2024-2025学年天津市南开区高一(上)11月期中(一)物理试卷(解析版)

这是一份2024-2025学年天津市南开区高一(上)11月期中(一)物理试卷(解析版)，共20页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
本试卷分为第I卷（选择题） 和第II卷两部分，共100分，用时60分钟。考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将答题卡交回。
第Ⅰ卷（选择题）
一、单项选择题（每题3分，共60分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的）
1. 2024年8月1日，潘展乐在长的标准泳池中以46秒40的成绩获得巴黎奥运会男子100米自由泳冠军，为中国游泳首夺该项目奥运会金牌，并打破世界纪录。已知在比赛最后阶段，潘展乐持续扩大领先优势，和第二名选手的距离越拉越大，则（ ）
A. 研究潘展乐的技术动作时可以将他看成质点
B. “46秒40”指的是时刻
C. 以潘展乐为参考系，比赛最后阶段第二名选手向后运动
D. 潘展乐比赛全程的位移大小为
【答案】C
【解析】A．研究潘展乐的技术动作时，潘展乐的形状大小不能忽略不计，不可以将他看成质点，故A错误；
B．“46秒40”指的是时间间隔，故B错误；
C．在比赛最后阶段，潘展乐持续扩大领先优势，和第二名选手的距离越拉越大，则以潘展乐为参考系，比赛最后阶段第二名选手向后运动，故C正确；
D．潘展乐比赛全程的位移大小为0，故D错误。
故选C。
2. 关于物理思想、物理方法、物理实验、物理学史，下列说法正确的是（ ）
A. 伽利略通过斜面实验加逻辑推理的方法研究了自由落体运动
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是假设法
C. 在推导匀变速直线运动的位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各个小段的位移相加，这应用了等效替代法
D. 根据速度定义式，当∆t很小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了理想模型法
【答案】A
【解析】A．伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐地结合起来，得出了自由落体运动规律，故A正确；
B．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法，故B错误；
C．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，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故C错误；
D．根据速度定义式，当∆t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，故D错误。
故选A。
3. 下列说法中正确的是（ ）
A. 路程、速度变化量、加速度都矢量
B. 在直线运动中，位移的大小等于路程
C. 甲、乙发生位移分别为5m、-10m，则甲的位移小
D. 位移不仅取决于物体的初、末位置，还取决于物体实际运动的路径
【答案】C
【解析】A．路程是标量，速度变化量、加速度都是矢量，故A错误；
B．在直线运动中，如果物体做反向运动，则位移的大小小于路程，故B错误；
C．位移是矢量，负号表示位移的方向与正方向相反，甲、乙发生位移分别为5m、-10m，则甲的位移小，故C正确；
D．位移仅取决于物体的初、末位置，与物体实际运动的路径无关，故D错误。
故选C。
4. 关于匀变速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A. 相同的时间内速度变化相同B. 相同的时间内位置变化相同
C. 相同的时间内加速度变化相同D. 是速度恒定不变的运动
【答案】A
【解析】AD．由，知不变，则相同的时间内速度变化相同，故A正确，D错误；
B．任意相同时间内发生的位移不相同，所以任意相同时间内位置变化不相同，故B错误；
C．匀变速直线运动的加速度是不变的，故C错误。
故选A。
5. 如图所示，一个篮球从距离地面2.0m高的位置竖直落下，被地面反向弹回，在距离地面1.0m高的位置被接住。以距离地面2.0m高的位置为坐标原点建立一维坐标系，以竖直向上为正方向。下列说法正确的是（ ）
A. 篮球从落下到被接住通过的位移为
B. 篮球从落下到被接住通过的位移为
C. 篮球从落下到被接住通过的路程为
D. 篮球被接住时的位置坐标为
【答案】A
【解析】AB．以距离地面2.0m高的位置为坐标原点建立一维坐标系，以竖直向上为正方向，篮球从落下到被接住通过的位移为
故A正确，B错误；
C．篮球从落下到被接住通过的路程为
故C错误；
D．篮球被接住时的位置坐标为，故D错误。
6. 关于速度、加速度和速度变化量的关系，下列说法中正确的是（ ）
A. 物体的速度为零时，加速度一定为零
B. 速度变化得越快，加速度就越大
C. 物体的加速度方向为正时，速度一定增加.
D. 物体的加速度很大，则速度变化量一定很大.
【答案】B
【解析】物体的速度为零时，加速度不一定为零，例如竖直上抛物体到达最高点时，选项A错误；加速度是速度的变化率，则速度变化得越快，加速度就越大，选项B正确；物体的加速度方向为正，速度方向也为正时，速度一定增加，选项C错误；物体的加速度很大，速度变化量不一定很大，还要看时间，选项D错误；故选B.
