2026人教版高中物理必修第一册练习--期中学业水平检测（含解析）

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2026人教版高中物理必修第一册
期中学业水平检测
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求)
1.2024年4月26日3时32分,神舟十八号载人飞船成功与空间站天和核心舱径向端口对接,整个自主交会对接过程历时约6.5小时。如图所示,设空间站绕地球做匀速圆周运动,轨道半径为R,运动周期为T,则下列说法正确的是(　　)
A.确定空间站的位置时,不可以将空间站视为质点
B.以运行的空间站为参考系,在地面控制室的工作人员是静止的
C.3时32分是指时刻,6.5小时是指时间间隔
D.空间站绕地球运动一周,其位移为2πR,其平均速度大小为
2.2024年10月25日,2024年中国田径大师赛暨青岛田径公开赛在青岛国信体育中心拉开帷幕。本次赛事中的田径场地为400 m标准环形跑道,下列说法正确的是(　　)
A.运动员在比赛时速度大,加速度也一定大
B.完成200 m赛跑的运动员的路程大于完成400 m赛跑运动员的路程
C.参加200 m赛跑的运动员从起跑线处起跑时速度为0,加速度也为0
D.完成400 m赛跑的运动员与完成800 m赛跑的运动员的平均速度大小可能相等
3.某同学骑自行车上学,早上6:40从家中出发,6:50时经过一电线杆的速度大小为4 m/s,5 s后经过下一电线杆的速度大小为6 m/s。已知两电线杆之间为平直路面,两电线杆间的距离为40 m,下列说法正确的是(　　)
A.“6:40”和“6:50”表示的是时间间隔
B.该同学在两电线杆之间做的是匀加速直线运动
C.该同学在两电线杆之间运动的平均速度大小为5 m/s
D.该同学在两电线杆之间运动的平均加速度大小为0.4 m/s2
4.如图所示是某物体做直线运动的速度-时间图像,有关物体的运动情况,下列说法正确的是(　　)
　　　　　　　 　　　　　　　 　　　　　　　
A.前2 s内的加速度大小为10 m/s2 　　 B.2 s末运动方向改变
C.6~8 s内做加速运动 　　 D.3 s末与5 s末加速度相同
5.某物体做初速度不为零的匀加速直线运动,已知第2 s内的位移比第1 s内的位移大5 m,第4 s内的位移为20 m,则(　　)
A.物体的初速度大小为2 m/s B.物体的加速度大小为2 m/s2
C.前3 s的位移大小为30 m D.4 s末的速度大小为14 m/s
6.有一架照相机,其光圈(进光孔径)随被摄物体的亮度自动调节,而快门的时间(曝光时间)是固定不变的。实验者从竖直砖墙前的某处由静止释放一石子,拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动,照片上留下了一条模糊的径迹。已知这架照相机的曝光时间为0.02 s,每块砖的平均厚度为5 cm,不计空气阻力,下列估算数据(结果均保留1位有效数字)不正确的是(　　)
A.石子从释放到到达地面的时间约为2 s
B.石子是从距离地面约2 m的位置释放的
C.石子落地时的速度大小约为6 m/s
D.石子在曝光过程的平均速度大小约为5 m/s
7.甲、乙两车(均可视为质点)在平直公路上沿两平行车道同向行驶,两车运动的v-t图像如图所示。已知t=0时甲车在乙车前面10 m处,在t=6 s时两车第二次相遇。下列说法正确的是(　　)
A.图中t1时刻两车第一次相遇 　 B.图中的v1与v2之差等于 m/s
C.乙车的加速度比甲车的大 m/s2 　 D.图中t1等于5 s
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
8.某物体以30 m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,取竖直向上为正方向,则5 s内物体的(　　)
A.路程为65 m B.位移为25 m
C.速度变化量为50 m/s D.平均速度为5 m/s
9.如图所示,一辆轿车以20 m/s的速度行驶在限速为90 km/h的公路上。某时刻轿车司机看到前方60 m处有一辆正在匀速行驶的货车,3 s后轿车司机踩油门加速准备超车,加速度大小为1 m/s2,加速4 s后发现无超车条件,立即以大小为2 m/s2的加速度减速,经过3 s减速后,恰好与前方货车同速行驶,两车始终在同一车道内行驶。在这10 s内,下列说法正确的是(　　)
A.该过程轿车出现了超速情况
B.货车的速度大小为18 m/s
C.轿车与货车的最近距离为31 m
D.轿车与货车的最近距离为29 m
