2023-2024学年安徽省六安市舒城县晓天中学高一（上）期中考试物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年安徽省六安市舒城县晓天中学高一（上）期中考试物理试卷（含解析），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.四名运动员在标准田径场上进行400m赛跑，如图所示，他们从不同起点起跑，终点相同，都顺利地按规则要求完成了比赛，下列说法中正确的是( )
A. 他们跑完全程的路程相同B. 他们跑完全程的位移相同
C. 他们跑完全程的平均速度相同D. 他们跑完全程的平均速率相同
2.在2021年8月6日东京奥运会男子接力4×100m决赛中，由汤星强、谢震业、苏炳添、吴智强组成的“中国飞人团”以37秒79的好成绩获得第四名，下列说法正确的是( )
A. 37秒79指的是时刻
B. 4×100m接力赛中的100m都是指位移的大小
C. 在研究运动员接棒动作时，不可以将运动员看成质点
D. 第一棒运动员汤星强起跑很快，这是指他的初速度很大
3.图(a)所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动，图(b)是该机器人在某段时间内的位移-时间图像(后10s的图线为曲线，其余为直线)。以下说法正确的是( )
A. 机器人在0∼30s内的位移大小为2m
B. 10∼30s内，机器人的平均速度大小为0.35m/s
C. 0∼10s内，机器人做加速直线运动
D. 机器人在5s末的速度与15s末的速度相同
4.2021年9月17日30分许，“神舟十二号”返回舱在东风着陆场安全降落．返回舱在距离地面十公里左右的高处，开始经过多次的减速，当返回舱距地面高约1m时，四台反推发动机会同时点火，以极强的推力帮助返回舱进一步减速至2m/s，实现软着陆．现假设返回舱软着陆过程可视为竖直下落，着陆过程中其速度随时间按v=-30t-8m/s的规律变化，由此可知，在软着陆的这个过程中
( )
A. 返回舱做变加速直线运动B. 返回舱的初速度为30m/s
C. 返回舱的位移在不断减小D. 相同时间内，返回舱速度变化量不变
5.一辆匀加速行驶的汽车，经过路两旁的两根电线杆共用5s的时间，汽车的加速度为2m/s2，它经过第二根电线杆时的速度为15m/s，则汽车经过第一根电线杆的速度为( )
A. 2m/sB. 10m/sC. 2.5m/sD. 5m/s
6.以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为a=4 m/s2的加速度，刹车后3s内，汽车走过的位移为
( )
A. 12mB. 12.5mC. 16mD. 90m
7.某物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为x=0.5t+t2(m)，则当物体的速度为3 m/s时，物体已运动的时间为
A. 3 sB. 2.5 sC. 1.25 sD. 6 s
8.一辆小汽车在一段平直的公路上做匀加速直线运动，A、B是运动过程中经过的两点，已知汽车经过A点时的速度为3m/s，经过B点时的速度为9m/s，A、B两点间的距离为120m，对汽车从A到B的运动过程，下列说法说法正确的是
( )
A. 汽车从A到B用时24s
B. 汽车行驶的加速度为0.6m/s2
C. 汽车从A到B的平均速度是5.5m/s
D. 汽车经过AB中点位置时的速度为3 5m/s
9.一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动。开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m。则刹车后6s内的位移是( )
A. 20mB. 24mC. 25mD. 75m
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
