北京市首都师范大学附属密云中学2022-2023学年高一上学期10月阶段性练习物理试题

首师附密云中学2022-2023 第一学期阶段练习高一物理 2022.10.8 一、单选题（每小题3 分，共 45 分，各小题的四个选项中只有一个选项是最符合题意的） 1. 物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，叫作机械运动。为了研究机械 运动引入了质点、参考系、时刻、时间间隔、位移、速度、加速度等物理概念，下列物理量都属于矢量的 是（ ） A. 速度、路程 B. 位移、时间 C. 位移、速度 D. 加速度、速率 【答案】C 【解析】 【详解】速度、位移和加速度都是矢量；而路程、时间和速率都是标量。 故选C。 2. 物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，叫作机械运动。为了研究机械 运动引入了质点、参考系、时刻、时间间隔、位移、速度、加速度等物理概念，在9 月30 日进行的田径运 动会中，下列几种关于比赛项目中的论述正确的是（ ） A. 在跳远比赛中，甲同学跳远成绩为5.15m，其中5.15m 为路程 B. 200 米竞赛中，乙同学未蹲式起跑犯规，裁判的判罚中乙同学可视为质点 C. 800 米竞赛中，丙同学以1 分40 秒夺冠，丙同学的平均速度为8m/s D. 100 米竞赛中，丁同学13.58s 时冲过终点线，这里13.58s 为时刻 【答案】D 【解析】 【详解】A．5.15m 为位移，路程为通过空中圆弧轨迹的长度，大于5.15m，故A 错误； B．裁判的判罚中乙同学时不可视为质点，因为该同学的肢体动作对判罚都是有决定性的作用的，不可忽 略，故B 错误； C．8m/s 为丙同学的平均速率而非速度，速度是位移和时间的比值关系，在800m 竞赛中要根据起点和终 点及时间来判定，故C 错误； D．丁同学13.58s 时冲过终点线，13.58s 即为冲过终点线的时刻，故D 正确。 故选D。 3. 物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，叫作机械运动。为了研究机械 运动引入了质点、参考系、时刻、时间间隔、位移、速度、加速度等物理概念，顾客甲站立在沿竖直方向 运行电梯中，看到商场内一名静坐在椅子上的收银员正在向上移动。则下列判断中正确的是（ ） A. 电梯正在向上运行 B. 顾客甲选择的参考系是收银员的坐椅 C. 收银员看到电梯正在向上运行 D. 顾客甲选择的参考系是站在他身边的同伴 【答案】D 【解析】 【详解】A．商场内静坐在椅子上的收银员相对于地面是静止的，顾客甲看到商场内一名静坐在椅子上的 收银员正在向上移动，则顾客甲相对于地面向下运动，由于顾客甲站立在沿竖直方向运行电梯中，则顾客 甲相对于电梯是静止的，所以电梯相对于地面是向下运动，故A 错误； BD．顾客甲相对于地面向下运动，他看到收银员正在向上移动，选择的参考系是电梯或站在他身边的同伴， 不能是收银员，故B 错误，D 正确； C．收银员相对于地面是静止的，电梯相对于地面向下运动，若收银员以地面为参考系，则看到电梯向下 运动，故C 错误。 故选D。 4. 物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，叫作机械运动。为了研究机械 运动引入了质点、参考系、时刻、时间间隔、位移、速度、加速度等物理概念，下列关于速度的说法正确 的是（ ） A. 速度是描述物体的位置变化快慢的物理量 B. 速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量 C. 时间趋于无穷小时的平均速度就是瞬时速度 D. 和 ，其大小关系为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．速度是描述物体运动变化快慢即位置变化快慢的物理量，故A 正确； B．速度是描述物体运动位移和时间关系的物理量，故B 错误； C．现在的测量仪器不能在一瞬间测出瞬时速度，只能在很短的一段时间测出平均速度，当时间无穷小时 平均速度就是瞬时速度，故C 正确； D．速度是矢量，正负号表示运动方向，绝对值表示大小，故D 错误。 故选AC。 5. 物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，叫作机械运动。为了研究机械 运动引入了质点、参考系、时刻、时间间隔、位移、速度、加速度等物理概念，下列描述运动中，可能存 在的是（ ） ①速度很大，但加速度很小；②速度方向为正，加速度方向为负；③速度变化的方向为正，加速度方向为 负；④速度变化越来越快，加速度越来越小 A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④ 【答案】A 【解析】 【详解】加速度表示的是速度变化的快慢，速度变化越来越快，加速度越来越大。根据加速度等于速度变 化量与时间的比值可知，速度很大的物体，若速度变化量很小，时间很长，则加速度很小；加速度的方向 与速度变化的方向相同，当物体减速时，加速度与速度方向相反。