北京市首师大附中2019-2020学年第一学期期中考试高一物理试卷

首师大附中2019-2020学年第一学期期中考试
高一物理
第Ⅰ卷（共36分）
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。

所有题目均为不定项选择
．．．．．题，漏选得2分，
错选、不选不得分。

答案填涂在答题卡上
．．．．．．．．．。

）
1．研究下列现象，涉及的物体可看作质点的是（）
A．研究地球绕太阳运动的轨迹时，可将地球看作质点
B．研究高铁从北京到上海的时间，可将列车看作质点
C．研究乒乓球的弧圈旋转方向，可将乒乓球看作质点
D．研究原子内部电子绕原子核的运动时，可将原子看作质点
2．下列有关运动的描述中，参考系的选取符合描述的是（）
A．“飞流直下三千尺”是以“飞流”作为参考系的
B．“人从桥上过，桥流水不流”中的“桥流”是以水为参考系的
C．“钱塘观潮时，观众只觉得潮水扑面而来”是以“观众”为参考系的
D．“升国旗时，观察到国旗冉冉升起”，观察者是以“国旗”为参考系的
3．一位同学从操场A点出发，向西走了30m，到达B点，然后又向北走了40m，到达C点。

从A 点到C点的过程中，该同学的位移大小是（）
A．70m B．50m C．40m D．30m
4．关于物体的加速度，下列说法正确的是（）
A．加速度为正，物体的速率一定增加
B．加速度增大，物体的速率一定增大
C．加速度很大，物体速度的变化量一定很大
D．加速度越大，物体速度的变化率一定越大
5．实验表明，在地球上同一地点、一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，通常用g表示。

关于自由落体加速度，下列说法正确的是（）
A．物体自由落体时间为t时，其速度变化量为gt
B．羽毛轻飘飘的落下，说明它自由落体的加速度不是g
C．在地球表面附近，g始终是个常量，大小为9.8m/s2
D．月球表面做自由落体运动的物体，其加速度也为g
6．一辆汽车以20m/s的速度沿平直公路行驶，突然发现前方有障碍物，立即刹车，汽车做匀减速直线运动，加速度大小为5m/s2。

那么从刹车开始计时，前6秒内的位移大小与第6秒末的速度大小分别为（）
A．x=30m，v=0m/s B．x=30m，v=10m/s
C．x=40m，v=0m/s D．x=40m，v=10m/s
7．一质点由静止开始运动，前8秒为匀加速直线运动，后4秒为匀减速直线运动，第12秒末时，物体恰好停止运动。

下列说法正确的是（）
A．加速、减速中的位移大小之比x1:x2=2:1
B．加速、减速中的加速度大小之比α1:α2=2:1
C．加速、减速中的平均速度大小之比v1:v2=2:1
D．质点前12秒内的平均速度等于第6秒末的瞬时速度
8．用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间，设直尺从开始自由下落，到直尺被受测者抓住，直尺下落的距离h，受测者的反应时间为t（符号∝表示正比于），则下列说法正确的是（）A．t∝h
1
B．t∝
h
C．t∝h
D．t∝h2
9．伽利略在研究运动的过程中，创造了一套科学方法，给出了科学研究过程的基本要素，这些要素包含以下几点，如下框图所示：
其中与方框4相对应的是（）
A．提出猜想B．交流与合作C．实验检验D．合理外推
10．某物体运动的v-t图像如图，根据图像可知（）
A．前5秒内的位移大小为10m
B．前2秒内的平均加速度大小为1m/s2
C．第1秒末与第3秒末的速度方向相同
D．第5秒内的加速度方向与速度方向相同
11．下列运动学图像，表示匀变速直线运动的是（）
A．B．C．D．
12．摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米。