10.如图所示，木块A、B、C并排固定在水平地面上，三木块的厚度比为5∶3∶1，子弹以300 m/s的水平速度射入木块A，子弹在木块中运动时加速度恒定，子弹可视为质点且刚好射穿木块C。下列说法正确的是( )
A. 子弹刚好射出木块A时的速度为100 m/s
B. 子弹在木块A中的运动时间大于在木块B中的运动时间
C. 子弹在木块B和C中的运动时间相等
D. 子弹在木块A中的平均速度是在木块C中平均速度的2倍
11.在某次军事演习中，空降兵从悬停在高空的直升机上跳下，当下落到距离地面适当高度时打开降落伞，最终安全到达地面，空降兵从跳离飞机到安全到达地面过程中在竖直方向上运动的v-t图像如图所示，则以下判断中正确的是
( )
A. 空降兵在t1∼t2时间内的加速度方向竖直向下，大小在逐渐减小
B. 空降兵在0∼t1时间内做变加速运动
C. 空降兵在t1∼t2时间内的平均速度小于12(v1+v2)
D. 空降兵在0∼t1时间内的平均速度为v22
12.一根轻质细线将2个薄铁垫片A、B连接起来，一同学用手固定B，此时A、B间距为3L，A距地面为L，如图所示。由静止释放A、B，不计空气阻力，且A、B落地后均不再弹起，从释放开始到A落地历时t1，A落地前的瞬时速率为v1，从A落地到B落在A上历时t2，B落在A上前的瞬时速率为v2，则( )
A. t1>t2B. t1=t2C. v1：v2=1：2D. v1：v2=1：3
三、实验题：本大题共1小题，共8分。
13.(1)下列为同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点ab间的距离均相等，4条纸带中，ab间的平均速度最小的是_____。
A. B．
C. D．
(2)某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来)，图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。

相邻计数点间的时间间隔为T=_____s；与纸带上D点相对应的瞬时速度v=_____m/s；该匀变速直线运动的加速度大小为a=_____m/s2。(加速度和速度的数值均保留3位有效数字)
四、计算题：本大题共4小题，共44分。
14.假设航母静止在海面上，舰载机在航母跑道上从静止开始做匀加速直线运动，以5m/s2的加速度运动，需要达到50m/s的速度才可升空，求：
(1)滑行5s后，舰载机的速度大小？
(2)从启动到起飞，至少滑行多长时间？
(3)航母跑道至少多长？
15.一火车以2m/s的初速度，0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，求：
(1)火车在第3s末的速度大小；
(2)前4s内的位移大小；
(3)当速度达到6m/s时火车前进的位移大小。
16.2022年2月20日，举世瞩目的北京冬奥会圆满落下帷幕，中国冰雪健儿奋勇拼搏，勇夺金牌榜第三名，冬奥会的部分雪上比赛项目在北京延庆赛区的国家高山滑雪中心举行，在斜坡上一直线雪道长x=120m，一滑雪运动员从顶端以v0=2m/s的初速度匀加速滑下，之后在第二个2s内下滑的位移为16m。求：
(1)滑雪运动员在第3s末的速度大小；
(2)滑雪运动员的加速度大小；
(3)滑雪运动员到达坡道底端时的速度。
17.如图所示，一热气球匀速上升到离水平地面H=43.2m高时，从气球上掉落一物体，物体又竖直上升了h=1.8m后才开始下落。物体离开气球后在空中运动过程中的加速度大小恒为g=10m/s2，方向竖直向下。求：
(1)物体离开气球时的速度大小；
(2)物体从离开气球到落回地面的时间。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】A.四名运动员在标准田径场上进行400m赛跑，他们跑完全程的路程相同，故A正确；
B.由于他们从不同起点起跑，终点相同，则他们跑完全程的位移不相同，故B错误；
C.由于他们的位移不同，时间也可能不同，则他们跑完全程的平均速度不一定相同，故C错误；
D.由于他们的路程相同，时间可能不同，则他们跑完全程的平均速率不一定相同，故D错误。
