衡阳县2023-2024学年高一上学期期中考试
物理
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题：本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．第19届亚洲运动会于2023年9月在中国杭州举行。杭州是中国第三个取得夏季亚运会主办权的城市，图中的“莲花碗”是田径的主赛场，下列关于亚运会田径项目的叙述正确的是（ ）
A．短跑运动员跑和都是指位移
B．在田径比赛中，跑步运动员的比赛成绩为19秒88，则运动员的平均速度约为
C．在田径比赛中，跑步运动员的比赛成绩19秒88是一个时间间隔
D．高水平运动员比赛的平均速度有可能大于其他运动员比赛的平均速度
2．关于教材中的一些图片，下列解读正确的是（ ）
A．甲图中两人看到的雨滴的轨迹是相同的
B．乙图中汽车速度表上的示数指的是瞬时速率
C．丙图中亚里士多德通过斜槽实验间接得到了自由落体运动的规律
D．丁图中路边限速40km/h指的是平均速度
3．小张和小李沿平直公路晨练，他们同时从甲地出发，最后均抵达乙地。若小张一半路程匀速跑、一半路程匀速走，小李一半时间匀速跑、一半时间匀速走，且他们跑和走的速度对应相等，则下列说法正确的是（ ）
A．小张先到达乙地 B．小李先到达乙地
C．小张和小李同时到达乙地 D．无法判断小张和小李谁先到达乙地
4．某同学放学准备乘坐公交车，到达公交站时，看见公交车已经沿平直公路驶离车站，司机听到呼喊后汽车马上以的加速度匀减速刹车，该同学同时以4m/s的速度匀速追赶汽车，汽车开始刹车时速度为8m/s，减速前距离同学12m。则下列说法正确的是（ ）
A．公交车刹车第1s内位移为1m B．公交车从开始刹车5s内位移为15m
C．公交车刹车过程平均速度为4m/s D．该同学追上汽车所需的时间为6s
5．某地在规划建设新的通用航空机场，已知飞机在跑道起飞时可以看做初速度为零的匀变速直线运动，飞机在跑道上的加速时间约为 30s，最小起飞速度为 324km/h，若从经济适用角度来考虑，下列跑道长度比较合适当地实际情况的是（ ）
A．800m B．1000m C．1500m D．2000m
6．小明和小华在楼顶研究自由落体运动，小明由静止释放小球A，1s后小华在同一位置静止释放质量比A大的小球B，在A、B下落的过程中（两球均没落地），两人的观点正确的是（ ）
A．小球A的加速度小于小球B的加速度
B．两球间距离随时间均匀增大
C．以B为参考系，小球A做匀加速直线运动
D．小球A第1秒末速度大于小球B第1秒末的速度
7．如图为A、B两个物体做直线运动的位移—时间图像，则下列说法正确的是（ ）
A．前8s内B的平均速度为5m/s
B．前4s内，A的平均速度小于B的平均速度
C．2s时刻A、B速度方向相同
D．4-8s时间内，B的平均速度小于A的平均速度
8．将甲、乙两个小球（可视为质点）在同一水平面相邻的两个位置先后以相同的初速度竖直向上抛出。若抛出点所在平面高度设为0，两小球的高度h与时间t的图像如图所示。根据图像所给的信息，下列说法正确的是（ ）
A．甲回到抛出点的时刻为 B．乙回到抛出点的时刻为
C．乙距抛出点的最大高度为 D．乙距抛出点最大高度为
9．如图所示，一同学记录了A、B运动的图像，横坐标表示时间，但是纵坐标忘了标记。下列说法正确的是（ ）
A．若纵坐标表示速度，则A、B在时刻相遇
B．若纵坐标表示位置，则A、B在时刻相遇
C．若纵坐标表示速度，则在时间内，A、B的速度变化量相同
D．若纵坐标表示位置，则在时间内，A、B的平均速度相同
10．为推动新农村建设，很多乡村道路上都安装了太阳能路灯，若某路段为直线且任意相邻两路灯的间距均为12 m，某汽车做匀加速直线运动过程中经过第一盏路灯到第二盏路灯所用时间为2 s，经过第二盏路灯到第三盏路灯所用时间为1 s，则下列说法正确的是（ ）
A．该车经过第一盏路灯时的速度为2 m/s
B．该车运动的加速度大小为
C．该车经过第三盏路灯到第四盏路灯用时为0.5 s
D．该车经过第三盏路灯时的速度大小为14 m/s
