上海市重点大学附属奉贤致远名校2023-2024高一上学期期中考试 物理（含解析）

东华致远2023学年第一学期期中教学评估
高一物理
考试时间：60分钟满分100分
一、新能源汽车
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的具有新技术、新结构、技术原理先进的汽车。
1. a车和b车在同一平直公路上行驶，它们的s-t图像分别为图中直线a和曲线b。由图可知，在t1~t2时间内（　）
A. b车的速度一直小于a车的速度
B. b车的速度一直大于a车的速度
C. b车的速度一直等于a车的速度
D. 只存在一个时刻，b车的速度恰好等于a车的速度
2. 一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动，刚运动了8s，由于前方突然有巨石滚下，堵路中央，所以刹车做匀减速运动，经4s刚好停在巨石前，则汽车（　　）
A. 加速、减速过程的加速度大小之比为a1：a2=2：1
B 加速、减速过程位移之比s1：s2=1：1
C. 加速、减速过程平均速度大小之比v1：v2=1：1
D. 加速、减速过程平均速度大小之比v1：v2=1：2
3. 一汽车在水平地面上行驶，因前方故障采取紧急措施，此过程可看做是匀减速直线运动，其位移与时间的关系是：，则汽车刹车时加速度大小为_____m/s2；汽车刹车5s内的位移为_____m。
4. 汽车启动和刹车都需要轮胎与地面摩擦，一辆前轮驱动（前轮为主动轮）的汽车在水平路面向左正常启动过程中，前轮受到_________（选填“滑动摩擦”“静摩擦”）力，后轮受到的摩擦力方向为_________。汽车对路面的压力由于_________形变而产生。
二、比萨斜塔
比萨斜塔是意大利的世界文化遗产，相传青年伽利略在塔顶将两个重量不同的球体从相同的高度同时扔下，结果两个铅球几乎同时落地，由此发现了自由落体定律。
5. 伽利略为了研究自由落体的运动规律，利用斜面做了上百次的实验。如图所示，让小球从斜面上同一位置由静止下滑，测出经历不同的时间和小球其间下滑过程对应的距离，若比值为定值，小球的运动即为匀变速直线运动。下列叙述符合实验事实的是（　）
A. 当时采用斜面做实验，是为了便于测量小球运动的速度
B. 当时采用斜面做实验，是为了便于测量小球运动的距离
C. 改变斜面倾角，小球从不同倾角斜面上由静止下滑，大小都几乎不变
D. 将小球在斜面上运动的实验结论外推至当斜面倾角为时，比值大小也为定值，说明自由落体运动为匀变速直线运动
6. 从斜塔某高处释放一粒小石子，经过1s从同一地点再释放另一粒小石子。不计空气阻力，落地前，两粒石子间的距离将（　　）
A. 不断减小 B. 不断增大 C. 保持不变 D. 先增大后减小
7. 为测量塔的高度，从塔顶自由落下一个小球，除已知重力加速度外，若还知道下列哪个物理量就可以求出塔的高度？（　　）（多选）
A. 最初1s内小球的位移 B. 最后1s内小球的位移
C. 小球下落过程中的平均速度 D. 小球落地时的速度
8. 铅球从离地55m比萨斜塔塔顶处开始做自由落体运动，（g=10m/s2）问：
（1）开始下落后第3s内的平均速度多大？
（2）开始下落3s后还离地多高？
（3）继续下落还需多长时间才能落地？
三、球类运动
某学校举行学生运动会，选用直径为8cm，质量为0.30kg的小球作为训练用球。
9. 小球以5m/s的速度向运动员飞来，运动员用力将小球以大小为8m/s的速度反向踢出，小球速度的变化量为______m/s，脚受到的力是______的形变产生。小球最后停在粗糙水平地面的墙角处，请作出小球的受力示意图______。
10. 小球做匀变速直线运动的频闪照片如图所示；已知闪光时间间隔为0.1s，现测得小球两位置间距离分别为AB=10cm，AC=30cm，AD=60cm。则
（1）小球的速度方向______、小球的加速度方向______；
A．向左　　B．向右　　C．向左、向右均有可能
（2）小球加速度的大小a=______m/s2。
（3）小球在D点的速率vD=______m/s。
11. 篮球比赛中，为闪躲防守队员，持球者将球经击地后传给队友，如图所示，则篮球对水平地面压力是由（　　）
A. 篮球的形变而产生方向斜向下
B. 地面的形变而产生方向斜向下
C. 篮球的形变而产生方向竖直向下
D. 地面的形变而产生方向竖直向下
12. 小球绕半径为R的圆轨道运动半周，所需时间为t。在此过程中该小球的（　　）
