【开学考】2024年秋季高一上入学分班考试模拟卷物理（江苏专用）.zip

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物 理
(满分100分)
说明：高一必修一第一章、第二章占比90%，初中内容占比10
选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。
1.“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨运行如图所示，则( )
A．选地球为参考系，“天和”是静止的
B．选地球为参考系，“神舟十五号”是静止的
C．选“天和”为参考系，“神舟十五号”是静止的
D．选“神舟十五号”为参考系，“天和”是运动的
【答案】C
【解析】“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨绕地球做圆周运动，选地球为参考系，二者都是运动的，AB错误；“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，二者相对静止，选项C正确，D错误。
2.在足球运动中，足球入网如图所示，则( )

A. 踢香蕉球时足球可视为质点B. 足球在飞行和触网时惯性不变
C. 足球在飞行时受到脚的作用力和重力D. 触网时足球对网的力大于网对足球的力
【答案】B
【解析】A．在研究如何踢出“香蕉球”时，需要考虑踢在足球上的位置与角度，所以不可以把足球看作质点，故A错误；
B．惯性只与质量有关，足球在飞行和触网时质量不变，则惯性不变，故B正确；
C．足球在飞行时脚已经离开足球，故在忽略空气阻力的情况下只受重力，故C错误；
D．触网时足球对网的力与网对足球的力是相互作用力，大小相等，故D错误。
故选B。
3.初春时节，孩子们到户外放风筝。一只风筝停在20m高处，线突然断了，风筝飘落至地面的时间可能是（ ）
A. 1.0sB. 1.8sC. 2.0sD. 2.5s
【答案】D
【解析】
若不计空气阻力，线断后风筝做自由落体运动，则有
解得
考虑空气阻力时，风筝飘至地面的时间应该大于2s。
故选D。
4. 某新能源汽车在平直公路上进行性能测试，公路两侧有等间距的树木，由静止启动时车头与第1棵树对齐，经过一段时间，车头刚好与第5棵树对齐，此过程中其平均速度为50km/h。若将车的运动视为匀加速直线运动，则当车头与第2棵树对齐时，车的速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据题意，设相邻两棵树之间的距离为，加速度为，车头刚好与第5棵树对齐时有
当车头与第棵树对齐时有
解得
即当车头与第棵树对齐时是车头刚好与第5棵树对齐时的中间时刻，则有
故选A。
5.电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。电梯加速上升的时段是( )
A. 从20.0s到30.0sB. 从30.0s到40.0s
C. 从40.0s到50.0sD. 从50.0s到60.0s
【答案】A
【解析】因电梯上升，由速度图像可知，电梯加速上升的时间段为20.0s到30.0s。
故选A。
6 . 一质点做匀变速直线运动时，速度变化Δv时发生的位移为x1，紧接着速度变化同样的Δv时发生的位移为x2，则该质点的加速度为( )
A．(Δv)2 B．2eq \f(Δv,x2－x1)
C．(Δv)2(eq \f(1,x1)－eq \f(1,x2)) D.eq \f(Δv2,x2－x1)
【答案】 D
【解析】 根据a＝eq \f(Δv,Δt)可知，由于速度变化量相等，则这两段位移所经历时间相等。由于前一段的中间时刻瞬时速度与该段平均速度相等，则有v1＝eq \f(x1,Δt)，后一段的中间时刻瞬时速度与该段平均速度相等，则有v2＝eq \f(x2,Δt)
则加速度为a＝eq \f(v2－v1,\f(1,2)Δt＋\f(1,2)Δt)
解得a＝eq \f(Δv2,x2－x1)，故选D。
