北京市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试题（含答案）2

北京市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二总分评分一、选择题（每小题3分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）1．请阅读下述文字，完成第1~5题。2023年9月23日至10月8日，亚洲奥林匹克运动会于中国浙江杭州举行，本届亚运会共设40个竞赛项目，各国运动员积极展示自己的风采，为国争光。（1）10月3日晚，在杭州亚运会田径女子4×100接力决赛中，葛曼棋在最后一棒不断加速扩大领先优势，率先撞线，中国队以43秒39夺冠。以上可能涉及的物理量为矢量的是（）A．路程 B．时间 C．速率 D．加速度（2）下列比赛中，可将运动员视为质点的是（）A．如甲图所示，研究羽毛球运动员接球的动作B．如乙图所示，研究马拉松比赛的成绩C．如丙图所示，研究鞍马比赛的姿势D．如丁图所示，研究花样游泳的动作（3）2023年10月5日的清晨7时男子马拉松比赛开始，中国选手何杰到40公里的时候加速，开始独自领跑。最终，他以2小时13分02秒的成绩夺冠，这是中国队亚运史上首枚男子马拉松金牌。以下说法正确的是（）A．2023年10月5日的清晨7时指的是时刻B．何杰到40公里的时候加速，“40公里的时候”指的是时间间隔C．2小时13分02秒指的是时刻D．何杰到40公里的时候加速，40公里指的是位移（4）男子双人10米跳台决赛中，如图所示。当运动员保持该造型向下落时，其中一名运动员俯视水面，看到水面迎面而来，忽略空气阻力。下列说法正确的是（）A．若该运动员以旁边的运动员为参考系，他是静止的B．若该运动员以旁边的运动员为参考系，水面是静止的C．当他俯视水面时，看到水面迎面而来，是以水面为参考系D．以水面为参考系，运动员是静止的（5）在比赛中，三米跳板运动员可以竖直向上弹跳的高度约为1米，最终垂直落入水面。选竖直向上为正方向建立一维坐标系。在此过程中，下面说法正确的是（）A．以起跳点为坐标原点，从起跳点到落水点的位移为3mB．以起跳点为坐标原点，从起跳点到最高点的位移为-1mC．从起跳点到落水点的位移，可能与坐标原点有关D．从起跳点到最高点的位移，一定与坐标原点的选择无关2．在高速公路上经常看到限速标志，如图所示。如果此隧道长约5km，则下列说法正确的是（）A．“80km/h”表示瞬时速度的大小B．“80km/h”表示平均速度的大小C．车辆通过隧道5km表示的是位移D．如果车辆通过的时间大于1163．质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+tA．第1s内的位移是5m B．前2s内的平均速度是6m/sC．加速度是5m/s2 4．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，a表示加速度，则下列能正确表示汽车做减速运动的是（）A． B．C． D．5．嫦娥奔月蕴含着炎黄儿女千年的飞天梦想，随着我国“嫦娥计划”的逐步进展，奔月梦想即将成为现实。某校物理兴趣小组收集了月球表面的许多资料，如①没有空气；②重力加速度约为地球表面的16；③A．氢气球和铅球都处于漂浮状态B．氢气球和铅球都将下落，且同时落地C．氢气球将加速上升，铅球加速下落D．氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到地面6．关于小明所乘汽车在运动过程中，下列现象中不可能出现的是（）A．汽车的加速度等于零，但速度不为零B．汽车的加速度不断减小，但速度不断增大C．汽车的加速度很小，但速度变化很快D．汽车具有向西的加速度，但速度方向向东7．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为d=3.0mm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下匀加速先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门1的时间为Δt1=0.03s，通过光电门2的时间为Δt2=0.01s，遮光板从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为Δt=3.00s，则滑块的加速度约为（）A．0.067m/s2 B．0.67m/s2 C．6.7m/s2 D．67m/s28．伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学发展极为有益的科学方法。这些方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法。在研究自由落体运动时，他让小球沿倾角为θ的光滑斜面滑下，然后改变倾角θ分别进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。对这一过程的分析，下列说法不正确的是（）A．采用图甲的斜面实验，可“冲淡”重力的作用，使时间更容易测量B．伽利略的斜面实验可证明小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动C．伽利略通过实验直接测量了物体自由下落的位移与时间的二次方的关系D．伽利略研究落体运动的思路：问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论9．如图所示，某地广播电视塔对外开放的旅游观光厅坐落在距地面约180m的高处。一游客在观光厅拍照时，手机不慎从手中滑落，做自由落体运动并落到地面（g取10m/sA．手机下落7s的速度大小为70m/sB．手机从下落到落地的平均速度为30m/sC．手机在第5s内通过的位移大小为125mD．手机下落一半高度时的速度为30m/s10．