2024-2025学年上海市高一（上）期中物理模拟试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年上海市高一（上）期中物理模拟试卷（含答案），共12页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.根据速度定义式v=ΔsΔt，当Δt极短趋于0时，ΔsΔt就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了下列物理方法中的( )
A. 控制变量B. 理想模型C. 微元法D. 极限思维
2.下列关于质点的说法正确的是( )
A. 只有体积比较小的物体才可以看作质点 B. 平动的物体都可以看作质点
C. 物体抽象为质点时，其大小和质量均忽略不计 D. 质点并不是真实存在的
3.金丽温高铁开通后，从铁路售票网查询到G7330次列车从缙云西站到杭州东站的信息如图甲所示，图乙是用电子地图测距工具测得的从缙云西站到杭州东站的直线距离约为179.8km，下列说法中正确的是( )
A. 图甲中的 07：31 表示一段时间
B. 图乙中的 179.8km 表示一段路程
C. 结合图甲、乙可知，G7330 次列车行驶时的最高速度约为 128km/ℎ
D. 动车高速行驶时，可以将 5m 位移的平均速度近似看作这 5m 起点位置的瞬时速度
4.物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10m/s，v2=15m/s，则物体在整个运动过程中的平均速度是( )
A. 12.5m/sB. 12m/sC. 12.75m/sD. 11.75m/s
5.落体运动遵循怎样的规律？为了克服当时计时的困难，伽利略用如图甲所示的斜面实验来验证自己的猜想。然后用如图乙所示的几个斜面的合理外推得出自由落体运动是一种最简单的变速运动，下列说法正确的是( )
A. 伽利略用斜面做实验，是为了增大小球运动的位移，延长运动时间
B. 伽利略通过斜面实验直接得出自由落体运动速度与时间成正比
C. 当斜面倾角发生改变时，s与t2的比值增大
D. 伽利略把斜面运动的实验结论用外推法推到竖直情况，逻辑推理的依据是因为当斜面倾角不变时，s与t2的比值不变，与m无关
6.某同学在“用DIS测定位移和速度”的实验中得到小车的s−t图象如图中实线所示，虚线为1.0s末图象的切线，则由图象可知小车( )
A. 1.0−1.5s内平均速度大小为0.6m/s
B. 1.0s末瞬时速度大小为0.2m/s
C. 做匀速直线运动
D. 做匀加速直线运动
7.设a、v和S分别代表物体运动的加速度、速度和位移。现有初速度均为零的四个物体，他们的运动图象分别如下图所示，则哪个物体在做单向直线运动？( )
A. B. C. D.
8.骑自行车的人沿着斜坡下行做变速运动，第1s内通过1m，第2s内通过2m，第3s内通过3m，第4s内通过4m。则些列说法正确的是( )
A. 第2s内的平均速度是2m/sB. 第2s末的瞬时速度为2 m/s
C. 前2秒内的平均速度为2m/sD. 前3s内的平均速度为3m/s
9.如图所示，某同学沿一直线行走，现用频闪照相记录了他行走过程中9个位置的图片，观察图片，能比较正确反映该同学运动的速度−时间图象的是( )
A. B. C. D.
10.甲、乙两人从某地驾车，同时同向驶向同一目的地。甲在前一半时间里，以速度v1做匀速直线运动，在后一半时间里，以速度v2做匀速直线运动(v1≠v2)。乙在前一半路程中，以速度v1做匀速直线运动，后一半路程中，以速度v2做匀速直线运动。则( )
A. 甲先到达目的地 B. 乙先到达目的地 C. 甲和乙同时到达目的地 D. 无法判断谁先到达目的地
11.长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v(vA. v0−v2a+L+lv B. v0−va+L+2lv C. 3(v0−v)2a+L+lv D. 3(v0−v)a+L+2lv
12.一质点在做匀变速直线运动，依次经过A、B、C、D四点。已知质点经过AB段、BC段和CD段所需的时间分别为t、2t、3t，在AB段和CD段发生的位移分别为x1和x2，则该质点运动的加速度为( )
A. x2−x1t2B. x2−x16t2C. x2−3x112t2D. x2−3x118t2
二、填空题：本大题共5小题，共20分。
13.位移是描述物体______变化的物理量，加速度是描述物体______快慢的物理量．
14.一小球从离地面50m高处的A点自由下落，经水平地面弹回后在离地20m高的B处被接住．在上述过程中小球通过的路程是______m；位移的大小是______m.
