2022北京北师大实验顺义学校高一（上）期中物理（教师版）

2022北京北师大实验顺义学校高一（上）期中

物    理

1.本试卷共10页，共四道大题，20道小题；答题纸共4页。满分100分。考试时间90分钟。

2.在试卷和答题卡上准确填写班级、姓名、学号。

3.试卷答案一律写在答题卡上，在试卷上作答无效。

4.在答卡上，选择题须用2B铅笔将选中项涂黑涂满，其他试题用黑色字迹签字笔作答。

一、单项选择题（本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意。每小题3分，共30分）

1. 下列物理量中，属于矢量的是（　　）

A. 时间 B. 路程 C. 质量 D. 加速度

2. 今年北京时间9月1日18时26分，中国空间站上的神舟十四号乘组航天员陈冬和刘洋成功出舱。如图所示。下列过程中，能把研究对象看作质点的是（　　）

A. 宇航员出舱，研究宇航员在太空行走的姿态

B. 神舟十四号载人飞船与“天和”核心舱快速对接的过程

C. 研究神舟十四号载人飞船绕地球一圈的时间

D. 利用机械臂抬升、旋转全景相机的工作过程

3. 小球从 3m 高处沿竖直方向自由下落，被水平地板弹回，在 1m 高处被接住。在这个过程中小球通过的路程和位移的大小分别是（       ）

A. 4m，2m B. 3m，1m C. 3m，2m D. 4m，3m

4. 结合图片中提供的情境及数据，以下判断正确的是（    ）

A. 如图1高速行驶的磁悬浮列车速度很大，所以它的加速度不可能为零

B. 如图2汽车时速为72，紧急刹车用2s停下来（可视为加速度不变），由此可得轿车刹车阶段的加速度的大小为

C. 如图3炮膛中的炮弹离开炮口时的速度指的是炮弹在炮膛中的平均速度

D. 如图4根据图中数据可求出苏炳添在100米决赛中通过终点线时瞬时速率约为

5. 关于位移和路程，下列四种说法中正确的是（    ）

A. 位移和路程都是标量

B. 只要在直线运动中，路程和位移大小就一定相同

C. 位移取决于物体的始末位置，是矢量；路程取决于物体实际通过的路线的长度，是标量

D. 位移和路程是一回事

6. 在物理学研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法，下列叙述中错误的是（    ）

A. 在任何情况下都不考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法是理想模型法

B. 根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法

C. 加速度的定义式为，采用的是比值定义法

D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，这里采用了微元法

7. 关于加速度，下列说法正确的是（    ）

A. 物体速度越大，加速度越大 B. 物体速度变化越大，加速度越大

C. 物体速度变化越快，加速度越大 D. 速度不为零时，加速度不可能为零

8. 如图所示，一个两端封闭的玻璃管（也称牛顿管），其中一端有一个开关，玻璃管可以与外界相通。把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察物体下落的情况。第一次打开开关使管内空气与大气连通，观察两物体同时下落的情况。第二次把玻璃管里的空气抽出去，关闭开关，再次观察两物体同时下落的情况。则以下说法中正确的是（    ）

A. 抽气前和抽气后羽毛的下落均可近似看作自由落体运动

B. 抽气前铁片比羽毛下落的时间短，这说明重的物体下落更快

C. 抽气后，羽毛下落的加速度大于金属片下落的加速度

D. 抽气后，在赤道和北极分别做该实验，测得自由落体加速度略有差异

9. 最近火爆抖音的小玩具“会飞的气球小萌猪”是利用空气动力学原理工作的，假设“小萌猪”每次在空气中都是沿竖直方向做直线运动，其加速度随时间变化的a－t图像如图所示。下列v－t图像中，在时间内，可能正确描述此物体运动的是（　　）

A.  B.

C.  D.

10. 某物体沿直线运动的速度—时间图象如图所示，其中对物体运动描述错误是（  ）

A. 往复运动 B. 加速度大小始终不变

C. 3s末速度为零 D. 6s末位移为零

二、多项选择题（本题共4小题，在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题意。每小题3分，共12分）