在实验中，利用如图所示纸带上的数据得出各计数点的瞬时速度后，以速度v为纵轴，以时间t为横轴建立直角坐标系。实验中，某同学描出的点如图所示。在直角坐标系上一共描出了10个点。下列思考有道理的是（）①这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的v-t图线不可能为一条直线，应为一条光滑的曲线。②这10个点中虽然有6个点不在一条直线上，但它们在一条直线附近，只有F和B两点离这条直线太远。③该同学认为利用v-t图像的斜率可以得到运动物体的加速度。④在这10个点中，有4个点（A、D、G、I）能画出一条直线，其余6个点都不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车的速度随时间变化的规律。A．①③ B．②③ C．①② D．③④11．一辆汽车行驶在平直的公路上，从t=0时开始制动，汽车在第1s、第2s、第3s内前进的距离如图所示。某同学根据题目所提供的信息，猜想汽车制动后做匀减速直线运动。如果他的猜想是正确的，那么他可进一步推断（）A．汽车的加速度大小是18m/s2B．汽车刚制动时第1s末的速度为8m/sC．汽车由开始制动到静止，运动的距离为21mD．汽车在第1s末、第2s末、第3s末的速度之比为912．如图是某物体沿直线运动的v-t图像，如果图中的v1、v2、v3、v4、t1、t2、t3、t4均已知，在t1~t4时间内，下列说法中正确的是（）A．物体做匀加速直线运动B．物体速度随时间的变化率越来越大C．物体速度越来越小D．可以估算出物体发生的位移13．在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”实验中，如图是利用打点计时器记录某物体运动情况的纸带。F点在E、G两点之间，EG两点间的位移用Δx表示，对应的时间用Δt表示。对于测量F点的瞬时速度，下列说法正确的是（）A．从理论上讲，选取包含F点在内的位移间隔越小，用ΔxΔtB．在实验中，用ΔxΔtC．从实验的角度看，如果选取包含F点在内的位移间隔越小，测量误差就会越小D．从实验的角度看，测量误差与选取包含F点在内的位移间隔大小无关14．一个做匀变速直线运动的物体，某时刻速度大小为10m/s，1s后的速度大小为4m/s。则在这1s内，关于该物体的下列说法正确的是（）A．位移大小可能等于3m B．位移大小可能等于10mC．加速度的大小可能等于4m/s2 D．加速度的大小可能等于10m/s215．一辆小车以一定速度冲上光滑斜面后回到原处，其v-t图像如图所示。以下说法正确的是（）A．小车上升和下降过程的加速度大小为v0B．小车上升和下降过程的位移相同C．上升到最高点时，小车的瞬时速度和加速度都为零D．运动过程中，小车在不同时间内的速度变化率不相同16．有位网友发布了自己乘坐复兴号动车组在行驶过程中超过旁边和谐号动车组的视频，让大家又一次感受到了中国新速度！和谐号动车与复兴号动车相继从同一站点由静止出发，沿同一方向做匀加速直线运动。两车的速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是（）A．和谐号动车和复兴号动车在加速过程中的加速度同为0B．复兴号动车追上和谐号动车前，t=70s时，两车相距最远C．复兴号动车追上和谐号动车前，两车最远相距2450mD．t=140s时，复兴号动车追上和谐号动车二、实验题（21题共10分）17．某实验小组使用如图甲所示的装置进行“探究小车的速度随时间变化规律”的实验。实验使用交流电的频率为50Hz。（1）关于电磁打点计时器的使用，下列说法正确的是____。A．先释放纸带，后接通电源B．计时器使用的是约8V的低压交流电源C．打点前，应使小车停在靠近定滑轮的地方D．在复写纸下方的纸带上能打下点（2）在老师指导下纠正上述错误后，正确打出的一条纸带如图丙所示。O、A、B、C、D、E、F为连续选取的7个计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，则在打E点时小车的瞬时速度大小为m/s。（结果均保留两位有效数字）（3）下图中已标出A、B、C、D对应坐标点，请将E点坐标点标出，并做出v-t图像。由图像可知小车的加速度大小为m/s2，小车在O点的速度大小为m/s。18．一辆汽车以v0=2m/s的初速度沿直线匀加速行驶，加速度a=4m/s2。求：（1）汽车在5s末的速度大小；（2）汽车在5s内的位移大小。19．一辆汽车在平直公路上向西运动，某时刻速度大小为72km/h，突然看到前方小动物立即开始减速，1min后该车的速度减小为0。（1）以向西为正方向建立一维坐标系，求汽车的加速度；（2）以向东为正方向建立一维坐标系，求汽车的加速度；（3）有的同学认为“物体做减速运动时，加速度一定为负值”，说说你的理解。20．全红蝉在杭州亚运会十米跳台项目勇得金牌。已知全红婵从离水面高度为H=10m的平台上跳水，她在空中的运动可以视为自由落体运动，落水后做匀减速直线运动，当速度为零时入水深度为4m。运动过程中可将她视为质点，重力加速度g=10m/s2，求：（1）全红婵在空中运动的时间；（2）全红婵刚落水时的速度大小；（3）定性画出全过程的v-t图像，并计算落水后的加速度。21．假设某高楼阳台上的花盆因受扰动而掉落，掉落过程可看作自由落体运动。有一辆长L1＝8m的货车，在楼下以v0＝9m/s的速度匀速直行要经过阳台的正下方。已知花盆刚开始下落时货车车头距花盆的水平距离为L2＝24m（如图所示，花盆可视为质点，重力加速度g＝10m/s2）阳台距货车的竖直距离为H=45m，请回答以下问题：（1）若司机没有发现花盆掉落，货车保持v0＝9m/s的速度匀速直行，通过计算说明货车是否会被花盆砸到；（2）若司机发现花盆掉落，立即采取措施，司机反应时间Δt＝1s，为了使货车恰好避开花盆，司机可以采取加速或减速的措施（此过程可视为匀变速直线运动），请你选择一种措施来计算货车的加速度。

