无锡市第一中学2023-2024学年度第一学期高一质量检测
物理
特别说明：
（1）本试卷所有答案务必填写在答题卡上，否则答题无效；
（2）选择题均为单选题；
（3）计算题在解答时请写出必要的分析过程，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
1. 研究物体的运动时，在一定条件下可以将物体视为质点，以下比赛项目中，可将运动员视为质点的是（ ）
A. 蹦床技巧
B. 跳水
C. 自行车4千米追逐赛
D. 花样游泳
【答案】C
【解析】
【详解】A．蹦床比赛中运动员的动作是不能忽略的，不能看作质点，故A错误；
B．跳水比赛中运动员的动作是不能忽略的，不能看作质点，故B错误；
C．自行车比赛中运动员相对于比赛的长度来说其大小和形状可以忽略，所以可以看作质点，故C正确；
D．花样游泳比赛中运动员的动作是不能忽略的，不能看作质点，故D错误。
故选C。
2. 以下说法中正确的是（ ）
A. 甲、乙发生位移分别为、，则甲的位移大
B. 在直线运动中，位移的大小等于路程
C. 平均速度、速度变化量、重力、加速度都是矢量
D. 汽车的加速度为，表明汽车在做减速运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．甲、乙发生位移分别为，位移的大小分别是5m和10m，则乙的位移大，故A错误；
B．在单向直线运动中，位移的大小等于路程，若往返运动则不相等，故B错误；
C．平均速度、速度变化量、加速度和重力既有大小又有方向，都是矢量，C 正确；
D．汽车的加速度为，加速度中的正、负号表示加速度方向，若汽车运动方向与加速度方向相同，汽车做加速运动，反之汽车做减速运动，D错误。
故选C。
3. 为了打击高速上的超速现象，高速上有区间测速和定点测速两种方式。假若某路段长度30km，某轿车通过该路段用时20min，该路段区间测速限速80km/h，该路段某处定点测速限速100km/h，则（ ）
A. 在区间测速路段未超速，在定点测速处未超速
B. 在区间测速路段超速，在定点测速处未超速
C. 在区间测速路段超速，在定点测速处不一定超速
D. 若定点测速时超速，则区间测速时一定也超速
【答案】C
【解析】
【详解】区间测速路段长度为s=30km，监测发现某轿车经过这一路段用时，故该轿车的平均速率为
因为
所以在区间测速路段超速，但是在定点测速处不一定超速，故C正确，ABD错误。
故选C。
4. 以20m/s速度行驶的汽车，制动后以5 m/s2的加速度做匀减速运动．则汽车在制动后的5s内的位移是（ ）
A. 45 m B. 37.5 m C. 50 m D. 40 m
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】设汽车从刹车到停止运动的时间，则得
可知，刹车4s汽车停止运动，故汽车在制动后的5s内的位移实际等于4s内的位移，为
故D正确，ABC错误。
故选D。
【点睛】对于汽车刹车问题，是没有往复的匀减速运动类型，往往要先判断后计算，不能直接死代公式，容易使解题结果不合理。
5. 从高处释放一石子A，后在同一地点再释放另一石子B（空气阻力不计），则下列说法错误的是（ ）
A. 两石子均在下落过程中，A相对B做匀速直线运动
B. 两石子均下落过程中，两者距离保持不变
C. 两石子均在下落过程中，两者的加速度均保持不变
D. 两石子均在下落过程中，两者的速度差保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】AD．若两石子均在下落过程中，则在时间后再经过任意时间末两石子的速度分别为
，
则有
可知，两者的速度差保持不变，则A相对B做匀速直线运动，故AD正确，不符合题意；
B．由于A的速度始终比B的速度大，因此两者之间的距离逐渐增大，故B错误，符合题意；
C．两石子均作自由落体运动，加速度均为重力加速度，故C正确，不符合题意。
故选B。
6. 某质点做匀变速直线运动，第3秒内的位移是，第7秒内的位移是，则下列说法中错误的是（ ）
A. 质点运动的加速度是 B. 质点运动的加速度是
C. 质点的初速度是 D. 质点在4.5秒末的瞬时速度是
【答案】A
【解析】
【详解】AB．根据匀变速直线运动某段位移的平均速度等于该段位移所用时间中间时刻的瞬时速度，可得第2.5s末的速度
第6.5s末的速度为
根据加速度的定义式可得
故A错误，符合题意，B正确，不符合题意；
C．根据位移与时间关系可得
式中
，，
解得
故C正确，不符合题意；
D．根据速度与时间的关系可得末的瞬时速度
故D正确不符合题意。
故选A。
7. 物体甲的图象和物体乙的图象分别如下图所示，则这两个物体的运动情况是（ ）
A. 甲在整个时间内有来回运动，它通过的总位移为零
B. 甲在整个时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为