7. 如图所示，铁片和羽毛在抽成真空的“牛顿管”中下落的实验现象表明（ ）
A. 只在重力作用下，物体下落快慢与轻重无关
B. 只在重力作用下，物体越重，下落越快
C. 自由落体运动匀速直线运动
D. 自由落体运动是匀变速直线运动
【答案】A
【解析】AB．铁片和羽毛在抽成真空中的“牛顿管”中同时下落到底部，表明下落快慢与轻重无关，故A正确，B错误；
CD．该实验无法表明铁片和羽毛下落的运动的具体性质，故CD错误。
故选A。
8. 深中通道是连接深圳市和中山市的特大桥，于2024年6月30日建成开通，全长约24公里，限速100km/h。一游客开汽车经过深中通道用时约20分钟。下列说法正确的是（）
A. 汽车仪表台上的速度计测量的是瞬时速度，里程表测的是位移
B. 100km/h是指汽车行驶的瞬时速度大小
C. 该游客的平均速度约为72km/h
D. 该游客全程的位移为24km
【答案】B
【解析】AB．限速100km/h，100km/h是指小车行驶的瞬时速度的大小，里程表测的是路程，故A错误，B正确；
C．根据题意可以求出该游客的平均速率，无法求出该游客的平均速度，平均速率为
故C错误；
D．根据题意可知该游客的路程为24km，位移大小要小于此，故D错误。
故选B。
9. 甲、乙、丙三个物体在同一直线上运动，它们的x-t图像如图所示，由图像可知（ ）
A. 0时刻，甲在最前，丙在甲、乙之后
B. 当t=t2时，甲、乙、丙相遇
C. 在t1~t2时间内，甲的速度最大
D. 在0~t2时间内，甲的平均速度大于乙的平均速度
【答案】B
【解析】A．在t=0时，甲的位置坐标不为零，乙和丙在x=0位置，故甲在最前，而乙和丙在同一位置，故A错误；
B．图像的交点表示物体到达同一位置即相遇，在t=t2时刻三者的位置坐标相同，即相遇，故B正确；
C．位移时间图像的斜率表示物体运动的速度，由图像可知，在t1~t2时间内甲停止运动，丙的斜率比乙的斜率大，故丙的速度最大，故C错误；
D．在0~t2时间内，甲的位移最小，乙和丙的位移相同，根据平均速度的计算公式
可知丙和乙的平均速度相等且大于甲的平均速度，故D错误。
故选B。
10. 守门员将迎面飞来的足球，以的速度踢回，守门员踢球的时间为，规定足球以被踢回的方向为正方向，则足球在这段时间内平均加速度的大小及方向是（ ）
A. ，负方向B. ，正方向
C. ，负方向D. ，正方向
【答案】B
【解析】规定足球以被踢回的方向为正方向，根据加速度定义式，可得
方向为正方向。
故选B。
11. 关于做自由落体运动和竖直上抛运动的物体，下列说法正确的是（ ）
A. 它们在任意相同的时间内速度的变化大小相等，方向相同
B. 它们的加速度大小相等，方向相反
C. 它们的速度变化率大小不同，方向不同
D. 它们在任意相同的时间内位移的大小相等，方向相反
【答案】A
【解析】ABC．做自由落体运动和竖直上抛运动的物体，重力加速度均为重力加速度，而速度变化率等于加速度，所以它们的速度变化率相同；根据可知，它们在任意相同的时间内速度的变化大小相等，方向相同，故A正确，BC错误；
D．自由落体运动向下做匀加速直线运动，竖直上抛运动先向上做匀减速直线运动，速度减为0后反向做匀加速直线运动；它们在任意相同的时间内位移的大小不一定相等，方向不一定相反，故D错误。
故选A。
12. 一物体做初速度为零的匀加速直线运动，图甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的运动图象．则关于此物体的运动图象，下列说法正确的是（ ）
A. 甲是速度随时间变化图象
B. 乙是位移随时间变化图象
C. 丙是位移随时间变化图象
D. 丁是加速度随时间变化图象
【答案】CD
【解析】A．初速度为零的匀加速直线运动的速度与时间的关系为
故v-t图象是一条过原点的倾斜的直线，故A错误；
BC．初速度为零的匀加速直线运动的位移
故其图象为抛物线，故B错误，C正确；
D．匀变速直线运动的加速度恒定不变，故a-t图象为一条平行于时间轴的直线，故D正确。
故选CD。
【点睛】匀变速直线运动为高中所研究的重要运动形式之一，要求我们熟练掌握其运动中的物理量的计算方法，根据各量的表达式和特点选择图象。