15.以10m/s的速度匀速直线行驶的汽车在第2秒末关闭发动机，第3秒内的平均速度为9m/s。则汽车的加速度的大小为______m/s2，汽车在10秒内的位移为______m。
16.假设未来的某一天，宇航员在火星上距地面24m高处由静止释放一重物，测得重物经过4s落到火星表面，则火星表面的重力加速度大小为______m/s2，重物下落过程中，第2s内、第3s内、第4s内的位移大小之比为______。
17.一个质点正在做匀加速直线运动，用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相如图，闪光时间间隔为2s，分析照片得到的数据，发现质点在第2次、第3次闪光的时间间隔内移动了4m；第4次、第5次时间间隔内移动了8m，则加速度大小为______m/s2，第三次闪光时质点的速度大小为______m/s。
三、计算题：本大题共3小题，共40分。
18.图A是用DIS测定小车刹车时的速度—时间图像的实验装置。

(1)信号发射部分和接收部分组成了______传感器，a是信号______部分。
(2)图B是根据实验数据得到的速度图像，根据图像中数据可得出小车加速度的大小为______m/s2。
19.初速度为零的匀加速直线运动的物体，在前4秒内的位移为16m。最后4秒内的位移为32m。求：
(1)该物体运动的加速度的大小；
(2)第4s内的位移；
(3)运动的总时间。
20.摩托车先由静止开始，以2516m/s2的加速度做匀加速运动，之后以最大行驶速度25m/s做匀速运动，追赶前方以15m/s的速度同向做匀速运动的卡车。已知摩托车开始运动时与卡车的距离为1000m。则：
(1)追上卡车前，两者相隔的最大距离是多少？
(2)摩托车经过多少时间才能追上卡车？
(3)摩托车追上卡车时，摩托车离出发位置有多远的距离？
答案解析
1..D
【解析】解：以时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，即当Δt极短时，ΔsΔt就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，采用了极限思维法。
故ABC错误，D正确。
故选：D。
当Δt极短时，ΔsΔt就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该物理方法为极限的思想方法。
极限思想法是一种很重要的思想方法，在高中物理中经常用到，要理解并能很好地掌握。
2..D
【解析】解：A、物体可以看成质点的条件与物体的大小无关，如当研究地球公转时，由于地球的直径比地球与太阳间的距离要小得多，可以忽略不计，可以把地球当作质点；但若研究有关原子核结构的问题，就不能把原子核看成质点，故A错误；
B、平动的物体不一定能看作质点，如研究火车通过路旁的一根电线杆的时间时，因电线杆的粗细比火车的长度小得多，故火车不能看作质点，故B错误；
C、物体的形状大小对所研究的问题没有影响或影响很小可以忽略时，可将物体看成全部质量集中于一点的有质量的点，即质点，所以质点是有质量的点，故C错误；
D、质点是一个理想化模型，实际上并不存在，故D正确。
故选：D。
解决本题要正确理解质点的概念：质点是只计质量、不计大小、形状的一个几何点，是实际物体在一定条件的科学抽象，能否看作质点与物体本身无关，要看所研究问题的性质，看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略。
质点点是运动学中一个重要概念，要理解其实质，不能停在表面，一定要明确物体视为质点的条件。
3..D
【解析】解：A、07：31指的是出发的时刻，故A错误；
B、图乙中的 179.8km 表示两点间的直线距离，故不是高铁的路程，故B错误；
C、由图无法明确高铁的运行情况，因此无法得知其最高速度的大小，故C错误；
D、高速行驶时速度很快，通过5m的时间很短，可以取5m位移的平均速度近似看作这5m起点位置的瞬时速度，故D正确。
故选：D。
