上海市杨思高级中学2024-2025学年高一上学期期中测试物理试卷
1．（2024高一上·上海市期中）用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫可视为质点
B．研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球可视为质点
C．研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿可视为质点
D．研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马可视为质点
【答案】A
【知识点】质点
【解析】【解答】物体能否作为质点主要看所研究的问题，A．研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫的大小对行走的速度没有影响，可将猫看做质点，选项A正确；
B．研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球的大小和形状对水珠形成的原因有影响，旋转球不能看做质点，选项B错误；
C．研究图丙中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿的大小对能否停止树桩上有影响，不能将鸟儿看做质点，选项C错误；
D．研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马的大小对能否跨越障碍物有影响，不能把马看做质点，选项D错误。
故选A。
【分析】物体能否作为质点主要看物体本身的大小和形状对所研究的问题有无影响。
2．（2024高一上·上海市期中）下列说法正确的是（ ）
A．物体的重心是其各部分所受重力的等效作用点，所以重心一定在物体上
B．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法
C．伽利略用实验的方法，证实由静止开始的运动其距离与时间平方成正比，从而直接证实了自由落体速度与时间成正比
D．亚里士多德提出“重的物体比轻的物体下落得快”，伽利略只用实验证明了该观点是错误的
【答案】B
【知识点】重力与重心；瞬时速度；伽利略对自由落体运动的研究
【解析】【解答】A．物体的重心不一定在物体上，如质量分布均匀的圆环重心在圆心上，A错误；
B．根据速度定义式
当非常非常小时，平均速度则可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，B正确；
C．伽利略所处的年代没有直接测量速度的工具，因此没有直接证实自由落体速度与时间成正比，而是直接验证位移与时间的平方成正比，进而证实自由落体速度与时间成正比，C错误；
D．亚里士多德提出“重的物体比轻的物体下落得快”，伽利略用两个大小不一的石子下落的实验加科学推理证明了该观点是错误的，D错误。
故选B。
【分析】物体的重心不一定在物体上；利用平均速度的定义式定义瞬时速度使用了极限思想；伽利略验证自由落体运动的规律是直接验证位移与时间平方成正比关系；亚里士多德提出“重的物体比轻的物体下落得快”，伽利略用两个大小不一的石子下落的实验加科学推理证明了该观点是错误的。
3．（2024高一上·上海市期中）如图所示，木块沿竖直墙下落，木块的受力情况是（ ）
A．只受重力
B．受到重力和弹力
C．受到重力、弹力和摩擦力
D．受不受摩擦力取决于接触面是否光滑
【答案】A
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】当木块竖直下落时，由于重力方向竖直向下，墙面也是竖直的，所以木块与墙之间并没有弹力的作用，所以木块也不会受到摩擦力，当木块沿墙竖直下落时，只受重力，没有弹力和摩擦力，故A正确，BCD错误。
故选A。
【分析】木块下落时，由于与墙面没有弹力所以只受到重力的作用。
4．（2024高一上·上海市期中）如图所示，有a、b两条图线，则下列说法正确的是（ ）
A．若横坐标为时间t，纵坐标为位移x，则a做直线运动，b做曲线运动
B．若横坐标为时间t，纵坐标为速度v，则a、b两物体运动方向相同
C．若横坐标为时间t，纵坐标为速度v，则两图线的交点表示两物体相遇
D．若物体在平面上运动，横坐标为水平位置x，纵坐标为竖直位置y，则a、b两物体均做直线运动
【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．若横坐标为时间t，纵坐标为位移x，位移时间图像的斜率表示速度，由于a的斜率不变，速度不变，则a做匀速直线运动，由于b的斜率在随时间逐渐变大，且斜率都是正值，所以b做加速直线运动，A错误；
B．若横坐标为时间t，纵坐标为速度v，由v t图像可知，由于速度的符号代表运动的方向，由于a、b两物体的速度都是正值，则有a、b两物体运动方向相同，B正确；
C．若横坐标为时间t，纵坐标为速度v，由v t图像可知，图像坐标代表瞬时速度，则两图线的交点表示两物体速度相同，不是相遇，C错误；
D．若物体在平面上运动，横坐标为水平位置x，纵坐标为竖直位置y，可知y x图像为物体运动的轨迹，根据运动的轨迹可以得出a物体做直线运动；b物体做曲线运动，D错误。
故选B。
【分析】利用位移时间图像的斜率可以判别物体速度的变化；利用速度时间图像的坐标可以判别运动的方向；利用交点可以判别共速；利用平面位置图像可以判别物体的运动轨迹。
5．（2024高一上·上海市期中）一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动，刹车后的第1s内和第2s内的位移大小依次为7m和5m，则刹车后5s内的位移是（ ）
A．15m B．16m C．25m D．20m