11. 一物体做匀变速直线运动，某时刻的速率为2，2s后速率变为6。在这2s内（    ）

A. 物体可能一直做匀加速直线运动

B. 物体可能先做匀减速直线运动，后沿相反方向做匀加速直线运动

C. 物体加速度的大小可能为2

D. 物体加速度的大小可能为6

12. 如图所示，一辆玩具汽车从甲地开往乙地的速度图象，则在0～1s和1～3s两段时间内，下列说法中正确的是（ ）

A. 加速度之比为2：1 B. 位移之比为1：2

C. 平均速度之比1：1 D. 平均速度之比为2：1

13. 伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论是（　　）

A. 倾角一定时，小球在斜面上位移与时间的平方成正比

B. 倾角一定时，小球在斜面上的速度不随时间变化

C. 斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关

D. 斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角有关

14. 如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置，连续两次曝光的时间间隔均为，每块砖的厚度为。根据图中的信息，下列判断正确的是（    ）

A. 位置“1”就是小球释放初始位置 B. 小球做匀加速直线运动

C. 小球下落的加速度为 D. 小球在位置“4”的速度为

三、论述实验题（本题共2小题，共18分）

15. 请根据匀变速直线运动的速度-时间图像及加速度的定义式，推导匀变速直线运动的速度和时间的关系式：（注意：推导过程中需要用到的，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做出必要的说明）。

16. 图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题：

（1）图甲是___________（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是_______（填“交流8V”“交流220V”或“四节干电池”）。图乙是________（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是________（填“交流8V”“交流220V”或“四节干电池”）。

（2）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，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，每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。

①试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，其中vC=0.479m/s，vD=0.560m/s，vE=0.640m/s。求出vB=________m/s，vF=________m/s。（结果保留3位小数）

②以打A点时为计时零点，将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并已在图中画出了小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。

③由上图速度时间图像求出小车加速度为___________m/s2。（结果保留2位小数）

（3）根据速度时间图像判断，在打A计数点时，小车的速度vA=___________m/s。（结果保留2位小数）

四、论述、计算题（本题共4小题。共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，画出必要的示意图。有数值计算的题，答案中必须写明数值和单位）

17. 如图所示，冰壶在运动员推力作用下由静止开做匀加速直线运动，加速度大小为a1=1.0m/s2，t1=3.0s末撤掉推力，冰壶又沿直线匀减速前进了x=30m停止。求冰壶：

（1）3.0s末的速度大小v；

（2）前3.0s内运动的位移大小x1 ；

（3）运动的总时间t 。

18. 如图甲所示，一小车从静止开始以4m/s2的加速度水平向右做匀加速直线运动，当速度大小达到24m/s时加速度变为与原来方向相反的3m/s2。求：

（1）小车向右运动的最大位移；

（2）取水平向右为正方向，在图乙中画出小车自开始运动至速度再次变为零时的速度一时间图像。

19. 一个小球从距地面高处由静止释放，不计空气阻力，重力加速度g取，求：

（1）小球下落至地面的时间；

（2）小球在末时速度的大小；

（3）小球在最后内下落的高度。

20. ETC是高速公路上不停车电子收费系统简称。如图汽车以15m/s的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过20s缴费后，再加速至15m/s行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方10m处减速至5m/s，匀速到达中心线后，再加速至15m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2。