时刻是指时间轴上的某一点，位移为初位置到末位置的有向线段，平均速度为位移与时间的比值，瞬时速度为物体在某一位置或某一时刻的速度。
本题关键是要明确质点、位移与路程、平均速度、瞬时速度的概念，同时要明确这些概念的适用范围，明确瞬时速度与平均速度的关系。
4..B
【解析】解：设整体过程的总位移为2s，则
物体通过第一段位移所用时间为：t1=SV1，
物体通过第二段位移所用时间为：t2=SV2，
则物体在这整个运动过程中的平均速度为：v=2St1+t2
联立并代入数据得：v=12m/s
故选：B。
平均速度等于路程与所用时间的比值．用t1和t2表示出运动的时间，再求解物体在这整个运动过程中的平均速度．
本题要掌握平均速度的定义式，关键是用平均速度表示物体运动的时间．
5..D
【解析】解：A.伽利略使用小倾角的斜面并不能增大位移，而是为了减慢小球运动速度，从而减小测量时间的误差，故A错误；
B.伽利略猜想自由落体运动速度与时间成正比，这个结论并未通过实验直接验证，而是在斜面实验的基础上进行理想化推理，故B错误；
C.当斜面倾角变大时，加速度会变大，根据运动学公式，可知s与t2的比值会增大，故C错误；
D.伽利略把斜面运动的实验结论通过合理外推推导竖直情况，逻辑推理的依据是因为当斜面倾角不变时，s与t2的比值不变，与m无关，故D正确。
故选：D。
根据伽利略对自由落体运动的研究过程和斜面实验的结论解答。
解题关键是掌握伽利略对自由落体运动的研究，注重日常对物理学史的积累。
6..B
【解析】解：A、1.0−1.5s内平均速度为：v=△x△t=0.3−，故A错误
B、在s−t图象中，斜率代表速度，故有：v=△x△t=0.2−01.5−0.5m/s=0.2m/s，故B正确；
C、在s−t图象中斜率代表速度，根据图象可知，斜率越来越大，速度越来越大，故C错误；
D、由于s−t图象不能确定曲线的特性，故无法判断小车的具体运动，故D错误
故选：B。
位移时间图线的斜率表示速度，纵坐标对应位移的大小，从而即可求解．
分析清楚图象、由图象找出物体的路程与对应的时间、熟练应用平均速度公式即可正确解题．
7..C
【解析】解：A、根据s−t图象的斜率表示速度，知物体的速度方向周期性变化，做往返运动，故A错误。
B、根据速度的正负表示速度方向，知物体的速度方向周期性变化，做往返运动，故B错误。
C、0−1s内物体沿正方向做匀加速运动运动，1−2s继续沿正方向做匀减速运动，根据a−t图象与时间轴所围的面积表示速度变化量，知t=2s末物体的速度为零，接着，周而复始，所以物体在做单向直线运动，故C正确。
D、0−1s内物体沿正方向做匀加速运动运动，1−2s继续沿正方向做匀减速运动，t=2s末物体的速度为零。2−3s内物体沿负方向做匀加速运动运动，3−4s继续沿负方向做匀减速运动，t=4s时速度为零，接着，周而复始，所以物体在做往返运动，故D错误。
故选：C。
物体做单向直线运动时位移一直增大，速度方向不变，根据s−t图象的斜率表示速度，a−t图象与时间轴所围的面积表示速度变化量来分析即可。
解决本题的关键要根据图象的形状来分析物体的运动情况，知道s−t图象的斜率表示速度，a−t图象与时间轴所围的面积表示速度变化量，速度的正负表示速度方向。
8..A
【解析】解：A、第2s内通过2m，根据平均速度的定义得：v1−=21=2m/s，故A正确；
B、因为自行车的运动不一定是匀变速运动，所以第2s末的瞬时速度无法确定，故B错误；
C、前2秒内的平均速度为：v2−=1+22=1.5m/s，故C错误；
D、前3s内的平均速度为：v3−=1+2+33=2m/s，故D错误；
故选：A。
平均速度等于位移与时间的比值，明确各段时间人对应的位移及时间，由公式即可求得平均速度。
解决本题的关键掌握平均速度的定义式，注意自行车的运动不一定是匀变速直线运动。
9..D
【解析】解：从图片看出，此人先向右运动，后向左运动。向右运动过程中，相邻位置的距离逐渐增大，速度越来越大，大致做匀加速运动。后来，向左运动，相邻位置间距相等，大致做匀速运动，能大致反映该同学运动情况的速度−时间图象是D.故D正确。
