河南省周口市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析）

这是一份河南省周口市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．在物理学的探索和发现过程中常用一些方法来研究物理问题和物理过程，下列说法错误的是（ ）
A．在伽利略研究运动和力的关系时，采用了实验和逻辑推理相结合的研究方法
B．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，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想化模型法
C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时用质点来代替物体，运用了理想化模型法
D．比值定义包含“比较”的思想，例如，在电场强度的概念建立过程中，比较的是相同的电荷量的试探电荷受静电力的大小
2．下列说法中正确的是（ ）
A．绕半径为r的圆形跑道跑了1.75圈的人，他的位移为3.5πr
B．平均速率就是平均速度的大小
C．速度为零时，加速度一定为零
D．加速度不为零时，速度一定发生变化
3．两木块自左向右运动. 现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，时间间隔是相等的，由图可知
A．在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同
B．在时刻t1两木块速度相同
C．在时刻t3和时刻t4之间某瞬间两木块速度相同
D．在时刻t4和时刻t5之间某瞬时两木块速度相同
4．一个质点从静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化情况如图所示，t3时刻质点的速度刚好为零。则在0~t3时间内（ ）
A．质点在t1时刻的速度最大，在t2时刻的位移最大
B．质点在t1时刻的速度最大，在t3时刻的位移最大
C．质点在t2时刻的速度最大，在t2时刻的位移最大
D．质点在t2时刻的速度最大，在t3时刻的位移最大
5．在研究小车速度随时间变化的规律实验中，计算出小车经过各计数点的瞬时速度，关于加速度的计算，下列方法合理的是（ ）
A．根据任意两计数点的速度，用公式计算出加速度
B．根据实验数据画出图像，量出其倾角，由公式求出加速度
C．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
D．根据实验数据画出图像，由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式计算出加速度
6．一名宇航员在某星球上做自由落体运动实验，让一个质量为0.5kg的小球从足够高的高度自由下落，测得在前3s内的位移是9m，则（ ）
A．该星球上的重力加速度为3
B．物体在前3s内的平均速度为4m/s
C．物体在2s末的速度为4m/s
D．物体在3s末的速度为9m/s
7．2022年2月15日，苏翊鸣在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得冠军，成为首位赢得冬奥会单板滑雪金牌的中国运动员。大跳台主要由助滑道，起跳台和着陆坡组成，如图所示，运动员在助滑道下滑后在起跳台起跳，在空中做抛体运动后落在着陆坡上。某次比赛苏翊鸣在距离起跳点34m高处从静止下滑，在空中最高点时距起跳点高度为12.8m，在空中飞跃的总时间为4s，已知起跳台斜面倾角为37°，苏翊鸣的质量为70kg，不考虑空气阻力，g取10m/s2，以下说法正确的是（ ）
A．起跳速度为16m/sB．在最高点速度为0
C．下滑过程机械能守恒D．从下滑到着陆重力做功35000J
8．将一个物体在t＝0时刻以一定的初速度竖直向上抛出，t＝0.8s时刻物体的速度大小变为8m/s（g取10m/s2），则下列说法正确的是（ ）
A．物体一定是在t＝3.2s时回到抛出点
B．t＝0.8s时刻物体的运动方向可能向下
C．物体的初速度一定是18m/s
D．t＝0.8s时刻物体一定在初始位置的下方
二、多选题
9．皮球从高处落下，被地板弹回，在距地面高处被接住，则皮球通过的路程s和位移x的大小分别为（ ）
A．B．C．D．
10．一种速度传感器的工作原理图如图甲所示。在这个系统中K为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子K向做匀速直线运动的小车发出短暂的超声波脉冲，脉冲被小车反射后又被小盒子K接收，从小盒子K发射超声波开始计时，经时间再次发射超声波脉冲，如图乙是连续两次发射超声波的图像，其中、、和均为已知量。下列说法正确的是（ ）
A．超声波的速度大小为B．超声波的速度大小为
C．小车的速度大小为D．小车的速度大小为
11．从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度处有另一物体B自由落下，两物体在空中同时到达同一高度时速率都为v，则下列说法中正确的是( )