答案解析部分1．【答案】（1）D（2）B（3）A（4）A（5）D【解析】【解答】（1）ABC、路程、时间、速率均是只有大小没有方向的标量，故ABC错误；

D、加速度是即有大小又有方向的矢量，故D正确。

故答案为：D。

（2）A、研究羽毛球运动员接球的动作时，运动员的形状和大小不能忽略，不能看作质点，故A错误；

B、研究马拉松比赛的成绩时，运动员的形状和大小能忽略，能看作质点，故B正确；

C、研究鞍马比赛的姿势时，运动员的形状和大小不能忽略，不能看作质点，故C错误；

D、研究花样游泳的动作时，运动员的形状和大小不能忽略，不能看作质点，故D错误。

故答案为：B。

（3）A、2023年10月5日的清晨7时是一个时间点，指的是时刻，故A正确；

B、何杰到40公里的时候加速，“40公里的时候”是达到40公里的那一瞬间，指时刻，故B错误；

C、2小时13分02秒是一段时间，指的是时间间隔，故C错误；

D、何杰到40公里的时候加速，40公里指的是运动轨迹长度，是路程，故D错误。

故答案为：A。

（4）A、两运动员运动状态相同，若该运动员以旁边的运动员为参考系，他是静止的，故A正确；

B、旁边的运动员与水面有相对运动，若该运动员以旁边的运动员为参考系，水面是运动的，故B错误；

C、当他俯视水面时，看到水面迎面而来，认为水面是运动的，则是以自身为参考系，故C错误；

D、运动员与水面有相对运动，以水面为参考系，运动员是运动的，故D错误。

故答案为：A。

（5）AB、以起跳点为坐标原点，选竖直向上为正方向，落水点在起跳点下方3m，则从起跳点到落水点的位移为-3m，最高点在起跳点上方1m，则从起跳点到最高点的位移为1m，故AB错误；

C、从起跳点到落水点的位移，是指从起跳点到落水点的有向线段，与坐标原点无关，故C错误；

D、从起跳点到最高点的位移，是指从起跳点到最高点的有向线段，与坐标原点无关，故D正确。

故答案为：D。

【分析】（1）矢量既有大小又有方向，标量只有大小；

（2）当物体的形状和大小对所研究的物理问题的影响可忽略不计时，物体可视为质点；

（3）位移是指由初位置指向末位置的有向线段，路程是物体运动轨迹的长度。

（4）参考系不同，物体的运动情况不同，根据物体与参考系的距离变化情况，判断物体的运动情况；

（5）位移是指由初位置指向末位置的有向线段。2．【答案】A【解析】【解答】AB、限速标志“80km/h”表示瞬时速度的大小，故A正确，B错误；

C、车辆通过隧道5km表示的是路程，故C错误；

D、如果车辆通过的时间等于116v=故车辆通过的时间小于116h，可以视为超速，故D错误。

故答案为：A。3．【答案】D【解析】【解答】C、根据位移公式有x=可知v0=5故C错误；

A、第1s内的位移为x故A错误；

B、前2s内的平均速度等于1s末的瞬时速度，则有v=故B错误；

D、根据加速度定义有a=结合上述解得∆即任意1s内的速度增量都是2m/s，故D正确。

故答案为：D。

【分析】根据匀变速直线运动位移与时间的关系式结合题意分析得出质点的初速度和加速度，再根据匀变速直线运动规律及加速度的定义进行解答。4．【答案】D【解析】【解答】根据加速度定义式a=可知加速度a的方向与Δv的方向相同，当加速度a的方向与汽车的运动方向相反时，汽车做减速运动，此时v2<v1。故ABC错误；D正确。