故选：D。
从图片看出，此人先向右运动，后向左运动．频闪照相每次拍照的时间间隔相同，根据相邻位置位移的变化，分析人的运动情况，再选择速度图象．
本题考查分析实际问题的能力．分析物体的运动情况，找出运动情况与速度图象对应关系是关键．
10..A
【解析】解：设两地间的距离为s，甲和乙运动的时间分别为t甲和t乙。
对甲的运动有：s=v1×t甲2+v2×t甲2，则：t甲=2sv1+v2
对于乙的运动有：t乙=s2v1+s2v2=s(v1+v2)2v1v2
则：t乙t甲=(v1+v2)24v1v2>1(v1≠v2)，即t乙>t甲，甲先到达目的地，故A正确，BCD错误。
故选：A。
设甲所用的时间为t甲，乙所用的时间为t乙，根据运动学公式求解t甲和t乙的表达式，最后比较它们的大小。
本题考查了平均速度的运用，解题关键是掌握平均速度等于位移与时间的比值．本题还可以利用特殊值代入求出两人运动的时间来判断，会比常规方法简便很多。
11..C
【解析】解：当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v(v减速时间：t1=v−v0−2a，
匀速时间：t2=L+lv，
加速时间：t3=v0−va，
列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为：
t=t1+t2+t3
解得：t=3(v0−v)2a+L+lv，
故C正确，ABD错误；
故选：C。
当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v(v本题考查匀变速直线运动规律应用，解题关键要分析清楚列车运动情况，注意列车通过隧道的位移。
12..C
【解析】解：设A点的速度为v，由匀变速直线运动的位移公式可知
x1=vt+12at2
x2=(v+a⋅3t)⋅3t+12a(3t)2
联立解得a=x2−3x112t2，故ABD错误，B正确
故选：C。
分别对AB和CD过程根据位移公式列式，联立即可求出质点运动的加速度。
本题考查位移公式的直接应用，要注意明确两段位移对应的时间和初速度，从而正确利用位移公式列式求解即可。
13..位置；速度变化
【解析】解：位移是描述物体位置变化的物理量，加速度是描述物体速度变化快慢的物理量．
故答案为：位置；速度变化
位移的物理意义是描述物体位置变化的物理量，加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，都是矢量．
本题考查对位移与加速度的关系的理解能力．关键从两个量的物理意义、定义、方向、单位等方面进行比较理解．是基础题．
；30
【解析】解：物体的初位置距地面高度为50m，末位置距地面高度为20m，则物体的位移大小等于：x=50m−20m=30m，方向竖直向下；
物体运动的总路程是：s=50m+20m=70m．
故答案为：70，30
首先知道位移和路程概念，位移等于从初位置到末位置有向线段的长度，路程是物体运动路线的长度．
明确位移是起点指向终点间的又向线段，直线距离的大小为大小，决定于初末位置，与物体经过的路径无关．
15..2 45
【解析】解：第3s内的位移为：x=v−t=9×1m=9m
又x=v0t+12at2，代入数据得：a=−2m/s2，所以加速度的大小为2m/s2
汽车关闭发动机到停止所需的时间为：t0=0−v0a=−10−2s=5s
则汽车在前2s内做匀速直线运动，后8s内的位移等于5s内的位移，则有：x1=v0t1=10×2m=20m
x2=v0t0+12at02=10×5m−12×2×25m=25m
所以在10s内的位移为：x=x1+x2=20m+25m=45m。
故答案为：2；45
求出第3s内的位移，根据匀变速直线运动的位移时间公式x=v0t+12at2求出汽车的加速度．然后求出汽车关闭发动机到停止的时间，因为汽车停止后不再运动，再根据匀变速直线运动位移时间公式求出位移。