C. 乙在整个时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为
D. 乙在整个时间内有来回运动，它通过的总位移为零
【答案】D
【解析】
【详解】AB．位移时间图像的斜率表示速度，斜率为正表示速度为正，斜率为负表示速度为负，根据甲图可知，物体甲做的是匀速直线运动，在整个时间内都在向着同一个方向做匀速直线运动，位移大小为末位置纵坐标与初位置纵坐标之差，可得其位移大小为4m，故AB错误；
CD．速度时间图像，时间轴上方表示速度为正方向，时间轴下方表示速度为负方向，图线与时间轴围成的面积表示位移，时间轴上方表示位移为正，时间轴下方表示位移为负，图线的斜率表示加速度，斜率为正表示加速度为正方向，斜率为负表示加速度为负方向，根据乙图可知，内加速度方向为正方向，物体乙速度方向为负方向，可知物体乙在内做匀减速直线运动，在时速度减为零，之后速度方向发生改变，在时间内做匀加速直线运动，根据对称性可知，内的位移大小与内的位移大小相同，但方向相反，总位移为零，由此可知乙在整个时间内有来回运动，它通过的总位移为零，故C错误，D正确。
故选D。
8. 如图所示，光滑斜面上的四段距离相等，质点从O点由静止开始下滑，做匀加速直线运动，先后通过a、b、c、d，下列说法正确的是（ ）
A. 质点由O到达各点的时间之比
B. 质点通过各点的速率之比
C. 质点通过各点的速率之比
D. 在斜面上运动的平均速度等于
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据
解得
oa、ob、oc、od的距离之比为1：2：3：4，所以质点由O到达各点的时间之比为，A错误；
BC．根据
解得
oa、ob、oc、od的距离之比为1：2：3：4，所以质点通过各点的速率之比，BC错误；
D．初速度为0的匀加速直线运动中，在相等时间内通过的位移之比为1：3，可知a点是Od的中间时刻，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有
D正确。
故选D。
9. 如图所示，A、B为两固定的光电门，在光电门A正上方的O处有一边长为的正方形铁片自由落下，铁片下落的过程中底边始终水平，已知铁片通过A、B光电门的时间分别为，若将铁片通过光电门的平均速度视为瞬时速度，忽略空气阻力的影响，．下列说法错误的是（ ）
A. 铁片通过光电门B的瞬时速度为
B. 铁片从光电门A到B所需的时间
C. O点到光电门A的距离为
D. 光电门A、B之间的距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A．铁片通过光电门B的瞬时速度为
故A正确；
B．铁片通过光电门A的瞬时速度为
铁片从光电门A到B所需的时间
故B正确；
C．O点到光电门A的距离为
故C正确；
D．光电门A、B之间的距离为
故D错误。
故选D。
10. 有人提出“加速度的变化率”的概念，基于你的理解，下列说法正确的是（ ）
A. 内，“加速度的变化率”为
B. 内物体的速度变化量为
C. 若该物体从静止开始运动，内的平均速度大于
D. 内物体的速度越来越小
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据速度的变化率即为速度的变化量与所用时间的比值，其方向与速度变化量的方向相同，则可类比得到加速度的变化率即为加速度的变化量与所用时间的比值，其方向与加速度变化量的方向相同，而速度变化率体现在速度时间图像上为图像的斜率，由此可知加速度变化率体现在加速度时间图像上也应为图像的斜率，则根据图像可知，在内，“加速度的变化率”为，故A错误；
B．加速度时间图像与时间轴围成的面积表示速度的变化量，根据图像可得内物体的速度变化量为
故B错误；
C．若物体做初速度为零的匀加速直线运动，根据以上分析可知，2s末的速度为，而其速度时间图像为过原点的一条倾斜直线，若物体做加速度逐渐减小的加速度运动，则其图像为曲线，且在匀变速直线运动的图像之上，其在2s内与时间轴围成的面积大于做匀变速直线运动物体速度时间图像与时间轴围成的面积，而面积表示位移，则可得初速度为0的匀变速直线运动在2s内的平均速度为
因此可知若该物体从静止开始运动，内的平均速度大于，故C正确；
D．若物体的加速度方向与初速度方向相同，则物体做加速度逐渐减小的加速运动，速度越来越大；若物体加速度方向与初速度方向相反，且在2s内速度方向不发生改变，则物体做加速度减小的减速运动，物体的速度将越来越小；若物体初始时加速度方向与速度方向相反，但在2s内速度的方向发生改变，则物体先做加速度减小的减速运动，后做加速度减小的加速运动，故D错误。
故选C。
11. 一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a—t图象如图所示．下列v—t图象中，可能正确描述此物体运动的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由a—t图象知，0～0.5T时间内的加速度与T～2T时间内的加速度大小相等，方向相反，而对应时间内的v-t图象的斜率的绝对值相等，正负不同，可得D正确，ABC错误