A．物体A向上抛出的初速度和物体B落地时速度的大小相等
B．物体A、B在空中运动的时间相等
C．物体A能上升的最大高度和B开始下落的高度相同
D．相遇时，A上升的距离和B下落的距离之比为3∶1
12．如图为港珠澳大桥上四段110m的等跨钢箱连续梁桥，若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动，通过ab段的时间为t。则（ ）
A．通过cd 段的时间为B．通过ce段的时间为
C．ab段和ae段所用时间比为1:2D．ae段的平均速度等于c点的瞬时速度
三、实验题
13．某学习小组了解到交通警察会在高速公路上用激光测速仪随机测速，受此启发，该小组同学用激光测距仪测量某汽车在某时段的运动规律。表格中是测得汽车在平直公路上的位置信息，其中x为汽车到测距点的距离（测距点位于汽车的正前方）。
（1）根据表中的数据可以推断该车在这段时间内的运动性质是 ，依据是 ．
（2）当时，该车的速度大小是 。
（3）这段时间内该车的加速度大小是 （结果保留两位有效数字）。
14．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，在滑块上安装了宽度为2.1cm的遮光条。如图所示，滑块在牵引力的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光电门1的时间，通过光电门2的时间，遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间t＝2.8s，回答下列问题：（结果均保留两位小数）
（1）遮光条经过光电门1的速度大小为 m/s。
（2）遮光条经过光电门2的速度大小为 m/s。
（3）滑块运动的加速度大小为 。
四、解答题
15．四旋翼无人机在地面上由静止开始竖直起飞。经历匀加速、匀速及匀减速三个运动过程后，悬停在距离地面某一高度处。其位移随时间变化的关系图像如图所示，其中段为倾斜直线。求：
（1）匀速运动的位移大小；
（2）匀加速和匀减速阶段的加速度大小之比。
16．货车在装载货物的时候都要尽可能把货物固定在车厢内，否则遇到紧急情况容易出现危险。如图所示，货车的车厢长度为12m，车厢中间位置放着一个可以看作质点的货物，货物与货车相对静止。货车以v0=12m/s的速度在平直的公路上匀速行驶，某时刻，司机看到前方有障碍物，立刻采取制动措施，使货车以最大加速度a=6m/s2的加速度匀减速刹车。若车厢内货物没有固定，货物与车厢底部之间的动摩擦因数=0.3，货车刹车停止后不再移动，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）货物运动到车厢前壁时，货车与货物的速度分别是多大；
（2）要使货物不与车厢前壁发生碰撞，货物与车厢底部之间的动摩擦因数至少需要多大。
t/s
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
x/m
13.98
10.81
7.98
5.48
3.32
1.49
0.01
参考答案
1．B
【详解】A．在伽利略研究运动和力的关系时，设计了双斜面理想实验，采用了实验和逻辑推理相结合的研究方法，A正确，不符合题意；
B．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，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微元法，B错误，符合题意；
C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，可以忽略物体的形状与大小，用一个具有物体全部质量的点，即质点来代替物体，质点的概念运用了理想化模型法，C正确，不符合题意；
D．比值定义包含“比较”的思想，表示最终结果的物理量与比值的物理量之间没有本质的决定关系，例如，在电场强度的概念建立过程中，比较的是相同的电荷量的试探电荷受静电力的大小，D正确，不符合题意。
故选B。
2．D
【详解】A．绕半径为r的圆形跑道跑完整的一圈时，位移为0，则跑1.75圈的位移与0.75圈的位移相等，0.75圈为四分之三圆周，可知绕半径为r的圆形跑道跑了1.75圈的人，他的位移大小为
A错误；
B．平均速率指总的路程与总时间的比值，平均速度指总的位移与总时间的比值，由于路程大于或等于位移大小，则平均速率大于或等于平均速度大小，因此不能简单认为平均速率就是平均速度的大小，只有在单向直线运动中，平均速率才等于平均速度的大小，B错误；
C．根据
速度为零时，加速度不一定为零，C错误；
D．根据
可知，加速度不为零时，速度的变化量不为零，即速度一定发生变化，D正确。
故选D。
3．C
【详解】设底片上每小格宽度S，曝光时间为t；
A．下面物体做匀速直线运动的速度，上面物体t2时刻速度，上面物体t5时刻速度，A错误；