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】汽车刹车做匀减速直线运动，设刹车时的初速度为v0，，加速度大小为a，根据位移公式有
代入数据可得汽车的初速度和加速度大小为：
，
根据速度公式可以得出：汽车停止的时间为
因此5s内的位移就是停止前运动的位移，根据速度位移公式可以得出：
故选B。
【分析】利用汽车的位移公式可以求出初速度和加速度的大小，结合速度公式可以求出减速的时间，结合速度位移公式可以求出汽车运动的位移。
6．（2024高一上·上海市期中）钥匙从距离水面20m高的桥面自由落体竹筏前端在钥匙下落瞬间正好位于它的正下方。该竹筏以2m/s的速度匀速前进，若钥匙可以落入竹筏中，不考虑竹筏的宽度，则竹筏至少长（ ）
A．2m B．4m C．6m D．8m
【答案】B
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】钥匙下落的时间，根据
可得
这段时间内竹筏前进的距离
若钥匙可以落入竹筏中，则竹筏至少长4m，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据自由落体运动规律求出时间，结合等时性求出 竹筏 的长度即可。
7．（2024高一上·上海市期中）一天，某小区居民发现一个苹果从高空坠落，所幸未造成事故。物业通过调取一楼监控录像，分析发现苹果在落地前最后内下落的高度约为。已知每层楼高约为，若苹果做自由落体运动，g取，根据以上数据推算该苹果最可能来自哪个楼层（ ）
A．6楼 B．7楼 C．8楼 D．9楼
【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】苹果下落做自由落体运动，设苹果运动的时间为t，根据位移公式有：
代入数据解得下落的时间为：
根据位移公式可以得出：苹果下落的总高度
每层楼高约为，可知该苹果最可能来自
ABD错误，C正确。
故选C。
【分析】利用自由落体运动的位移公式可以求出运动的时间及下落的高度，结合每层楼的高度可以求出苹果可能来自哪层楼层。
8．（2024高一上·上海市期中）一质点做直线运动的图，下列说法不正确的是（ ）
A．整个过程中，18~20秒段和20~22秒段的加速度相同
B．整个过程中，D点所表示的状态离出发点最远
C．整个过程中，14~18秒段的加速度最大
D．14~18秒段所表示的运动通过的路程是
【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．在速度时间图像中，由于图像的斜率表示加速度可知，18~20s内和20~22s内图像的斜率不变，则加速度相同，A正确；
B．在速度时间图像中，由于速度的符号代表运动的方向，在时间轴以上表示速度为正值，在时间轴以下表示速度是负值，因此整个过程中，D点所表示的状态是速度开始改变的时刻，则离出发点最远，B正确；
C．在速度时间图像中，由于图像的斜率表示加速度可知，18~22s段图像的斜率绝对值最大，可知18~22秒段的加速度最大，C错误；
D．在速度时间图像中，由于图像面积代表位移，根据图像面积可以得出：14~18s质点运动的位移是
由图像可知，质点在14~18秒，速度方向不变，因此路程等于位移的大小，则有14~18秒段所表示的运动通过的路程是，D正确。
本题选择错误的，故选C。
【分析】利用图像斜率可以比较加速度；利用速度的符号可以判别运动的方向进而判别位移出现最大值的时刻；利用图像面积可以求出质点运动的位移和路程的大小。
9．（2024高一上·上海市期中）一汽车在公路上以的速度行驶，突然发现前方处有一障碍物，为使汽车不撞上障碍物，驾驶员立刻刹车，刹车的加速度大小为，则驾驶员允许的反应时间可以为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B,C,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】汽车做匀减速直线运动，根据速度位移公式可得汽车刹车运动中的位移为
可知驾驶员反应时间内汽车的位移为
驾驶员在反应时间内汽车做匀速直线运动，根据匀速直线运动的位移公式有：
则驾驶员允许的反应时间最大可以为0.667s，因此A错误，BCD正确。
故选BCD。
【分析】利用汽车速度位移公式可以求出匀减速的位移大小，结合安全距离可以求出反应时间内的位移大小，结合匀速直线运动的速度公式可以求出反应时间的大小。
10．（2024高一上·上海市期中）如图所示，物体自O点由静止开始做匀加速直线运动，A、B、C、D为其运动轨迹上的四点，测得AB=2m，BC=3m，且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为0.2s，则下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度为20m/s2 B．CD=4m
C．物体在B点时的速度为11.25m/s D．OA之间的距离为1.125m
【答案】B,D
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A．物体做匀加速直线运动，根据邻差公式
可得加速度的大小为：
故A错误；
B．物体做匀变速直线运动，根据匀变速直线运动的规律有：匀变速运动在连续相同时间的位移差相等，则
可知
故B正确；
C．物体做匀变速直线运动，根据匀变速直线运动的规律有：平均速度为中间时刻的瞬时速度，则B点为AC的中间时刻，因此B点的速度等于AC段的平均速度
故C错误；
D．根据速度位移公式
可得
故D正确。
故选BD。
【分析】利用邻差公式可以求出加速度的大小；利用相邻相同时间位移差为常数可以求出CD之间的距离；利用平均速度可以求出中间时刻的瞬时速度；利用速度位移公式可以求出OA之间距离的大小。