7.以8 m/s的初速度从地面竖直上抛一石子，该石子两次经过小树顶端的时间间隔为0.8 s，g取10 m/s2，则小树高约为( )
A．0.8 m B．1.6 m
C．2.4 m D．3.2 m
【答案】 C
【解析】 石子竖直上升的最大高度为H＝eq \f(v2,2g)＝3.2 m，由题意可知，石子从最高点运动到小树顶端的时间为t1＝eq \f(t,2)＝0.4 s，则最高点到小树顶端的距离为h1＝eq \f(1,2)gt12＝0.8 m，则小树高约为h＝H－h1＝2.4 m，故选C。
8. 一质点由静止开始做直线运动的v－t关系图像如图所示，则该质点的x－t关系图像可大致表示为选项图中的( )
【答案】 B
【解析】 根据x－t图像中图线的斜率表示速度可知，该质点的x－t关系图像可大致表示为B图，故选B。
9. CR300AF型复兴号动车组设计时速为250千米每小时，外观呈淡蓝色，除此之外复兴号动车组全车覆盖免费WiFi，且每两个座椅有一个插座。假设一列复兴号动车组进站时从某时刻起做匀减速直线运动，分别用时3 s、2 s、1 s连续通过三段位移后停下，则这三段位移的平均速度之比是( )
A．9∶4∶1 B．27∶8∶1
C．5∶3∶1 D．3∶2∶1
【答案】 A
【解析】 可将动车组匀减速过程看作初速度为0的匀加速过程，根据匀变速直线运动规律可知匀减速直线运动最后3 s、2 s、1 s连续通过三段位移的比值为27∶8∶1，根据平均速度的计算公式eq \x\t(v)＝eq \f(x,t)，可知这三段位移的平均速度之比是9∶4∶1，故A正确，B、C、D错误。
10.2021年7月28日，在东京奥运会男子双人跳板决赛中，中国选手谢思埸、王宗源获得冠军。从运动员离开跳板开始计时，跳水过程中运动员重心的图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度取，运动员的运动轨迹视为直线。则下列说法正确的是( )
A. 运动员在入水前做的是自由落体运动
B. 运动员在时已浮出水面
C. 运动员在内位移大小约为
D. 运动员双脚离开跳板后重心上升的高度为
【答案】D
【解析】A．运动员离开跳板时，有向上的初速度，则运动员在入水前做的不是自由落体运动，故A错误；B．运动员在时速度为0，运动到最低点，即入水最深处，故B错误；C．运动员在内做自由落体运动，由公式可得，时运动员的速度为，若运动员在内做匀减速运动，图像如图所示
由图像中面积表位移可知，此时，运动员在内的位移为
则运动员在内的实际位移小于，故C错误；故C错误；
D．由图可知，运动员在时运动到最高点，则有
可得，双脚离开跳板后重心上升的高度为故D正确。故选D。
11.入冬以来，雾霾天气频发，发生交通事故的概率比平常高出许多，保证雾霾中行车安全显得尤为重要；在雾霾天气的平直公路上，甲、乙两汽车同向匀速行驶，乙在前，甲在后。某时刻两车司机听到警笛提示，同时开始刹车，结果两车刚好没有发生碰撞。图示为两车刹车后匀减速直线运动的v－t图像，以下分析正确的是( )
A．两车开始刹车时的距离为87.5 m
B．甲刹车的加速度的大小为0.5 m/s2
C．t＝20 s时乙车的速度为5 m/s
D．两车都停下来后相距25 m
【答案】 C
【解析】 甲车的加速度a1＝eq \f(Δv甲,Δt甲)＝eq \f(0－25,25) m/s2＝－1 m/s2，加速度大小为1 m/s2，两车刚好没有发生碰撞，此时两车速度相等，所经历的时间为20 s，此时甲车的位移为x甲＝v甲0t＋eq \f(1,2)a1t2＝(25×20－eq \f(1,2)×1×400) m＝300 m，乙车的加速度a2＝eq \f(Δv乙,Δt乙)＝eq \f(0－15,30) m/s2＝－0.5 m/s2，此时乙车的位移为x乙＝v乙0t＋eq \f(1,2)a2t2＝(15×20－eq \f(1,2)×0.5×400) m＝200 m，所以两车开始刹车时的距离为s＝x甲－x乙＝100 m，故A、B错误；甲、乙两车在20 s时速度相等，所以v乙＝(15－0.5×20) m/s＝5 m/s，故C正确；根据图像与横轴围成的面积表示位移大小可知，两车都停下来后相距为Δx＝eq \f(1,2)×(30－25)×5 m＝12.5 m，故D错误。