故答案为：D。

【分析】根据图像确定汽车初末速度的大小关系，明确汽车的运动情况。加速度的方向与速度变化量的方向相同。加速度与速度方向相同，物体做加速运动。加速度与速度方向相反，物体做减速运动。5．【答案】B【解析】【解答】A、氢气球和铅球都受到月球引力，因此不会处于漂浮状态，故A错误；

BCD、月表的重力加速度为地表的1/6，而且没有空气，因而不存在空气阻力，只受重力。氢气球将与铅球一样，以相同的重力加速度作初速为零的匀加速直线运动，所以同时落地，故B正确，CD错误；

故答案为：B。

【分析】确定两球在月球的受力情况，再根据牛顿第二定律确定两物体的加速度情况，继而判断两球的落点情况。6．【答案】C【解析】【解答】A、汽车匀速直线运动时，加速度等于零，但速度不为零，故A可能，不符合题意；

B、汽车做加速度减小的加速运动时，加速度不断减小，但速度不断增大，故B可能，不符合题意；

C、加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度很小，速度变化一定慢，故C不可能，符合题意；

D、汽车向东减速运动时，速度向东，但加速度向西，故D可能，不符合题意。

故答案为：C。

【分析】加速度等速度变化量与发生这段变化所用时间的比值，加速度是描述速度变化快慢的物理量，与速度的大小、方向无直接关系。7．【答案】A【解析】【解答】遮光板通过光电门1的速度为v遮光板通过光电门2的速度为v则滑块的加速度约为a=故答案为：A。

【分析】根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度求滑块经过光电门的瞬时速度，再根据速度与时间的关系求解加速度。8．【答案】C【解析】【解答】A、采用图甲的斜面实验，可“冲淡”重力的作用，使时间更容易测量，故A正确，不符合题意；

B、伽利略的斜面实验可证明小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动，故B正确，不符合题意；

C、伽利略并没有通过实验直接测量了物体自由下落的位移与时间的二次方的关系，而是通过实验结合科学的合理外推获得的，故C错误，符合题意；

D、伽利略研究落体运动的思路：问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论，故D正确，不符合题意。

故答案为：C。

【分析】熟悉掌握伽利略斜面实验的实验原理及操作方法。伽利略的斜面实验可证明小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动，通过实验结合科学的合理外推获得物体自由下落的位移与时间的二次方的关系。9．【答案】B【解析】【解答】A、手机下落过程，根据h=可得下落总时间为t=6则手机下落7s前已落地，故A错误；

B、手机从下落到落地的平均速度v=故B正确；

C、手机在第4s末的速度大小为v手机在第5s内通过的位移大小∆故C错误；

D、根据自由落体运动规律手机下落一半高度时v解得v'=30故D错误。

故答案为：B。

【分析】由于物体自由落体的位移有限，故需现根据自由落体运动规律确定物体落到地面所需的时间。物体落地后速度为零。再根据所求时间与落地时间的关系，结合自由落体运动规律进行解答。10．【答案】B【解析】【解答】①实验中难免存在误差，会出现一些偏离规律的点，此时应舍去偏离较大的点，作一条直线尽量使点迹均匀分布在直线旁边，故①错误；

②由图看出，这10个点中虽然有6个点不在一条直线上，但它们在一条直线附近，只有F和B两点离这条直线太远，故②正确；

③v-t图像的斜率表示加速度，可以得到运动物体的加速度，故③正确；

④虽然有6个点不在一条直线上，但它们在一条直线附近，这条直线能表示小车的速度随时间变化的规律，故④错误。

故答案为：B。

【分析】做图像时，应尽量使点迹均匀分布在直线旁边，偏离较大的点应舍去。v-t图像的斜率表示加速度。v-t图像表示物体的速度随时间变化的规律。11．【答案】B【解析】【解答】A、根据∆x=a可知a=2故A错误；