10.根据规划,至2035年武汉将规划形成“环网交织、快线穿城、轴向放射”总规模1 300公里的市域城市轨道交通网络,越来越多的市民选择地铁作为出行的交通工具。某次运行中,t=0时,列车由静止开始做匀加速直线运动,第1节车厢的前端恰好与站台边的一根立柱对齐。t=6 s时,第1节车厢末端恰好通过这根立柱所在位置,全部车厢通过立柱所用时间为18 s。设各节车厢的长度相等,不计车厢间距离。则(　　)
A.该列车共有6节车厢
B.第2个6 s内3节车厢通过这根立柱
C.最后一节车厢通过这根立柱的时间为(18-12) s
D.第4节车厢通过这根立柱的末速度大于列车通过立柱的平均速度
三、非选择题(本大题共5小题,共54分)
11.(8分)某实验小组利用如图甲所示的装置来测量小车做匀变速直线运动的加速度。
(1)为完成实验,除了图甲中标出的器材外,还需要　　　　。
A.停表　　　　B.天平　　　　C.刻度尺
(2)某次实验时获得的纸带及测量数据如图乙所示,A、B、C、D、E、F为相邻的六个计数点,相邻两个计数点间还有四个计时点未画出。实验时忘记标注纸带上A、B两点间的距离,下列数据中最接近xAB的是　　　　。
A.1.20 cm B.1.39 cm C.1.50 cm D.1.60 cm
(3)已知电火花计时器连接的是频率为50 Hz的交流电源,结合图乙中的测量数据,打下纸带上C点时小车的速度大小vC=　　　　m/s,小车的加速度大小a=　　　　m/s2。(计算结果均保留2位有效数字)
12.(8分)某同学在暗室中用图甲所示装置做“测定重力加速度”的实验,实验器材有:分液漏斗、支架、接水盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下:
　
①在分液漏斗内盛满清水,旋松活塞,让水滴以一定的频率一滴一滴地落下;
②用频闪仪发出的闪光将水滴照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率,当频率为25 Hz时,第一次看到一串仿佛固定不动的水滴;
③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度;
④处理数据,得出结论。
(1)水滴滴落的时间间隔为　　　　s。
(2)测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示,根据数据计算当地重力加速度g=　　　　m/s2,C点处水滴的速度vC=　　　　m/s。(结果均保留3位有效数字)
(3)该同学怀疑自己的测量结果不是很符合当地的重力加速度值,于是他打开手机上的测量APP,利用其中的加速度传感器测出当地的重力加速度值为9.80 m/s2,你认为造成上述实验结果与手机加速度传感器测量数据有差别的原因是　　　　　　　　　　　　　　。
13.(10分)一个篮球从高h1=5 m的位置由静止开始下落,经1 s落到水平地面上,到达地面时的速度为10 m/s,然后撞击地面后以5 m/s的速率反弹,经0.5 s到达最高点h2=1.25 m,已知篮球与地面碰撞的时间为0.2 s,求:
(1)篮球从空中下落过程的平均速度的大小;
(2)篮球与地面碰撞过程的平均加速度大小和方向;
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度的大小。
14.(12分)如图所示,机动车在斑马线前礼让行人是城市文明和交通规范的体现。小王驾驶汽车以15 m/s的速度沿直线行驶,发现前方斑马线有行人,他反应过来后开始制动(通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s),刹车时的加速度大小为3 m/s2,停车等待10 s后,又以大小为3 m/s2的加速度匀加速至原来的速度。求:
(1)汽车从司机发现行人开始8 s内的位移大小x;
(2)从司机发现行人到汽车恢复原来的速度过程的总时间。
15.(16分)自然界时刻发生着你死我活的奔跑赛,比如在一场猎豹抓捕羚羊的赛跑中,猎豹从静止开始奔跑,以大小为a1=7.5 m/s2的加速度匀加速到最大速度v1=30 m/s,达到最大速度后只能维持这个速度t0=4.0 s,接着做加速度大小为a=2.5 m/s2的匀减速运动直到停止;胆小势弱但反应极快的羚羊从静止开始奔跑,能以大小为a2=6.25 m/s2的加速度匀加速到最大速度v2=25 m/s,并能维持该速度一段较长的时间。设猎豹距离羚羊x时开始加速,羚羊则在猎豹开始加速t'=0.2 s后就开始奔跑,假定羚羊和猎豹均沿同一直线奔跑。则:
(1)求猎豹在其速度开始减小前运动的距离;