考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度α是随时间t变化的。

已知电梯在t=0时由静止开始上升，α-t图像如图所示。

由图像可知（）
A．电梯在第1秒内做匀加速运动，加速度大小为1m/s2
B．电梯在第1秒末到第10秒末之间的位移大小为9m
C．电梯从第11秒末到第30秒末做匀速运动，速度大小为10m/s
D．第41秒末时，电梯回到原先所在的出发点
第Ⅱ卷（共64分）
二、填空题（本大题共1小题，每空2分，共12分。

答案写在答题纸上
．．．．．．．．。

）
13．某同学用图1所示的实验装置研究小车做匀变速直线运动的特点。

（1）实验中，除打点计时器（含交流电源、纸带）、小车、平板和重物外，在下面的器材中，必须
使用的是________（选填选项前的字母）。

A．刻度尺B．秒表C．天平
（2）下列实验步骤的正确顺序是_________（用字母填写）。

A．关闭电源，取下纸带
B．接通电源后，放开小车
C．根据纸带上的数据点，计算小车的加速度
D．固定好打点计时器，并将小车、纸带等器材正确安装
（3）实验中获得的一条纸带如图2所示，在纸带上依次取O、A、B、C、D……若干个计数点，利用实验数据计算出打点时小车的速度v。

描绘v-t图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。

用平均速度△x/△t表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对△t的要求是________（选填“越小越好”或“与大小无关”）；从实验的角度看，选取的△x大小与速度测量的误差_________（选填“有关”或“无关”）。

以v为纵坐标，t为横坐标，做出如图3所示的v-t图像。

根据图像求出小车的加速度a=__________m/s2。

（保留3位有效数字）
（4）另一位同学用下述方法计算小车运动的加速度：该同学用刻度尺测出OB=x1，OD=x2，如图4
所示。

纸带上相邻计数点（O与A、A与B、B与C……）的计时间隔为T。

请利用x1、x2、T三个量表示小车运动的加速度，a=__________。

三、计算与论证（本大题共5小题，共52分。

解答过程及答案写在答题卡上
．．．．．．．．．．．．．。

）
14．（8分）物体做匀加速直线运动，初速度v0=10m/s，加速度a=2m/s2。

（1）求第5秒末的速度v的大小；
（2）求前5秒内的位移x的大小。

15．（10分）一个物体由静止开始向右做直线运动，它的v-t图像如下图所示。

（1）在下图中画出a-t图像。

（2）计算前6秒内的位移。

16．（10分）一个物体做匀变速直线运动，初速度为v0，加速度为a，运动时间为t，末速度为v，位移为x。

请完成下列问题。

（1）根据加速度的定义式，推导匀变速直线运动的v-t关系：
v=v0+at
（2）根据匀变速直线运动的v-t关系以及x-t关系，推导匀变速运动速度-位移关系式：
v2-v02=2ax
（3）物体在一段时间内的平均速度v定义为：
v =t
x 其中，t 为运动的总时间，x 为这段时间内的总位移。

若v 1表示匀变速直线运动中点时刻（即t /2）的瞬时速度。

请证明，物体做匀变速直线运动时：
v 1=v =20v
v +
17．（12分）某跳伞运动员做低空跳伞表演。

他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，当距离地面125m 时开始打开降落伞，到达地面时速度减为5m/s 。

如果认为开始打开降落伞直至落地签运动员在做匀减速运动，加速度为12m/s 2，g 取10m/s 2。

问：
（1）运动员打开降落伞时的速度是多少？
（2）运动员离开飞机时距地面的高度为多少？
（3）运动员离开飞机后，经过多少时间才能到达地面？（保留2位小数）
18．（12分）随着信息技术的发展，中学物理的实验手段也在不断进步。

用“位移传感器”把物体运动的位移、时间转换成电信号，经过计算及的处理，可以立刻在屏幕上显示物体运动的速度。

下图是利用位移传感器测量速度的示意图。

这个系统由发射器A 与接收器B 组成，发射器A 能够发射红外线（一种特殊的光线）和超声波（一种特殊的声波）信号，接收器B 可以接收红外线和超声波信号。

发射器A 固定在被测的运动物体上，接收器B 固定在桌面上或滑轨上。

测量时A 向B 同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲（即持续时间很短的一束红外线和一束超声波）。