13. 为测出反应时间，两同学设计了如图所示实验：甲同学捏住直尺上端使其保持竖直，直尺的零刻度线位于乙同学的两指之间且两指未接触直尺，当乙看见甲释放直尺时，立即用手指捏住尺子，根据乙同学手指所在位置的直尺刻度，可测得人的反应时间。下列说法正确的是（ ）
A. 实验测得的是甲同学的反应时间
B. 实验用的直尺质量越小测得的值越精确
C. 乙同学手指捏在直尺上的刻度值越大，则他的反应时间越短
D. 若乙同学手指捏在直尺20cm刻度处，则测得反应时间约为0.2s
【答案】D
【解析】A．乙看见甲释放直尺时，立即用手指捏住尺子，故测量的是乙的反应时间，故A错误；
B．测反应时间利用的是直尺的自由落体运动，重力加速度与直尺的质量无关，故B错误；
C．根据，可得
可知乙同学手指捏在直尺上的刻度值越大，则他的反应时间越长，故C错误；
D．若乙同学手指捏在直尺20cm刻度处，则测得反应时间约为
故D正确。
故选D。
14. “蛟龙”号是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，如图所示，它是目前世界上下潜能力最强的潜水器。假设某次海试活动中，“蛟龙”号完成海底任务后以初速度v0开始匀加速竖直上浮，经过时间t上浮到距海面h0深处，此时“蛟龙”号速度为v。下列说法错误的是（ ）
A. “蛟龙”号匀加速上浮的加速度方向为竖直向上
B. “蛟龙”号匀加速上浮的加速度大小为
C. 0时刻，“蛟龙”号距海面的深度为
D. 时刻，“蛟龙”号的速度大小为
【答案】C
【解析】A．“蛟龙”号匀加速上浮，速度方向与加速度方向相同，则加速度方向为竖直向上，故A正确，不符合题意；
B．根据速度时间关系可得
故B正确，不符合题意；
C．0时刻，“蛟龙”号距海面的深度为
故C错误，符合题意；
D．时刻的速度等于平均速度，所以
故D正确，不符合题意。
故选C。
15. 据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域，当潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减称之为“掉深”。如图甲所示，我国南海舰队某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。时，该潜艇“掉深”，随后采取措施自救脱险，在0~30s内潜艇竖直方向运动的图像如图乙所示。设竖直向下为正方向，则（ ）
A. 潜艇在时下沉到最低点
B. 潜艇在“掉深”和自救时竖直方向的加速度大小之比为2：1
C. 潜艇竖直向下的最大位移为100m
D. 潜艇在“掉深”和自救时竖直方向的位移大小之比为2：1
【答案】B
【解析】AC．在内潜艇竖直方向的图像可知，在向下做匀加速直线运动，向下做匀减速直线运动，则潜艇在时下沉到最低点；潜艇竖直向下的最大位移为
故AC错误；
B．潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为
故B正确；
D．潜艇在“掉深”时做加速运动，自救时做减速运动，位移大小分别为
，
则位移大小之比为
故D错误。
故选B。
16. 桥梁和隧道，火车通过铁路桥和隧道时都会减速，通过之后再提速行驶。假设某列火车通过铁路桥以后开始做匀加速直线运动，其位移x与时间t的数值关系为（各物理量均采用国际单位制）。关于该火车的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 火车开始提速时的速度大小为
B. 火车提速阶段的加速度大小为
C. 火车提速阶段速度随时间变化关系为
D. 火车速度达到时，火车行驶的位移为100m
【答案】D
【解析】ABC．火车通过铁路桥以后开始做匀加速直线运动，其位移x与时间t的数值关系为
结合匀变速直线运动位移时间公式
可知火车开始提速时的速度大小和加速度大小分别为
，
则火车提速阶段速度随时间变化关系为
故ABC错误；
D．.火车速度达到时，火车行驶的位移为
故D正确。
故选D。
17. 如图所示为用每隔0.2s闪光一次的频闪相机，在真空实验室拍摄苹果下落的频闪照片，图片中第一个苹果为下落起点，，下列说法正确的是（ ）
A.
