北京市丰台区2024-2025学年高一上学期11月期中考试物理试题 含解析

丰台区2024-2025学年度第一学期期中练习高一物理考试时间：90分钟第I卷（选择题共40分）一、单项选择题（共14小题，每小题2分，共28分）请阅读下述文字，完成下列小题。2024年第33届夏季奥运会在巴黎落幕，中国代表团以40枚金牌、27枚银牌和24枚铜牌列巴黎奥运会金牌榜第一位，创境外参加奥运会历史最佳战绩。1.下列各组描述运动的物理量，都是矢量的是（）A.位移、速度 B.路程、速率 C.速度、路程 D.加速度、时间2.巴黎奥运会有300多个运动小项，以下情境中可将运动员视为质点的是（）A.研究甲图运动员在百米比赛中的平均速度B.研究乙图运动员的空中转体姿态C.研究丙图运动员的入水动作D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作3.我国游泳运动员潘展乐在巴黎奥运会男子100m自由泳决赛中赢得冠军，决赛中潘展乐在50m长的泳池中游一个来回，前50m用时22.28s，后50m用时24.12s，总成绩为46.40s，打破世界纪录。下列说法正确的是（）A.“46.40s”表示时刻B.“100m”指的是位移大小C.前50m的平均速度大小约为2.24m/sD.全程100m的平均速度大小约为2.16m/s【答案】1.A2.A3.C【解析】【1题详解】A．位移和速度既有大小又有方向，都是矢量，A正确；B．路程和速率只有大小没有方向，不是矢量，B错误；C．速度既有大小又有方向是矢量，路程只有大小是标量，C错误；D．加速度既有大小又有方向是矢量，时间没有方向是标量，D错误。故选A。【2题详解】A．研究甲图运动员在百米比赛中平均速度时，运动员的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计，此时运动员能看为质点，故A正确；B．研究乙图运动员的空中转体姿态时，运动员的大小和形状对所研究问题的影响不能忽略不计，此时运动员不能看为质点，故B错误；C．研究丙图运动员的入水动作时，运动员的大小和形状对所研究问题的影响不能忽略不计，此时运动员不能看为质点，故C错误；D．研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作时，运动员的大小和形状对所研究问题的影响不能忽略不计，此时运动员不能看为质点，故D错误。故选A。【3题详解】A．“46.40s”表示时间间隔，A错误；B．决赛中潘展乐在50米长的泳池中游一个来回，故“100米”指的是路程，位移大小为零，B错误；C．前50米的平均速度大小为C正确；D．因全程的位移为零，故平均速度大小为零，D错误。故选C。4.下表中记录了三种交通工具在某段时间中的运动情况，根据表中数据可知交通工具初速度/(m·s-1)末速度/(m·s-1)经过时间/s自行车下坡262火车出站020100飞机飞行20020010A.自行车的速度变化量比火车小，但加速度比火车大B.火车的运动时间比飞机长，所以加速度比飞机小C.三种交通工具中，火车的速度变化量最大，所以加速度最大D.三种交通工具中，飞机的飞行速度最大，所以加速度最大【答案】A【解析】【详解】由表中数据，可得自行车的速度变化量为加速度大小为火车的速度变化量为加速度大小为飞机的速度变化量为加速度大小为综上分析可知，故选A。5.把纸带的下端固定在重物上，纸带穿过打点计时器，上端用手提着。接通电源后将纸带释放，重物拉着纸带下落，纸带被打出一系列点，其中一段如图所示。设打点计时器在纸带上打A点时重物的瞬时速度为。通过测量和计算，得出了AB两点间的平均速度为，AC两点间的平均速度为。下列说法正确的是（）A.更接近，且小于 B.更接近，且大于C.更接近，且小于 D.更接近，且大于【答案】B【解析】【详解】因B点更接近于A点，则AB之间的平均速度更接近于A点的瞬时速度，因重物做加速运动，则从A到C相邻点间距逐渐增加，B点的瞬时速度大于A点的瞬时速度，则AB之间的平均速度大于A点的瞬时速度。故选B。6.如图所示是某质点运动的x-t图像。下列说法正确的是（）A.10~20s内质点做匀速直线运动B.20~40s内，质点的位移为30mC.0~10s内质点的速度比20~40s内质点的速度大D.0~10s内与30~40s内质点的运动方向相同【答案】C【解析】【详解】A．根据x-t图像的斜率表示速度，可知10~20s内质点的斜率为零，故质点的速度为零，故质点处于静止状态，故A错误；B．由图可知在20~40s内，质点由30m处运动到0m处，故它的位移为x=0m-30m=-30m故B错误；C．根据x-t图像的斜率表示速度，可知0~10s内质点的速度为20~40s内质点的速度为大小为1.5m/s小球3m/s，故C正确；D．由图可知，0~10s内质点沿x轴正方向运动，30~40s内质点沿x轴负方向运动，故D错误。故选C。7.如图所示是某质点运动的v-t图像。下列说法正确的是（）A.2s末质点离出发点最远B.