2024-2025学年湖北省宜昌市协作体高一(上)期中考试物理试卷（解析版）

这是一份2024-2025学年湖北省宜昌市协作体高一(上)期中考试物理试卷（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，每小题4分，共40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，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1. 在物理学的重大发现中科学家们创造了许多物理思想与研究方法，高一上学期同学们学习了理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（ ）
A. 根据速度定义式，当非常小时，就可以用表示物体在时刻的瞬时速度，这是应用了平均值法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，忽略物体的大小和形状，用质点代替物体的方法，采用了等效替代的思想
C. 伽利略的理想实验是一个纯思维实验，其正确性应接受实践的检验
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加。这里采用了微元法
【答案】D
【解析】A．根据速度定义式，当时间非常小时，就可以用表示时刻的瞬时速度，是应用了极限思想法，A错误；
B．研究问题时，在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法，采用了理想模型法的思想，B错误；
C．伽利略理想实验抓住了客观事实的主要因素，忽略了次要因素，从而能够更深刻地揭示了自然规律，C错误；
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，将变速运动无限划分后变成了一段一段的匀速运动，即采用了微元法，D正确。
故选D。
2. 2024年4月15日12时12分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将四维高景三号01星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。长征运载火箭点火升空瞬间情景如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 12时12分是一段时间长度，是指时间间隔
B. 科研人员研究高景三号01星的飞行姿态时，可以将其看成质点
C. 地面控制人员观察高景三号01星在太空中的飞行轨迹时，可以把卫星看作质点
D. 火箭速度变化得越快，其加速度就变化得越快
【答案】C
【解析】A．在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示。12时12分不是一段时间长度，是一个点，是时刻，A错误；
B．物体的形状与大小对所研究的问题可以忽略不计时，物体可以看成质点，科研人员研究观察高景三号01星的飞行姿态时，不可以将其看成质点，B错误；
C．观察高景三号01星在太空中的飞行轨迹时，卫星的形状和大小对研究的问题的影响可以忽略，所以卫星可以看作质点，C正确；
D．速度是描述物体速度变化快慢的物理量，速度变化得越快，加速度就越大，但加速度不一定变，也不一定变化快，D错误。
故选C。
3. 如图所示为我国海警开展的巡航活动路线图，我国海警船从A港出发先向东直线行驶一段距离到达B处，然后向北行驶一段距离后到达小岛C处，共历时4小时。已知小岛在A港北偏东100km处，A、C连线与正北方向的夹角为60°，则该过程中海警船（ ）
A. 路程为100kmB. 位移大小为
C. 平均速率为D. 平均速度大小为
【答案】D
【解析】AB．海警船的位移大小即之间的距离，为
路程即轨迹长度，
AB错误；
C．海警船的平均速率为
C错误；
D．平均速度大小为
D正确；
故选D。
4. 某快递公司推出了用无人机配送快递的方法，某次配送时无人机从地面由静止开始竖直向上飞行，运动的图像如图所示，以竖直向上为正方向，下列说法正确的是（ ）
A. 无人机在第末开始改变速度方向做减速运动
B. 无人机在末至末竖直向下做减速运动
C. 在前运动过程中，第末无人机离地面最高
D. 无人机在前内的位移大小为
【答案】D
【解析】A．由图像可知，第末无人机开始做减速运动，速度方向没有改变仍为正值，故A错误；
B．内无人机速度为正值，向上运动，内无人机速度为负值，向下运动，故B错误；
C．物体在时正向速度减为0，此时无人机离地面最高，无人机开始反向运动，故不是第末无人机离地面最高，故C错误；
D．图像的面积表示位移，无人机前的位移大小为
故D正确。
故选D。
5. 一辆模型测试车以10m/s的初速度开始刹车做匀减速直线运动直到停止，加速度大小为。设模型车在开始减速的第1s内的位移为，第2s内的位移为，第3s内的位移为，则为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】模型车以10m/s的初速度开始刹车做匀减速直线运动，刹车时间为
刹车位移
则第1s内、第2s内、第3s内的位移分别为
则
故选A。
6. 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的位移为
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。
7. 国产某品牌汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统，系统随时发现正前方135m处的险情，使汽车的制动反应时间缩短为0.2s。如图所示为某次该汽车发现险情进行制动时的图像（v为汽车的过度，x为位置坐标）。则下列说法正确的是（ ）
A. 汽车制动过程的加速度大小为
B. 汽车行驶时的最大安全速度为100m/s
C. 汽车以38m/s的速度匀速行驶时，从发现险情到停止需要4s
D. 汽车以的速度匀速行驶时，从发现险情到停止的距离为48m
【答案】C
【解析】A．根据位移—速度公式及题意有
整理有
由题图可知
可得
所以结合图像斜率可知加速度大小为，故A项错误；
B．设最大安全速度为，制动的距离为
解得
故B项错误；
C．汽车以38m/s的速度匀速行驶时，从发现险情到停止所用的时间为
故C项正确；
D．汽车以20m/s的速度匀速行驶时，从发现险情到停止行驶的距离为