12. 某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图甲所示。
（1）以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请填写其中的空白部分：
①实验操作：器材安装完毕，__________，再释放纸带，让重锤自由落下，待纸带全部通过打点计时器后，关闭电源．
②取下纸带，取其中一段清晰点，每隔一个点标出计数点如图乙所示，测出相邻计数点间的距离分别为，已知实验所用交流电的频率为，打点计时器的打点间隔__________s，则重锤运动的加速度的代数表达式为__________（含和T的代数表达式），代入数据，得加速度_________（结果保留3位有效数字）。
③打点计时器打下C点时纸带的速度________（结果保留3位有效数字）。
（2）如果实验时交变电压频率稍有波动，从变成，而做实验的同学并不知道，仍按进行数据处理，那么③中算得的与实际值相比__________。（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）
【答案】12. ①. 先接通电源 ②. 0.02 ③. ④. 9.59 ⑤. 1.61
13. 偏小
【解析】
【小问1详解】
①[1]实验中为了节约纸带同时获取更多的数据点，应先接通电源再释放纸带；
②[2]根据频率与周期之间的关系，可得打点周期为
[3]根据逐差相等公式
可得加速度
[4]利用加速度的数学表达式，代入数据可解得
[5]匀变速直线运动某段位移平均速度等于该段位移所用时间中间时刻的瞬时速度，由此可得
【小问2详解】
若电源的频率从变成，而做实验的同学并不知道，仍按进行数据处理，则实际周期小于0.02s，实验时所用时间大于实际时间，因此③中算得的与实际值相比将偏小。
13. 汽车在路上出现故障而停车时，应在车后放置三角警示牌（如图所示），以提醒后面驾车司机，减速安全通过。在夜间，有一货车因故障停车，后面有一小轿车以的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方的物体，并且他的反应时间为，小轿车制动后最大加速度为，求：
（1）小轿车从刹车到停止所用的最短时间；
（2）三角警示牌至少要放在车后多远处，才能有效避免两车相撞。
【答案】（1）6s；（2）65m
【解析】
【详解】（1）根据速度时间关系有
其中
解得
（2）小轿车从刹车前的反应到刹车后的停止，在最大加速度的情况下，通过的总位移为
解得
而由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方的物体，为了不发生事故，则三角警示牌至少要放在车后的距离为
如此才能有效避免两车相撞。
14. 甲、乙两辆车初始时相距，甲车在后，乙车在前，在同一条车道上做匀变速直线运动，它们的速度时间图象如图所示，关于两辆车不会相撞，试分析判断以下解答是否有误，若有误，请给出正确的解答。
解答：甲做匀减速直线运动直到停下
乙做匀加速直线运动直到
即：甲车停下时，乙车位于甲车的前方，所以两辆车不会相撞
【答案】该解答是错误，见解析
【解析】
【详解】由题图可知，甲车做匀减速直线运动，其初速度为50m/s，图像的斜率绝对值表示加速度大小，所以甲车的加速度大小为
同理由题图可知，乙车做匀加速直线运动，初速度为0，加速度为
当两车速度相等时，其距离最近，设经过时间t，两车的速度相等，有
解得
此时甲车的位移为
此时乙车的位移为
所以两车会相撞
15. 游乐场中的跳楼机可以让游客体验到刺激的超失重感。某跳楼机最大高度为103m，设卡座从塔顶开始自由下落（看成自由落体运动）；下降到某一高度时即刻改为匀减速下降，当降至离地3m时速度减为零。若普通人在竖直方向上，能够承受的减速下降的加速度大小不能超过4g，在下降过程中游客相对于卡座静止（将卡座和游客看做质点），则在保证普通人能够承受的情况下：
（1）游客能够加速下降的最长距离是多少？
（2）游客能够达到的最大速度是多大？
（3）游客从自由下落到速度变为零所花的时间是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）规定向下为正方向，自由下落阶段加速度为，设匀加速下落高度为，时间为，减速阶段加速度为，设匀减速下落的高度为，时间为，则有
即
联立并带入数据解得
（2）达到的最大速度为
（3）游客从自由下落到速度变为零所花的时间是