（1）汽车过人工收费通道，从收费前减速开始。到收费后加速结束，总共通过的路程和所需的时间是多少；

（2）如果过ETC通道，汽车通过上一问路程所需要的时间是多少；

（3）汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约多少时间。

参考答案

一、单项选择题（本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意。每小题3分，共30分）

1. 【答案】D

【解析】

【详解】A．时间只有大小没有方向，是标量，故A错误；

B．路程只有大小没有方向，是标量，故B错误；

C．质量只有大小没有方向，是标量，故C错误；

D．加速度有大小和方向，是矢量，故D正确。

故选D。

2. 【答案】C

【解析】

【详解】A．宇航员出舱，研究宇航员在太空行走的姿态时，宇航员的形状与大小不能忽略，宇航员不能看为质点，A错误；

B．神舟十四号载人飞船与“天和”核心舱快速对接的过程，飞船与核心舱的形状与大小不能忽略，飞船与核心舱不能看为质点，B错误；

C．研究神舟十四号载人飞船绕地球一圈的时间时，由于飞船大小远远小于飞船到地球的间距，此时飞船的形状与大小可以忽略，飞船能够看为质点，C正确；

D．利用机械臂抬升、旋转全景相机的工作过程，机械臂与相机的形状与大小不能忽略，机械臂与相机不能看为质点，D错误。

故选C。

3. 【答案】A

【解析】

【详解】这个过程中小球通过的路程为3m+1m=4m；位移的大小为3m-1m=2m；

故选A

4. 【答案】B

【解析】

【详解】A．当磁悬浮列车匀速行驶时，加速度为零，选项A错误；

B．根据加速度的定义得

选项B正确；

C．炮膛中的炮弹离开炮口时的速度是瞬时速度，选项C错误；

D．平均速度等于位移与时间的比值，则平均速度为

但通过终点线的速度不一定是10.09 m/s，选项D错误。

故选B。

5. 【答案】C

【解析】

【详解】A．位移不仅有大小还有方向，是矢量；路程只有大小，没有方向，是标量，A错误；

B．只有单向直线运动中，路程和位移大小才相等，质点做往返直线运动中，路程和位移大小不相等，B错误；

CD．位移取决于物体的始末位置，是矢量；路程取决于物体实际通过的路线的长度，是标量；位移和路程是不同的物理量，C正确，D错误。

故选C。

6. 【答案】A

【解析】

【详解】A．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是理想模型法，“在任何情况下都不考虑物体本身的大小和形状”描述不准确，故A错误；

B．根据速度定义式

当非常小时就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法，故B正确；

C．加速度的定义式为

加速度与速度变化量和时间没有直接关系，用到了比值法定义，故C正确；

D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，采用了微元法，故D正确。

本题选错误项，故选A。

7. 【答案】C

【解析】

【详解】A．物体速度越大，加速度不一定越大，二者没有直接关系，故A错误；

B．物体速度变化越大，即越大，由加速度定义式可知，由于时间不确定，则加速度不一定越大，故B错误；

C．加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，则物体速度变化越快，加速度越大，故C正确；

D．速度不为零时，若物体做匀速直线运动，加速度为零，故D错误。

故选B。

8. 【答案】D

【解析】

【详解】A．抽气前羽毛受到的空气阻力不能忽略，故不能看作自由落体运动，故A错误；

B．抽气前铁片比羽毛下落的时间短，根据可知，说明重量大的物体下落的加速度大，故B错误；

C．抽气后，羽毛和金属片都做自由落体运动，故羽毛下落的加速度等于金属片下落的加速度，故C错误；

D．随着纬度的增高，重力加速度逐渐增大，抽气后，在赤道和北极分别做该实验，测得自由落体加速度略有差异，故D正确。

故选D。

9. 【答案】D

【解析】

【详解】由图象知，0~0.5T时间内的加速度与T~2T时间内的加速度大小相等，方向相反，而对应时间内的图象的斜率的绝对值相等，正负不同

故选D。

10. 【答案】B

【解析】

【详解】A．由图可知，速度方向呈周期性变化，所以物体做往复运动运动，A正确，不符合题意；

B．图象的斜率表示加速度，根据图像可知，0-2s、4-8s的加速度小于2-4s、8-9s的加速度大小，B错误，符合题意；

C．由图可知，3s末速度为零，C正确，不符合题意；

D．图线与坐标轴围成的图形的面积表示物体的位移，由图可知6s末位移

D正确，不符合题意。

故选B。

二、多项选择题（本题共4小题，在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题意。每小题3分，共12分）