11．（2024高一上·上海市期中）2021“一带一路”年度汉字发布活动中，“互”字作为最能体现2021年“一带一路”精神内涵的汉字拔得头筹，成为年度汉字。如图为力学兴趣小组制作的“互”字形木制模型。模型分上下两部分，质量均为。用细线连接两部分。当细线都绷紧时，整个模型可以竖直静止在水平地面上。其中连接、两点的细线为，连接、两点的细线为，重力加速度为g。则（ ）
A．细线对点的作用力向上
B．细线的拉力等于细线的拉力
C．细线的拉力大小等于
D．整个模型对地面的压力大小为
【答案】D
【知识点】整体法隔离法；共点力的平衡
【解析】【解答】A．细线对物体的拉力方向沿细线收缩的方向，所以细线对点的作用力向下。故A错误；
BC．对模型上部分受力分析，根据平衡方程有
根据表达式可以得出：细线的拉力小于细线的拉力，细线的拉力大于。故BC错误；
D．对整个模型受力分析，根据平衡方程可以得出
根据牛顿第三定律，可知整个模型对地面的压力大小为。故D正确。
故选D。
【分析】利用模型上部分的平衡方程可以比较拉力及重力的大小；利用整体的平衡方程可以求出模型对地面压力的大小；利用细线收缩的方向可以判别拉力的方向。
12．（2024高一上·上海市期中）某同学绘制了一趟高铁的某段运动过程，但未告知是出站加速，还是进站刹车，已知该段运动为直线运动，通过图像分析可知（ ）
A．该同学绘制的是高铁出站加速过程
B．该列车前6s内位移为96m
C．该趟列车的加速度为8m/s2
D．该趟高铁的初速度为40m/s
【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】ACD．根据
得
结合图像得
解得
列出做减速运动，即列车应该处于进站刹车，故AC错误，D正确；
B．列车停止运动的时间为
所以列车前6s内的位移与前5s内的位移相等，即
故B错误。
故选D。
【分析】根据匀变速直线运动的位移与时间关系进行变形可得图像对应个函数关系。
13．（2024高一上·上海市期中）位移、力、速度、温度、压强、电压、电流等物理量都可以用数字化信息技术进行测量。数字化信息系统主要包括 、处理和 三个部分，用该系统所做的实验称为数字化信息系统（Digital Information System，DIS）实验。
【答案】传感器；计算机
【知识点】常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】（1）位移、力、速度、温度、压强、电压、电流等物理量都可以用数字化信息技术进行测量。数字化信息系统主要包括传感器、处理和计算机三个部分。
【分析】数字化信息系统主要包括传感器、处理和计算机三个部分。
14．（2024高一上·上海市期中）如图所示，消防员沿竖直杆匀速向上爬时，手与杆间的弹力大小为N1，受到的摩擦力大小为f1；沿竖直杆匀速向下滑时，手与杆间的弹力大小为N2，受到的摩擦力大小为f2。则N1 N2，f1 f2。（均选填“>”“=”或“<”）
【答案】>；=
【知识点】静摩擦力；共点力的平衡
【解析】【解答】（1）消防员沿竖直杆匀速上爬时摩擦力是静摩擦力，根据平衡方程有
f1=mg
匀速下滑时是滑动摩擦力，根据平衡方程有
f2=μN2=mg
根据滑动摩擦力的表达式有
fmax= μN1mg，f2=μN2=mg
可知
N1>N2
（2）无论匀速向上爬还是匀速向下滑，根据平衡方程可以得出
f1=f2=mg
【分析】（1）（2）利用平衡方程结合重力的大小可以比较摩擦力的大小；利用滑动摩擦力的表达式可以比较压力的大小。
15．（2024高一上·上海市期中）甲、乙两车在同一平直公路上同向行驶，从时刻开始，甲、乙两车运动的x-t图像如图所示，其中甲车运动的图线为抛物线，图线与x轴的交点为其顶点，乙车运动的x-t图线为过原点的直线，两条图线相切于P点，其坐标为，已知。则在t1时刻，甲车的瞬时速度大小是 ；t1到t2时间内甲车的平均速度大小为 。
【答案】；
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】（1）图像斜率表示速度，则在t1时刻，根据图像斜率可以得出：甲车的瞬时速度大小是
（2）甲车运动的图线为抛物线，由于0时刻的斜率等于0，则甲车做初速度为0的匀加速直线运动，设在t2时刻的速度为v2，根据速度公式有：
由于
则
根据平均速度公式可以得出平均速度的大小为：
【分析】（1）利用图像斜率可以求出速度的大小；
（2）利用速度公式结合平均速度公式可以求出平均速度的大小。
16．（2024高一上·上海市期中）A、B两辆列车在能见度很低的雾天里在同一轨道上同向行驶，A车在前，速度，B车在后，速度。当B车发现A车时就立刻刹车。已知B车在进行刹车测试时发现，若以的速度行驶时，刹车后至少要前进才能停下，假设B车刹车过程中加速度恒定。则B车刹车的最大加速度大小为 ；为保证两辆列车不相撞，则能见度至少要达到 m。
【答案】2.5；80m
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；追及相遇问题
【解析】【解答】（1）B车刹车做匀减速直线运动，根据速度位移公式
可得B车的加速度为：
因此B车刹车的最大加速度大小为2.5m/s2。
（2）当两车速度相等时，则当B车的速度减小到时，两车的距离最近，根据速度公式可以得出：B车所用时间为：
根据速度位移公式可以得出B车运动的位移为
根据位移公式可以得出A车运动的位移为
则能见度至少要达到
【分析】（1）B车做匀减速直线运动，利用速度位移公式可以求出B车加速度的大小；
（2）当两车速度相等时，利用速度公式可以求出B车减速的时间，结合速度位移公式可以求出B车减速的位移，结合A车运动的位移可以求出两车之间的距离。
