内容正文:
2026-2027学年度上学期高一年级联考考试
物理试题
考试时间:75分钟,总分:100分
一、选择题:(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.下列描述运动的物理量中,属于标量的是( )
A.位移 B.瞬时速度 C.平均速率 D.加速度
2.第 20 届爱知・名古屋亚运会圆满落幕,我国运动健儿奋勇拼搏、展现自强不息的中国精神。下列关于田径比赛情景的说法,正确的是( )
A. 中国短跑选手冲线时的速度指的是瞬时速度
B. 男子 100m 决赛沿直道上跑完全程,位移大小不等于路程
C. “9 月 22 日 14:30 开始男子百米预赛”,14:30 指的是时间间隔
D. 跑道旁静止的摄影师以向前冲刺的运动员为参考系,摄影师是静止的
3.生活中随处可见物体的运动:雄鹰在天空中翱翔;汽车在道路上的行驶;运动员在赛场上奔跑,一阵风吹过,树叶、果实的掉落…它们做着不同的运动,有着不同的运动规律,探索研究它们的运动规律是物理学的重要任务。关于上述情境中的运动,下列说法正确的是( )
A.翱翔的雄鹰总是可以看成质点
B.树叶、果实的掉落均能看成自由落体运动
C.汽车仪表盘显示的是平均速度的大小
D.运动员的百米赛跑过程可看成是一个变速直线运动。
4.如图,为一物体运动的图像,在0到的时间内,该物体的位移为( )
A. B. C. D.
5. 下列关于物理学研究思想方法的说法正确的是( )
A. 在研究匀变速直线运动位移时,把时间分割成无数小段,认为每一小段内物体近似匀速,再累加求总位移,用到了比值定义法
B. 引入 “质点” 来研究物体的运动,利用的是理想模型法
C. 定义加速度 a=Δv/Δt 时,用到了微元思想
D. 利用数字计时器计算遮光条通过光电门时的瞬时速度用的是类比法
6. 10米跳台比赛中,跳水运动员跳台自由下落,经时间t入水,全程可视为初速度为0的匀加速直线运动。全红婵下落后第一个时间内的位移为,最后一个时间内的位移为,则( )
A. B. C. D.
7.如图所示为目前世界最高的建筑哈利法塔。游客可乘坐世界最快观光电梯从地面到达观景台,观景台高度大约,观光电梯运行的最大速度大约为,加速和减速的加速度大小均不超过,游客从地面乘坐观光电梯抵达观景台的最短时间是( )
A. B. C. D.
8.关于加速度的描述,下列说法正确的( )
A.加速度的方向与速度变化量的方向可能不同
B.速度变化越大,加速度越大
C.自由落体加速度的方向是竖直向下的
D.加速度就是速度的变化率
9.某兴趣小组做遥控无人机的实验,无人机从地面竖直向上起飞后做直线运动的v-t图象如图所示。根据图象提供的信息可知,该无人机( )
A.在4s末到达最高点 B.在0~7s内通过的路程为34m
C.最高点离地高度为32m D.在8s末回到地面
10. 由静止开始做匀加速直线运动的汽车,头1s内通过0.4m路程,则( )
A.加速度为0.8m/s2 B.第1s末的速度为1.6m/s
C.第2s内通过的路程为1.2m D.头2s内通过的路程为1.2m
二、实验题(本题共4小题,共15分。11、12、13题各3分,14题每空3分)
11.有关打点计时器的使用及相关实验操作下列说法正确的是( )
A.在研究小车沿斜面下滑的运动实验中,小车应距打点计时器远一点的位置释放
B.在研究小车沿斜面下滑的运动实验中,应先进行打点,再释放小车
C.电磁打点计时器使用的是低压直流电源,而电火花打点计时器用的是220v的交流电
D.电磁打点计时器的纸带应放在复写纸的上面
12.为研究实验小车沿斜面向下运动的规律,把打点计时器纸带的一端固定在小车上,小车拖动纸带打出点后,某同学用以下方法绘制v-t图像:先把纸带每隔0.1s剪断得到若干短纸条,再将纸条并排贴在纸上,下端对齐作为时间坐标轴,最后将纸条上端中心连起来得到v-t图像。下列说法正确的是( )
A. 剪下的纸条的长度对应该段时间内小车运动的位移大小
B. 纸条的宽度对应小车运动的平均速度
C. 最终得到的v-t图线一定是过原点的倾斜直线
D. 只有小车做匀速运动时,上端中心连线才能反映速度变化规律
13.某同学利用打点计时器所记录的纸带求某点瞬时速度的实验中,实验中获得的纸带如图所示(相邻计数点时间间隔 0.06 s),图中O为计时起点,下列说法正确的是( )
A. 用 D、G 两点间的平均速度,可以粗略表示 E 点的瞬时速度
B. D、G两点间距离越小,实验测量误差就一定越小
C. 纸带的右端与打点计时器相连
D. 纸带一定是匀加速直线运动
14.如图是用打点计时器打出一系列点的纸带,纸带固定在一个做匀加速直线运动的小车后面,A、B、C、D、E为选好的计数点,相邻计数点间有4个点未标出,打点计时器的电源周期为0.02s。则:AC段的平均速度为___________m/s;小车在运动中的加速度为___________m/s2 。
三、计算题(本题共3小题,共39分。15题10分,16题13分,17题16分)
15.乘热气球(图甲)飞行已成为人们喜欢的航空体育运动。如图乙所示为某次热气球升空过程中的图像(取竖直向上方向为正方向),则
(1)
的加速度大小是多少?
(2)
的加速度方向如何?
(3)0~40s热气球上升的高度是多少?
