重庆市永川双石中学校2023-2024学年高一上学期半期考试（期中）物理试题（原卷版+解析版）

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一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
1. 下列说法中正确的是（ ）
A. 体积很小的物体一定可以看成质点 B. 只要物体做直线运动，位移的大小就和路程相等
C. 平均速度的大小等于平均速率D. 物体的加速度不为零，它的速度一定发生变化
【答案】D
【解析】
【详解】A：如果物体的线度（长度、体积等）和形状在所研究的现象中不起作用，或所起的作用可以忽略不计，我们就可以近似地把物体看作是一个没有大小和形状的理想物体，称为质点．（可以理解为没有大小和形状只有质量的一个点．）体积很小的物体如果形状在所研究的现象中起作用就不能看成质点；A错误．
B：物体做单向直线运动时，位移的大小才和路程相等；B错误．
C：平均速度是对应位移与时间的比值，平均速率是对应路程与时间的比值，位移的大小和路程不一定相等；C错误．
D：，物体的加速度不为零，经过一段时间，即速度发生变化；D正确．
点睛：只有单向直线运动时，位移的大小和路程相等；只有单向直线运动时，平均速度的大小才与对应时间内的平均速率相等．
2. 汽车以的速度做匀速直线运动，见前方有障碍物立即刹车，刹车后加速度大小为，则汽车刹车后第内的位移和刹车后内的位移为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】汽车从开始刹车到速度为零所需的时间
根据可得汽车刹车后第内的位移
由分析可知汽车刹车后5s内的位移等于汽车刹车后4s内的位移为
故选C。
3. 一质点位于处，时刻沿x轴正方向做直线运动，其运动的图象如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 内和内，质点的平均速度相同
B. 第内和第内，质点加速度的方向相反
C. 第内和第内，质点位移相同
D. 时，质点在处
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，则知0～2s内和0～4s内，质点的位移相同，但所用时间不同，则平均速度不同，故A错误；
B．速度图线的斜率表示加速度，直线的斜率一定，加速度是一定的，则知第3s内和第4s内，质点加速度的方向相同，故B错误；
C．图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，则第3s内和第4s内，质点位移大小相同，方向相反，选项C错误；
D．0-2s内质点的位移为
△x=×（1+2）×2m=3m
则t=4s时质点的位移为3m，t=0时质点位于x=-1m处，则t=4s时，质点的位置为
x′=x+△x=2m
故D正确；
故选D。
4. 甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10 s处，则下列说法正确的是

A. 甲车的初速度为零
B. 乙车初位置在x0＝60 m处
C. 乙车的加速度大小为1.6 m/s2
D. 5 s时两车相遇，此时甲车速度较大
【答案】C
【解析】
【详解】位移时间图象的斜率等于速度，则知甲车的速度不变，做匀速直线运动，初速度不为零．故A错误．甲的速度为 v甲==4m/s，乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，则在t=10s时，乙的速度为零，反过来看成乙车做初速度为0的匀加速直线运动，则x=at2，根据图象可知，s0=a•102，20=a•52，解得：乙车的加速度大小 a=1.6m/s2，s0=80m，故B错误、C正确；5s时两车相遇，此时乙的速度为 v乙=at=1.6×5=8m/s，乙车的速度较大，故D错误．故选C．
【点睛】对于位移时间图象，关键要抓住图象的斜率等于速度，位移为△x=x2-x1，来分析图象的物理意义；另外末速度为零的匀减速运动可以研究它的逆过程比较方便．
5. 质点沿轴做直线运动的位置坐标与时间的关系为（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点（ ）
A. 第内的位移大小是B. 前内的平均速度是
C. 末质点速度减为D. 末质点位于坐标原点处
【答案】C
【解析】
【详解】A．当时，物体位置
当时，物体位置
因此第内的位移大小是
故A错误；
B．当时，物体位置
因此前内的位移大小是
因此前内的平均速度是
故B错误；
C．根据匀变速直线运动公式
可知物体初速度为，加速度为，则末质点速度
故C正确；
D．末质点位置
故D错误。
故选C。
6. 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T，每块砖的厚度为d。根据图中的信息，下列判断错误的是（ ）
A. 位置“1”是小球释放的初始位置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“”的速度为
【答案】A
【解析】
【详解】A．若小球做初速度为零的匀变速直线运动，则在连续相等时间内，位移之比为，而题中点、、、、间的位移之比为，所以位置“”不是小球释放的初始位置，故A错误，符合题意；
B．由于相邻两点间位移之差等于，符合匀变速直线运动的特点：，所以小球做匀加速直线运动，故B正确，不符合题意；
C．由得加速度
故C正确，不符合题意；
D．小球在位置“”的速度等于、间的平均速度，则有
故D正确，不符合题意。
故选A。
7. 一石块由高出地面H处做自由落体运动，当它的速度大小等于落地速度的一半时，距离地面的高度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据速度—位移关系，全程有
v2=2gH
速度大小等于落地速度的一半时
联立解得
故离地高度
故选C。
二、多选题（本大题共3小题，共15.0分）
8. 一汽车在平直公路上遇到红灯刹车做直线运动，汽车刹车时初速度为6m/s，加速度大小为2m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 4s末速度为14m/sB. 前4s内位移为8mC. 第2s内位移为3mD. 前2s内平均速度为4m/s
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．汽车的刹车时间为
刹车位移大小为
所以4s末速度为0，前4s内位移为9m，故AB错误；
C．将汽车刹车的过程逆向看作是初速度为零的匀加速直线运动，则第2s内位移为
故C正确；
D．前2s内的平均速度等于1s末的瞬时速度，即
故D正确。
故选CD。
9. 物体沿一直线做匀加速直线运动，已知它在第内的位移为，第内的位移为，则下列判断中正确的是（ ）
A. 它的加速度大小是B. 它在前内的位移是
C. 它初速度为零D. 它在第末的速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据匀变速直线运动的规律，某段位移的平均速度等于该段位移中间时刻的瞬时速度，设第2s的中间时刻的瞬时速度为，对应的时刻为，第3s的中间时刻的瞬时速度为，对应的时刻为，则有
，
则根据加速度的定义式可得
故A正确；
BC．根据以上分析可知，在时刻，物体的速度为，设其初速度为，则有
代入数据解得
则根据位移与时间d额关系式可得它在前内的位移为
故BC错误；
D．根据匀变速直线运动速度与时间的关系式可得，它在第末的速度为
故D正确。
故选AD。
10. 某物体以30m/s初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2，前5s内物体的（ ）
A. 路程为65mB. 位移大小为25m
C. 速度变化量大小为10m/sD. 平均速度大小为5m/s
【答案】ABD
【解析】
【详解】物体上升总时间为，上升的最大高度为；下落时间为，下落2s通过的位移为所以5s内物体的路程为，位移为速度的改变量平均速度为，所以ABD正确，C错误．
【考点】竖直上抛运动．
三、实验题（本大题共1小题，共13.0分）
11. (1)电火花打点计时器使用__________电源填“直流”或“交流”，工作电压__________V。
(2)研究小车匀变速直线运动的部分实验步骤如下：
A.测量完毕，关闭电源，取出纸带
B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车
C.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是：________________________用字母填写
(3)在某次用打点计时器工作频率为测定已知作匀变速直线运动物体的加速度实验中，所获得的纸带。选好0点后，每5个间隔点取一个计数点中间的4个点图中未画出，依次取得1、2、3、4、各点，测得的数据如图所示。