(2)如果猎豹恰好在其速度即将减小时追上羚羊,求开始时猎豹与羚羊间的距离x;
(3)如果要保证猎豹能够追上羚羊,x值应在什么范围
答案与分层梯度式解析
1.C　确定空间站的位置时,空间站的大小、形状可忽略,可以将空间站视为质点,A错误;以运行的空间站为参考系,在地面控制室的工作人员是运动的,B错误;3时32分是指时刻,6.5小时是指时间间隔,C正确;空间站绕地球运动一周,其位移为零,其平均速度大小为零,D错误。
2.D　运动员在比赛时速度大,但是加速度不一定大,A错误;完成200 m赛跑的运动员的路程小于完成400 m赛跑运动员的路程,B错误;参加200 m赛跑的运动员从起跑线处起跑时速度为0,但此时加速度不是0,C错误;在最内道,完成400 m赛跑的运动员与完成800 m赛跑的运动员的位移都是零,则平均速度都是零,D正确。
3.D　“6:40”和“6:50”指时刻,A错误;若该同学在两电线杆之间做匀加速直线运动,则5 s内的平均速度大小为== m/s=5 m/s,5 s内的位移大小为x=t=25 m<40 m,所以该同学在两电线杆之间的运动不是匀加速直线运动,B错误;该同学在两电线杆之间运动的平均速度大小为'== m/s=8 m/s,C错误;该同学在两电线杆之间运动的平均加速度大小为== m/s2=0.4 m/s2,D正确。
4.D　由题图可知,0~4 s速度方向一直为正,故2 s末运动方向没有改变,B错误;由v-t图线斜率表示加速度,可得前2 s内的加速度大小为a= m/s2=5 m/s2,2~6 s内加速度不变,A错误,D正确;6~8 s物体的速度大小在减小,做减速运动,C错误。
5.C　物体做匀加速直线运动,连续相等时间内的位移差为x2-x1=aT2=5 m,解得物体的加速度为a=5 m/s2,B错误;物体第4 s内的位移大小为20 m,所以x04-x03=v0t4+a-=20 m,其中t4=4 s,t3=3 s,解得v0=2.5 m/s,A错误;物体前3 s的位移大小为x03=v0t3+a=30 m,C正确;4 s末的速度大小为v4=v0+at4=22.5 m/s,D错误。
6.A　每块砖的平均厚度d=5 cm=0.05 m,设石子运动到径迹上端需要的时间为t,由题图得,径迹的长度约为2d,则有2d=g(t+0.02 s)2-gt2,代入数据解得t=0.49 s,石子刚下落时距径迹上端的距离约为h=gt2=1.200 5 m,径迹上端与地面之间约有15.5块砖,石子刚下落时距地面的高度约为h1=h+15.5d=1.200 5 m+15.5×0.05 m=1.975 5 m≈2 m,B正确;根据h1=g可知,石子从释放到到达地面的时间约为t总== s= s≈0.6 s,A错误;根据v2=2gh1可知,石子落地时的速度大小约为v== m/s=2 m/s≈6 m/s,C正确;石子在曝光过程的平均速度大小约为v1== m/s=5 m/s,D正确。故选A。
7.B　在t=6 s时两车第二次相遇,t1时刻两车速度相等,t18.ABD　5 s内,物体上升的时间为t1==3 s,则下落时间为t2=5 s-3 s=2 s,物体上升的最大高度为h1==45 m,从最高点自由下落2 s通过的路程为h2=g=20 m,所以5 s内物体通过的路程为s=h1+h2=65 m,位移为x=h1-h2=25 m,A、B正确;取竖直向上为正方向,速度的变化量为Δv=-gt=-50 m/s,C错误;平均速度为==5 m/s,D正确。
9.BD　轿车运动过程中的最大速度为vm=v0+a1t1=(20+1×4) m/s=24 m/s,限速为v限=90 km/h=25 m/s,可知该过程轿车没有出现超速情况,再经过3 s减速后,轿车的速度大小为v轿=vm-a2t2=18 m/s,此时v货=v轿=18 m/s,A错误,B正确;与货车同速前,轿车的速度一直大于货车速度,当两车速度相等时,两车距离最近,最近距离为x=x货+Δx-x轿=v货(t0+t1+t2)+Δx-v0t0+t1+t2=29 m,C错误,D正确。
10.BCD　设该列车车厢共有n节,每节车厢长度为x,第1节车厢通过立柱,有x=at2;全部车厢通过立柱,有nx=at'2,其中t=6 s,t'=18 s,联立解得n=9,该列车共有9节车厢,A错误。根据初速度为零的匀加速直线运动规律,连续相等时间内位移的比例关系x1∶x2∶x3∶…=1∶3∶5∶…,可知第2个6 s内有3节车厢通过这根立柱,B正确。根据初速度为零的匀加速直线运动规律,连续相等位移内时间的比例关系t1∶t2∶t3∶…=1∶(-1)∶(-)∶…,最后一节车厢通过这根立柱的时间为t9=(-)×6 s=(18-12) s,C正确。第4节车厢通过这根立柱的时刻是第12 s末(前4节车厢通过这根立柱用时12 s),大于整个过程的中间时刻,则此时的速度大于中间时刻的瞬时速度,即大于列车通过立柱的平均速度,D正确。