17．（2024高一上·上海市期中）“福建舰”上的舰载飞机采用最先进的电磁弹射系统，帮助飞机在更短的加速距离内起飞。若航母跑道长，飞机在航母上滑行的最大加速度为，起飞需要的最低速度为。那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为 ；若没有弹射系统，在不改变舰载机及航母硬件设备的情况下，要使舰载机达到起飞时的最小速度，你认为可采用的办法是： 。
【答案】30m/s；先让“福建舰”沿飞机起飞的方向以某一速度匀速航行，在让飞机起飞，航母的最小速度
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】（1）已知航母跑道长，飞机在航母上滑行的最大加速度为，起飞需要的最低速度为 根据速度位移关系公式
可得弹射系统获得的最小初速度为
（2）可以先让“福建舰”沿飞机起飞的方向以某一速度匀速航行，在让飞机起飞，设飞机起飞所用时间为t，在时间t内航空母舰航行的距离为x1，航空母舰的最小速度为v1，对航空母舰，根据位移公式有：
对于飞机，根据速度公式及速度位移公式有：
代入数据联立解得
【分析】（1）利用速度位移公式可以求出飞机获得的最小初速度；
（2）航空母舰做匀速直线运动，则飞机具有一定的初速度，接下来利用速度位移公式及速度公式可以求出航空母舰的最小速度大小。
18．（2024高一上·上海市期中）小明同学在学习完“自由落体运动”的内容后，用手机拍摄物体自由下落的视频，利用逐帧播放功能截取图片，根据图中小球的位置来测量当地重力加速度，实验装置如图1所示。
（1）家中有不同材质的小球，其中最适合用作实验中下落物体的是 。
A.小塑料球 B.乒乓球 C.小钢球
（2）下列主要操作步骤的正确顺序是 。（填写各步骤前的序号）
①打开手机摄像功能，开始摄像
②捏住小球，从刻度尺旁静止释放
③手机固定在三脚架上，调整好手机镜头的位置
④把刻度尺竖直固定在墙上
（3）停止摄像，利用视频逐帧播放，从中截取三帧连续的图片，图片中的小球和刻度如图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是1mm。由此测得：第2幅图片中小球的下落速度为 m/s，重力加速度为 （结果均保留两位有效数字）。
（4）在实验中，测出的重力加速度比当地实际重力加速度 。（填“相等”“偏大”或“偏小”），可能的原因是 。
【答案】C；④③①②；2.2；9.6；偏小；小球受到空气阻力作用
【知识点】自由落体运动；重力加速度
【解析】【解答】（1）当物体所受的空气阻力相对物体重力可以忽略的时候，可以处理为自由裸体运动，所以需要尽量减小空气阻力的影响，所以密度大体积小的小钢球最适合。
故C项正确。
（2）要完成实验首先应该将刻度尺竖直固定在墙上，安装好三脚架，调整好手机摄像头的位置；因为下落时间很短，所以一定要先打开摄像头开始摄像，然后再将小球从刻度尺旁静止释放，故正确的顺序为④③①②；
（3）由三张图片读出小球球心所在位置的刻度分别为2.50cm、26.50cm、77.20cm，小球在第2幅图片中下落的速度为
根据逐差法可得
（4）在实验中，由于有空气阻力的作用，使得测出重力加速度比当地实际重力加速度偏小。
【分析】：利用自由落体运动可以测量当地的重力加速度。
1.空气阻力相对物体重力可以忽略，需要选取密度大的物体。
2.由于物体1s近似下落5m， 那么实验中物体下落的时间非常短，所以应该打开摄像头后释放小球。
3.利用匀变速直线运动的平均速度公式和判别式，利用逐差法求解重力加速度，由于空气阻力的影响，测量值比当地重力加速度的真实值偏小。
19．（2024高一上·上海市期中）北京时间2022年6月5日搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，火箭由静止发射竖直升空时最初以的加速度做匀加速运动，第末从火箭表面掉下一可视为质点的碎片，忽略空气阻力，取，求：
（1）碎片最高可上升到的高度；
（2）碎片从运载火箭上掉出之后到落回地面的时间及落地时的速度大小。
【答案】【解答】
（1）在火箭做匀加速运动的过程，其加速度大小a
由位移公式，第4s末火箭上升的高度为
碎片的速度大小为
碎片继续上升的高度为
碎片最高可上升到的高度为为两个过程的高度之和：
（2）碎片从掉出到上升到最高点所用时间为
从最高点落回地面所用时间为
所以碎片从运载火箭上掉出之后到落回地面的时间为
落地时的速度大小为
【知识点】竖直上抛运动；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】我们的研究对象是火箭上掉落的碎片，碎片先向上做匀加速直线运动，后做竖直上抛运动。
1.上升过程的加速度大小不是重力加速度，大小为 ，它的方向竖直向上。
2.碎片掉落瞬间具有向上的速度，此后忽略空气阻力，只有重力作用，物体做竖直上抛运动。
3.碎片从全程的最高点下落的过程可以视为一个标准的自由落体。
20．（2024高一上·上海市期中）小明同学在质量为的杯子里（杯的把手可视为光滑）加的水，放在水平桌面上。将一根劲度系数为的橡皮筋绕过把手，两手同时沿同一水平面拉橡皮筋的两端，直到把杯子拉动并做匀速直线运动，测得此时两橡皮筋成角，伸长量为，且未超过弹性限度。重力加速度取，问：
（1）橡皮筋对杯子的作用力为多大；
（2）杯子与桌面间的动摩擦因数为多少？
【答案】解：（1）由胡克定律得橡皮筋的拉力
解得
橡皮筋对杯子的作用力
解得
（2）对杯子有
解得
【知识点】胡克定律；共点力的平衡
【解析】【分析】（1）已知弹簧的伸长量，结合胡克定律可以求出弹力的大小，结合力的合成可以求出橡皮筋对杯子作用力的大小；
（2）已知杯子受到的压力和摩擦力大小，结合滑动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小。
上海市杨思高级中学2024-2025学年高一上学期期中测试物理试卷