第3s内，质点的加速度为-1m/s2C.3~4s内，质点做匀减速直线运动D.第1s内和第3s内质点的运动方向相反【答案】B【解析】【详解】A．由图可知，速度为零时质点离出发点最远，故3s末质点离出发点最远，故A错误；B．根据v-t图像的斜率表示加速度，则第3s内质点的加速度为故B正确；C．由图可知，3~4s内质点的加速度方向与速度方向相同，故质点做反方向的匀加速直线运动，故C错误；D．由图可知，第1s内和第3s内质点的速度都为正，即速度的方向都相同，故D错误。故选B。8.汽车的初速度是v1，经过一段时间后速度变为v2，用Δv表示Δt时间内速度的变化量，为了在图中表示加速度a，作出一个新的有向线段，表示速度的变化量v。则下图中能正确表示汽车做减速运动的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】速度是矢量，速度的变化量用从矢量的箭头到矢量的箭头的有向线段表示，则由图可知，B、D两图表示的速度变化量是正确的，A、C两图表示的速度变化量是错误的；加速度的方向与速度变化量的方向相同，由图可知B表示加速运动，D表示减速运动。故选D。9.火箭发射升空，若某段时间内火箭速度随时间的变化规律为v=（20t+4）m/s，由此可知这段时间内（）A.火箭做匀速直线运动B.火箭的初速度为20m/sC.火箭的加速度为4m/s2D.在3s末，火箭的瞬时速度为64m/s【答案】D【解析】【详解】ABC．根据速度-时间公式对比v=（20t+4）m/s可得,故火箭做匀加速直线运动，故ABC错误；D．根据v=（20t+4）m/s可得在3s末，火箭的瞬时速度为v=64m/s故D正确。故选D。10.伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是（）①数学推理，如果，初速度为零的匀变速直线运动运动应符合②合理外推，当倾角等于时，斜面运动变为自由落体运动③实验验证：小球在斜面上运动符合，是匀加速直线运动④猜想假设：自由落体运动是最简单的变速运动，即A④③①② B.④①③② C.①④③② D.④①②③【答案】B【解析】【详解】伽利略对自由落体的研究分为：猜想假设数学推理实验验证合理外推几个步骤。故选B。11.在牛顿管真空实验中，将羽毛和苹果同时从同一高度由静止竖直释放，并拍下频闪照片，下列频闪照片符合事实的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】在牛顿管真空实验中，羽毛和苹果均只受重力作用，下落的加速度相同，则当同时从同一高度由静止竖直释放时，运动情况相同，均做自由落体运动，相等时间内位移逐渐增加。故选C。12.如图所示，甲同学用两个手指捏住直尺的上端，乙同学用一只手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺。在甲同学放开手指让直尺下落时，乙同学立刻捏住直尺。根据直尺下落的高度，即可算出乙同学的反应时间。则下列正确的是（g取10m/s2）（）A.乙同学捏住直尺处的刻度值越大，则反应时间越短B.若把刻度尺的长度刻度值直接标注为时间刻度值，则时间刻度值也是均匀的C.若乙同学捏住直尺处的刻度值为20cm，则20cm处标注的时间刻度值是0.2sD.若乙同学捏住直尺处的刻度值为20cm，捏住直尺前的瞬间，直尺的速度为1m/s【答案】C【解析】【详解】A．乙同学捏住直尺处的刻度值越大，则反应时间越长，故A错误；B．刻度尺的下落速度增大，连续相等时间内的位移也增大，若把刻度尺的长度刻度直接标注为时间刻度，则刻度不是均匀的，故B错误；CD．若乙同学捏住直尺处的刻度值为20cm，则20cm处标注的时间刻度是解得直尺的速度为故C正确，D错误。故选C。13.ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。汽车在进入ETC通道感应识别区前需要减速至5m/s，然后匀速通过感应识别区。甲、乙两辆以15m/s的速度行驶的汽车在进入ETC通道感应识别区前都恰好减速至5m/s，减速过程的v-t图像如图所示，则（）A.0~t1时间内，甲车的位移等于乙车的位移B.t1时刻甲车的加速度等于乙车的加速度C.0~t1时间内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度D.t1时刻甲车距感应识别区的距离小于乙车距感应识别区的距离【答案】D【解析】【详解】AC．v-t

图像与t轴围成的面积表示位移，由图可知，0~

t1

时间内，甲车的位移大于乙车的位移，根据由于时间相同，所以甲车的平均速度大于乙车的平均速度，故AC错误；B．v-t

图像斜率表示加速度，由图可知，t1