B、根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知汽车在第1s末速度v故B正确；

C、汽车开始制动的初速度为v根据速度位移关系汽车由开始制动到静止，运动的距离为x=故C错误；

D、汽车在第1s末、第2s末、第3s末的速度之比为v故D错误。

故答案为：B。

【分析】做匀变速直线运动的物体，连续相等时间内通过的位移差相等。根据逐差法确定汽车的加速度，再根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解瞬时速度，再根据匀变速直线运动规律进行分析解答。12．【答案】D【解析】【解答】A、在t1~t4时间内，图像切线斜率不断减小，则加速度不断减小，所以物体做变加速直线运动，故A错误；

B、加速度不断减小，则物体速度随时间的变化率越来越小，故B错误；

C、由图可知物体速度越来越大，故C错误；

D、在t1~t4时间内，v-t图像与坐标轴所围图形面积表示位移，如图所示

通过计算图中三个梯形的面积S1、S2、S3，可以估算物体发生的位移，故D正确。

故答案为：D。

【分析】v-t图像与时间轴所围图形面积表示位移，v-t图像斜率表示物体的加速度。加速度表示速度变化率的大小。13．【答案】A【解析】【解答】AD、根据瞬时速度的定义可知，从理论上讲，选取包含F点在内的位移间隔越小，用∆x∆t计算的结果越接近于F点的瞬时速度，故A正确，D错误；

B、在实验中，无法确定用∆x∆t计算出来的F点的瞬时速度与实际速度的大小关系，故B错误；

C、测量误差是不可避免的，但是在测量过程中可以通过选用准确度较高的测量仪器，改进实验方法，熟练实验技能等减小测量误差。从实验的角度看，如果选取包含F点在内的位移间隔稍大，对测量过程中操作、读数等来说都较方便准确，故C错误。

故答案为：A。14．【答案】A【解析】【解答】AB、规定初速度的方向为正方向，若1s后速度与初速度方向相反，则位移x若1s后速度与初速度方向相同，则位移x故A正确，B错误；

CD、规定初速度的方向为正方向，若1s后速度与初速度方向相反，则加速度a若1s后速度与初速度方向相同，则加速度a故CD错误。

故答案为：A。

【分析】由于初末速度的方向未知，故需假设初末速度方向相同或相反，再根据位移与平均速度的关系及加速度的定义进行解答。15．【答案】A【解析】【解答】A、v-t图像斜率表示加速度，由图可知小车上升和下降过程的加速度大小为v0t2-t1，方向相同，故A正确；

B、小车上升和下降过程位移大小相同，但方向相反，故B错误；

C、上升到最高点时，有沿斜面向下的加速度，故C错误；16．【答案】C【解析】【解答】A、和谐号动车在加速过程中的加速度为a复兴号动车在加速过程中的加速度为a故A错误；

BD、由图可知，0∼140s时间内，和谐号动车速度大于复兴号动车速度，两车距离逐渐增大，t>140s时，和谐号动车速度小于复兴号动车速度，两车距离先减小后增大，故复兴号动车追上和谐号动车前，t=140s时，两车相距最远，故BD错误；

C、v-t图象与时间轴围成的面积表示位移，复兴号动车追上和谐号动车前，两车速度相等时，两车相距最远，为x=故C正确。

故答案为：C。

【分析】v-t图象的斜率表示加速度，v-t图象与时间轴围成的面积表示位移。两车图像与时间轴所围面积的差值表示两车的距离，两车速度相等时，两车相距最远。17．【答案】（1）B；D（2）1.1（3）；2.0；0.1【解析】【解答】（1）A、打点计时器使用时，为充分利用纸带，应先接通电源，再释放小车，故A错误；

B、电磁打点计时器使用约8V交流电源，故B正确；

C、打点前，应使小车停在靠近计时器的地方，以尽量的多打数据点，故C错误；

D、根据电磁打点计时器原理，在复写纸下方的纸带上能打下点，故D正确。

故答案为：BD。

（2）相邻两计数点间还有4个点未画出，则相邻计数点时间间隔为T=5×根据匀变速直线运动的推论可得v（3）作图如下

根据图像可得a=0时刻打下O点，根据图像可得车在O点的速度大小为0.1m/s。

【分析】熟悉掌握打点计时器的操作方法及注意事项，根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度求计数点的瞬时速度。v-t图像的斜率表示加速度。18．【答案】（1）解：根据匀变速直线运动速度时间关系，可知汽车在5s末的速度大小为v=（2）解：根据匀变速直线运动位移时间关系，可知汽车在5s内的位移大小x=【解析】【分析】（1）根据匀变速直线运动速度与时间的关系进行求解；

（2）根据匀变速直线运动位移与时间的关系进行解答即可。19．【答案】（1）解：以向西为正方向建立一维坐标，