1．（2024高一上·上海市期中）用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫可视为质点
B．研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球可视为质点
C．研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿可视为质点
D．研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马可视为质点
2．（2024高一上·上海市期中）下列说法正确的是（ ）
A．物体的重心是其各部分所受重力的等效作用点，所以重心一定在物体上
B．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法
C．伽利略用实验的方法，证实由静止开始的运动其距离与时间平方成正比，从而直接证实了自由落体速度与时间成正比
D．亚里士多德提出“重的物体比轻的物体下落得快”，伽利略只用实验证明了该观点是错误的
3．（2024高一上·上海市期中）如图所示，木块沿竖直墙下落，木块的受力情况是（ ）
A．只受重力
B．受到重力和弹力
C．受到重力、弹力和摩擦力
D．受不受摩擦力取决于接触面是否光滑
4．（2024高一上·上海市期中）如图所示，有a、b两条图线，则下列说法正确的是（ ）
A．若横坐标为时间t，纵坐标为位移x，则a做直线运动，b做曲线运动
B．若横坐标为时间t，纵坐标为速度v，则a、b两物体运动方向相同
C．若横坐标为时间t，纵坐标为速度v，则两图线的交点表示两物体相遇
D．若物体在平面上运动，横坐标为水平位置x，纵坐标为竖直位置y，则a、b两物体均做直线运动
5．（2024高一上·上海市期中）一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动，刹车后的第1s内和第2s内的位移大小依次为7m和5m，则刹车后5s内的位移是（ ）
A．15m B．16m C．25m D．20m
6．（2024高一上·上海市期中）钥匙从距离水面20m高的桥面自由落体竹筏前端在钥匙下落瞬间正好位于它的正下方。该竹筏以2m/s的速度匀速前进，若钥匙可以落入竹筏中，不考虑竹筏的宽度，则竹筏至少长（ ）
A．2m B．4m C．6m D．8m
7．（2024高一上·上海市期中）一天，某小区居民发现一个苹果从高空坠落，所幸未造成事故。物业通过调取一楼监控录像，分析发现苹果在落地前最后内下落的高度约为。已知每层楼高约为，若苹果做自由落体运动，g取，根据以上数据推算该苹果最可能来自哪个楼层（ ）
A．6楼 B．7楼 C．8楼 D．9楼
8．（2024高一上·上海市期中）一质点做直线运动的图，下列说法不正确的是（ ）
A．整个过程中，18~20秒段和20~22秒段的加速度相同
B．整个过程中，D点所表示的状态离出发点最远
C．整个过程中，14~18秒段的加速度最大
D．14~18秒段所表示的运动通过的路程是
9．（2024高一上·上海市期中）一汽车在公路上以的速度行驶，突然发现前方处有一障碍物，为使汽车不撞上障碍物，驾驶员立刻刹车，刹车的加速度大小为，则驾驶员允许的反应时间可以为（ ）
A． B． C． D．
10．（2024高一上·上海市期中）如图所示，物体自O点由静止开始做匀加速直线运动，A、B、C、D为其运动轨迹上的四点，测得AB=2m，BC=3m，且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为0.2s，则下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度为20m/s2 B．CD=4m
C．物体在B点时的速度为11.25m/s D．OA之间的距离为1.125m
11．（2024高一上·上海市期中）2021“一带一路”年度汉字发布活动中，“互”字作为最能体现2021年“一带一路”精神内涵的汉字拔得头筹，成为年度汉字。如图为力学兴趣小组制作的“互”字形木制模型。模型分上下两部分，质量均为。用细线连接两部分。当细线都绷紧时，整个模型可以竖直静止在水平地面上。其中连接、两点的细线为，连接、两点的细线为，重力加速度为g。则（ ）
A．细线对点的作用力向上
B．细线的拉力等于细线的拉力
C．细线的拉力大小等于
D．整个模型对地面的压力大小为
12．（2024高一上·上海市期中）某同学绘制了一趟高铁的某段运动过程，但未告知是出站加速，还是进站刹车，已知该段运动为直线运动，通过图像分析可知（ ）
A．该同学绘制的是高铁出站加速过程
B．该列车前6s内位移为96m
C．该趟列车的加速度为8m/s2
D．该趟高铁的初速度为40m/s
13．（2024高一上·上海市期中）位移、力、速度、温度、压强、电压、电流等物理量都可以用数字化信息技术进行测量。数字化信息系统主要包括 、处理和 三个部分，用该系统所做的实验称为数字化信息系统（Digital Information System，DIS）实验。
14．（2024高一上·上海市期中）如图所示，消防员沿竖直杆匀速向上爬时，手与杆间的弹力大小为N1，受到的摩擦力大小为f1；沿竖直杆匀速向下滑时，手与杆间的弹力大小为N2，受到的摩擦力大小为f2。则N1 N2，f1 f2。（均选填“>”“=”或“<”）
15．（2024高一上·上海市期中）甲、乙两车在同一平直公路上同向行驶，从时刻开始，甲、乙两车运动的x-t图像如图所示，其中甲车运动的图线为抛物线，图线与x轴的交点为其顶点，乙车运动的x-t图线为过原点的直线，两条图线相切于P点，其坐标为，已知。则在t1时刻，甲车的瞬时速度大小是 ；t1到t2时间内甲车的平均速度大小为 。
