无锡市重点中学2023-2024学年高一上学期10月测试物理试卷
一、选择题（共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑影缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”，如图所示。下面说法正确的是（ ）
A．地球在金星与太阳之间
B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C．以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零
D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的
2．如图所示的四种情况中，小球A均静止，各接触面均光滑，图A中细线竖直，小球A受到两个弹力的是( )
3．四年级某男生参加50m测试跑的成绩是11 s，该测试简化为先匀加速起跑，达到最大速度后再匀速直线到达终点。他匀加速起跑时间为2s，则他在整个测试中的最大速度为（ ）
A．m/s B．5m/s C．7m/s D．m/s
4．今年1月10日，首发“复兴号”动车D843次载着旅客，从西昌出发一路向南驶向攀枝花，正式开启了凉山的“动车时代”。假如动车进站时从某时刻起做匀减速直线运动，分别用时3s、2s、1s连续通过三段位移后停下，则这三段位移的平均速度之比是（ ）
A．9：4：1 B．27：8：1 C．5：3：1 D．3：2：1
5．小明带着相机游玩鼓浪屿，边游玩边取景拍照，全程步行2万步。如图为某段时间内的图像，由图可知（ ）
A．在时间内，小明的行走轨迹为一条曲线
B．在时间内，小明的加速度越来越小，行走的平均速度小于
C．时刻以后，小明做匀速直线运动
D．游玩过程中，为实时监测相机的大致位置，可以将小明与相机视为一个质点
6．将一条长为L的纸带扭转180°后连接两端就构成了一个莫比乌斯环，不考虑连接纸带时的长度损失．一只蚂蚁以恒定的速率v从P点沿纸带中线向前爬行，当其再一次来到P点的整个过程中，蚂蚁的( )
A．路程为L B．位移的大小为L
C．加速度始终为零 D．平均速度为零
7．汽车紧急刹车，会在路面上留下刹车痕迹，某次汽车紧急刹车后测得的刹车痕迹长为36m，假设制动后汽车做加速度大小恒为8m/s2的匀减速直线运动直到停止。则关于该汽车的运动，下列说法正确的是（ ）
A．刚刹车时，汽车的初速度大小为26m/s B．刹车后第1s末的速度大小为15m/s
C．刹车后第1s末的速度大小为16m/s D．刹车后4s内的位移大小为32m
8．甲、乙两物体分别在水平面上做直线运动，取向右为正方向，它们运动的相关图像分别如图甲、乙所示．已知乙的初速度为0，下列说法正确的是( )
A．甲物体2 s时的加速度方向发生变化
B．乙物体2 s时的运动方向没有发生变化
C．甲物体0～2 s内的平均速度与2～4 s内的平均速度相同
D．乙物体4 s时的位置与0时刻的位置相同
9．如图（a）所示，某同学用智能手机拍摄物块从台阶旁的斜坡上自由滑下的过程，物块运动过程中的五个位置A、B、C、D、E及对应的时刻如图（b）所示。已知斜坡是由长为的地砖拼接而成，且A、C、E三个位置物块的下边缘刚好与砖缝平齐。下列说法不正确的是（ ）
A．物块在由A运动至E的时间为
B．位置A与位置D间的距离为
C．物块在位置D时的速度大小为
D．物块下滑的加速度大小为
10．从地面上以初速度2v0竖直上抛物体A，相隔时间△t以后再以初速度v0从同一地点竖直上抛物体B，不计空气阻力。以下说法正确的是（ ）
A．物体A、B可能在物体A上升过程中相遇 B．要使物体A、B相遇需要满足条件
C．要使物体A、B相遇需要满足条件 D．要使物体A、B相遇需要满足条件
11．某物体做匀变速直线运动，设运动时间为t，位移为x，其－图像如图所示，则下列说法正确的是( )
A．物体做的是匀加速直线运动 B．t＝0时，物体的速度为－2 m/s
C．经过2 s物体的速度为0 D．在0～1 s时间内，物体的位移为2 m
二、实验题（每空2分，满分16分）
12．某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，打点计时器所用电源的频率为，在实验中得到一条点迹清晰的纸带，他把某一点记作O，再依次选6个点作为计数点，分别标以A、B、C、D、E和F，如图甲所示。
（1）如果测得C，D两点间的距离为2.70cm，D、E上两点间的距离2.90cm，则在打D点时小车的速度为___________。