11．我省交警部门开展的“车让人”活动深入人心，不遵守“车让人”规定的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚。如图所示，以匀速行驶的汽车即将通过路口，司机发现一老人正在过人行横道，此时汽车的车头距离停车线，该车刹车制动可视为匀减速直线运动，加速度的最大值为。则下列说法正确的是（ ）
A．如果司机立即刹车制动（不计反应时间），汽车车头刚好停在停车线的最大距离为
B．如果司机立即以最大加速度刹车制动（不计反应时间），2内汽车前进
C．如果司机在距停车线处开始刹车制动，汽车车头可能刚好停在停车线处
D．如果考虑司机的反应时间，允许司机的最长反应时间为
12．几个水球可以挡住子弹 实验证实：4个水球就足够了!4个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，如图所示，子弹（可视为质点）在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好穿出第4个水球，则以下说法正确的是（ ）
A．子弹在每个水球中速度变化相同
B．由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间
C．由题干信息可以确定子弹在每个水球中运动的时间之比
D．子弹穿出第3个水球的瞬间速度与全程的平均速度相等
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题：本题共5小题，共52分。按题目要求作答。解答题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。
13．(6分)某小组利用如图所示装置研究小车的匀变速直线运动。
（1）实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花打点计时器、导线。除上述器材外，还需要使用的有 （填选项前字母）。
A．交流电源 B．交流电源 C．秒表 D．刻度尺
（2）小组通过实验得到了如图所示的一条纸带（每两个相邻计数点间还有4个点没有画出来），相邻两个计数点间的距离已在图中标出。已知交流电源的频率为，则两相邻计数点之间的时间间隔为 s，在打下C点时小车的速度大小为 （保留三位有效数字），小车运动的加速度大小为 （保留两位有效数字）。
14．(8分)如图是某研究性学习小组自己组装的用光电门来测定当地重力加速度g的实验方案。已知小球直径为d，实验操作中小球每次由静止释放点的位置不变，不计空气阻力。
（1）方案一：保持光电门1的位置不变，上下移动改变光电门2的位置，设两光电门之间的距离为h，小球从光电门1到光电门2所用时间为t，测得多组h、t值，作出图像为一条直线，测得其斜率为k，则重力加速度g= 。
（2）方案二：保持光电门1、2的位置都不变，测得小球通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，小球从光电门1到光电门2所用时间为t，由于铁球直径d较小，可以用小球通过光电门时的平均速度来表示瞬时速度，那么小球通过光电门1时的瞬时速度为v1= ，计算可得当地重力加速度g= （用d、t1、t2、t表示）。
小琪同学为了更精确测得当地重力加速度，研究发现上述测量中的时间t其实是从小球下端到达光电门1至小球下端到达光电门2的时间间隔，他认为更精确计算重力加速度的计算式应为（未化简）
A． B． C． D．
15．(10分) “喷气式汽车”是指用喷气发动机，依靠向后喷出的高速气体的反冲，获得向前的动力的汽车。假设某次道路上测试，“喷气式汽车”从静止开始，向后喷出气体后，汽车获得大小为a1=10 m/s2的加速度向前做匀加速直线运动，10 s后关闭发动机，汽车向前减速滑行2 000 m 后停下，减速过程可看作是匀减速直线运动，求:
（1）“喷气式汽车”整个运动过程所经过的时间；
（2）“喷气式汽车”在第 5 s 末到第 2个 10 s 末间的平均速度大小。