二、解答题：本题共5小题，共56分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
12，某同学利用如图(a)所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图(b)所示。
(1)已知打出图(b)中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1 s。以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移Δx填到表中，小车发生相应位移所用时间和平均速度分别为Δt和eq \x\t(v)，表中ΔxAD＝______ cm，eq \x\t(v)AD＝________ cm/s。
(2)根据表中数据得到小车平均速度eq \x\t(v)随时间Δt的变化关系，如图(c)所示。在图中补全实验点。
(3)从实验结果可知，小车运动的eq \x\t(v)－Δt图线可视为一条直线，此直线用方程eq \x\t(v)＝kΔt＋b表示，其中k＝______ cm/s2，b＝______ cm/s。(结果均保留3位有效数字)
(4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小vA＝______________，小车的加速度大小a＝____________。(结果用字母k、b表示)
【答案】 (1)24.00 80.0 (2)见解析图 (3)70.0 59.0 (4) b 2k
【解析】 (1)根据纸带的数据可得
ΔxAD＝xAB＋xBC＋xCD＝6.60 cm＋8.00 cm＋9.40 cm＝24.00 cm，
平均速度eq \x\t(v)AD＝eq \f(xAD,3T)＝80.0 cm/s
(2)根据第(1)小题结果补充表格和补全实验点图像得
(3)从实验结果可知，小车运动的eq \x\t(v)－Δt图线可视为一条直线，图像为
此直线用方程eq \x\t(v)＝kΔt＋b表示，由图像可知其中
k＝eq \f(101.0－59.0,0.6) cm/s2＝70.0 cm/s2，b＝59.0 cm/s
(4)小车做匀加速直线运动，由位移公式x＝v0t＋eq \f(1,2)at2，整理得eq \f(x,t)＝v0＋eq \f(1,2)at，即eq \x\t(v)＝vA＋eq \f(1,2)at
故根据图像斜率和纵截距可得vA＝b，a＝2k。
,13.有人提出了高速列车不停车换乘的设想。高速列车A以V0做匀速直线运动，接驳列车B在相邻车道由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动，与车A同向行驶。两车同时到达交汇点时，车B刚好加速到V0，然后两车保持该速度行驶供乘客换乘。若将两车视为质点，求
(1)车B出发时，车A与交汇点的距离；
(2)换乘完毕后，车B做匀减速直线运动，运动了距离S0后停止，求此过程中车B运动的加速度大小和运动时间。
【答案】(1)；(2)，
【解析】(1)当B刚好加速到，所用时间为
解得
车A与交汇点的距离
(2)把匀减速逆向考虑，根据速度位移公式
解得
根据
解得
14.如图所示，某标准足球场长105 m、宽68 m．攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为12 m/s的匀减速直线运动，加速度大小为3 m/s2.则：
(1)足球从开始做匀减速直线运动到停下来的位移大小？
(2)足球开始做匀减速直线运动的同时，该前锋队员沿边线向前追赶足球．他的启动过程可以视为初速度为零、加速度大小为4 m/s2的匀加速直线运动，他能达到的最大速度为8 m/s，该前锋队员至少经过多长时间能追上足球？
【答案】 (1)24 m (2)4 s