（2）该同学分别算出了打各点时小车的速度，然后根据数据在坐标系中已描好点，请在图乙中画出小车的图像，并求出小车的加速度__________。
13．一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验。
(1)甲采用如图a所示装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，实验中做出小盘中砝码重力随弹簧伸长量x变化的图象如图b所示。(重力加速度g＝10 m/s2)
①利用图b中图象，可求得该弹簧的劲度系数为________ N/m。
②利用图b中图象，可求得小盘的质量为________ kg，小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相同”)。
(2)为了制作一个弹簧测力计，乙同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图c所示的图象，为了制作一个量程较大的弹簧测力计，应选弹簧________(填“A”或“B”)；为了制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧________(填“A”或“B”)。
三、计算题（满分40分）
14．（8分）从离地面80 m的空中自由落下一个小球，取g＝10 m/s2，不计空气阻力，求：
(1)小球落到地面所用的时间及落地时的速度大小；
(2)小球自开始下落计时，在第1 s内的位移大小、最后1 s内的位移大小。
15．（8分）无人机因具有机动性能好，生存能力强，无人员伤亡风险，使用方便等优点在生产生活中有广泛应用。我国林业部门将无人机运用于森林防火工作中，如图所示，某架无人机执行火情察看任务，悬停在目标正上方且距目标高度为H1=205m处，t=0时刻，它以加速度a1=6m/s2竖直向下匀加速运动距离h1=75m后，立即向下做匀减速直线运动直至速度为零，重新悬停在距目标高度为H2=70m的空中，然后进行拍照。重力加速度大小取10m/s2，求：
（1）无人机从t=0时刻到重新悬停在距目标高度为H2=70m处的总时间t；
（2）若无人机在距目标高度为H2=70m处悬停时动力系统发生故障，自由下落2s后恢复动力，要使其不落地，恢复升力时的最小加速度大小a2。
16．（8分）如图所示，为空心圆管、C可视为质点的小球，长度为，与C在同一竖直线上，之间距离为。零时刻，做自由落体运动，C从地面以初速度开始做竖直上抛运动，。
（1）要使C在落地前穿过，应大于多少；
（2）若，求C从端穿过所用的时间。
17．（12分）甲车在一条限速72km/h的平直公路上行驶时，发现前方路边有一辆乙车在停车休息，于是甲车开始减速，当甲车刚通过乙车位置时，甲车又开始加速，恢复到原来行驶速度后继续向前匀速行驶，以甲车减速开始计时，甲的v-t图像如图1所示。在甲车刚通过乙车位置时，乙车司机发现甲车车身有异物影响行车安全，立即启动乙车前去追赶甲车，启动时间和司机反应时间不计，乙车加速阶段的x-t图像是一条顶点在原点的抛物线（以乙车启动开始计时），如图2所示，乙车加速到公路限速值后以限速值匀速运动。求：
（1）甲车开始减速时距乙车的距离x1和乙车加速过程的加速度大小a乙；
（2）从乙车启动到追上甲车，两车的最大距离Δx；
（3）从乙车启动到追上甲车需要的时间（保留3位有效数字）。无锡市重点中学2023-2024学年高一上学期10月测试物理试卷答案解析
一、选择题（共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑影缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”，如图所示。下面说法正确的是（ ）
A．地球在金星与太阳之间
B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C．以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零
D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的
【答案】D 【详解】A．“金星凌日”现象的成因是光沿直线传播，当金星转到太阳和地球之间且三者在一条直线上时，金星挡住了沿直线传播的太阳光，人们看到太阳上的黑影实际上是金星，由此可知发生“金星凌日”现象时，金星在地球和太阳之间，故A错误；