16. 随着中国移动支付技术的快速发展，高速收费模式由传统的人工收费逐渐向ETC收费模式过渡。图示为ETC和人工收费通道的简化模型。ETC通道由减速区、匀速区和加速区构成。减速区的长度，匀速区的长度，汽车通过匀速区域的最大速度。人工收费通道由减速区、缴费区和加速区构成，减速区的长度，汽车通过人工通道减速区减速到达缴费区时速度必须恰好减为零并停车缴费，缴费时间。现有一汽车以某一初速度（未知）驶向收费站，已知该汽车刹车时的最大加速度，汽车离开收费站时速度仍为，两种通道均为平直道路，不计人工通道缴费区长度及车辆长度。
（1）若该车能按ETC通道的要求通过减速区，求该车的最大初速度；
（2）若该车以第（1）问的最大初速度行驶，选择人工收费通道缴费，求该车做匀减速运动通过人工通道减速区的加速度大小；
（3）若该车以第（1）问的最大初速度行驶，缴费后再加速至。已知汽车加速运动时的加速度大小为，求与走人工通道相比，走ETC通道可以节约的时间。（结果可用分数表示）
【答案】（1）30m/s；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由题意可知
由速度位移公式得
代入数据解得
（2）由匀变速直线运动速度位移公式得
代入数据解得
（3）汽车通过ETC车道减速区的时间
通过匀速区需要的时间
再加速至所需要的时间
汽车通过人工通道减速区的时间
再加速至所需要的时间
汽车由0加速至10m/s过程中的位移
汽车以匀速运动x时所用的时间
节约的时间无锡市第一中学2023-2024学年度第一学期高一质量检测
物理
特别说明：
（1）本试卷所有答案务必填写在答题卡上，否则答题无效；
（2）选择题均为单选题；
（3）计算题在解答时请写出必要的分析过程，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
1. 研究物体运动时，在一定条件下可以将物体视为质点，以下比赛项目中，可将运动员视为质点的是（ ）
A. 蹦床技巧
B. 跳水
C. 自行车4千米追逐赛
D. 花样游泳
2. 以下说法中正确的是（ ）
A. 甲、乙发生位移分别为、，则甲的位移大
B. 在直线运动中，位移的大小等于路程
C. 平均速度、速度变化量、重力、加速度都是矢量
D. 汽车的加速度为，表明汽车在做减速运动
3. 为了打击高速上的超速现象，高速上有区间测速和定点测速两种方式。假若某路段长度30km，某轿车通过该路段用时20min，该路段区间测速限速80km/h，该路段某处定点测速限速100km/h，则（ ）
A. 在区间测速路段未超速，在定点测速处未超速
B. 在区间测速路段超速，在定点测速处未超速
C. 在区间测速路段超速，在定点测速处不一定超速
D. 若定点测速时超速，则区间测速时一定也超速
4. 以20m/s速度行驶的汽车，制动后以5 m/s2的加速度做匀减速运动．则汽车在制动后的5s内的位移是（ ）
A. 45 m B. 37.5 m C. 50 m D. 40 m
5. 从高处释放一石子A，后在同一地点再释放另一石子B（空气阻力不计），则下列说法错误的是（ ）
A. 两石子均在下落过程中，A相对B做匀速直线运动
B. 两石子均在下落过程中，两者距离保持不变
C. 两石子均在下落过程中，两者的加速度均保持不变
D. 两石子均在下落过程中，两者的速度差保持不变
6. 某质点做匀变速直线运动，第3秒内的位移是，第7秒内的位移是，则下列说法中错误的是（ ）
A. 质点运动加速度是 B. 质点运动的加速度是
C. 质点的初速度是 D. 质点在4.5秒末的瞬时速度是
7. 物体甲的图象和物体乙的图象分别如下图所示，则这两个物体的运动情况是（ ）
A. 甲在整个时间内有来回运动，它通过总位移为零
B. 甲在整个时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为
C. 乙在整个时间内运动方向一直不变，它通过总位移大小为
D. 乙在整个时间内有来回运动，它通过的总位移为零
8. 如图所示，光滑斜面上的四段距离相等，质点从O点由静止开始下滑，做匀加速直线运动，先后通过a、b、c、d，下列说法正确的是（ ）
A. 质点由O到达各点的时间之比
B. 质点通过各点的速率之比
C. 质点通过各点的速率之比
D. 在斜面上运动的平均速度等于
9. 如图所示，A、B为两固定的光电门，在光电门A正上方的O处有一边长为的正方形铁片自由落下，铁片下落的过程中底边始终水平，已知铁片通过A、B光电门的时间分别为，若将铁片通过光电门的平均速度视为瞬时速度，忽略空气阻力的影响，．下列说法错误的是（ ）
A. 铁片通过光电门B的瞬时速度为
B. 铁片从光电门A到B所需的时间
C. O点到光电门A的距离为
D. 光电门A、B之间的距离为
10. 有人提出“加速度的变化率”的概念，基于你的理解，下列说法正确的是（ ）
A. 内，“加速度的变化率”为
B. 内物体的速度变化量为
C. 若该物体从静止开始运动，内的平均速度大于
D. 内物体的速度越来越小
11. 一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a—t图象如图所示．下列v—t图象中，可能正确描述此物体运动的是