16．（2024高一上·上海市期中）A、B两辆列车在能见度很低的雾天里在同一轨道上同向行驶，A车在前，速度，B车在后，速度。当B车发现A车时就立刻刹车。已知B车在进行刹车测试时发现，若以的速度行驶时，刹车后至少要前进才能停下，假设B车刹车过程中加速度恒定。则B车刹车的最大加速度大小为 ；为保证两辆列车不相撞，则能见度至少要达到 m。
17．（2024高一上·上海市期中）“福建舰”上的舰载飞机采用最先进的电磁弹射系统，帮助飞机在更短的加速距离内起飞。若航母跑道长，飞机在航母上滑行的最大加速度为，起飞需要的最低速度为。那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为 ；若没有弹射系统，在不改变舰载机及航母硬件设备的情况下，要使舰载机达到起飞时的最小速度，你认为可采用的办法是： 。
18．（2024高一上·上海市期中）小明同学在学习完“自由落体运动”的内容后，用手机拍摄物体自由下落的视频，利用逐帧播放功能截取图片，根据图中小球的位置来测量当地重力加速度，实验装置如图1所示。
（1）家中有不同材质的小球，其中最适合用作实验中下落物体的是 。
A.小塑料球 B.乒乓球 C.小钢球
（2）下列主要操作步骤的正确顺序是 。（填写各步骤前的序号）
①打开手机摄像功能，开始摄像
②捏住小球，从刻度尺旁静止释放
③手机固定在三脚架上，调整好手机镜头的位置
④把刻度尺竖直固定在墙上
（3）停止摄像，利用视频逐帧播放，从中截取三帧连续的图片，图片中的小球和刻度如图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是1mm。由此测得：第2幅图片中小球的下落速度为 m/s，重力加速度为 （结果均保留两位有效数字）。
（4）在实验中，测出的重力加速度比当地实际重力加速度 。（填“相等”“偏大”或“偏小”），可能的原因是 。
19．（2024高一上·上海市期中）北京时间2022年6月5日搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，火箭由静止发射竖直升空时最初以的加速度做匀加速运动，第末从火箭表面掉下一可视为质点的碎片，忽略空气阻力，取，求：
（1）碎片最高可上升到的高度；
（2）碎片从运载火箭上掉出之后到落回地面的时间及落地时的速度大小。
20．（2024高一上·上海市期中）小明同学在质量为的杯子里（杯的把手可视为光滑）加的水，放在水平桌面上。将一根劲度系数为的橡皮筋绕过把手，两手同时沿同一水平面拉橡皮筋的两端，直到把杯子拉动并做匀速直线运动，测得此时两橡皮筋成角，伸长量为，且未超过弹性限度。重力加速度取，问：
（1）橡皮筋对杯子的作用力为多大；
（2）杯子与桌面间的动摩擦因数为多少？
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】质点
【解析】【解答】物体能否作为质点主要看所研究的问题，A．研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫的大小对行走的速度没有影响，可将猫看做质点，选项A正确；
B．研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球的大小和形状对水珠形成的原因有影响，旋转球不能看做质点，选项B错误；
C．研究图丙中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿的大小对能否停止树桩上有影响，不能将鸟儿看做质点，选项C错误；
D．研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马的大小对能否跨越障碍物有影响，不能把马看做质点，选项D错误。
故选A。
【分析】物体能否作为质点主要看物体本身的大小和形状对所研究的问题有无影响。
2．【答案】B
【知识点】重力与重心；瞬时速度；伽利略对自由落体运动的研究
【解析】【解答】A．物体的重心不一定在物体上，如质量分布均匀的圆环重心在圆心上，A错误；
B．根据速度定义式
当非常非常小时，平均速度则可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，B正确；
C．伽利略所处的年代没有直接测量速度的工具，因此没有直接证实自由落体速度与时间成正比，而是直接验证位移与时间的平方成正比，进而证实自由落体速度与时间成正比，C错误；
D．亚里士多德提出“重的物体比轻的物体下落得快”，伽利略用两个大小不一的石子下落的实验加科学推理证明了该观点是错误的，D错误。
故选B。
【分析】物体的重心不一定在物体上；利用平均速度的定义式定义瞬时速度使用了极限思想；伽利略验证自由落体运动的规律是直接验证位移与时间平方成正比关系；亚里士多德提出“重的物体比轻的物体下落得快”，伽利略用两个大小不一的石子下落的实验加科学推理证明了该观点是错误的。
3．【答案】A
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】当木块竖直下落时，由于重力方向竖直向下，墙面也是竖直的，所以木块与墙之间并没有弹力的作用，所以木块也不会受到摩擦力，当木块沿墙竖直下落时，只受重力，没有弹力和摩擦力，故A正确，BCD错误。
故选A。
【分析】木块下落时，由于与墙面没有弹力所以只受到重力的作用。
4．【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．若横坐标为时间t，纵坐标为位移x，位移时间图像的斜率表示速度，由于a的斜率不变，速度不变，则a做匀速直线运动，由于b的斜率在随时间逐渐变大，且斜率都是正值，所以b做加速直线运动，A错误；
B．若横坐标为时间t，纵坐标为速度v，由v t图像可知，由于速度的符号代表运动的方向，由于a、b两物体的速度都是正值，则有a、b两物体运动方向相同，B正确；
