沪科版2020高中物理高一上学期第一次月考卷（必修第一册第1~2章）含答案解析.zip

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1．本试卷满分100分，答卷时间60分钟，答卷前考生务必将自己的姓名填写在指定位置上。
2．本试卷共六个情景，请按要求回答问题，答案写在指定位置上。
3．试卷中g=10m/s2。
4．考试范围：沪科版2020必修第一册第1~2章。
5．难度系数：0.7。
一、阅读材料，回答下列问题。
马拉松早在1896年首届奥运会就被列为正式竞赛项目之一，其距离为42.195km，此外还有半程马拉松，距离为21.0975km。因为马拉松赛道多从城市道路选取，对于参赛者来说，参加比赛的同时可以感受一座城市的风景。
1．世界马拉松挑战赛诞生于2015年，是一项极限挑战，参赛者需要在7天之内在7大洲完成7场马拉松，也就是说，在168h之内，要马不停蹄地前往每一个大洲，在每一个大洲都要跑42.195km，累计奔跑295.365km，累计飞行39000km。下列说法正确的是（ ）
A．研究某一大洲的马拉松比赛成绩时，运动员不能看成一个质点
B．每场马拉松比赛完，运动员的位移大小都相等
C．168h指的是时间
D．运动员的平均速度约为0.25km/h
【答案】C
【解析】A、马拉松比赛，运动员的形状大小可忽略，可看作质点，A错；B、每场马拉松的路程相同，但不同赛道路线不同位移不同，B错；C、168h指时间，C对；D、平均速度等于位移除以时间，没有位移无法求平均速度，D错。故选C。
2．男子半程马拉松新国家纪录在厦门诞生。2022年12月18日早上7点30分，发令枪准时鸣响。最终卫冕冠军彭建华以1小时02分30秒的成绩跑完21km的赛程，打破了保持13年的全国纪录。则（ ）
A．“7点30分”表示的是时刻B．“21km”表示此次行程的位移大小
C．彭建华全程的平均速度约为21km/hD．“km”为国际单位制中的基本单位
【答案】A
【解析】A、7点30分发令枪响表示时刻，A对；B、21km是路程，不是位移，B错；C、平均速度等于位移除以时间，没有位移无法算平均速度，C错；D、长度在国际制中基本单位是“m”不是“km”，D错。故选A。
3．如图a所示为马拉松比赛中两位选手参赛的某一情形，甲、乙两人起跑时都做匀加速直线运动；达到某一速度后都各自做匀速直线运动直至终点，他们的图像如图b所示，则下列说法中正确的是（ ）

图a 图b
A．乙选手起跑2s后刚好追上甲选手 B．乙选手起跑时，甲选手正好跑了3m
C．相遇前甲、乙两选手之间的最大距离为4m D．乙选手超过甲选手后，两选手可能再次相遇
【答案】C
【解析】AC、选手乙起跑2s后，甲已经跑了4s，此时两者速度相等，此时应是两者相距最远，最大距离是两者位移差，即图线与时间轴围成的面积差，为4m，A错，C对；B、两人起跑后做匀加速直线运动，甲先跑2s跑了2m，C错；D、乙超过甲后，乙的速度大于甲，相遇后不可能再次相遇，D错。故选C。
二、阅读材料，回答下列问题。
随着经济、科技的发展，汽车越来越多，截至2021年12月，中国汽车保有量为3.2亿辆，汽车的安全行驶和使用也显得越来越重要。
4．甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶，它们的图像如图，时甲、乙第一次并排行驶，则（ ）
第4题图
A．时，甲在乙的前面4.5m处
B．时，乙在甲的前面5m处
C．两车另一次并排行驶的时刻是
D．两车另一次并排行驶的时刻是
【答案】D
【解析】A、t=1时并排（相遇），t=0～1s内的位移差即两者开始时的距离，根据图线与时间轴围成的面积即位移，可求出距离为4.5m，但甲在乙后面4.5m处，A、B错；D、从t=1s并排到t=3s，两车位移相同，再次并排，C错、D对。故选D。
5．为了保证行驶安全，科学家研发了“主动刹车系统”，具有“主动刹车系统”的汽车遇到紧急情况时，会自动启动刹车。某汽车以28m/s的速度匀速行驶时，前方50m处突然出现一群羚羊横穿公路，“主动刹车系统”立即启动，汽车开始做匀减速直线运动，恰好在羚羊通过道路前1m处停车。汽车开始“主动刹车”后第4s内通过的位移大小为（ ）
A．0B．1mC．2mD．3m
【答案】B
【解析】将汽车刹车后的匀减速直线运动到停车，看作反向匀加速直线运动，则由v2=2as，得a=v22s=8m/s2，再由v2=v1−at得，t=3.5s，即刹车3.5s后速度变为零，此后一直静止。第4秒内位移可看反向初速度为零的匀加速直线运动，但运动时间只有0.5s，则第4秒内位移s=12at2=12×8×0.52m=1m。故选B。