A. B.
C. D.
12. 某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图甲所示。
（1）以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请填写其中的空白部分：
①实验操作：器材安装完毕，__________，再释放纸带，让重锤自由落下，待纸带全部通过打点计时器后，关闭电源．
②取下纸带，取其中一段清晰的点，每隔一个点标出计数点如图乙所示，测出相邻计数点间的距离分别为，已知实验所用交流电的频率为，打点计时器的打点间隔__________s，则重锤运动的加速度的代数表达式为__________（含和T的代数表达式），代入数据，得加速度_________（结果保留3位有效数字）。
③打点计时器打下C点时纸带的速度________（结果保留3位有效数字）。
（2）如果实验时交变电压频率稍有波动，从变成，而做实验的同学并不知道，仍按进行数据处理，那么③中算得的与实际值相比__________。（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）
13. 汽车在路上出现故障而停车时，应在车后放置三角警示牌（如图所示），以提醒后面驾车司机，减速安全通过。在夜间，有一货车因故障停车，后面有一小轿车以的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方的物体，并且他的反应时间为，小轿车制动后最大加速度为，求：
（1）小轿车从刹车到停止所用的最短时间；
（2）三角警示牌至少要放在车后多远处，才能有效避免两车相撞。
14. 甲、乙两辆车初始时相距，甲车在后，乙车在前，在同一条车道上做匀变速直线运动，它们速度时间图象如图所示，关于两辆车不会相撞，试分析判断以下解答是否有误，若有误，请给出正确的解答。
解答：甲做匀减速直线运动直到停下
乙做匀加速直线运动直到
即：甲车停下时，乙车位于甲车的前方，所以两辆车不会相撞
15. 游乐场中的跳楼机可以让游客体验到刺激的超失重感。某跳楼机最大高度为103m，设卡座从塔顶开始自由下落（看成自由落体运动）；下降到某一高度时即刻改为匀减速下降，当降至离地3m时速度减为零。若普通人在竖直方向上，能够承受的减速下降的加速度大小不能超过4g，在下降过程中游客相对于卡座静止（将卡座和游客看做质点），则在保证普通人能够承受的情况下：
（1）游客能够加速下降的最长距离是多少？
（2）游客能够达到的最大速度是多大？
（3）游客从自由下落到速度变为零所花的时间是多少？
16. 随着中国移动支付技术的快速发展，高速收费模式由传统的人工收费逐渐向ETC收费模式过渡。图示为ETC和人工收费通道的简化模型。ETC通道由减速区、匀速区和加速区构成。减速区的长度，匀速区的长度，汽车通过匀速区域的最大速度。人工收费通道由减速区、缴费区和加速区构成，减速区的长度，汽车通过人工通道减速区减速到达缴费区时速度必须恰好减为零并停车缴费，缴费时间。现有一汽车以某一初速度（未知）驶向收费站，已知该汽车刹车时的最大加速度，汽车离开收费站时速度仍为，两种通道均为平直道路，不计人工通道缴费区长度及车辆长度。
（1）若该车能按ETC通道的要求通过减速区，求该车的最大初速度；
（2）若该车以第（1）问的最大初速度行驶，选择人工收费通道缴费，求该车做匀减速运动通过人工通道减速区的加速度大小；
（3）若该车以第（1）问的最大初速度行驶，缴费后再加速至。已知汽车加速运动时的加速度大小为，求与走人工通道相比，走ETC通道可以节约的时间。（结果可用分数表示）