A. 位移大小为πR，平均速率为 B. 位移大小为2R，平均速率为
C. 位移大小为πR，平均速率为 D. 位移大小为2R，平均速率为
四、DIS实验系统
DIS实验系统是运用现代信息技术进行学习的一种方法。数字化信息技术给物理量的测量带来了革命性的变化，它不但简单方便，而且能得到实时结果。
13. 如图，利用图示的传感器可以测量小车的瞬时速度。在小车上固定挡光片，使挡光片的前端与车头齐平、将传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端。将小车从该端同一位置由静止释放，获得了如下几组实验数据。
实验次数 不同的挡光片 通过传感器的时间（s） 速度（m/s）
第一次 A 0.23044 0.347
第二次 B 0.17464 0.344
第三次 C 0.11662 0.343
第四次 D 0.0585 0.342
（1）本实验中使用的传感器是___________传感器；
（2）四个挡光片中，宽度最大的是_________；
（3）四次测量中，第_________次测得的速度最接近小车车头到达传感器时的瞬时速度。
（4）在本实验中可以安装两个图示的传感器来测量小车的加速度，请简述该实验方案（需要测量哪些物理量等）：__________。
14. 如图是实验时记录的小车运动的位移随时间变化的图像，选择区域AB范围内平均速度为_______m/s，选择区域AC范围内平均速度为_______m/s。其中较接近A点瞬时速度为_______（选填“前者”或“后者”）。
15. 在“研究共点力的合成”的实验中，测力前，要先对弹簧测力计进行_______。用一个测力计以及用两个测力计拉橡皮筋时，需将橡皮筋的活动端拉到_______（选填：“相同”或“不同”）位置。F1、F2的合力是F，则能表示F1、F2、F三者关系的是图_______
16. 跳水比赛中，运动员向上离开踏板的瞬间为计时起点，竖直向上为正方向。运动员可看做质点，利用专业设备测量其竖直方向的速度v与时间t的关系如图所示，则运动员到达最高点的时刻为________s时，踏板距离水面的高度为__________m。
五、京沪铁路
京沪高速铁路由北京南站至上海虹桥站，两站直线距离1060千米，全长1318千米，设24个车站，京沪高速铁路的运营速度350千米/小时。
17. 京沪高速铁路济南黄河大桥位于济南境内，全长5143.4米，复兴号列车16节编组定员1015人，总长399.27m，列车需要降速到300km/h的速度匀速通过大桥，则列车通过全桥的时间为________s；图是G28车次的运行表，可知该车次从上海虹桥站至北京南站全程用时________h，平均速率为________km/h。
18. 下列说法正确的是（　　）
A. 1060千米是指路程 B. 1318千米是指位移
C. 表格中“2”是指时间间隔 D. 表格中“20：02”是指时间间隔
19. 复兴号列车在某段直轨道测试，150s跑完全程，前50s平均速度大小为80m/s，后100s平均速度大小为60m/s，则他全程的平均速度大小为（　　）
A. 63.3m/s B. 66.7m/s C. 70.0m/s D. 73.3m/s
20. 高速运行列车车厢内，在μ=0.1的水平地板上有个行李箱向右运动，质量为20kg，在运动过程中，还受到一个方向向左的30N的拉力作用。行李箱受到的摩擦力为（g=10m/s2）（　　）
A. 30N，向右 B. 30N，向左 C. 20N，向右 D. 20N，向左
东华致远2023学年第一学期期中教学评估
高一物理
考试时间：60分钟满分100分
一、新能源汽车
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的具有新技术、新结构、技术原理先进的汽车。
1. a车和b车在同一平直公路上行驶，它们的s-t图像分别为图中直线a和曲线b。由图可知，在t1~t2时间内（　）
A. b车的速度一直小于a车的速度
B. b车的速度一直大于a车的速度
C. b车的速度一直等于a车的速度
D. 只存在一个时刻，b车的速度恰好等于a车的速度
2. 一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动，刚运动了8s，由于前方突然有巨石滚下，堵在路中央，所以刹车做匀减速运动，经4s刚好停在巨石前，则汽车（　　）
A. 加速、减速过程的加速度大小之比为a1：a2=2：1