时刻甲车的加速度大于乙车的加速度，故B错误；D．汽车在进入ETC通道感应识别区前都恰好减速至5m/s，从图像上可以看出从t1时刻到速度减到5m/s甲的位移小于乙的位移，表明t1时刻甲车距感应识别区的距离小于乙车距感应识别区的距离，故D正确。故选D14.历史上有些科学家曾把在任意相等位移内速度变化量相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”）。“另类加速度”定义为，其中和分别表示某段位移s内的初速度和末速度。A>0表示物体做加速运动，A<0表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度定义式为，下列说法正确的是（）A.若A不变，则a也不变B.若A>0且保持不变，则a逐渐变小C.若A不变，则物体在中间位置处速度大小为D.若A不变，则物体在中间位置处速度大小为【答案】D【解析】【详解】AB．若A不变，有两种情况，第一种情况是：A＞0，在这种情况下，相等位移内速度增加量相等，平均速度来越大，所以相等位移内用的时间越来越少，由可知，a越来越大；第二种情况是：A＜0，在这种情况下，相等位移内速度减少量相等，平均速度越来越小，所以相等位移内用的时间越来越长，由可知，a越来越小，故AB错误；CD．若A不变，即相等位移内速度变化相等，所以通过前半段位移过程中，速度变化量为，所以中间位置的速度为故D正确，C错误；故选D。二、多项选择题（共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，选出符合题意的选项，少选得2分，错选多选不得分）15.如图所示，在学校趣味运动会中，两同学同时从圆形轨道的A点出发，分别沿ABC和ADE方向行走，在E点相遇。从出发到相遇的过程中，描述两同学运动情况的物理量相同的是（）A.时间 B.位移 C.路程 D.平均速度【答案】ABD【解析】【详解】从出发到相遇的过程中，两同学的时间相同，因初末位置相同，则位移相同；路径长度不同，则路程不同；根据可知，平均速度相同。故选ABD。16.以下描述的情景中可能出现的是（）A.物体运动的速度为零，而加速度不为零B.物体运动的加速度（不为0）不变，速度也不变C.物体具有向东的加速度，而其速度却向西D.物体做直线运动，后一阶段的加速度比前一阶段大，但速度却比前一阶段小【答案】ACD【解析】【详解】A．物体运动的速度为零，加速度不为零，例如火箭刚要起飞时刻，故A正确；B．物体运动的加速度（不为0）不变，速度一定会变化，故B错误；C．物体向西做减速度，物体具有向东的加速度，而速度的方向却向西，故C正确；D．物体做直线运动，后一阶段的加速度比前一阶段大，当其加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动，此时后一阶段的速度比前一阶段小，故D正确。故选ACD。17.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，下列判断正确的是（）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3”的速度为【答案】BC【解析】【详解】B．由图可知，，，，，则有故每两个相邻点之间的距离的差是相同，所以小球做匀加速直线运动，故B正确；C．根据解得故C正确；AD．根据匀变速直线运动规律，可知小球在“位置3”的速度等于“位置2”到“位置3”的平均速度，则有小球在“位置1”的速度为故“位置1”不是小球释放的初始位置，故AD错误。故选BC。18.手机中某软件可以调用手机全部的传感器。有一实验小组用带气压计的手机研究电梯运行，实验过程中，手机水平放置，屏幕朝上，以竖直向上为正方向，软件记录下了电梯运行过程中的三组图像，如图所示。由图像可知下列说法正确的是（）A.由h-t图像可知电梯正在下降B.由v-t图像可估算，20~40s内电梯的上升高度小于40mC.由a-t图像可知，电梯减速时一直做匀减速直线运动D.a-t图像中凸起部分的面积约等于v-t图像中速度的最大值【答案】BD【解析】【详解】A．由h-t图像，可知高度随时间在增大，故电梯正在上升，故A错误；B．根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移可知，20s~40s内电梯的上升高度满足故B正确；C．由a-t图像可知，可知电梯减速时加速度大小发生变化，不是做匀减速直线运动，故C错误；D．根据可知a-t图像与横轴围成的面积表示速度变化量，即因电梯从静止开始运动，初速度为零，则有故a-t图像中凸起部分的面积等于v-t图像中速度的最大值，故D正确。故选BD。第Ⅱ卷（非选择题共60分）三、实验题（共18分）19.（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的有。A.打点计时器使用直流电源B.小车应从靠近打点计时器的一端释放C.实验时应先接通电源，后释放小车D.打完点后应先取下纸带，再断开电源（2）某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1、2、3…8，相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离x1、x2、x3…x7，并求出打点2、3、4…7时对应的重锤的速度。