2.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了时间和时刻，位移和路程，以及物体能视为质点的条件，属于基本概念的考查，基础题。
【解答】
A.37秒79是跑完接力赛的成绩，指的是时间，故A错误；
B.4×100m接力赛中的100m都是指运动员的路程，故B错误；
C.在研究运动员接棒动作时，需要研究不同部位的动作，所以不可以将运动员看成质点，故C正确；
D.第一棒运动员汤星强起跑很快，这是指他的加速度很大，故D错误。
故选C。
3.【答案】AB
【解析】【分析】
在位移—时间图像中，纵坐标的变化量表示位移，图像的斜率表示速度，根据斜率关系分析速度关系，结合平均速度的定义分析。
本题的关键要知道位移—时间图像的斜率等于速度，纵坐标的变化量表示位移，来分析机器人的运动情况。
【解答】
A.机器人在0～30s内的位移为Δx=x2-x1=0-2m=-2m，位移大小为2m，故A正确；
B.10～30s内，机器人的位移大小为|Δx'|=|0-7m|=7m，平均速度大小为v-=|Δx'|Δt'=720m/s=0.35m/s，故B正确；
C.根据x-t图像的斜率表示速度，可知0～10s内，机器人做匀速直线运动，故B错误；
D.根据x-t图像的斜率表示速度，可知机器人在5s末的速度与15s末的速度方向相反，所以速度不同，故D错误。
故选：AB。
4.【答案】D
【解析】【分析】
根据速度时间关系v=v0+at对应题中所给出的速度随时间变化的规律得出初速度与加速度，从而即可逐项进行分析判断。
本题速度时间关系，明确公式的物理意义是关键。
【解答】
ABD.根据速度时间关系v=v0+at对应题中所给出的速度随时间变化的规律v=-(30t-8)m/s，可得返回舱的初速度为v0=8m/s，加速度为a=-30m/s2，则可知返回舱做匀减速直线运动，由于加速度恒定，根据Δv=aΔt可知，在相同的时间内，返回舱速度变化量不变，故D正确，AB错误；
C.在软着陆的这个过程中，返回舱一直向下运动，位移增大，故C错误。
5.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查匀变速直线运动的速度时间公式v=v0+at的应用。
记住公式，直接代入数据即可。
【解答】
根据v=v0+at，得v0=v-at=15 m/s-2×5 m/s=5 m/s，D正确。
6.【答案】B
【解析】【分析】
根据匀变速直线运动的时间公式求出汽车速度减为零的时间，判断汽车是否停止，再结合位移公式求出汽车走过的位移。
本题考查了运动学中的刹车问题，是道易错题，注意汽车速度减为零后不再运动。
【解答】36km/h=10m/s，
汽车速度减为0的时间为：t0 =v0 a=104s=2.5s，
刹车3s内的位移等于刹车2.5s内的位移为：x3 =x2.5 =v022a=10 22×4=12.5m，故B正确，ACD错误。
故选B。
7.【答案】C
【解析】解：物体作匀变速直线运动，其位移与时间的关系为：x=0.5t+t2(m)，
对照位移时间关系公式x=v0t+12at2，得到：
v0=0.5m/sa=2m/s2
根据速度时间公式v=v0+at得当物体的速度为3m/s时，物体已运动的时间为：
t=v-v0a=3-0.52s=1.25s
故ABD错误，C正确；
故选：C。
对照匀变速直线运动的位移时间关系公式得到初速度和加速度，然后根据速度时间关系公式求解时间．
本题关键对照位移时间关系公式得到初速度和加速度，然后结合速度时间关系公式列式求解时间．
8.【答案】D
【解析】解：AC、汽车做匀加速直线运动，从A到B的平均速度是v-=v0+v2=3+92m/s=6m/s
由x=v-t得：汽车从A到B用时t=xv-=1206s=20s，故AC错误。
B、汽车行驶的加速度为a=v-v0t=9-320m/s2=0.3m/s2.故B错误。
D、设AB中点位置的速度为v'，则v'2-v02=2a·x2，v2-v'2=2a·x2，联立解得v'=3 5m/s，故D正确。
故选：D。