B．观测“金星凌日”时，如果将太阳看成质点，无法看到此现象，故B错误；
C．以太阳为参考系，金星绕太阳一周起点和终点重合，位移为0，故C错误；
D．以太阳为参考系，金星和太阳的位置是变化的，则可以认为金星是运动的，故D正确。故选D。
2．如图所示的四种情况中，小球A均静止，各接触面均光滑，图A中细线竖直，小球A受到两个弹力的是( )
答案 C 解析：小球处于静止状态，重力和绳的弹力平衡，斜面与球之间不可能产生弹力，否则小球不可能平衡，故A图中球只受一个弹力作用，故A错误；图中水平面对小球有弹力作用，但斜面和球之间没有弹力作用，故B图中球受一个弹力作用，故B错误；图中小球受到绳子拉力、重力、斜面的支持力三力作用处于平衡状态，因此小球受两个弹力作用，故C正确；图中竖直面对小球没有弹力作用，否则小球不可能处于平衡状态，故D错误．
3．四年级某男生参加50m测试跑的成绩是11 s，该测试简化为先匀加速起跑，达到最大速度后再匀速直线到达终点。他匀加速起跑时间为2s，则他在整个测试中的最大速度为（ ）
A．m/s B．5m/s C．7m/s D．m/s
【答案】B 【详解】跑完50m所用时间为，设最大速度分别为，则有，
解得，故选B。
4．今年1月10日，首发“复兴号”动车D843次载着旅客，从西昌出发一路向南驶向攀枝花，正式开启了凉山的“动车时代”。假如动车进站时从某时刻起做匀减速直线运动，分别用时3s、2s、1s连续通过三段位移后停下，则这三段位移的平均速度之比是（ ）
A．9：4：1 B．27：8：1 C．5：3：1 D．3：2：1
【答案】A 【详解】将动车的运动反向看做初速度为零的匀加速直线运动，则1s内的位移为
2s内的位移为；3s内的位移为
故位移之比平均速度故平均速度之比为故A正确。
故选A。
5．小明带着相机游玩鼓浪屿，边游玩边取景拍照，全程步行2万步。如图为某段时间内的图像，由图可知（ ）
A．在时间内，小明的行走轨迹为一条曲线
B．在时间内，小明的加速度越来越小，行走的平均速度小于
C．时刻以后，小明做匀速直线运动
D．游玩过程中，为实时监测相机的大致位置，可以将小明与相机视为一个质点
【答案】D 【详解】A．从图像可知，在时间内，小明一直向着规定的正方向运动，所以其运动轨迹为一条直线，A错误；
B．图像的斜率表示物体运动是速度大小，从图像可得，在时间内，小明运动的速度越来越小，但无法判断其加速度的变化情况；这段时间内，小明的平均速度故B错误；
C．时刻以后，小明保持静止，故C错误；
D．游玩过程中，为实时监测相机的大致位置，可以将小明与相机视为一个质点，故D正确。故选D。
6．将一条长为L的纸带扭转180°后连接两端就构成了一个莫比乌斯环，不考虑连接纸带时的长度损失．一只蚂蚁以恒定的速率v从P点沿纸带中线向前爬行，当其再一次来到P点的整个过程中，蚂蚁的( )
A．路程为L B．位移的大小为L
C．加速度始终为零 D．平均速度为零
答案 D 解析 从P点出发到再次来到P点，路程为2L，位移为零，A、B错误；由于速度方向不断改变，即速度在变化，故加速度不为零，C错误；由＝可知，位移为零，平均速度为零，D正确．
7．汽车紧急刹车，会在路面上留下刹车痕迹，某次汽车紧急刹车后测得的刹车痕迹长为36m，假设制动后汽车做加速度大小恒为8m/s2的匀减速直线运动直到停止。则关于该汽车的运动，下列说法正确的是（ ）
A．刚刹车时，汽车的初速度大小为26m/s B．刹车后第1s末的速度大小为15m/s
C．刹车后第1s末的速度大小为16m/s D．刹车后4s内的位移大小为32m
【答案】C 【详解】A．逆向思维，刚刹车时，汽车的初速度大小为解得 ，A错误；
BC．刹车后第1s末的速度大小为 ，B错误，C正确；
D．速度减小到零的时间为 第3s末汽车的速度减小到零，刹车后4s内的位移大小为36m，D错误。故选C。
8．甲、乙两物体分别在水平面上做直线运动，取向右为正方向，它们运动的相关图像分别如图甲、乙所示．已知乙的初速度为0，下列说法正确的是( )
A．甲物体2 s时的加速度方向发生变化
B．乙物体2 s时的运动方向没有发生变化
C．甲物体0～2 s内的平均速度与2～4 s内的平均速度相同
D．乙物体4 s时的位置与0时刻的位置相同
答案 B