①图2为纸带的一部分，则计数点2对应的刻度值为_________cm；打下计数点3时，重锤下落的速度v3=_________m/s（计算结果保留2位小数）②除计数点3外，其余各计数点速度对应坐标点已在图3坐标系中标出，请在图中标出速度v3对应的坐标点，并作出v-t图线______。③根据图3，实验测得的重力加速度g=_________m/s2（计算结果保留2位小数）。（3）某同学用如图甲所示的实验装置来研究自由落体运动的规律并测量当地的重力加速度。保持电磁铁和光电门A的位置不变，改变光电门B的位置，多次做自由落体运动的实验，从竖直杆上的标尺（图中未画出）读出A、B间的距离h，读出小球通过光电门B的时间，已知小球的直径为d，且。①当A、B间的距离h减小时，小球从A运动到B的平均速度________（填“不变”、“减小”或“增大”）。②用实验数据画出的图像如图所示，则当地的重力加速度________（用a、b、d表示）。【答案】（1）BC（2）①.②.③.④.（3）①.减小②.【解析】【小问1详解】A．打点计时器使用交流电源，故A错误；B．为在纸带上打更多的点，则小车应从靠近打点计时器的一端释放，故B正确；C．在使用打点计时器时，为了使打点稳定，实验时应先接通电源，后释放小车，故C正确；D．打完点后应先断开电源，再取下纸带，故D错误。故选BC。【小问2详解】①[1]由图2可知，计数点2对应的刻度值为2.22cm；[2]由图2可知，计数点4对应的刻度值为11.00cm；相邻计数点的时间间隔为根据匀变速直线运动的规律，可知计数点3的速度等于计数点2到计数点4这段时间的平均速度，则有②作出的v-t图线，如图所示③根据图3，可得实验测得的重力加速度【小问3详解】[1]由题知，保持电磁铁和光电门A的位置不变，改变光电门B的位置，当A、B间的距离h减小时，小球通过光电门A的速度不变，通过光电门B的速度变小，根据匀变速直线运动规律有可知小球从A运动到B的平均速度减少；[2]设小球通过光电门A的速度为，小球通过光电门B的速度为，则有根据速度位移公式有变形得由图可得斜率为解得四、计算题（共42分，解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。）20.以v0=20m/s的速度行驶的列车开始下坡，列车在坡路上的运动可视为匀加速直线运动且加速度a=0.2m/s2，经过20s到达坡底。求：（1）列车到达坡底时的速度大小；（2）坡路的长度。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】由匀变速直线运动速度和时间的关系得，列车到达坡底时的速度为：代入数据得【小问2详解】由匀变速直线运动位移和时间的关系得，坡路的长度：代入数据得21.在桌球比赛中，某球以1.4m/s的速率垂直撞击边框后，以1.0m/s的速率反向弹回，球与边框接触的时间∆t=0.08s。（1）甲同学以球的初速度为正方向，计算撞击过程中球的加速度大小，过程如下：请判断甲同学的解答过程是否正确，并说明理由；（2）乙同学以球反向弹回的方向为正方向，计算撞击过程中球的加速度大小；（3）判断甲乙两位同学求得的加速度的方向是否相同，说明理由。【答案】（1）不正确，理由见解析（2）（3）相同，理由见解析【解析】【小问1详解】甲同学的解题过程不正确；因为在以球的初速度为正方向时，末速度的方向为负方向。正确过程应该是负号表示与初速度方向相反，大小为。【小问2详解】撞击过程中球的加速度大小【小问3详解】相同，速度和加速度是矢量，正负号表示方向。（1）结果为负，表示加速度方向与初速度方向相反；（2）结果为正，表示加速度方向与末速度方向相同；所以甲乙两位同学求得的加速度的方向相同。22.汽车在路上出现故障时，应在车后放置警示牌（如图所示），以提醒后面驾车司机减速安全通过。夜间有一小汽车因故障停在一条平直公路上，后面有一货车以20m/s的速度向前驶来，由于夜间大雾，货车司机只能看清前方20m内的物体，并且他的反应时间为0.5s，制动后最大加速度为5m/s2，假设车始终沿直线运动。求：（1）货车从制动到停止所用的最短时间t；（2）为了避免两车相撞，求警示牌到小汽车后方的最小距离x。【答案】（1）4s（2）30m【解析】【小问1详解】货车从刹车到停止所用的最短时间为【小问2详解】货车反应时间内行驶的位移刹车的位移警示牌到小汽车后方最小距离23.在某一长直的公路上，一辆静止的轿车前方200m处有一货车正以10m/s的速度匀速前进，这时轿车从静止出发以2m/s2的加速度追赶，求：（1）轿车出发后追上货车的时间；（2）轿车追上货车前，经过多长时间与货车相距最远；（3）当轿车刚追上货车时，轿车司机立即刹车，使轿车以4m/s2的加速度做匀减速直线运动，分析说明轿车停止前两车可否再次相遇。【答案】（1）（2）（3