B 接收到红外线脉冲开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时。

根据两者的时差和空气中的声速，计算机自动算出A 与B 的距离。

当小车运动到P 位置时，由A 向B 同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B 端接收到两个脉冲的时间差为△t 1。

经过t 时间小车由P 位置运动至Q 位置，此时再由A 向B 同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B 端接收到两个脉冲的时间差为△t 2。

超声波在空气中的传播速度为u 。

通过计算机的自动运算，可以计算出小车从P 到Q 的平均速度的大小。

根据以上信息解决下列问题：
（1）在该问题中，是否需要考虑红外线的传播时间？请简述理由。

（2）求小车从P 运动至Q 的平均速度v 的表达式。

（3）实际上利用该传感器，我们更希望测得小车瞬时速度的大小。

为了测量P 点的瞬时速度，那么
我们选定的“时间间隔”应当尽量的小。

然而本题中有三个时间间隔，△t 1、t 、△t 2。

请判断这三个时间间隔中，哪个或者哪几个应当尽量短一些，才能获得更为准确的瞬时速度？请简述理由。

首师大附中2019-2020学年第一学期期中考试
高一物理参考答案
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。

所有题目均为不定项选择．．．．．
题，漏选得2分，错选、不选不得分。

答案填涂在答题卡上．．．．．．．．．。

） 1．AB 2．BC 3．B 4．D 5．A 6．C 7．A 8．C 9．C 10．BC 11．BD 12．C
二、填空题（本大题共1小题，每空2分，共12分。

答案写在答题纸上．．．．．．．．。

） 13．（1）A ； （2）DBAC ； （3）越小越好，有关，1.44； （4）21242T x x − 三、计算与论证（本大题共5小题，共52分。

解答过程及答案写在答题卡上．．．．．．．．．．．．．。

） 14．（1）v =v 0+at
=10m/s+2m/s 2×5s
=20m/s
（2）x =v 0t +2
1at 2 =10m/s ×5s+
21×2m/s 2×(5s)2 =75m
15．（1）如右图。

（2）x 1=v 1t +21a 1t 2=2
1×1m/s 2×(2s)2=2m x 2=v 2t =2m/s ×2s=4m
x 3=v 3t +21a 3t 2=2m/s×2s -2
1×2m/s 2×(2s)2=0m
x =x 1+x 2+x 3=2m+4m+0m=6m （方向为正）
16．（1）∵a =t v
∆∆
v ∆=v -v 0
t ∆=t
∴a =t v v 0
−
∴v =v 0+at
（2）∵v =v 0+at
x=v 0t+21
at 2
∴v 2-v 02=2ax
（3）∵v 1=v 0+at
v =t x
=（v 0t+21
at 2）/t=v 0+at ∴v =v 1
∵v =v 0+at
∴v 1-v 0=21
at
v -v 1=21
at
∴2v 1=v +v 0
∴v 1=v =20v
v +
17．（1）∵v 2-v 02=-2ax
∴v 02=v 2+2ax =3025(m/s)2
∴v 0=55m/s
（2）∵v 02=2gx 1
∴x 1=v 02/2g=3025/20=151.25m
∵x 2=125m
∴x =x 1+x 2=151.25m+125m=275.25m
（3）∵v 0=gt 1
∴t 1=v 0/g =55/10s=5.5s
∵t 2=(v -v 0)/a =(5-55)/(-12)s=4.2s
∴t =t 1+t 2=5.5s+4.2s=9.7s
19．（1）不需要。

因为红外线传播速度远大于声波传播速度。

（2）v =t t t 1
2∆−∆u
（3）t 应当尽量短一些。

t 越短，测得的平均速度v 就越接近该时刻瞬时速度。