解析 甲物体2 s时速度从负值变为正值，即运动方向发生变化，故A正确；已知乙的初速度为0，因a－t图像与时间轴围成的面积等于速度的变化量，可知乙物体在0～2 s时间内速度为负值，在2～4 s内速度变化量为正值，在t＝4 s时速度减为零，但是在2～4 s内速度仍为负值，则2 s时的运动方向没有发生变化，故B错误；甲物体0～2 s内的平均速度与2～4 s内的平均速度大小相同，但是方向相反，故C错误；乙物体从0～4 s速度一直为负，则4 s时的位置与0时刻的位置不相同，故D错误．
9．如图（a）所示，某同学用智能手机拍摄物块从台阶旁的斜坡上自由滑下的过程，物块运动过程中的五个位置A、B、C、D、E及对应的时刻如图（b）所示。已知斜坡是由长为的地砖拼接而成，且A、C、E三个位置物块的下边缘刚好与砖缝平齐。下列说法不正确的是（ ）
A．物块在由A运动至E的时间为
B．位置A与位置D间的距离为
C．物块在位置D时的速度大小为
D．物块下滑的加速度大小为
【答案】B 【详解】A．由图（b）中各个位置对应时刻可知，相邻位置的时间间隔，故AE的时间间隔为，选项A正确；
D．而段与段的时间间隔为；又解得
选项D正确；
C．物块在位置D时速度选项C正确；
B．由得物块在A位置速度，则位置A、D间距离为选项B错误。
故选B。
10．从地面上以初速度2v0竖直上抛物体A，相隔时间△t以后再以初速度v0从同一地点竖直上抛物体B，不计空气阻力。以下说法正确的是（ ）
A．物体A、B可能在物体A上升过程中相遇 B．要使物体A、B相遇需要满足条件
C．要使物体A、B相遇需要满足条件 D．要使物体A、B相遇需要满足条件
【答案】B 【详解】A．A物体上升时，A的初速度大于B的初速度，且A先抛出，所以A的位移大于B的位移，不可能在A上升的过程中相遇，故A错误；
BCD．A在空中的总时间为：，B在空中的总时间为：要使A、B能在空中相遇：
可得：故B正确，CD错误。故选B。
11．某物体做匀变速直线运动，设运动时间为t，位移为x，其－图像如图所示，则下列说法正确的是( )
A．物体做的是匀加速直线运动 B．t＝0时，物体的速度为－2 m/s
C．经过2 s物体的速度为0 D．在0～1 s时间内，物体的位移为2 m
答案 D
解析 由运动学知识可知＝＝＋a，故－图像的斜率表示v0，则由题图可知v0＝4 m/s，a＝－4 m/s2，故物体先做匀减速直线运动，再做反向的匀加速直线运动，A、B错误；由速度时间公式v＝v0＋at可得，经过2 s物体的速度为－4 m/s，C错误；根据位移时间公式有x＝v0t＋at2，代入数据可得在0～1 s时间内，物体的位移为2 m，D正确．
二、实验题（每空2分，满分16分）
12．某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，打点计时器所用电源的频率为，在实验中得到一条点迹清晰的纸带，他把某一点记作O，再依次选6个点作为计数点，分别标以A、B、C、D、E和F，如图甲所示。
（1）如果测得C，D两点间的距离为2.70cm，D、E上两点间的距离2.90cm，则在打D点时小车的速度为___________。
（2）该同学分别算出了打各点时小车的速度，然后根据数据在坐标系中已描好点，请在图乙中画出小车的图像，并求出小车的加速度__________。
【答案】 1.4 如答案图 5
【详解】（1）[1]由打点计时器频率50Hz可知，相邻两个记数点之间的时间为0.02s，根据匀变速直线运动的规律，打D点的速度等于CE段的平均速度，即
（2）[3]根据描点做一条直线使记数点均匀分布在直线的两侧，如图
[4]小车的加速度为
13．一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验。
(1)甲采用如图a所示装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，实验中做出小盘中砝码重力随弹簧伸长量x变化的图象如图b所示。(重力加速度g＝10 m/s2)
①利用图b中图象，可求得该弹簧的劲度系数为________ N/m。
②利用图b中图象，可求得小盘的质量为________ kg，小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相同”)。
(2)为了制作一个弹簧测力计，乙同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图c所示的图象，为了制作一个量程较大的弹簧测力计，应选弹簧________(填“A”或“B”)；为了制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧________(填“A”或“B”)。