16. 以 18 m/s 的速度行驶的汽车,制动后做匀减速直线运动,在 3 s 内前进 36 m。求汽车的加速度及制动后 5 s 内发生的位移。
17. ETC 是高速公路上不停车电子收费系统的简称。图 1 为某收费站人工收费通道与 ETC 通道的示意图。一辆汽车以 v0 = 20 m/s 的速度沿平直公路匀速驶来,接近收费站(不计汽车长度)。
● 走人工收费通道:汽车在收费站中心线处恰好减速至 0,停车缴费 20 s 后,再加速至 20 m/s 继续匀速行驶。
● 走 ETC 通道:汽车在中心线前方某处减速至 v1 = 10 m/s,然后以 10 m/s 匀速通过中心线附近长 20 m 的收费区域(该区域从减速结束的位置延伸到开始加速的位置,收费站中心线位于其中),随后立即加速至 20 m/s 继续匀速行驶。
已知汽车加速和减速的加速度大小均为 a = 1 m/s2。
(1) 汽车走人工收费通道,从开始减速到重新恢复原速,通过的路程 s1 是多少?历时 t1 是多少?
(2) 汽车走 ETC 通道,通过与第(1)问相同的路程 s1 需要多少时间 t2?与人工收费通道相比,可以节约多少时间 Δt?
(3) 实际运营中,ETC 通道中心线附近的“匀速行驶区间”长度可以调整。设该区间长度为 d(汽车减速至 10 m/s 后进入该区间,通过该区间后再加速,其余条件不变)。
① 推导汽车走 ETC 通道、通过与第(1)问相同路程 s1 所用时间 t2′ 与 d 的关系式;
② 若要求在这段路程上,走 ETC 通道比人工收费通道节约的时间不少于 30 s,则匀速行驶区间的长度 d 最大为多少米?并说明:随着 d 增大,节约的时间是变多还是变少?
参考答案:
1. C 2.A 3.D 4.A 5.B 6.C 7.D 8.CD 9.BC 10.AC
11. B 12. A 13.A 14. 0.26 0.4
15.
(1) 4分
(2)方向竖直向上;向上;与运动方向相同 均得分 2分
(3) 150m 4分
16. 由匀变速直线运动位移公式: x = v₀ t + (1/2) a t² 2分
代入数据: 36 = 18×3 + (1/2) × a × 3² 36 = 54 + (9/2) a
解得: a = -4 m/s²
负号表示加速度方向与初速度方向相反,加速度大小为 4 m/s²。 4分
先求汽车从制动到停止的时间 t₀,末速度 v=0:
由 v = v₀ + a t₀ ————————————————————6分
t₀ = (0 - v₀)/a = (-18)/(-4) = 4.5 s —————————8分
因为 t₀=4.5 s < 5 s,说明汽车在 4.5 s 时已经停止运动,制动后 5 s 内的位移等于制动后 4.5 s 内的位移。——————————————10分
用平均速度公式求位移:
x = [(v₀ + 0)/2]・t₀ = (18/2) × 4.5 = 40.5 m————————13分
17.第(1)问 人工收费通道
① 减速阶段:由 v02 = 2as 得
s减 = v02 / (2a) = 202 / (2×1) m = 200 m, ——1分
t减 = v0 / a = 20 s。 ————2分
② 缴费阶段:t停 = 20 s;
③ 加速阶段:由静止匀加速到 20 m/s,位移与时间同减速阶段,s加 = 200 m,t加 = 20 s。
所以 s1 = s减 + s加 = 200 m + 200 m = 400 m, ——3分
t1 = t减 + t停 + t加 = 20 s + 20 s + 20 s = 60 s。——4分
第(2)问 ETC 通道与节约的时间
① 减速阶段(20 m/s → 10 m/s):
s减′ = (v02 − v12) / (2a) = (202 − 102) / (2×1) m = 150 m,——5分
t减′ = (v0 − v1) / a = 10 s。—————————————————6分
② 匀速阶段(v1 = 10 m/s,路程 20 m):t匀 = 20 / 10 s = 2 s;--7分
③ 加速阶段(10 m/s → 20 m/s):s加′ = 150 m,t加′ = 10 s。
三个阶段共通过 150 m + 20 m + 150 m = 320 m,用时 10 s + 2 s + 10 s = 22 s。————————————————-----------------------8分
由于 320 m < 400 m,汽车恢复原速后还须以 20 m/s 匀速补走 400 m − 320 m = 80 m,用时 t补 = 80 / 20 s = 4 s。
所以 t2 = 22 s + 4 s = 26 s, ————---------9分
Δt = t1 − t2 = 60 s − 26 s = 34 s。————————10分
第(3)问 匀速区间长度可调时的讨论
① 建立表达式。设匀速行驶区间长度为 d,其余条件不变,则:
减速段:s减′ = 150 m,t减′ = 10 s;
匀速段:路程为 d,用时 t匀 = d/10;
加速段:s加′ = 150 m,t加′ = 10 s。
三个阶段总路程为 300 m + d,总用时为 20 s + d/10。因为要求走完的路程仍为 s1 = 400 m,余下路程为 400 m − (300 m + d) = (100 − d) m,须以 20 m/s 匀速补走,用时 (100−d)/20。故
t2′ = 20 + d/10 + (100−d)/20 = 25 + d/20————13分
(单位:s,其中 0 < d ≤ 100 m)
② 节约的时间为
Δt′ = t1 − t2′ = 60 − (25 + d/20) = 35 − d/20(s)。
令 Δt′ ≥ 30 s,得 d/20 ≤ 5,即 d ≤ 100 m。所以匀速行驶区间的长度最大为 100 m,——————————————————15分
d 越大,节约的时间越少。——————————————16分
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