11.答案　(1)C(2分)　(2)B(2分)　(3)0.21(2分)　0.50(2分)
解析　(1)打点计时器打出的纸带上记录了小车运动的时间,因此不需要停表,A错误;本实验的目的是测量小车做匀变速直线运动的加速度,不需要测量小车及钩码的质量,不需要天平,B错误;纸带上计数点间的距离需要测量,因此,为完成实验,除了图甲中标出的器材外,还需要刻度尺,C正确。
(2)由匀变速直线运动的推论Δx=aT2,可知xBC-xAB=xCD-xBC,可得xAB=2xBC-xCD=2×1.90 cm-2.38 cm=1.42 cm,因此数据中最接近xAB的是1.39 cm,故选B。
(3)电火花计时器连接的是频率为50 Hz的交流电源,纸带上相邻两个计数点间还有四个计时点未画出,可知纸带上相邻两个计数点间的时间间隔为T=×5 s=0.1 s,打下C点时小车的速度大小vC==×10-2 m/s≈0.21 m/s;由匀变速直线运动的推论Δx=aT2,可得小车的加速度大小a==×10-2 m/s2≈0.50 m/s2。
12.答案　(1)0.04(2分)　(2)9.69(2分)　2.09(2分)　(3)水滴下落时受到空气阻力作用(2分)
解析　(1)实验时第一次看到一串仿佛固定不动的水滴,说明频闪仪发出闪光的时间间隔等于水滴滴落的时间间隔,闪光的频率为25 Hz,因此水滴滴落的时间间隔为T==0.04 s。
(2)根据逐差法计算得当地重力加速度为g== m/s2≈9.69 m/s2,C点处水滴的速度为vC== m/s≈2.09 m/s。
(3)造成上述实验结果与手机加速度传感器测量数据有差别的原因是水滴下落时受到空气阻力作用。
13.答案　(1)5 m/s　(2)75 m/s2,方向竖直向上　(3)2.21 m/s
解析　(1)篮球从空中下落过程的平均速度的大小为
== m/s=5 m/s(2分)
(2)以竖直向上为正方向,篮球与地面碰撞过程的平均加速度== m/s2=75 m/s2(2分)
则平均加速度大小为75 m/s2,方向竖直向上。(2分)
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的位移大小为
Δh=h1-h2=(5-1.25) m=3.75 m(2分)
平均速度的大小为== m/s≈2.21 m/s(2分)
14.答案　(1)52.5 m　(2)21 s
解析　(1)汽车减速至0的时间t0== s=5 s(2分)
人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为Δt=1 s,则8 s时汽车已经停止运动,8 s内汽车的位移与6 s内汽车的位移相等,则8 s内汽车的位移大小x=v0Δt+t0(2分)
解得x=52.5 m(2分)
(2)发现行人到汽车停止运动的时间t1=Δt+t0=6 s(1分)
停车等待时间t2=10 s(1分)
加速至原来速度的时间t3==5 s(2分)
从司机发现行人到汽车恢复原来的速度过程的总时间t=t1+t2+t3(1分)
解得t=21 s(1分)
15.答案　(1)180 m　(2)35 m　(3)x≤40 m
解析　(1)根据速度-位移公式可得
猎豹从静止开始加速过程的位移大小为x1== m=60 m(2分)
匀速运动过程的位移大小为x2=v1t0=30×4 m=120 m(2分)
所以猎豹在其速度开始减小前,运动的距离为x总=x1+x2=180 m(1分)
(2)猎豹的加速时间为t1== s=4 s(1分)
猎豹从静止到即将减速的总时间为t=t1+t0=8 s(1分)
羚羊从静止加速到速度最大经历的时间为
t2== s=4 s(1分)
整个过程羚羊运动的总位移大小为x'=a2+v2(t-t2-t')=145 m(2分)
如果猎豹恰好在其速度即将减小时追上羚羊,猎豹开始加速时与羚羊间的距离x=x总-x'=35 m(1分)
(3)当猎豹的速度减小到跟羚羊的速度相等时,如果还没追上羚羊,则不能追上羚羊了,猎豹的速度减小到与羚羊的速度相等所用的时间为t3== s=2 s(1分)
t″=t1+t0+t3=4 s+4 s+2 s=10 s(1分)
在10 s内羚羊运动的距离为x″=x'+v2t3=195 m(1分)
猎豹运动的距离为x =x总+t3=235 m(1分)
如果要保证猎豹能够追上羚羊,应满足x≤x -x″=40 m(1分)
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