B.
C. 图中的大小为6m/s
D. 图中的位移大小为1.8m
【答案】C
【解析】A．根据题意可得，图片中第一个苹果为下落起点，由初速度为零的匀变速直线运动，从开始计时，连续相等的时间内位移为
故从开始计时，连续相等的时间内位移之比为
故A错误；
B．由运动学公式可知
故B错误；
C．图中的大小为
故C正确；
D．图中的位移大小为
故D错误。
故选C。
18. 物体沿一直线运动，在t时间内通过的位移为x，它在中间位置处的速度为，在中间时刻时的速度为，则下列关于和的关系错误的是（ ）
A. 当物体做匀加速直线运动时，
B. 当物体做匀加速直线运动时，
C. 当物体做匀速直线运动时，
D. 当物体做匀减速直线运动时，
【答案】B
【解析】ABD．做匀变速直线运动时，设初速度为，末速度为；根据位移速度公式可得
，
可知中间位置处的速度为
中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则有
则有，故AD正确，不满足题意要求；B错误，满足题意要求；
C．当物体做匀速直线运动时，物体速度保持不变，则有，故C正确，不满足题意要求。
故选B。
19. 汽车在出厂前要进行刹车性能测试。某次测试过程中，汽车以的速度匀速行驶，然后以大小为的加速度开始刹车，汽车刹车过程可视为做匀减速直线运动。则（ ）
A. 从开始刹车到停止，汽车行驶的位移大小为
B. 从开始刹车到停止，汽车所用时间为
C. 汽车刹车后内位移为
D. 汽车减速行驶的全过程中，汽车的平均速度为
【答案】C
【解析】ABC．从开始刹车到停止，汽车所用时间为
从开始刹车到停止，汽车行驶的位移大小为
则汽车刹车后内位移为
故AB错误，C正确；
D．汽车减速行驶的全过程中，汽车的平均速度为
故D错误。
故选C。
20. 玻璃滑道游戏中，一漂流艇（可视为质点） 从玻璃直滑道的斜面顶端由静止匀加速滑下，依次经过斜面上的A、B、C点，已知，，漂流艇通过这两段位移的时间都是2s， ，则（ ）
A. 漂流艇在B点的速度为
B. 漂流艇加速度大小为
C. A点距斜面顶端
D. 漂流艇在C点的速度为
【答案】D
【解析】A．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，则漂流艇在B点的速度大小为
故A错误；
B．根据匀变速直线运动推论可得，漂流艇加速度大小为
故B错误；
C．B点距斜面顶端的距离为
A点距斜面顶端距离为
故C错误；
D．漂流艇在C点的速度大小为
故D正确。
故选D。
第II卷
二、填空题（共8分）
21. 航母上有帮助飞机起飞的弹射系统，假设航母静止在海面上，“歼15”型舰载机在跑道上加速时的加速度为，起飞速度为，该飞机滑行时起飞，则弹射系统必须使飞机具有的初速度为_____________m/s，起飞过程所需要的时间为_________________s。
【答案】20 2
【解析】设弹射系统使飞机具有的最小初速度为，根据匀变速直线运动位移速度公式可得
解得
起飞过程所需要的时间为
22. 建筑工人常常徒手抛砖块，当砖块上升到最高点时，被楼上的工人接住用以砌墙。某次以10m/s的速度从地面竖直向上抛出一砖块，楼上的工人没有接住，若把砖块视为质点，忽略空气阻力，g=10m/s2，则砖块上升的最大高度为___________________m，砖块被抛出后经____________s回到抛出点。
【答案】 5 2
【解析】根据竖直上抛运动规律可得
砖块被抛出后到回到抛出点所用时间为
三、实验题（共8分）
23. 打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题：
（1）如图A、B是两种打点计时器的图片，其中A是___________打点计时器；
（2）B打点计时器使用的电源为___________（选填“低压交流”或“低压直流”）电源；