6．减速带是常用来限制汽车行驶速度的装置。一汽车正以15m/s的速度行驶在该路段，在离减速带50m处该车开始做匀减速运动，结果以5m/s的速度通过减速带，通过后立即以的加速度加速到原来的速度。汽车可视为质点，减速带的宽度忽略不计。由于减速带的存在，汽车通过这段距离多用的时间是多少？
【答案】3s
【解析】汽车先做匀减速直线运动，由x= v0+v2•t得，减速需要的时间：t1=5s,
由v=v0+at得，汽车加速的时间：t2=4s，加速的位移：x2=v+v02∙t2=40m，
汽车通过的总位移x=x1+x2=90m，汽车匀速通过这段距离所用的时间t=xv =6s，
多用的时间△t=t1+t2-t=3.0s
答：汽车通过这段距离多用的时间为3.0s。
三、阅读材料，回答下列问题。
跳伞运动是运动员借助降落伞从高处落下并安全着陆的一项体育运动，它因为自身的惊险和挑战性，被人誉为“勇敢者的运动”。运动员可以从飞机、悬崖和摩天大厦等高处跳下。
7．跳伞运动员在空中看到大地迎面而来，他选择的参考系是（ ）
A．地面B．自己C．河流D．山峰
【答案】B
【解析】运动员以他自己或身旁的运动员为参考系，都会有大地迎面而来的现象，但如以地面、河流、山峰为参考系，则大地静止不动。故ACD错误，B正确。故选：B。
8．跳伞运动员从高空悬停的飞机上释放一粒小石子，经过 2 s 从同一地点再释放另一粒小石子。不计空气阻力，落地前，两粒石子间的距离将( )
A．保持不变B．不断减小C．不断增大D．先增大后减小
【答案】C
【解析】从某高处释放一粒小石子，小石子做自由落体运动，设第二颗小石子下落时间为t，则第一颗小石子为（t+2 s）,根据位移公式h1=12g（t+2)2 和h2=12gt2，落地前两个石子下落高度差为∆h=ℎ1−ℎ2=2gt+2g (m)，随时间推移，两者距离逐渐增大，ABD错，C正确。故选C。
9．一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下，如图是运动员从飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的图像。下列说法正确的是（ ）
第9题图
A．0～10s平均速度大小等于10m/s
B．0～10s做自由落体运动，15s开始做匀速直线运动
C．10s打开降落伞，以后做匀减速运动至15s
D．10s～15s，加速度在逐渐减小
【答案】D
【解析】解：A、根据v-t图像与时间轴所围的面积大小等于位移匀加速直线运动的位移，可知0～10s内运动的位移大于初速度为0、末速度为20m/s的匀加速直线运动的位移，可知0～10s平速度大小v>v0+vt2=0+202m/s=10m/s，A错；B、图像的斜率等于加速度，则0～10s末运动员做加速度减小的加速运动，15s开始做匀速直线运动，故B错；C、10s末运动员打开降落伞，之后做加速度减小的减速运动至15s末，15s末开始做匀速直线运动，C错；D、图像的斜率等于加速度，10s末～15s末图像的斜率减小，则知加速度在逐渐减小，D对。故选：D。
10．跳伞运动员以10m/s的速度竖直匀速降落，在离地面的地方掉落一随身小物品，不计空气对小物品的阻力，跳伞运动员比随身小物品晚落地的时间为（取重力加速度大小）（ ）
A．1.5sB．1sC．0.5sD．
【答案】C
【解析】由题意知，小物品做初速度为10m/s，加速度为g的匀加速运动，根据位移公式可得：
h=v0t+12gt12，代入数据解得小物品落地时间为t1=1s；
跳伞运动员匀速运动，落地时间为t2=ℎv0=1510s=1.5s
跳伞运动员比随身小物品晚着陆时间为∆t=t2−t1=0.5s，ABD错，C对。故选C。
四、阅读材料，回答下列问题。
无人机通常利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置进行操控飞行，相较于载人飞机，它体积小、造价低且使用方便，如今广泛应用于飞行表演、物资配送、航拍等领域。
11．（多选）无人机体积小，使用方便且价格便宜，很多拍摄者会使用无人机进行航拍以获取俯瞰照片。下列有关无人机的说法正确的是（ ）
A．无人机因为体积小，所以在研究无人机翻转动作时，可以将其视为质点
B．无人机有向上的、保持不变的加速度直线飞行，此时无人机一定是向上做匀加速直线运动
C．无人机有竖直向上的、保持不变的速度，此时无人机一定是向上做匀速直线运动
D．可以用相机对直线飞行的无人机进行连续快速拍摄，利用照片可估算无人机的速度和加速度
【答案】CD
【解析】：（1）A.在研究无人机翻转动作时，无人机的形状大小不能忽略不计，不能视为质点，A错； B.无人机有向上的、保持不变的加速度直线飞行，此时无人机可能向上加速直线运动，也可能向下减速直线运动，故B错； C.无人机有向上的、保持不变的速度，此时无人机一定是向上的匀速直线运动，C对； D.可以用相机对直线飞行的无人机进行连续快速拍摄，利用照片根据运动学公式可求出无人机的加速度和速度大小，D对。故选：CD。