C．若横坐标为时间t，纵坐标为速度v，由v t图像可知，图像坐标代表瞬时速度，则两图线的交点表示两物体速度相同，不是相遇，C错误；
D．若物体在平面上运动，横坐标为水平位置x，纵坐标为竖直位置y，可知y x图像为物体运动的轨迹，根据运动的轨迹可以得出a物体做直线运动；b物体做曲线运动，D错误。
故选B。
【分析】利用位移时间图像的斜率可以判别物体速度的变化；利用速度时间图像的坐标可以判别运动的方向；利用交点可以判别共速；利用平面位置图像可以判别物体的运动轨迹。
5．【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】汽车刹车做匀减速直线运动，设刹车时的初速度为v0，，加速度大小为a，根据位移公式有
代入数据可得汽车的初速度和加速度大小为：
，
根据速度公式可以得出：汽车停止的时间为
因此5s内的位移就是停止前运动的位移，根据速度位移公式可以得出：
故选B。
【分析】利用汽车的位移公式可以求出初速度和加速度的大小，结合速度公式可以求出减速的时间，结合速度位移公式可以求出汽车运动的位移。
6．【答案】B
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】钥匙下落的时间，根据
可得
这段时间内竹筏前进的距离
若钥匙可以落入竹筏中，则竹筏至少长4m，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据自由落体运动规律求出时间，结合等时性求出 竹筏 的长度即可。
7．【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】苹果下落做自由落体运动，设苹果运动的时间为t，根据位移公式有：
代入数据解得下落的时间为：
根据位移公式可以得出：苹果下落的总高度
每层楼高约为，可知该苹果最可能来自
ABD错误，C正确。
故选C。
【分析】利用自由落体运动的位移公式可以求出运动的时间及下落的高度，结合每层楼的高度可以求出苹果可能来自哪层楼层。
8．【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．在速度时间图像中，由于图像的斜率表示加速度可知，18~20s内和20~22s内图像的斜率不变，则加速度相同，A正确；
B．在速度时间图像中，由于速度的符号代表运动的方向，在时间轴以上表示速度为正值，在时间轴以下表示速度是负值，因此整个过程中，D点所表示的状态是速度开始改变的时刻，则离出发点最远，B正确；
C．在速度时间图像中，由于图像的斜率表示加速度可知，18~22s段图像的斜率绝对值最大，可知18~22秒段的加速度最大，C错误；
D．在速度时间图像中，由于图像面积代表位移，根据图像面积可以得出：14~18s质点运动的位移是
由图像可知，质点在14~18秒，速度方向不变，因此路程等于位移的大小，则有14~18秒段所表示的运动通过的路程是，D正确。
本题选择错误的，故选C。
【分析】利用图像斜率可以比较加速度；利用速度的符号可以判别运动的方向进而判别位移出现最大值的时刻；利用图像面积可以求出质点运动的位移和路程的大小。
9．【答案】B,C,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】汽车做匀减速直线运动，根据速度位移公式可得汽车刹车运动中的位移为
可知驾驶员反应时间内汽车的位移为
驾驶员在反应时间内汽车做匀速直线运动，根据匀速直线运动的位移公式有：
则驾驶员允许的反应时间最大可以为0.667s，因此A错误，BCD正确。
故选BCD。
【分析】利用汽车速度位移公式可以求出匀减速的位移大小，结合安全距离可以求出反应时间内的位移大小，结合匀速直线运动的速度公式可以求出反应时间的大小。
10．【答案】B,D
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A．物体做匀加速直线运动，根据邻差公式
可得加速度的大小为：
故A错误；
B．物体做匀变速直线运动，根据匀变速直线运动的规律有：匀变速运动在连续相同时间的位移差相等，则
可知
故B正确；
C．物体做匀变速直线运动，根据匀变速直线运动的规律有：平均速度为中间时刻的瞬时速度，则B点为AC的中间时刻，因此B点的速度等于AC段的平均速度
故C错误；
D．根据速度位移公式
可得
故D正确。
故选BD。
【分析】利用邻差公式可以求出加速度的大小；利用相邻相同时间位移差为常数可以求出CD之间的距离；利用平均速度可以求出中间时刻的瞬时速度；利用速度位移公式可以求出OA之间距离的大小。
11．【答案】D
【知识点】整体法隔离法；共点力的平衡
【解析】【解答】A．细线对物体的拉力方向沿细线收缩的方向，所以细线对点的作用力向下。故A错误；
BC．对模型上部分受力分析，根据平衡方程有
根据表达式可以得出：细线的拉力小于细线的拉力，细线的拉力大于。故BC错误；
D．对整个模型受力分析，根据平衡方程可以得出
根据牛顿第三定律，可知整个模型对地面的压力大小为。故D正确。
故选D。
【分析】利用模型上部分的平衡方程可以比较拉力及重力的大小；利用整体的平衡方程可以求出模型对地面压力的大小；利用细线收缩的方向可以判别拉力的方向。
12．【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】ACD．根据
得
结合图像得
解得
列出做减速运动，即列车应该处于进站刹车，故AC错误，D正确；
B．列车停止运动的时间为
所以列车前6s内的位移与前5s内的位移相等，即
故B错误。
故选D。
【分析】根据匀变速直线运动的位移与时间关系进行变形可得图像对应个函数关系。
13．【答案】传感器；计算机