尝试解答 (1)①200__②0.1__相同__(2)B__A。
(1)①由图b中图象可知，弹簧的劲度系数：k＝＝ N/cm＝2 N/cm＝200 N/m。
②由图b图象可知：mg＝kx1，解得小盘质量：m＝＝ kg＝0.1 kg；应用图象法处理实验数据，小盘的质量不会影响弹簧劲度系数的测量结果，即测量结果与真实值相同。
(2)由图c可知，弹簧A所受拉力超过4 N则超过弹性限度，弹簧B所受拉力超过8 N则超过弹性限度，故为了制作一个量程较大的弹簧测力计，应选弹簧B；由图c可知，在相同拉力作用下，弹簧A的伸长量大，则为了制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧A。
三、计算题（满分40分）
14．（8分）从离地面80 m的空中自由落下一个小球，取g＝10 m/s2，不计空气阻力，求：
(1)小球落到地面所用的时间及落地时的速度大小；
(2)小球自开始下落计时，在第1 s内的位移大小、最后1 s内的位移大小。
答案 (1)4 s 40 m/s (2)5 m 35 m
解析 (1)由h＝gt2，得t＝＝4 s，由速度与时间的关系式得v＝gt＝40 m/s
(2)第1 s内的位移h1＝gt12＝×10×1 m＝5 m
最后1 s内的位移h2＝80 m－g×(3 s)2＝80 m－45m＝35 m。
15．（8分）无人机因具有机动性能好，生存能力强，无人员伤亡风险，使用方便等优点在生产生活中有广泛应用。我国林业部门将无人机运用于森林防火工作中，如图所示，某架无人机执行火情察看任务，悬停在目标正上方且距目标高度为H1=205m处，t=0时刻，它以加速度a1=6m/s2竖直向下匀加速运动距离h1=75m后，立即向下做匀减速直线运动直至速度为零，重新悬停在距目标高度为H2=70m的空中，然后进行拍照。重力加速度大小取10m/s2，求：
（1）无人机从t=0时刻到重新悬停在距目标高度为H2=70m处的总时间t；
（2）若无人机在距目标高度为H2=70m处悬停时动力系统发生故障，自由下落2s后恢复动力，要使其不落地，恢复升力时的最小加速度大小a2。
【详解】（1）设无人机下降过程最大速度为v，向下加速时间为t1，减速时间为t2，则由匀变速直线运动规律有；；联立解得
（2）无人机自由下落2s末的速度为，2s内向下运动的位移为
设其向下减速的加速度大小为a2时，恰好到达地面前瞬间速度为零，则
代入数据可解得
16．（8分）如图所示，为空心圆管、C可视为质点的小球，长度为，与C在同一竖直线上，之间距离为。零时刻，做自由落体运动，C从地面以初速度开始做竖直上抛运动，。
（1）要使C在落地前穿过，应大于多少；
（2）若，求C从端穿过所用的时间。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）C在落地前穿过的条件是，圆管落地的瞬间小球与B点相遇，此过程小球的速度为最小值。圆管的落地时间为解得此时C恰好与B相遇，则有
解得即应大于
（2）由上述可知，小球一定在空中穿过圆管，设C遇到A点的时间为，则有
设C遇到B点的时间为，则有，C从A端穿过所用的时间为
解得
17．（12分）甲车在一条限速72km/h的平直公路上行驶时，发现前方路边有一辆乙车在停车休息，于是甲车开始减速，当甲车刚通过乙车位置时，甲车又开始加速，恢复到原来行驶速度后继续向前匀速行驶，以甲车减速开始计时，甲的v-t图像如图1所示。在甲车刚通过乙车位置时，乙车司机发现甲车车身有异物影响行车安全，立即启动乙车前去追赶甲车，启动时间和司机反应时间不计，乙车加速阶段的x-t图像是一条顶点在原点的抛物线（以乙车启动开始计时），如图2所示，乙车加速到公路限速值后以限速值匀速运动。求：
（1）甲车开始减速时距乙车的距离x1和乙车加速过程的加速度大小a乙；
（2）从乙车启动到追上甲车，两车的最大距离Δx；
（3）从乙车启动到追上甲车需要的时间（保留3位有效数字）。
【答案】（1）25m，3m/s2；（2）32.5m；（3）12.3s
【详解】（1）根据图1，甲车开始减速时距乙车的距离x1：
根据图2，乙车加速过程的加速度大小a乙： 解得
（2）从乙车启动到追上甲车，两车速度均等于15m/s时距离最大，设乙车速度达到15m/s所用时间为t1：
，5s内甲车的位移为，5s内乙车的位移为
最大距离Δx为
（3）乙车达到最大限速的时间t3，t3时间内乙车的位移为
t3时间内甲车的位移为再经过t4时间追上甲车
解得从乙车启动到追上甲车需要的时间