12．（多选）2022年11月20日，卡塔尔足球世界杯开幕式，中国无人机表演惊艳世界。如图所示为其中一架无人机表演时竖直上升过程的图像，则无人机（ ）
第12题图
A．4～7s内处于悬停状态
B．在第2s末与第8s末的加速度大小之比为1:2
C．上升的最大高度为36m
D．在上升过程中的平均速度大小为3 m/s
【答案】BC
【解析】由图知4-7 s无人机做匀速直线运动，图线斜率的绝对值表示加速度的大小，可知在第2s末与第8s末的加速度大小之比为1:2，图像与时间轴所围图像的面积表示上升高度，为36 m,总上升时间9 s，则平均速度为4 m/s，BC正确。
13．如图甲所示的无人机在飞行的某60s内，前30s沿正东方向做水平直线运动，后30s沿正北方向做水平直线运动，其速率随时间变化的关系如图乙。则无人机运动的前、后30s的平均速度大小之比为________，60s内，无人机飞行的位移大小为________。

甲 第13题图 乙
【答案】3:4、500m
【解析】根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移，可知0～30s内无人机的位移大小为x1=12×20×30m=300m 则：0～30s内无人机的平均速度大小为v=x1t1=30030m/s=10/s；30～60s内无人机的位移大小为x2=12×10+30×20m=400m；30～60s内无人机的平均速度大小为v'=x2t2=40030m/s=403m/s，则无人机运动的前、后30s的平均速度大小之比为3:4；60s内，无人机飞行的位移大小为x=。
14．利用无人机配送快递，时无人机在地面上从静止开始匀加速竖直向上起飞，时无人机出现故障突然失去升力，此时离地面高度为。无人机运动过程中所受空气阻力不计，取（结果可用根式表示）。求：
（1）无人机匀加速竖直向上起飞的加速度大小；
（2）无人机从出现故障到刚坠落地面的时间。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）无人机匀加速上升阶段，h=12at2,解得匀加速直线竖直向上起飞的加速度大小为a=5m/s2；
（2）无人机刚失去升力时v=at，规定竖直向下为正方向，则h=−v0t1+12gt12，解得t1=。
五、阅读材料，回答下列问题
关于自由落体运动的研究，伽利略在其著作中有如下描述：“在空气中黄金、铅、铜、岩石及其它材料的球之间速度的变化如此微小，从50米高下落的黄金球不会超前黄铜球四指宽。观察到这一点，我得出的结论是：在完全没有阻力的介质中所有的物体以相同的速度下落……”之后伽利略假设小球下落的速度和所用的时间成正比，由于当时实验条件的限制，速度的测量很困难，于是伽利略根据假设推出了一个便于测量的物理量，也就是我们今天所说的“位移”，并通过研究“位移”和时间的关系验证了他的假设。
15．伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是（ ）
A．甲图是实验现象，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显
B．丁图是实验现象，甲图是经过合理的逻辑推理得到的结论
C．伽利略从实验得到结论：速度与位移成正比
D．通过上百次实验，伽利略得到：斜面的倾角一定，不同质量的小球从不同的高度滚落，小球的加速度是不同的
【答案】A
【解析】AB．伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比，由于当时的技术无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让小球沿阻力很小的斜槽滑下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜槽上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小，所用时间长，所以容易测量。伽利略做了数百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推。所以甲图是实验现象，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显，丁图是经过合理外推得到的结论，所以A正确；B错误；
C．伽利略从实验不能直接得到结论：速度与位移成正比，所以C错误；
D．通过上百次实验，伽利略得到：斜面的倾角一定，不同质量的小球从不同的高度滚落，小球的加速度是相同的，所以D错误；故选A。