【知识点】常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】（1）位移、力、速度、温度、压强、电压、电流等物理量都可以用数字化信息技术进行测量。数字化信息系统主要包括传感器、处理和计算机三个部分。
【分析】数字化信息系统主要包括传感器、处理和计算机三个部分。
14．【答案】>；=
【知识点】静摩擦力；共点力的平衡
【解析】【解答】（1）消防员沿竖直杆匀速上爬时摩擦力是静摩擦力，根据平衡方程有
f1=mg
匀速下滑时是滑动摩擦力，根据平衡方程有
f2=μN2=mg
根据滑动摩擦力的表达式有
fmax= μN1mg，f2=μN2=mg
可知
N1>N2
（2）无论匀速向上爬还是匀速向下滑，根据平衡方程可以得出
f1=f2=mg
【分析】（1）（2）利用平衡方程结合重力的大小可以比较摩擦力的大小；利用滑动摩擦力的表达式可以比较压力的大小。
15．【答案】；
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】（1）图像斜率表示速度，则在t1时刻，根据图像斜率可以得出：甲车的瞬时速度大小是
（2）甲车运动的图线为抛物线，由于0时刻的斜率等于0，则甲车做初速度为0的匀加速直线运动，设在t2时刻的速度为v2，根据速度公式有：
由于
则
根据平均速度公式可以得出平均速度的大小为：
【分析】（1）利用图像斜率可以求出速度的大小；
（2）利用速度公式结合平均速度公式可以求出平均速度的大小。
16．【答案】2.5；80m
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；追及相遇问题
【解析】【解答】（1）B车刹车做匀减速直线运动，根据速度位移公式
可得B车的加速度为：
因此B车刹车的最大加速度大小为2.5m/s2。
（2）当两车速度相等时，则当B车的速度减小到时，两车的距离最近，根据速度公式可以得出：B车所用时间为：
根据速度位移公式可以得出B车运动的位移为
根据位移公式可以得出A车运动的位移为
则能见度至少要达到
【分析】（1）B车做匀减速直线运动，利用速度位移公式可以求出B车加速度的大小；
（2）当两车速度相等时，利用速度公式可以求出B车减速的时间，结合速度位移公式可以求出B车减速的位移，结合A车运动的位移可以求出两车之间的距离。
17．【答案】30m/s；先让“福建舰”沿飞机起飞的方向以某一速度匀速航行，在让飞机起飞，航母的最小速度
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】（1）已知航母跑道长，飞机在航母上滑行的最大加速度为，起飞需要的最低速度为 根据速度位移关系公式
可得弹射系统获得的最小初速度为
（2）可以先让“福建舰”沿飞机起飞的方向以某一速度匀速航行，在让飞机起飞，设飞机起飞所用时间为t，在时间t内航空母舰航行的距离为x1，航空母舰的最小速度为v1，对航空母舰，根据位移公式有：
对于飞机，根据速度公式及速度位移公式有：
代入数据联立解得
【分析】（1）利用速度位移公式可以求出飞机获得的最小初速度；
（2）航空母舰做匀速直线运动，则飞机具有一定的初速度，接下来利用速度位移公式及速度公式可以求出航空母舰的最小速度大小。
18．【答案】C；④③①②；2.2；9.6；偏小；小球受到空气阻力作用
【知识点】自由落体运动；重力加速度
【解析】【解答】（1）当物体所受的空气阻力相对物体重力可以忽略的时候，可以处理为自由裸体运动，所以需要尽量减小空气阻力的影响，所以密度大体积小的小钢球最适合。
故C项正确。
（2）要完成实验首先应该将刻度尺竖直固定在墙上，安装好三脚架，调整好手机摄像头的位置；因为下落时间很短，所以一定要先打开摄像头开始摄像，然后再将小球从刻度尺旁静止释放，故正确的顺序为④③①②；
（3）由三张图片读出小球球心所在位置的刻度分别为2.50cm、26.50cm、77.20cm，小球在第2幅图片中下落的速度为
根据逐差法可得
（4）在实验中，由于有空气阻力的作用，使得测出重力加速度比当地实际重力加速度偏小。
【分析】：利用自由落体运动可以测量当地的重力加速度。
1.空气阻力相对物体重力可以忽略，需要选取密度大的物体。
2.由于物体1s近似下落5m， 那么实验中物体下落的时间非常短，所以应该打开摄像头后释放小球。
3.利用匀变速直线运动的平均速度公式和判别式，利用逐差法求解重力加速度，由于空气阻力的影响，测量值比当地重力加速度的真实值偏小。
19．【答案】【解答】
（1）在火箭做匀加速运动的过程，其加速度大小a
由位移公式，第4s末火箭上升的高度为
碎片的速度大小为
碎片继续上升的高度为
碎片最高可上升到的高度为为两个过程的高度之和：
（2）碎片从掉出到上升到最高点所用时间为
从最高点落回地面所用时间为
所以碎片从运载火箭上掉出之后到落回地面的时间为
落地时的速度大小为
【知识点】竖直上抛运动；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】我们的研究对象是火箭上掉落的碎片，碎片先向上做匀加速直线运动，后做竖直上抛运动。
1.上升过程的加速度大小不是重力加速度，大小为 ，它的方向竖直向上。
2.碎片掉落瞬间具有向上的速度，此后忽略空气阻力，只有重力作用，物体做竖直上抛运动。
3.碎片从全程的最高点下落的过程可以视为一个标准的自由落体。
20．【答案】解：（1）由胡克定律得橡皮筋的拉力
解得
橡皮筋对杯子的作用力
解得
（2）对杯子有
解得
【知识点】胡克定律；共点力的平衡
【解析】【分析】（1）已知弹簧的伸长量，结合胡克定律可以求出弹力的大小，结合力的合成可以求出橡皮筋对杯子作用力的大小；
（2）已知杯子受到的压力和摩擦力大小，结合滑动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小。