故速度方向为正时，加速度方向为负。 综上所述可知，①②可能存在，③④不可能存在。故A 正确，BCD 错误。 故选A。 【点睛】了解加速度的定义，知道速度变化率和速度变化量的区别。 6. 图像法是研究物理问题的重要方法。可以通过一维坐标轴、二维坐标系、矢量示意图等图像手段分析、 反应物体的机械运动。下列图像中，表示物体做匀变速直线运动的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．匀变速直线运动的加速度不变，A 错误； B．根据匀变速直线运动位移时间公式有 结合数学知识得图形应是抛物线，B 错误； C．根据匀变速直线运动速度时间公式有 可得C 正确； D．图形为匀速运动，D 错误。 故选C。 7. 图像法是研究物理问题的重要方法，可以通过一维坐标轴、二维坐标系、矢量示意图等图像手段分析、 反应物体的机械运动。三个物体A、B、C 沿同一条直线运动的 图像如图，下列说法中正确的是（ ） A. A 物体做加速直线运动 B. B 物体做匀加速直线运动 C. C 物体走过的路程最长 D. 三个物体在0 至t0时间内的平均速度相同 【答案】D 【解析】 【详解】AB．位移－时间图像的斜率表示速度，所以从图像可以判断出A 物体做速度逐渐减小的直线运动， B 物体做匀速直线运动，故AB 错误； CD．从图像可知看出三个物体均做直线运动且它们的初末位置相同，所以它们的位移相同，路程相同，根 据平均速度公式 ，可知三个物体在0 至 时间内的平均速度相同，故C 错误，D 正确。 故选D 。 8. 图像法是研究物理问题的重要方法。可以通过一维坐标轴、二维坐标系、矢量示意图等图像手段分析、 反应物体的机械运动。如图在研究汽车速度变化时所画出的示意图，汽车原来的速度是v1，经过一小段时 间Δt 之后，速度变为v2，为了在图中表示，我们以原来的速度v1的箭头端为起点，以后来的速度v2的箭头 端为终点，作出一个新的有向线段，它就表示速度的变化量Δv。则下列说法中正确的是（ ） A. 甲为加速运动，其ɑ 与Δv 方向相同，乙为减速运动，其ɑ 与Δv 方向相反 B. 无论汽车做加速或减速运动，加速度和速度变化量的方向一直相同 C. 速度越大的汽车，在加速或减速运动时，需要的加速度越大 D. 加速度反应速度的变化，加速度越大则汽车的速度变化越大 【答案】B 【解析】 【详解】B．根据 ，无论汽车做加速或减速运动，加速度和速度变化量的 方向一直相同，B 正确； A．因为加速度的方向与速度变化量的方向相同，所以甲车的加速度方向与初速度方向相同，甲车做加速 运动；乙车的加速度方向与初速度方向相反，乙车做减速运动，A 错误； C．加速度与速度无关，C 错误； D．加速度反应速度变化的快慢，加速度越大则汽车的速度变化越快，D 错误。 故选B。 9. 图像法是研究物理问题的重要方法。可以通过一维坐标轴、二维坐标系、矢量示意图等图像手段分析、 反应物体的机械运动。甲、乙两物体同时同地沿同一方向做直线运动的图像如图所示，则（ ） A. 经2s 后乙开始返回 B. 在2s 末的时刻甲、乙再次相遇 C. 在6s 内，乙发生的位移为24m D. 甲、乙在第4s 末也会相遇 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，经2s 后乙继续向正方向做匀减速直线运动，不是开始返回，故A 错误； B．根据速度时间图像与时间轴围成的面积，可知经2s 甲的位移为 乙的位移为 即两物体的位移相等，因甲、乙两物体同时同地沿同一方向做直线运动，故在2s 末的时刻甲、乙再次相遇， 故B 正确； C．根据速度时间图像与时间轴围成的面积，可知在6s 内乙发生的位移为 故C 错误； D．根据速度时间图像与时间轴围成的面积，可知经4s 甲的位移为 乙的位移为 即两物体的位移不相等，甲、乙在第4s 末不会相遇，故D 错误。 故选B。 10. 足球以向右20m/s 的速度垂直于墙面撞击，然后以15m/s 的速度反向弹回，若球与墙面的接触时间为 0.2s，则足球的加速度大小和方向为（ ） A. 175m/s2，向左 B. 175m/s2，向右 C. 25m/s2 ，向左 D. 25m/s2，向右 【答案】A 【解析】 【详解】设向左为正方向，则加速度 方向向左。 故选A。 11. 一做匀加速直线运动的物体：设全程的平均速度为 ，运动中间时刻的速度为 ，经过全程一半时的 速度为 ，则正确的关系是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由匀变速直线运动的规律可知，在某段位移的时间中点的瞬时速度等于内的平均速度，故 设物体初速度为v0，总位移为s，全程时间为t，加速度为a，则在全程一半位移处有 运动至中间时刻时有 全程则有 整理可得 即 由于是加速运动，所以可知该等式大于零，故 综上可得 故ABD 错误，C 正确。 故选C。 【点睛】比较中间时刻的速度和中间路程的速度可以借用图像进行分析，会更不容易出错。 12. 质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为： ，（各物理量均采用国际单位制单位），则关 于该质点的说法，错误的是（ ） A. 