本题属于刹车问题，要注意汽车速度为零后不再运动，运用匀减速直线运动公式求解时必须先求出汽车速度为零的时间．
16..3 3：5：7
【解析】解：根据位移—时间关系公式ℎ=12g′t2
知重力加速度g′=3m/s2
根据匀变速直线运动规律可知重物下落过程中，第2s内、第3s内、第4s内的位移大小之比为3：5：7
故答案为：3；3：5：7
根据位移—时间关系公式ℎ=12g′t2求解重力加速度，根据匀变速直线运动规律分析位移大小。
本题关键明确自由落体运动的运动性质，然后根据动学公式列式求解。
2.5
【解析】解：根据Δx=aT2得，质点的加速度
a=x4−x22T2=8−42×22m/s2=0.5m/s2
在相等时间内的位移之差是一恒量，知第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2m，根据
x=v0t+12at2
代入数据解得
v0=0.5m/s
第三次闪光时质点的速度大小为
v=v0+at=0.5m/s+0.5×2×2m/s=2.5m/s
故答案为：0.5，2.5
利用连续相等时间位移差Δx=aT2求解，再根据位移—时间关系以及速度—时间关系求解速度。
本题考查了匀变速直线运动的特点，熟悉并理解基本公式，合理选取公式是解决此类问题的关键。
18..位移 发射 1.2
【解析】解：(1)信号发射部分和接收部分组成了位移传感器，a是信号发射部分；
(2)根据图像斜率可解得加速度为
a=ΔvΔt=
故答案为：(1)位移，发射； (2)1.2
(1)根据实验装置分析解答；
(2)结合图像的斜率解得加速度。
把握匀变速直线运动的特点和本实验的实验原理是解决此题的前提，并掌握求解瞬时速度的方法，及其成立条件．
19..解：(1)初速度为零的匀加速直线运动的物体，在前t1=4s内的位移为x1=16m，则有：
x1=12at12
解得加速度大小为：a=2m/s2；
(2)设物体在前t2=3s内的位移为x2，则有：x2=12at22
解得：x2=9m
则第4s内的位移；x3=x1−x2=16m−9m=7m；
(3)设最后4s的中间时刻的瞬时速度为v，则有：v=x4t4=324m/s=8m/s
根据速度—时间关系可得运动的总时间：t=va+2s=82s+2s=6s。
答：(1)该物体运动的加速度的大小为2m/s2；
(2)第4s内的位移为7m；
(3)运动的总时间为6s。
【解析】(1)根据位移—时间关系求解加速度大小；
(2)求出前t2=3s内的位移，由此得到第4s内的位移；
(3)求出最后4s的中间时刻的瞬时速度，根据速度—时间关系可得运动的总时间。
在解答匀变速直线运动一类题目时，注意公式的合理选取，如果涉及时间一般采用速度—时间关系和位移—时间关系公式解答，如果不涉及时间，一般采用速度—位移关系公式解答。
20..解：(1)设摩托车达到最大速度的时间为t0，则t0=vma=252516s=16s，摩托车达到最大速度的位移x1=vm22a=2522×2516m=200m<1000m，所以摩托车在达到最大速度之前没有追上卡车，则两车速度相等时相距最远，设经过t1时间两车速度相等，t1=v卡a=152516s=9.6s，则最大距离xm=x0+v卡t1−12at12=(1000+15×9.6−12×2516×9.62)m=1072m；
(2)设从开始经过t时间摩托车追上卡车，则有x0+v卡t=vm22a+vm(t−t0)，代入数据可得t=120s；
(3)由(2)可知，摩托车行驶的位移x摩=x1+vm(t−t0)=200m+25×(120−16)m=2800m。
答：(1)追上卡车前，两车相隔的最大距离是1072m；
(2)摩托车经过120s才能追上卡车；
(3)摩托车追上卡车时，摩托车离出发位置2800m。
【解析】(1)当两车速度相等时，两车相隔的距离最大；
(2)假设追上的时间为t，分别求出摩托车和卡车的位移，二者的位移之差为1000m，从而求出时间t；
(3)由(2)可求得摩托车的位移。
本题考查了运动学中的追及问题，关键理解两车速度相等时，有临界情况，并抓住位移关系，结合运动学公式灵活求解。