汽车做匀加速直线运动，根据公式x=v-t、v-=v0+v2求时间．由加速度的定义式求加速度．根据匀变速直线运动的速度位移公式求出中点位置的瞬时速度．
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的平均速度等于速度的平均值，并能灵活运用．
9.【答案】C
【解析】解：根据匀变速直线运动的规律Δx=aT2得加速度的大小为a=9-712m/s2=2m/s2，
根据位移时间关系可得第1s内的位移：x1=v0T-12aT2
解得初速度：v0=10m/s
汽车刹车时间：tm=v0a=102s=5s<6s
故刹车后6s内的位移为刹车后5s内的位移：x=v022a=1022×2m=25m，故C正确、ABD错误。
故选：C。
研究刹车后第1s内和第2s内的运动，根据匀变速直线运动的规律求出汽车的初速度和加速度，结合速度时间关系判断物体到停止的时间，从而根据位移公式求出刹车后6s内的位移。
本题考查了运动学中的刹车问题，注意汽车刹车速度减为零后不再运动，是道易错题，掌握逐差法求解加速度的方法。
10.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查匀变速直线运动规律的应用。子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零，采取逆向思维，子弹做初速度为零的匀加速直线运动。由初速度为零的匀加速直线运动的几个比例关系及平均速度公式分析解答。
培养学生的理解能力和科学思维。
【解答】
ABC.子弹的末速度为0，采取逆向思维，把正方向的匀减速运动看成反方向加速度不变的匀加速运动，则在相等时间内的位移比为1:3:5，故子弹在三个木块中的运动时间相等；子弹射出B时速度为v1，射出A时速度为v2，射入A时速度为v3，由规律知，v1:v2:v3=1:2:3，故子弹刚好射出木块A时的速度为200 m/s；故选项AB错误、C正确;
D.根据v=xt，时间相等，所以子弹在木块A中的平均速度是子弹在木块C中平均速度的5倍，选项D错误。
11.【答案】BC
【解析】A.图像的斜率表示加速度，所以 t1∼t2 时间内空降兵的加速度在减小，方向竖直向上，故A错误；
B.图像的斜率表示加速度，空降兵在 0∼t1 时间内加速度向下，做加速度逐渐减小的加速运动，故B正确；
D.分析如图所示

红虚线表示 0∼t1 内做匀变速直线运动的v-t图像，该情况下 0∼t1 时间内的平均速度为 12v2 ，而从图中可知空降兵的v-t图像围成的面积大于匀变速直线运动v-t图像围成的面积，即空降兵的位移大于匀变速运动时的位移，所用时间相同，故空降兵在 0∼t1 时间内的平均速度大于 v22 ，故D错误；
C.如图所示蓝虚线表示 t1∼t2 时间内做匀减速直线运动的v-t图像，该情况下的平均速度为 v1+v22 ，从图中可知在 t1∼t2 时间内空降兵的v-t图像围成的面积小于匀减速运动时v-t图像围成的面积，即在 t1∼t2 时间内空降兵的位移小于匀减速直线运动时的位移，所用时间相同，故空降兵在 t1∼t2 时间内的平均速度小于 v1+v22 ，故C正确。
故选BC。
12.【答案】BC
【解析】解：AB、由静止释放A、B，AB都做自由落体运动，A运动的位移为L，B运动的位移为4L，
根据h=12gt2可知，A落地的时间t1= 2Lg，B落地的时间为t=2 2Lg，所以t2=t-t1= 2Lg，所以t1=t2，故A错误，B正确；
CD、A落地前瞬间速率为v1=gt1=g 2Lg，B落地前瞬间速率为v2=gt=2g 2Lg，所以v1：v2=1：2，故C正确，D错误。
故选：BC。
由静止释放A、B，AB都做自由落体运动，A运动的位移为L，B运动的位移为4L，根据自由落体运动的基本公式求解时间和速度即可
本题主要考查了自由落体运动基本公式的直接应用，注意AB运动位移之间的关系，难度不大，属于基础题。
13.【答案】D 0.1 1.18 1.93
【解析】解：(1)由图可知，ab间距大致相等，但D中点最多，说明时间最长，所以平均速度最小，故ABC错误，D正确。