第1s 内的位移是6m B. 前2s 内的平均速度是7m/s C. 任意相邻的1s 内位移差都是1m D. 任意1s 内的速度增量都是2m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．第1s 内的位移是 A 正确，不符合题意； B．前2s 内的平均速度是 B 正确，不符合题意； C．根据 解得 任意相邻的1s 内位移差 C 错误，符合题意； D．任意1s 内的速度增量 D 正确，不符合题意。 故选C。 13. 图中甲、乙、丙是中学物理课本必修1 中推导匀变速直线运动的位移公式所用的速度图像，下列说法正 确的是（ ） A. 推导中把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加， 这里采用了微元法 B. 甲图用矩形面积的和表示位移大小比丙图用梯形面积表示位移大小更接近真实值 C. 这种用面积表示位移的方法只适用于匀变速直线运动 D. 若丙图中纵坐标表示运动的加速度，则梯形面积表示加速度的变化量 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．这里推导位移公式采用了微元法，A 正确； B．位移等于图线与时间轴所围的面积大小，可知，丙图用梯形面积表示位移大小比甲图用矩形面积的和 更接近真实值，B 错误； C．这种用面积表示位移的方法只适用于任何直线运动，C 错误； D、若丙图中纵坐标表示运动的加速度，则由 知，梯形面积表示速度的变化量，D 错误。 故选A。 14. 学习物理知识能让我们解决很多生活中遇到的问题，请同学们依据所学物理知识解决下列生活中遇到 的问题，假设某机场跑道长度约为 ，某飞机在跑道上起飞，其过程可视为匀加速直线运动。此飞机 能获得的最大加速度为 ，离开跑道时速度要达到 才能安全起飞。若要保证此飞机安全起飞 则初速度约为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据匀变速直线运动的速度位移公式 代入数据解得 故选B 。 15. 酒后驾驶会导致许多安全隐患。酒后驾驶员的反应时间变长，“反应时间”是指驾驶员从发现情况到 采取制动的时间，表中“反应距离”是指“反应时间”内汽车行驶的距离；“制动距离”是指驾驶员从发 现情况到汽车停止行驶的距离。假设汽车以不同速度行驶时制动的加速度大小都相同。分析表中数据可知， 下列选项中错误的是（ ） 反应距离/m 制动距离/m 速度/（m·s-1） 正常 酒后 正常 酒后 15 7.5 15.0 22.5 30.0 A. 若汽车的初速度增加一倍，制动距离也增大一倍 B. 驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s C. 驾驶员采取制动措施后汽车刹车的加速度大小为7.5m/s2 D. 若汽车以25m/s 的速度行驶时发现前方60m 处有险情，酒后驾驶不能安全停车 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题意可知，制动距离 可知，若汽车的初速度增加一倍，制动距离增大不是一倍，故A 错误； B．驾驶员采取制动措施时，有一定的反应时间。若是正常情况下， 由 可得 若是酒后则由 可得 所以驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s，故B 正确； C．制动距离减去思考距离才是汽车制动过程中的发生的位移 由 可得 故C 正确； D．当酒后 的速度行驶时 反应距离 减速行驶的距离 制动距离为 不能安全停车．故D 正确。 本题选择错误的，故选A。 二、 实验题（共18 分） 16. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中。 （1）按照实验进行的先后顺序，将下述步骤地代号填在横线___________上。 A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面 B．把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路 C．换上新的纸带，再重做两次 D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面 E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动 F．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码 G．断开电源，取出纸带 （2）在下列仪器和器材中，还需要使用的有___________和___________填选项前的字母。 A．电压合适的交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平含砝码 （3）描绘图象前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度 表示各计数点的瞬时速度，为了 计算打下点时小车的瞬时速度，甲同学用 计算，乙同学用 计算，得到不同的计算结果， 从理论上讲，___________选填“甲”或“乙”同学的计算结果更接近 的真实值。 （4）某组同学根据数据进行秒点连线获取如图所示图像。观察图象，可以判断小车做匀变速直线运动， 其依据是___________；图象斜率的物理意义是___________。 （5）该实验小组所得纸带上打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有3 个点，图中未画出） ， ， ， ， ， 。则小车的加 速度 ___________ ，打点计时器在打 点时小车的速度 ___________ （结果均保留两位 有效数字） 【答案】 ①. DBAFEGC ②. A ③. C ④. 甲 ⑤. 小车的速度随时间均匀变化或速度时间图像为一条倾 斜的直线 ⑥. 加速度 ⑦. 1.3 ⑧. 0.50 【解析】 【详解】（1）[1] “探究小车速度随时间变化的规律”的实验步骤为：把长木板平放在实验桌上，把打点 计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路，把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面，把一条细 线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码，使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开 小车，让小车运动，断开电源，取出纸带，换上新的纸带，再重做两次。故顺序为DBAFEGC。 （2）[2] [3]该实验使用的是交流电，还需要测量两点之间的间距，故还需要AC。 （3）[4]某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度。根据平均速度的定义可知，时间越小， 对应的位移也就越小，平均速度就越接近瞬时速度，故选甲。 （4）[5] [6]根据v=v0+at 可知，匀变速直线运动的速度-时间图像是一条倾斜的直线。斜率表示加速度。 （5）[7][8]由题意可知两点间时间间隔为 T=0.08s 根据 可得 B 点时小车的速度为 【点睛】熟悉实验步骤，计算时注意单位换算，两点间的时间间隔。 三、计算题（共37 分）要求：写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题， 答案必须明确写出数值和单位。 17. 汽车由静止开始做匀加速直线运动，经10s 速度达到 ，求： （1）汽车加速度的 大小； （2）10s 内汽车通过的位移大小。 【答案】（1） ；（2）100m 【解析】 【详解】（1）根据匀变速直线运动的速度与时间关系可得汽车加速度的大小为 （2）根据匀变速直线运动的位移与时间关系可得10s 内汽车通过的位移大小为 18. 在平直路面上以 速度匀速行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动，加速度的大小为 ，求 刹车后： （1）2s 末汽车的速度； （2）汽车在2s 内走过的位移； （3）汽车在4.5s 内走过的位移。 【答案】（1）8m/s；（2）24 m；（3）32m 【解析】 【详解】（1）2s 末汽车的速度 （2）汽车在2s 内走过的位移 （3）根据 可得刹车时间 汽车在4.5s 内走过的位移即为车在4s 内走过的位移 19. 一个物体做匀变速直线运动，初速度为v0，加速度为a，运动时间为t，末速度为v，位移为x．请完成 下列问题． (1)根据加速度的定义式，推导匀变速直线运动的v-t 关系：v=v0+at (2)根据匀变速直线运动的v-t 关系以及x-t 关系，推导匀变速运动速度-位移关系式：v2-v02=2ax (3)物体在一段时间内的平均速度 定义为： = ，其中，t 为运动的总时间，x 为这段时间内的总位移． 若v1表示匀变速直线运动中点时刻（即 ）的瞬时速度．请证明，物体做匀变速直线运动时：v1= = 【答案】（1）见解析（2）见解析（3）见解析 【解析】 【详解】(1)由加速度定义式a= ，速度变化量 =v-v0， =t 得 a= 整理得 v=v0+at (2)由速度公式v=v0+at，位移公式x=v0t+ at2 两式消去时间整理得 v2-v02=2ax (3)由速度公式 = = 所以 =v1，因为v=v0+at， 所以v1-v0= at， v-v1= at 所以 2v1=v+v0 整理得 v1= = 20. ETC 是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图，汽车以15 m/s 的速度行驶，如果过人工收费通道， 需要在收费站中心线处减速至0，经过20 s 缴费后，再加速至15 m/s 行驶；如果过ETC 通道，需要在中心 线前方10 m 处减速至5 m/s，匀速到达中心线后，再加速至 15 m/s 行驶。设汽车加速和减速的加速度大小 均为1 m/s2，求： （1）汽车进入人工收费通道，减速到0 所用的时间； （2）汽车过人工收费通道，从收费前减速开始，