B．根据可知上面物体匀加速直线运动，所以时刻t1两木块速度不同，故B错误；
CD．t3时刻上面物体的速度，t4时刻上面物体的速度，可见在时刻t3和时刻t4之间某瞬间两木块速度相同，C正确，D错误；
4．D
【详解】由于质点从静止开始做直线运动，由题图可知质点在时间内做加速直线运动，在时间内做减速直线运动，由于时刻质点的速度刚好为零，因此质点在时间内一直做单向直线运动。在t2时刻加速度为零，速度最大；在t3时刻速度为零，位移最大。
故选D。
5．D
【详解】A．要尽量利用多组数据，计算平均值才能减小偶然误差。只用两个计数点的速度，偶然误差较大，故A错误；
B．图线的倾角与坐标轴单位长度的选取有关，
不一定成立，故B错误；
C．依次算出通过连续两计数点间的加速度，取平均值得
算式中只用到了计数点1、6的速度，不能减小偶然误差，故C错误；
D．选项D中的方法可以减小偶然误差，D正确。
故选D。
6．C
【详解】A．根据
解得
故A错误；
B．物体在前3s内的平均速度为
故B错误；
C．物体在2s末的速度为
故C正确；
D．物体在3s末的速度为
故D错误。
故选C。
7．D
【详解】C．下滑过程中需要克服阻力做功，所以机械能不守恒，故C错误；
B．运动员从起跳台跳出后做斜上抛运动，有
解得
，
所以运动员在最高点的速度为，故B错误；
A．起跳速度为
故A错误；
D．运动员从起跳台起跳到着陆竖直方向的位移为
所以从下滑到着陆重力做功为
故D正确。
故选D。
8．A
【详解】设竖直向上的方向为正方向，根据竖直上抛运动的公式可知
或
解得
，（不合题意，舍去）
A．由竖直上抛运动的对称性可知，上升的时间和下落到抛出点的时间相等，故物体从抛出到回到抛出点的时间一定为
故A正确；
B．由上面的分析可知，t＝0.8s时刻物体的运动方向一定竖直向上，故B错误；
C．由上面的分析可知，物体的初速度一定是16m/s，故C错误；
D．由于t＝0.8s时刻物体的运动方向一定竖直向上，所以t＝0.8s时刻物体一定在初始位置的上方，故D错误。
故选A。
9．AC
【详解】AB．路程是指物体运动路径的长度，故皮球通过的路程，故A正确，B错误；
CD．位移大小是物体初位置指向末位置的有向线段的长度，故皮球通过的位移大小为，故C正确，D错误。
故选AC。
10．BC
【详解】AB．0时刻发射的超声波经反射后在时刻被接收，由图线知超声波运动的路程为，则超声波的速度大小为
A错误，B正确；
CD．时刻发射的超声波经反射后在时刻被接收，小车运动的路程为，所用时间为
则小车的速度大小为
C正确，D错误。
故选BC。
11．ACD
【详解】设地面为零势能面，由题意知，相遇时两物体机械能相同，而每个物体机械能都是守恒的，故物体A向上抛出的初速度和物体B落地时速度的大小相等，故A正确；根据竖直上抛运动的对称性可得，物体A、B在空中运动的时间不相等，上抛的物体A运动时间是自由落体B物体运动时间的2倍，故B错误；根据机械能守恒得，并且两物体机械能相等，故物体A能上升的最大高度和B开始下落的高度相同，故C正确；相遇时A上升的时间和B下降相同，可知对于自由下降的B球来讲，相遇时刻为全部运动时间的中间时刻，根据初速度为零的匀加速运动的规律可得，两段相等时间的位移之比为1：3，故D正确；故选ACD．
12．BC
【详解】ABC．汽车做初速度为零的匀加速直线运动，通过相邻相等位移所用的时间之比为
则通过cd 段的时间为
通过ce段的时间为
ab段和ae段所用时间比为
故BC正确，A错误；
D．匀变速直线运动某段中间时刻速度等于该段的平均速度，c不是ae段的中间时刻，ae段的平均速度等于b点的瞬时速度，故D错误。
故选BC。
13． 匀减速直线运动 在误差允许范围内，相邻内的位移之差接近
【详解】（1）[1]根据表中的数据可以推断该车在这段时间内的运动性质是匀减速直线运动。
[2]第1个内的位移为，第2个内的位移为，第3个内的位移为，第4个内的位移为，第5个内的位移为，第6个内的位移为，则相邻内的位移之差接近，可判断该车在这段时间内做匀减速直线运动。
（2）[3]当时，该车的速度等于内的平均速度，则
（3）[4]由逐差法可得，这段时间内该车的加速度大小为
14． 0.14 0.70 0.20
【详解】（1）[1] 遮光条经过光电门1的速度大小
（2）[2] 遮光条经过光电门2的速度大小
（3）[3] 滑块运动的加速度大小
15．（1）；（2）
【详解】（1）设匀加速阶段的加速度为，位移为，时间为，匀速阶段的速度为，位移为
在内，有
由图像知
解得
匀速阶段的速度
代入数据得
匀速阶段时间为
匀速阶段位移
代入数据解得
（2）在内，无人机做匀减速运动，设加速度为，由图像知，在匀加速和匀减速阶段，均有
则
解得
16．（1）货车与货物的速度分别是0m/s和6m/s；（2）0.4
【详解】（1）设车厢长L，货物运动到车厢前壁时，货车与货物的速度分别为v1、v2，此段时间设为t
则
v1=v0-at
v2=v0-gt

联立可解得
v1=0m/s
v2=6m/s
（2）要使货物不与车厢前壁发生碰撞，则要求满足
带入可得
即货物与车厢底部之间的动摩擦因数至少为0.4。