故选：D．
(2)每两点间还有4个点没有画出来说明两点间有5个时间间隔，即0.1s；
D点速度为CE段平均速度
v=CE2T=10.81+12.702×0.1cm/s=1.18m/s
利用逐差法求加速度
(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)=a(3T)2
代入数值得
a=1.93×102cm/s2=1.93m/s2
故答案为：(1)D(2)0.1；1.18；1.93
纸带中，相同距离，打点越多，耗时越多，对应平均速度越小；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小，根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2可以求出加速度的大小．
对于基本实验仪器，要会正确使用，了解其工作原理，为将来具体实验打好基础，对于实验装置和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．
14.【答案】解：(1)由匀变速直线运动规律得：v=at=5×5m/s=25m/s
(2)由匀变速直线运动规律得：vm=at1
得：t1=vma=505s=10s
(3)由匀变速直线运动规律得：x=vm2-02a=502-02×5m=250m．
答：(1)滑行5s后，舰载机的速度是25m/s；
(2)从启动到起飞，至少滑行10s；
(3)航母跑道至少250m．
【解析】(1)根据飞机的初速度，加速度和末速度，根据速度-时间关系，即可求得滑行5s后，舰载机的速度；
(2)根据速度时间公式即可求得速度到达50m/s时所用的时间；
(3)根据匀变速直线运动的位移时间关系公式，或位移速度公式都可以计算出跑道的长度．
解决此类题目找准题目给出的已知量，选择合适的匀变速直线运动公式．其中跑道长度的计算可以根据匀变速直线运动的位移时间关系公式，或根据位移速度公式计算即可．
15.【答案】解：(1)根据速度时间公式得：v=v0+at=2+0.5×3=3.5m/s；
(2)火车在前4s内的位移：x1=v0t1+12at12=2×4+12×0.5×16m=12m；
(3)根据速度位移关系得x2=v22-v022a=32m。
【解析】(1)火车做匀加速直线运动，已知初速度、加速度，根据匀变直线运动的速度公式求解3s末的速度；
(2)由位移公式求出前4内火车的位移；
(3)根据速度位移关系求解达到6m/s时火车前进的位移。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式，并能灵活运用。
16.【答案】解：(1)第二个2s，即2-4s，匀加速直线运动的第3s末的速度等于2-4s内的平均速度v3=v24=162m/s=8m/s；
(2)滑雪运动员的加速度大小a=ΔvΔt=v3-v0t=8-23m/s2=2m/s2；
(3)滑雪运动员到达坡道底端，由v2-v02=2ax得滑雪运动员到达坡道底端时的速度v= v02+2ax= 22+2×2×120m/s=22m/s。

【解析】(1)运动员做匀加速直线运动，故第3s末的速度等于2-4s内的平均速度，由此列式求解即可。
(2)根据速度时间公式求解滑雪运动员的加速度大小；
(3)根据速度位移公式即可求解滑雪运动员到达斜面底端的速度大小。
本题考查匀变速直线运动的基本规律，关键是掌握匀变速直线运动的基本公式及推论，并能熟练运用。
17.【答案】解：(1)设物体离开气球时的速度为v0，
由速度位移的关系式得：v02=2gh，
解得：v0=6m/s；
(2)由位移公式得：-H=v0t-12gt2，
解得：t=3.6s (另一解-2.4s舍去)。
答：(1)物体离开气球时的速度大小是6m/s；
(2)物体从离开气球到落回地面的时间是3.6s。
【解析】(1)由速度位移的关系式可求得初速度大小；
(2)物体全过程可看做匀减速运动，由位移时间公式可求得运动时间。
对于竖直上抛运动可分段求解或整体看做匀减速求解，通常取初速度的方向为正方向。