B 加速、减速过程位移之比s1：s2=1：1
C. 加速、减速过程平均速度大小之比v1：v2=1：1
D. 加速、减速过程平均速度大小之比v1：v2=1：2
3. 一汽车在水平地面上行驶，因前方故障采取紧急措施，此过程可看做是匀减速直线运动，其位移与时间的关系是：，则汽车刹车时加速度大小为_____m/s2；汽车刹车5s内的位移为_____m。
4. 汽车启动和刹车都需要轮胎与地面的摩擦，一辆前轮驱动（前轮为主动轮）的汽车在水平路面向左正常启动过程中，前轮受到_________（选填“滑动摩擦”“静摩擦”）力，后轮受到的摩擦力方向为_________。汽车对路面的压力由于_________形变而产生。
【答案】1. D 2. C
3. ①. 4 ②. 32
4. ①. 静摩擦 ②. 向右 ③. 车轮
【解析】
【1题详解】
因s-t图像的斜率等于速度，可知在t1~t2时间内b车的速度先大于a车的速度，在某一个时刻，b车的速度恰好等于车的速度，然后小于a车的速度。
故选D。
【2题详解】
A．设最大速度为v，减速运动看作加速运动
加速阶段有
减速阶段有
则
故A错误；
CD．加速时的平均速度为
减速时的平均速度为
则
故C正确，D错误；
B．加速通过的位移为
减速通过的位移为
则
故B错误。
故选C。
【3题详解】
[1]根据匀变速直线运动的位移时间关系
可得
，
[2]由加速度的定义可得
解得汽车的刹车时间为
故汽车刹车5s内的位移即4s内的位移为
【4题详解】
[3][4][5]汽车启动和刹车都需要轮胎与地面的摩擦，一辆前轮驱动（前轮为主动轮）的汽车在水平路面向左正常启动过程中，前轮受到静摩擦力，后轮受到的摩擦力方向为向右。汽车对路面的压力由于车轮形变而产生。
二、比萨斜塔
比萨斜塔是意大利的世界文化遗产，相传青年伽利略在塔顶将两个重量不同的球体从相同的高度同时扔下，结果两个铅球几乎同时落地，由此发现了自由落体定律。
5. 伽利略为了研究自由落体的运动规律，利用斜面做了上百次的实验。如图所示，让小球从斜面上同一位置由静止下滑，测出经历不同的时间和小球其间下滑过程对应的距离，若比值为定值，小球的运动即为匀变速直线运动。下列叙述符合实验事实的是（　）
A. 当时采用斜面做实验，是为了便于测量小球运动的速度
B. 当时采用斜面做实验，是为了便于测量小球运动的距离
C. 改变斜面倾角，小球从不同倾角斜面上由静止下滑，大小都几乎不变
D. 将小球在斜面上运动的实验结论外推至当斜面倾角为时，比值大小也为定值，说明自由落体运动为匀变速直线运动
6. 从斜塔某高处释放一粒小石子，经过1s从同一地点再释放另一粒小石子。不计空气阻力，落地前，两粒石子间的距离将（　　）
A. 不断减小 B. 不断增大 C. 保持不变 D. 先增大后减小
7. 为测量塔的高度，从塔顶自由落下一个小球，除已知重力加速度外，若还知道下列哪个物理量就可以求出塔的高度？（　　）（多选）
A. 最初1s内小球的位移 B. 最后1s内小球的位移
C. 小球下落过程中的平均速度 D. 小球落地时的速度
8. 铅球从离地55m比萨斜塔塔顶处开始做自由落体运动，（g=10m/s2）问：
（1）开始下落后第3s内的平均速度多大？
（2）开始下落3s后还离地多高？
（3）继续下落还需多长时间才能落地？
【答案】5. D 6. B 7. BCD
8. （1）25m/s；（2）10m；（3）0.32s
【解析】
【5题详解】
AB．在伽利略时代，没有先进的计时仪器，因此伽利略让小球从斜面上滚下来用来“冲淡”重力，目的是便于测量小球运动的时间，故AB错误；
C．改变斜面倾角，小球从不同倾角斜面上由静止下滑，加速度不相等，则大小发生变化，故C错误；
D．将小球在斜面上运动实验结论外推至当斜面倾角为时，比值大小也为定值，说明自由落体运动为匀变速直线运动，故D正确。
故选D。
【6题详解】
由题意可知，小石子释放后做自由落体运动，设先释放的小石子的下落时间为t，则第二个释放的小石子的下落时间为，根据自由落体运动规律，可知
则两石子之间的就离
可知，落地之前随着时间的增大，距离不断增大。故选B。
【7题详解】
A．根据
可知所有自由落体运动最初1s内小球的位移都相同，无法求出塔的高度，故A错误；
B．设最后1s内小球的位移，塔的高度为，下落总时间为，则有
联立可求出塔的高度，故B正确；
C．设小球下落过程中的平均速度为，塔的高度为，下落总时间为，则有
，
联立可求出塔的高度，故C正确；