16．(13分)小巴同学在一次观看跳水比赛时，想到了一些问题。他做了如下假设：比赛时，将运动员看作1.6m长的直杆，从最高点向下运动过程中始终保持竖直方向，不转动。运动员在距水面10m的跳台向上跳起，运动员到达最高点时人的最高点离跳台约2.85m，然后自由下落。小巴同学上网查得其空中自由下落过程，重力加速度大小10m/s2，运动员从接触水面到身体全部入水过程视为做减速直线运动，其速度与入水深度关系为，（其中l为运动员的身长，h为入水的长度，v0为入水时的速度）；身体全部入水后做匀减速直线运动，加速度大小为25m/s2，直到停止时触底。请你帮小巴同学计算：
（1）运动员从最高点落至水面时的时间；
（2）运动员身体全部入水时的速度；
（3）运动员从顶点与到达池底的过程中，全程的平均速度是多少？（结果保留两位小数）
17．(15分) 在某高速公路的同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车，轿车司机违反交规，超速行驶，其速度大小为，货车的速度大小为。当轿车在与货车距离为时才发现前方有货车，若此时轿车立即刹车，则轿车要经过才能停下来，两车可视为质点．求：
（1）求轿车刹车后匀减速运动的加速度大小；
（2）若轿车刹车过程中货车仍以匀速行驶，请通过计算分析两车是否会相撞；
（3）若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经收到信号并立即以大小为的加速度加速前进，请通过计算分析两车是否会相撞。
参考答案及解析
1．【答案】C
【解析】短跑运动员跑200m时，不是一条直线，故200m是路程而不是位移，故A错误；在田径比赛中，200m是路程，无法确定位移大小，所以无法求得其平均速度，故B错误；在田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是个时间段，故19秒88是一个时间间隔，故C正确；400m比赛时位移为零，故平均速度为零，不可能大于200m时的平均速度，故D错误。
2．【答案】B
【解析】车内的人看到雨滴是斜向后下方，站台上的人看到的雨滴是竖直下落，故A错误；汽车速度表上的示数只能表示此时速度的大小，即瞬时速率，故B正确；伽利略通过斜槽实验间接得到了自由落体运动的规律，故C错误；路边限速40km/h指的是瞬时速率，故D错误。
3．【答案】B
【解析】设甲乙两地相距2x，匀速走的速度为，匀速跑的速度为，对小张有，对小李有，解得，则，所以小李先到达乙地。故选B。
4．【答案】C
【解析】由匀变速直线运动规律可得，公交车刹车第1s内位移，故A错误；公交车刹车至静止所需要的时间，因此公交车开始刹车4s即停止，则公交车从开始刹车5s内位移，故B错误；公交车刹车过程平均速度，故C正确；由上可知，人追上公交车时的位移，该同学追上汽车所需的时间，故D错误。
5．【答案】C
【解析】由题意可知，飞机的最小起飞速度，已知加速时间为，则加速过程中的加速度，根据，解得，结合考虑到经济适用的实际情况，故比较合适。故选C。
6．【答案】B
【解析】两个小球都做自由落体运动，且自由落体运动的加速度为重力加速度，故二者加速度相等，故A错误；根据，可知两球的位移都越来越大，根据，则可得两球间距离随时间均匀增大，则以B为参考系，小球A与B的位移逐渐增大，故A做匀减速直线运动，故B正确，C错误；根据，可得小球A第1秒末速度等于小球B第1秒末的速度，故D错误。
7．【答案】C
【解析】。前8s内B的位移为零，平均速度为为零，故A错误；前4s内，A的位移等于B的位移，A的平均速度等于B的平均速度，故B错误；2s时刻A、B速度方向均沿轴正方向，方向相同，故C正确；4-8s时间内，B的位移大小为，A的位移大小为，由，4-8s时间内，B的平均速度与A的平均速度的大小相等，故D错误。
8．【答案】D
【解析】设甲回到抛出点的时刻为t3，根据图像的对称性可知，解得，可得甲回到出发点的时刻为，故A错误；甲乙在空中的运动时间相等，故乙回到出发点的时刻，故B错误；根据位移公式可知乙距抛出点最大高度，故C错误，D正确。
9．【答案】BCD
【解析】若纵坐标表示速度，则A、B在时刻速度相等，但不一定相遇；在时刻速度也相等，则在时间内，A、B的速度变化量相同，故A错误，C正确；若纵坐标表示位置，则A、B在时刻相遇，在时间内，A、B的位移相同，平均速度也相同，故BD正确。
10．【答案】AD