则纸带的加速度大小为___________，“1”这一点的速度大小为_____。结果均保留二位有效数字
【答案】 ①. 交流 ②. 220 ③. DCBA ④. 0.80 ⑤. 0.46
【解析】
【详解】(1)[1][2]电火花打点计时器使用交流电源，工作电压220V。
(2) [3]实验时首先要安装仪器，然后测量，最后整理仪器，则此实验步骤正确顺序是：DCBA；
(3)[4][5]每5个间隔点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动的推论公式
△x=aT2
可以求出加速度的大小，得
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1点时小车的瞬时速度大小
四、计算题（本大题共3小题，共44.0分）
12. 冰壶比赛是冬奥会的重要项目。比赛中冰壶在水平冰面上的运动可视为匀减速直线运动直至停止，已知一冰壶被运动员推出的初速度大小为3.6m/s，其加速度大小为0.2m/s2，求：
（1）冰壶整个过程平均速度的大小；
（2）冰壶10s末的速度大小；
（3）冰壶在20s内的位移大小。
【答案】（1）1.8m/s；（2）1.6m/s；（3）32.4m
【解析】
【分析】
【详解】（1）冰壶平均速度
（2）冰壶运动的总时间
时冰壶未停止运动，故末的速度大小
（3）冰壶时已停下，所以内位移等于前内位移
13. 从离地面的空中自由落下一个小球，不计空气阻力，取。
（1）小球经过多长时间落到地面？
（2）自小球开始下落开始计时，求小球在最初内及最后内的位移大小；
（3）求小球下落时间为下落总时间的一半时的位移大小。
【答案】（1）；（2）20m，；（3）
【解析】
【详解】解：（1）由，得落地时间
（2）最初内的位移大小为
因为从开始运动起前内的位移大小为
所以最后内的位移大小为
（3）下落时间为下落总时间的一半，即下落时间，此时小球的位移大小为
【点睛】解决本题的关键掌握自由落体运动的位移公式。
14. 强行超车是道路交通安全的极大隐患之一，如图是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车分别以10m/s和16m/s的速度在路面上匀速行驶，其中甲车车身长L1=5m、货车车身长L2=8m，某时货车在甲车前s=3m处，若此时甲车司机开始迅速加速从货车左侧超车，加速度大小为2m/s2，假定货车速度保持不变，不计车辆变道的时间及车辆的宽度，求：
（1）甲车超过货车之前经过多长时间与货车的距离达到最大；
（2）甲车完成超车至少需要多长时间；
（3）若甲车开始超车时，看到道路正前方的乙车迎面驶来，此时二者车头相距208m，乙车速度为12m/s，甲车超车的整个过程中，乙车速度始终保持不变，请通过计算分析，甲车能否安全超车；若甲车恰好不能安全超车，则乙车至少以多大的加速度减速才能使甲车安全超车。
【答案】（1）3s；（2）8s；（3）1m/s2
【解析】
【详解】（1）两车距离达到最大时应满足的条件是
设所需时间为，由
解得
（2）设甲经过时间刚好完成超车，在时间内甲车的位移为
货车的位移为
超车时两车的距离关系为
联立上式，代入数据解得
（3）在最短8s内甲车的位移为
乙车的位移为
由于
故不能安全超车。
要使甲车安全超车，乙车的位移至多为
设乙车减速到，则由
解得
则乙车的加速度至少为
即乙车至少以大小为1m/s2的加速度减速才能使甲车安全超车。