故D项错误。
故选C。
8. 如图所示是甲、乙两辆汽车在平直公路上从同一地点开始运动的图像，图线甲是一条倾斜的直线，图线乙是起点过原点、4s时为最高点的开口向下的抛物线，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙均做直线运动
B. s内乙的速度总比甲的速度大
C. 乙车的初速度大小为
D. 内乙的平均速度大小为
【答案】ACD
【解析】A．位移-时间图像反映物体的位置随时间变化的情况，不是物体的运动轨迹，位移-时间图像只能表示直线运动的规律，所以甲、乙均做直线运动，选项A正确；
B．根据图像的切线斜率表示速度，可知在内乙的速度先大于甲的速度，后小于甲的速度，选项B错误；
C．由于图线乙是抛物线，根据位移与时间的关系可知乙车做匀减速直线运动且末速度为0，则有
解得
选项C正确；
D．内乙的平均速度为
选项D正确。
故选ACD。
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. 如图甲所示是郑新黄河大桥的照片，乙图中、、、、是五个连续等距的桥墩，若一汽车从点由静止开始做匀加速直线运动，已知通过段的时间为，则（ ）
A. 汽车通过段的时间为
B. 汽车通过段的平均速度等于汽车通过点时的瞬时速度
C. 汽车通过段的平均速度等于汽车通过点时的瞬时速度
D. 汽车通过、、、时的速度之比为
【答案】AB
【解析】A．根据
可知汽车经过，，，所用时间之比为
则汽车通过段的时间
A正确；
BC．根据初速度为零的匀加速直线运动规律可知，连续相等时间内的位移比为
由题图可知
故汽车通过、段的时间相等，即点是段的中间时刻，所以汽车通过段的平均速度等于汽车通过点时的瞬时速度，B正确，C错误；
D．根据
可知
D错误。
故选AB。
二、实验题（本题共2小题，共16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___________m/s2。
【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
12. 某实验小组的同学探究小车的匀变速运动规律，实验室提供了两种打点计时器图甲所示，然后设计了如图乙所示的实验，已知电源的频率为50Hz。
（1）关于图甲中两种器材的理解正确的是_________；
A. ①应用交流电，②应用直流电B. ①、②的工作电压均为8V
C. ①、②的打点周期均为0.02sD. ①、②的工作原理相同
（2）关于本实验的操作，下列说法正确的是_________。
A. 小车释放前，应使小车远离打点计时器
B. 实验时，应先释放小车再接通电源
C. 实验前，应调整滑轮使细线与木板平行
D. 每打完一条纸带应及时切断电源，防止打点计时器过热损坏
（3）该小组的同学通过多次实验打出了多条纸带，从其中选择了一条比较清晰的纸带，如图丙所示，图中的1、2、3、4、5为依次相邻的计数点，且相邻两点之间还有4个点未画出，测得1、3两点间的距离为7.82cm，3、4两点间的距离为5.10cm，4、5两点间的距离为5.88cm，则小车的加速度大小为________，打计数点1瞬间小车的速度大小为________m/s。（结果保留两位有效数字）
（4）实验时，假设电源的实际频率为49Hz，则实验时加速度的测量值________（填“大于”“等于”或“小于”）实际值。
【答案】（1）C （2）CD
（3） 0.79 0.31 （4）大于
【解析】
【小问1解析】
AB．①是电磁打点计时器，其工作电压为8V的低压交流电源，②是电火花打点计时器，其工作电压为220V的交流电源，A、B错误；
C．两种打点计时器使用的电源电压的频率均为50Hz，则打点周期均为0.02s，C正确；
D．电磁打点计时器的工作原理是线圈通电后，线圈产生磁场，线圈中的振片被磁化，振片在永久磁铁磁场的作用下向上或向下运动，而电火花打点计时器是通过尖端放电在打点计时器上打下一系列的点，两种计时器的工作原理不同，D错误；
故选C。
【小问2解析】
A．为了充分地利用纸带，释放小车前，应使小车靠近打点计时器，A错误；
B．实验时应先接通电源，再释放小车，B错误；
C．为了使小车做匀变速运动，应使细线与木板平行，C正确；
D．为了保护打点计时器，使用完成后应及时切断电源，D正确；
故选CD。
小问3解析】
相邻两点之间还有4个点未画出，则每两计数点间时间间隔
根据
运用逐差法可得
打点2时的速度大小
则打点1时的速度大小
【小问4解析】
若交变电流的频率是
则打点周期T大于0.02s，则由公式
求解时，代入公式的周期T偏小，解得的加速度a测量值大于实际值。
三、计算题（本题共3小题，共计44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. 一只静止的墨鱼遇到危险时，立即喷出体内黑色汁液干扰捕食者视线，并获得一个a=8m/s2的加速度，当达到最大速度v=4m/s后，又匀速运动了t=1s，然后以a2=2m/s2的加速度做减速运动直至停下。假设墨鱼的运动始终在一条直线上，求：
（1）墨鱼加速过程中所用的时间及发生的位移大小；
（2）墨鱼全程的平均速度大小。（保留两位有效数字）
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由速度时间关系，可得墨鱼加速运动时，有
解得
根据位移时间关系可得墨鱼加速运动的位移为
解得
（2）墨鱼匀速运动时，有
减速运动时，有
且
可得全程的平均速度
解得
14. 气球下挂一重物，由静止开始自地面匀加速上升，当到达离地面高度处时，其速度为，此时悬挂重物的绳子突然断裂，空气阻力不计，g取。求：
（1）重物离地的最大距离；
（2）重物落地时速度多大；
（3）重物自离开地面经多长时间再次落到地面。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）绳子断裂后重物向上做匀减速直线运动直到速度为0，设此过程运动的距离为，则有
解得
重物离地的最大距离为
（2）根据自由落体运动特点知，落地时的速度大小为
（3）设匀加速上升过程的加速度大小为，则有
解得
则匀加速上升过程时间为
设向上为正方向，设自绳子断裂经时间落回到地面，根据
可得
解得
可知重物自离开地面再次落到地面用时
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