16．关于对物体下落运动的研究，下列表述中与物理学史实相违背的是（ ）
A．亚里士多德认为，物体下落的快慢和它的轻重有关，越重的物体下落得越快
B．在伽利略对自由落体运动的实验研究中，采用了将实验和逻辑推理相结合的方法，发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
C．在伽利略的实验中，他通过测量自由落体的小球运动的位移与时间的关系验证了他的推理结果，即所有物体下落快慢都相同
D．伽利略认为，日常生活中见到较重的物体下落得比较快是由于空气阻力对不同的物体影响不同
【答案】C
【解析】A．亚里士多德认为，物体下落的快慢和它的轻重有关，越重的物体下落得越快，故A正确；
BC．在伽利略对自由落体运动的实验研究中，他通过测量小球沿斜面滚下的位移与时间的关系，并做了合理的外推：所有物体下落快慢都相同，伽利略采用了将实验和逻辑推理相结合的方法，发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故B正确，C错误；D．伽利略认为，日常生活中见到较重的物体下落得比较快是由于空气阻力对不同的物体影响不同，故D正确。故选C。
17．伽利略关于自由落体运动的研究，由于当时实验条件的限制，速度的测量很困难，于是伽利略根据假设推出了一个便于测量的物理量，也就是我们今天所说的“位移”，并通过研究“位移”和时间的关系验证了他的假设。在这个过程中，伽利略描述的这一研究过程主要涉及的科学方法有（ ）
A．等效替代法B．实验推理法C．挖制变量法D．转换法
【答案】B
【解析】不同材料的球体下落速度几乎一样，进而推测得到真空中下落快慢一样的结论，这正是伽利略创立的实验观察和逻辑推理相结合的科学方法，故B正确，ACD错误。故选B。
18．甲物体的重力是乙物体重力的3倍，它们从同一高度处同时自由下落，由下列说法正确的是（ ）
A．甲比乙先着地B．甲比乙的加速度大
C．甲、乙同时着地D．无法确定谁先着地
【答案】C
【解析】甲和乙都做自由落体运动，加速度是重力加速度，与物体的质量的大小无关，所以甲、乙的运动情况完全相同，甲、乙同时着地，ABD错误，C正确。故选C。
六、阅读材料，回答下列问题
实验室中的小车配合直轨道，可以研究多个问题。小车在轨道上运动时，受到的滑动摩擦力比较小。
19、分体式位移传感器由发射器和接收器组成，研究小车在轨道上的运动情况时，固定在小车上的发射器同时向接收器发射______脉冲和______脉冲。
【答案】红外线、超声波
【解析】位移传感器的原理就是利用红外线与超声波传播的时间差来测量位移。 第19题图
20、选取一段时间内小车沿倾斜轨道向下滑动的位移-时间图像，如第19题图所示。对测量点用二次函数y=ax2+bx+c进行拟合，得到函数对应的常数：a=0.236，b=0.203，c=0.0424（物理量所用单位均为国际单位制基本单位），则小车在该时间内运动的加速度为___m/s2。
【答案】0.472
【解析】将y=ax2+bx+c与x=v0t+12at2进行对照，t2前的系数相等，因此加速度a=2×0.236m/s2=0.472 m/s2。
21、根据小车沿倾斜轨道运动的x-t图像，定性画出对应的速度-时间图像。
x
t
v
t
0
0
【答案】分5段：第1段速度为0，第2段为大致为匀加速直线运动，第3段速度减小，第4段速度为负，第5段速度为0。
【解析】在x-t图像中，切线的斜率表示变速运动的瞬时速度，因此第1段静止速度为0，第二段为加速直线运动，根据曲线接近抛物线，大致为匀速直线运动；第三段切线速度减少，所以为减速运动；第4段切线斜率为负，表示速度为负，即反向直线运动；第5段直线水平，速度为0。
22、根据x-t图像、v-t图像，猜测小车下滑过程中的速度-位移图像为右图中的_____（选填“甲”或“乙”）。为判断小车是否为匀变速直线运动，可将图像的纵坐标设置为_____，从而使图像“化曲为直”。
第22题图 第23题图
【答案】甲；速度的平方
【解析】根据甲图曲线形状，小车下滑过程大致可推断是匀加速直线运动，因此v与x满足v2∝x，为更准确的进行判断，需要将纵坐标设置为v2，使v2与x关系曲线变为直线，即可确定小车运动为匀变速直线运动，满足v2=2as。
23、如图所示，小车静止在水平轨道上，在桌上放一根柱子标记小车中间的初始位置。快速将水平轨道向左拉动一下，小车将在柱子的______（选填“左边”“中间”或“右边”），其理由是：_________。
【答案】中间；小车因惯性而保持原来的静止状态
【解析】原来小车静止在水平轨道上，快速将水平轨道向左拉动一下，由于小车有惯性，保持原来的运动状态继续静止，仍然停在中间。