D．设小球落地时的速度为，塔的高度为，则有
可求出塔的高度，故D正确。
故选BCD。
【8题详解】
（1）质点前3s内运动的位移为
质点前2s内运动的位移为
开始下落后第3s内的平均速度
（2）开始下落3s后还离地距离
（3）根据
解得
继续下落时间
三、球类运动
某学校举行学生运动会，选用直径为8cm，质量为0.30kg的小球作为训练用球。
9. 小球以5m/s的速度向运动员飞来，运动员用力将小球以大小为8m/s的速度反向踢出，小球速度的变化量为______m/s，脚受到的力是______的形变产生。小球最后停在粗糙水平地面的墙角处，请作出小球的受力示意图______。
10. 小球做匀变速直线运动的频闪照片如图所示；已知闪光时间间隔为0.1s，现测得小球两位置间距离分别为AB=10cm，AC=30cm，AD=60cm。则
（1）小球的速度方向______、小球的加速度方向______；
A．向左　　B．向右　　C．向左、向右均有可能
（2）小球加速度的大小a=______m/s2。
（3）小球在D点的速率vD=______m/s。
11. 篮球比赛中，为闪躲防守队员，持球者将球经击地后传给队友，如图所示，则篮球对水平地面的压力是由（　　）
A. 篮球的形变而产生方向斜向下
B. 地面的形变而产生方向斜向下
C. 篮球的形变而产生方向竖直向下
D. 地面的形变而产生方向竖直向下
12. 小球绕半径为R的圆轨道运动半周，所需时间为t。在此过程中该小球的（　　）
A. 位移大小为πR，平均速率为 B. 位移大小为2R，平均速率为
C. 位移大小为πR，平均速率为 D. 位移大小为2R，平均速率为
【答案】9. ①. ②. 小球 ③.
10 ①. C ②. B ③. 10 ④. 3.5
11. C 12. B
【解析】
【9题详解】
[1]小球以5m/s的速度向运动员飞来，运动员用力将小球以大小为8m/s的速度反向踢出，则小球速度的变化量为
[2]脚受到的力是由于小球发生形变恢复原状时对脚产生的。
[3]小球最后停在粗糙水平地面的墙角处，根据平衡条件判断可知，小球受到自身重力及地面对它的支持力，由于小球没有发生相对运动的趋势，小球不受地面的摩擦力及竖直墙壁的弹力，作出小球的受力示意图如图所示
【10题详解】
[1]由于不知道拍摄小球运动时，小球具体的运动情况，所以小球可能向左也可能向右运动。
故选C。
[2]若小球向右运动，则通过拍摄图片可知，小球在连续相等时间内通过的位移距离逐渐增大，可知小球向右加速，则加速度方向向右；若小球向左运动，则通过拍摄图片可知，小球在连续相等时间内通过的位移距离逐渐减小，可知小球向左减速，加速度方向也向右。
故选B。
[3]根据匀变速直线运动规律，利用拍摄图片提供的数据可得小球的加速度大小为
[4]小球在C点时的速度大小为
若小球向右加速，则可得
【11题详解】
篮球对水平地面的压力垂直地面竖直向下，是由篮球的形变而产生的，故选C。
【12题详解】
小球绕半径为R的圆轨道运动半周，所需时间为t。根据位移的定义，可得在此过程中该小球的位移大小为,路程为,根据平均速率等于路程与时间的比值，可得其平均速率为。
故选B。
四、DIS实验系统
DIS实验系统是运用现代信息技术进行学习的一种方法。数字化信息技术给物理量的测量带来了革命性的变化，它不但简单方便，而且能得到实时结果。
13. 如图，利用图示传感器可以测量小车的瞬时速度。在小车上固定挡光片，使挡光片的前端与车头齐平、将传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端。将小车从该端同一位置由静止释放，获得了如下几组实验数据。
实验次数 不同的挡光片 通过传感器的时间（s） 速度（m/s）
第一次 A 0.23044 0.347
第二次 B 0.17464 0.344
第三次 C 0.11662 0.343
第四次 D 0.0585 0.342
（1）本实验中使用的传感器是___________传感器；
（2）四个挡光片中，宽度最大的是_________；
（3）四次测量中，第_________次测得的速度最接近小车车头到达传感器时的瞬时速度。
（4）在本实验中可以安装两个图示的传感器来测量小车的加速度，请简述该实验方案（需要测量哪些物理量等）：__________。
14. 如图是实验时记录的小车运动的位移随时间变化的图像，选择区域AB范围内平均速度为_______m/s，选择区域AC范围内平均速度为_______m/s。其中较接近A点瞬时速度为_______（选填“前者”或“后者”）。