（3）在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，接通打点计时器电源和让纸带开始运动这两个操作之间的时间顺序关系是___________
A．先接通电源，后让纸带运动
B．先让纸带运动，再接通电源
C．让纸带运动的同时接通电源
D．先让纸带运动或先接通电源都可以
（4）某次实验过程中，小车拖动纸带运动，用打点计时器打出一条纸带，如图丙所示，从某一清晰点开始，描出O、A、B、C、D五个计数点（相邻两个计数点间有四个点未画出），用刻度尺量出各点与O点间距离，已知纸带的右端与小车相连接，所用电源的频率为50Hz，则判断小车做__________（填“加速”或“减速”）直线运动，打下B点时小车运动的速度大小为_________，小车的加速度大小为_________。
【答案】（1）电火花 （2）低压交流 （3）A （4）减速 0.62 1.80
【解析】（1）A是电火花打点计时器，B是电磁打点计时器；
（2）B打点计时器是电火花打点计时器，使用的电源为低压交流电源；
（3）在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，应先接通电源，后释放纸带让纸带运动；
故选A；
（4）由纸带上的数据可知，相邻两计数点间的距离差为1.8cm，纸带的右端与小车相连接，则说明小车做减速直线运动；
打下B点时小车运动的速度大小为
小车的加速度大小为
四、计算题 （本题共2小题，共24分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）
24. 2021年9月17日，神舟十二号返回舱载着三名出差太空长达3个月时间的宇航员，顺利着陆，落点精准，这是中国迈向航天强国的重要标志。设返回舱离地面高度H=4250m时打开减速降落伞，返回舱以初速度v0=200m/s、加速度大小a1=4m/s2竖直向下做匀减速直线运动，经t=25s后启动反推发动机，返回舱继续以大小为a2的加速度竖直向下做匀减速直线运动，最终以v=10m/s的速度实现安全着陆。求：
（1）启动反推发动机瞬间，返回舱的速度v1的大小；
（2）启动反推发动机瞬间，返回舱离地面的高度h；
（3）启动反推发动机后，返回舱的加速度a2的大小。
【答案】（1）100m/s （2）500m （3）9.9m/s2
【解析】
【小问1解析】
启动反推发动机前返回舱做匀减速直线运动，有
解得
【小问2解析】
设启动反推发动机前运动位移为x1，有
返回舱离地面的高度
解得
【小问3解析】
启动反推发动机后返回舱做匀减速直线运动，有
解得
25. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称，甲车减速至5m/s通过ETC通道，ETC自动抬杆放行，过收费站中心线后开始加速。将甲车加速的初时刻作为计时起点，此时乙车从人工通道过收费站，正在收费站中心线处停车缴费，10s后开始加速。甲乙两辆车在平直公路上沿同一方向做直线运动，它们的图像如图所示。（两通道中心线在同一条直线上）求：从计时开始。
（1）甲乙两车加速阶段的最大加速度大小、分别为多少；
（2）乙车追上甲车前，在何时两车距离最大且距离的最大值为多少；
（3）甲车何时被乙车追上，此时甲车前进的距离。
【答案】（1）0.5m/s2，2m/s2；（2）100m；（3）250m
【解析】（1）由速度图像可知甲车的加速度的大小为
乙车的加速度的大小为
（2）由题意知，在时，两车同速，两车间距离为最大值，在速度时间图像中面积表示位移，则甲车的位移为
乙车的位移为
故乙车追上甲车前，两车间距的最大值为
（3）由速度时间图像中面积表示位移可知，甲车运动20s时，甲车在前，乙车在后两车间距为
之后甲乙两车都分别以，的速度做匀速直线运动，设再经过时间乙车追上甲车，则
代入数据解得
此时，甲车运动时间为
甲车在该时间段内运动的位移为
故从甲车经过中心线开始计时经过27.5s，甲车前进250m时被乙车追上。