11. 【答案】ABC

【解析】

【详解】AC．若2s后速度方向与开始时速度方向相同，则物体是做匀加速直线运动，加速度大小为

故AC正确；

BD．若2s后速度方向与开始时速度方向相反，则物体先做匀减速直线运动，速度为零后后沿相反方向做匀加速直线运动，取2s后速度为正方向，则加速度大小为

故B正确，D错误。

故选ABC。

12. 【答案】ABC

【解析】

【详解】A.在0～1s内加速度

，

1～3s内加速度a2=-1.5m/s2，大小为1.5m/s2，故A正确．

B.在0～1s内位移=1.5m，1～3s内位移=3m．故B正确．

CD.在0～1s内平均速度

m/s=1.5m/s，

1～3s内平均速度为

m/s=1.5m/s．

故C正确D错误．

13. 【答案】AD

【解析】

【详解】AB．当倾角一定时，因阻力很小，则有

可知小球在斜面上的位移与时间平方成正比；

又

v=at

可知，小球在斜面上的速度与时间成正比，选项A正确，B错误；

C．根据

可知，斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角有关，选项C错误；

D．根据

可得

斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的时间与倾角有关，选项D正确。

故选AD。

14. 【答案】BCD

【解析】

【详解】BC．根据图中小球运动过程中每次曝光的位置，可知相等时间内相邻位移差为

且相等时间内通过的位移逐渐增大，可知小球做匀加速直线运动，根据

解得小球下落的加速度为

故BC正确；

D．根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则小球在位置“4”的速度为

故D正确；

A．设小球在位置“1”的速度为，则有

解得

可知位置“1”不是小球释放的初始位置，故A错误。

故选BCD。

三、论述实验题（本题共2小题，共18分）

15. 【答案】见解析

【解析】

【详解】匀变速直线运动的速度-时间图像是直线，且速度-时间图像的斜率表示加速度，设某物体匀变速直线运动的初速度为，经过t时间后，末速度为v，根据数学中直线的斜率公式可知匀变速直线运动的加速度可表示为

由上式变形后可得匀变速直线运动的速度和时间的关系式为

16. 【答案】    ①. 电磁    ②. 交流8V    ③. 电火花    ④. 交流220V    ⑤. 0.400    ⑥. 0.721    ⑦. 0.80    ⑧. 0.32

【解析】

【详解】（1）[1][2]图甲是电磁打点计时器，工作电压为低压交流8V电压；

[3][4]图乙是电火花打点计时器，工作电压是交流220V；

（2）[5][6]根据匀变速直线运动的推论，有

[7]v-t图线的斜率表示物体运动的加速度

（3）[8]根据速度时间图像，A点的速度为图线的纵截距，由图可知

四、论述、计算题（本题共4小题。共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，画出必要的示意图。有数值计算的题，答案中必须写明数值和单位）

17. 【答案】（1）30m/s；（2）4.5m；（3）23s

【解析】

【详解】（1）根据匀变速直线运动公式，有

（2）同理，有

（3）设匀减速运动时间为，根据平均速度与位移的关系式，可得

运动的总时间

18. 【答案】（1）168m；（2）

【解析】

【详解】（1）小车向右加速运动过程，有

小车向右减速运动过程，有

联立代入数值解得小车向右运动的最大位移

xm=x1+x2=168m

（2）取水平向右为正方向，在图乙中画出小车自开始运动至速度再次变为零时的速度一时间图像如图所示

19. 【答案】（1）3s；（2）20m/s；（3）25m

【解析】

【详解】（1）由自由落体运动规律

得

（2）小球在2.0s末时速度

得

20m/s

（3）小球在最后1s内

得

25m

20. 【答案】（1）225m，50s（2）23s   （3）27s

【解析】

【详解】(1)汽车通过人工收费通道时，速度减速为零的位移

经过的时间

速度从零加速到原来速度经历的位移

加速的时间

总时间

(2)设汽车通过ETC通道时，从速度v减速到v′，行驶的位移为s1，时间为，从速度v′加速到v行驶的位移为s2，时间为，根据速度位移公式得

运动时间满足

匀速直线运动的时间

通过剩余位移用时间为，则

汽车通过第（1）问路程所需要的时间是

汽车通过ETC通道比人工收费通道节约时间为