15. 在“研究共点力的合成”的实验中，测力前，要先对弹簧测力计进行_______。用一个测力计以及用两个测力计拉橡皮筋时，需将橡皮筋的活动端拉到_______（选填：“相同”或“不同”）位置。F1、F2的合力是F，则能表示F1、F2、F三者关系的是图_______
16. 跳水比赛中，运动员向上离开踏板的瞬间为计时起点，竖直向上为正方向。运动员可看做质点，利用专业设备测量其竖直方向的速度v与时间t的关系如图所示，则运动员到达最高点的时刻为________s时，踏板距离水面的高度为__________m。
【答案】13. ①. 光电门 ②. A ③. 四 ④. 见解析
14. ①. 1.17 ②. 1.0 ③. 后者
15. ①. 调零 ②. 相同 ③. C
16. ①. 0.5 ②. 10
【解析】
【13题详解】
（1）[1]本实验中的传感器是将光信号转变为电信号，使用的传感器是光电门传感器；
（2）[2]根据和表格，每次达到光电门时的速度相同，遮光时间越长的挡光板的宽度越大，所以四个挡光片中，宽度最大的是A；
（3）[3]遮光板越窄，遮光时间越短，平均速度越接近瞬时速度，四次测量中，第四次的遮光时间最短，所以第四次测得的速度最接近小车车头到达传感器时的瞬时速度。
（4）[4]在本实验中可以安装两个图示的传感器，测量小车的初速度和末速度
，
设两个光电门之间的距离为L
解得
要测量小车的加速度，需要测量两个光电门之间的距离为L、遮光板的宽度d、小车通过两个光电门时遮光板的遮光时间t1和t2。
【14题详解】
[1]由题图可知，从A到B位移为
所用时间为
平均速度大小为
[2]由题图可知，从A到C位移为
所用时间为
平均速度大小为
[3]由图可知，小车做加速运动，根据极限思想法可知越靠近A点的平均速度越接近A点的瞬时速度，故答案为后者。
【15题详解】
[1][2]在“研究共点力的合成”的实验中，测力前，要先对弹簧测力计进行调零。用一个测力计以及用两个测力计拉橡皮筋时，根据等效替代法可得，需将橡皮筋的活动端拉到相同位置。
[3]F1、F2的合力是F，根据平行四边形定则可知，则能表示F1、F2、F三者关系的是图C。
故选C。
【16题详解】
[1]运动员0.5s时速度为0，到达最高点的时刻为0.5s。
[2]踏板距离水面的高度为
五、京沪铁路
京沪高速铁路由北京南站至上海虹桥站，两站直线距离1060千米，全长1318千米，设24个车站，京沪高速铁路的运营速度350千米/小时。
17. 京沪高速铁路济南黄河大桥位于济南境内，全长5143.4米，复兴号列车16节编组定员1015人，总长399.27m，列车需要降速到300km/h的速度匀速通过大桥，则列车通过全桥的时间为________s；图是G28车次的运行表，可知该车次从上海虹桥站至北京南站全程用时________h，平均速率为________km/h。
18. 下列说法正确的是（　　）
A. 1060千米是指路程 B. 1318千米是指位移
C. 表格中“2”是指时间间隔 D. 表格中“20：02”是指时间间隔
19. 复兴号列车在某段直轨道测试，150s跑完全程，前50s平均速度大小为80m/s，后100s平均速度大小为60m/s，则他全程的平均速度大小为（　　）
A. 63.3m/s B. 66.7m/s C. 70.0m/s D. 73.3m/s
20. 高速运行的列车车厢内，在μ=0.1的水平地板上有个行李箱向右运动，质量为20kg，在运动过程中，还受到一个方向向左的30N的拉力作用。行李箱受到的摩擦力为（g=10m/s2）（　　）
A. 30N，向右 B. 30N，向左 C. 20N，向右 D. 20N，向左
【答案】17 ①. 66.5 ②. 4.3 ③. 306.5 18. C 19. B 20. D
【解析】
【分析】
【17题详解】
[1][2][3]因为
则列车通过全桥的时间为
由图可知该车次从上海虹桥站至北京南站全程用时4h18min=4.3h。平均速率为
【18题详解】
AB.两站直线距离1060千米，全长1318千米，所以1060千米是指位移，1318千米是指路程，故AB错误；
CD.表格中“2”是指停车时间，是时间间隔。表格中“20：02”是开车时刻，是指时刻。故C正确，D错误。
故选C。
【19题详解】
全程的位移为
平均速度大小
故选B。
【20题详解】
行李箱受到的摩擦力为
方向向左。
故选D。
【点睛】