【解析】通过第一盏路灯到第二盏路灯中间时刻的瞬时速度，通过第二盏路灯到第三盏路灯中间时刻的瞬时速度，则车的加速度，设该车经过第一盏路灯速度为，根据运动学公式可得，解得，故A正确，B错误；设该车经过第三盏灯的速度为，根据运动学公式可得，解得，设该车从第三盏灯到第四盏灯时间为，根据运动学公式可得，解得，故C错误，D正确。
11．【答案】AC
【解析】汽车以最大加速度刹车，停下时车头离停车线距离最大，由解得汽车停下时划过路程x＝6.4m，车头离停车线最大距离，故A正确；汽车停止所需时间，则2s内汽车前进8m，故B错误；由解得5m/s2，故C正确；汽车以最大加速度刹车，司机反应时间最长，则，故D错误；
12．【答案】CD
【解析】设水球的直径为d，子弹运动的过程为匀减速直线运动，直到末速度为零。我们可以应用逆过程，相当于子弹做初速度为零的匀加速直线运动，因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d、2d、3d、4d，根据知，时间之比为，所以子弹在每个水球中运动的时间不同；由以上的分析可知，子弹依次穿过4个水球的时间之比为；由题干信息不可以确定子弹穿过每个水球的时间，故B错误，C正确；子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，则受力是相同的，所以加速度相同，由可知，运动的时间不同，则速度的变化量不同，故A错误；由以上的分析可知，子弹穿过前3个水球的时间与穿过第4个水球的时间是相等的，由匀变速直线运动的规律可知，子弹穿出第3个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等，故D正确。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。按题目要求作答。解答题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。
13．【答案】（1）BD （2）0.10 0.844 1.7
【解析】（1）电火花打点计时器所接电源应为交流电源，A错误，B正确；由打点计时器计算时间，所以不需要秒表，C错误；为测量电火花打点计时器所打点迹之间的距离，必须使用刻度尺，D项正确。
（2）交流电源的频率为，其周期为，两相邻计数点之间的时间间隔为，由中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得，由公式可得。
14．【答案】（1）2k （2） C
【解析】（1）方案一中，根据整理可得，作出图像为一条直线，测得其斜率为k，则，可得重力加速度。
（2）方案二中，小球通过光电门1时的瞬时速度，通过光电门2时的瞬时速度，可得当地重力加速度。时间t是从小球下端到达光电门1至小球下端到达光电门2的时间间隔，则小球球心从到达光电门1的位置到球心到达光电门2位置所用时间应较为接近，可得精确计算重力加速度的计算式应，故选C。
15．【答案】（1）50s；（2）
【解析】（1）汽车匀加速达到的最大速度
设匀减速运动的时间为，位移
又
代入数据解得
汽车运动的总时间、
（2）汽车第末到第末的位移为，可利用逆向思维计算
汽车匀减速的加速度大小
汽车在第2个内做匀加速直线运动，设该段位移为
则在第末到第2个末间的平均速度大小
。
16．【答案】（1）1.5s；（2）7.5m/s，方向向下；（3）7.1m/s，方向向下
【解析】（1）由
可得运动员从最高点落至水面时的时间。
（2）运动员刚入水时速度
身体全部入水时的速度
方向向下。
（3）运动员从接触水面到身体全部入水过程，由每一小段时间
累加而成，即做图像，利用图像的面积可得时间t，由
整理得
可知图像为一次函数
由图中梯形得面积可求得
身体全部入水后做匀减速直线运动，运动员的位移为
时间为
综上所述全程平均速度为
方向向下。
17．【答案】（1）；（2）两车会相撞；（3）两车不会相撞
【解析】（1）对于轿车刹车过程有
解得刹车过程加速度大小。
（2）设轿车从开始刹车经过辆车速度相等，有
解得
此时轿车行驶的距离
货车行驶的距离
因为
故两车会相撞。
（3）由题意设从开始刹车经过t时间两车速度相等，则有
解得
此时间段内轿车行驶的距离
货车行驶的距离
因为
所以两车不会相撞。
