)分析电源频率造成的误差。
本题考查研究匀变速直线运动规律的实验，要求掌握实验原理、实验装置、实验步骤、数据处理和误差分析。
13..(1)设飞机离开弹射系统瞬间的速度为v1，由速度时间公式可得
v2=v1+a2t2
解得
v1=v2−a2t2=20m/s
(2)设弹射系统对飞机提供的加速度为a1，由速度时间公式则有
v1=0+a1t1
可得
a1=v1t1=200.5m/s2=40m/s2

【解析】详细解答和解析过程见.
14..设汽车的加速度为a，由运动学公式可得
x=v0t+12at2
代入数据可解得 a=−4m/s2 ，汽车行驶至停下所需时间
t′=0−v0a=4.5s
故制动后5s内的位移为
s=v022a=40.5m
汽车的加速度大小为 4m/s2 ，方向与初速度方向相反；制动后5s内发生的位移为 40.5m 。

【解析】详细解答和解析过程见.
15..(1)根据匀变速直线运动的速度—位移公式有
v2−v02=2aL
解得：
v=16m/s
(2)加速时间
t1=v−v0a =4.7s
减速时间
t2=sv2=4 s
故总时间为
t=t1+t2=8.7 s

【解析】详细解答和解析过程见.对应点
B
C
D
E
F
速度
0.141
0.185
0.220
0.254
0.301