【解析】 (1)足球的运动可视为在地面上的匀减速直线运动，根据运动学公式有
x＝eq \f(v2－v02,2a1)＝eq \f(0－122,2×－3) m＝24 m
(2)队员的速度达到最大速度用时
t1＝eq \f(Δv,a2)＝eq \f(8－0,4) s＝2 s，
此时队员的位移为
x1＝eq \f(1,2)a2t12＝eq \f(1,2)×4×22 m＝8 m，
此时足球的位移为x1′＝v0t1＋eq \f(1,2)a1t12＝12×2 m－eq \f(1,2)×3×22 m＝18 m，
足球的速度v1′＝v0＋a1t1＝6 m/s
此时队员与足球相距s＝10 m，
设此后用时t2追上足球，则有vmt2＝v1′t2＋eq \f(1,2)a1t22＋s，解得t2＝2 s(t2＝－eq \f(10,3) s舍去)
此时足球速度v1″＝v1′＋a1t2＝0，足球恰好停止．
故前锋队员追上足球至少经过t＝t1＋t2＝4 s．
15.如图所示为一种巨型娱乐器械，可以使人体验超重和失重状态。一个可乘坐四十多人的环形座舱套装在竖直柱子上，升降机将其送上76 m的高处后再使其自由落下，座舱落到距离地面31 m的位置时，制动系统启动，座舱开始做匀减速运动，到距离地面1 m时刚好停下。若不计空气阻力，g＝10 m/s2，求：
(1)座舱运动的最大速度的大小；
(2)座舱运动的总时间。
【答案】 (1)30 m/s (2)5 s
【解析】 (1)座舱自由下落的高度为
h1＝76 m－31 m＝45 m
座舱在自由落体运动末位置时速度最大，设最大速度为v，根据自由落体运动规律有v2＝2gh1，
解得v＝30 m/s
(2)设座舱做自由落体运动的时间为t1，由自由落体运动规律可知h1＝eq \f(1,2)gt12，解得t1＝3 s
制动后减速下降的高度h2＝31 m－1 m＝30 m，设减速阶段加速度大小为a，有v2＝2ah2
得a＝15 m/s2，设减速时间为t2，则t2＝eq \f(v,a)＝2 s
座舱运动的总时间为t＝t1＋t2＝5 s。
16.甲、乙两辆5G自动驾驶测试车，在不同车道上沿同一方向做匀速直线运动，甲车在乙车前，甲车的速度大小v1＝72 km/h，乙车的速度大小v2＝36 km/h，如图所示。当甲、乙两车相距x0＝20 m时，甲车因前方突发情况紧急刹车，已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动，加速度大小a＝2 m/s2，从刹车时开始计时，两车均可看作质点。求：
(1)两车并排行驶之前，两者在运动方向上的最远距离Δx；
(2)从甲车开始减速到两车并排所用时间t。
【答案】 (1)45 m (2)12 s
【解析】 (1)当两车速度相等时，两者的距离最大，设经过时间t1两者速度相等，由
v1＝72 km/h＝20 m/s，
v2＝36 km/h＝10 m/s
则v1－at1＝v2
解得t1＝5 s
在t1时间内甲车位移为
x1＝eq \f(v1＋v2,2)t1＝eq \f(20＋10,2)×5 m＝75 m
乙车位移为x2＝v2t1＝10×5 m＝50 m
两车并排行驶之前，两者在运动方向上的最远距离
Δx＝x0＋x1－x2＝20 m＋75 m－50 m＝45 m
(2)设经过时间t2甲车停下来，
根据运动学公式可得
t2＝eq \f(v1,a)＝eq \f(20,2) s＝10 s
在t2时间内，甲车的位移
x1′＝eq \f(v1,2)t2＝eq \f(20,2)×10 m＝100 m
乙车的位移为x2′＝v2t2＝10×10 m＝100 m
说明甲车速度减小到零时，甲、乙两车还相距20 m，到两车并排乙车再运动的时间为
t3＝eq \f(x0,v2)＝eq \f(20,10) s＝2 s
所以从甲车开始减速到两车并排所用时间
t＝t2＋t3＝12 s。
位移区间
AB
AC
AD
AE
AF
Δx(cm)
6.60
14.60
ΔxAD
34.90
47.30
eq \x\t(v)(cm/s)
66.0
73.0
eq \x\t(v)AD
87.3
94.6