北京市平谷區(qū)2022-2023學年高一上學期期末考試物理試卷 含解析

2023北京平谷高一（上）期末物理注意事項：1.本試卷共8頁，包括三道大題，20道小題，滿分為100分?？荚嚂r間90分鐘。2.在答題卡上準確填寫學校名稱、班級和姓名。3.試題答案一律填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。4.在答題卡上，選擇題、作圖題用2B鉛筆作答，其他試題用黑色字跡簽字筆作答。5.考試結(jié)束，請將答題卡交回。第一部分選擇題（共42分）一、單項選擇題（本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題意，請將正確選項填涂在答題卡上。）1.下列物理量中屬于矢量的是（）A.質(zhì)量 B.路程 C.時間 D.速度【答案】D【解析】【詳解】速度既有大小也有方向，是矢量，質(zhì)量、路程、時間只有大小沒有方向，是標量。故選D。2.2022年卡塔爾世界杯足球賽，是全世界足球愛好者的一場盛宴。下列說法正確的是（）A.某場球賽常規(guī)時間結(jié)束后又補時5分鐘，5分鐘指的是時刻B.研究球員在某次帶球長途奔襲中足球的運動路線時，足球可視為質(zhì)點C.某球員一場比賽大約跑動了10公里是指他運動的位移D.以比賽中正飛向球門的足球為參考系，球門是靜止的【答案】B【解析】【詳解】A．某場球賽常規(guī)時間結(jié)束后又補時5分鐘，5分鐘指的是時間間隔，故A錯誤；B．研究球員在某次帶球長途奔襲中足球的運動路線時，足球的形狀大小相對于其在整個運動過程中的路程可以忽略，因此在該研究其運動路線時可將足球視為質(zhì)點，故B正確；C．某球員一場比賽大約跑動了10公里，由于球員是在球場上不停的變化位置，因此這里的10公里是指他運動的路程，故C錯誤；D．以比賽中正飛向球門的足球為參考系，則球門是向著足球運動的，故D錯誤。故選B。3.某同學研究物體做直線運動的位移時，豎直向上拋出一個小球，以地面為原點建立一維坐標系，規(guī)定豎直向上為正方向，實驗數(shù)據(jù)如下表，則下列說法正確的是（）坐標原點拋出點坐標（m）最高點坐標（m）落地點坐標（m）地面250A.從拋出點到最高點小球的位移為-3mB.從拋出點到最高點小球的位移為5mC.從最高點到落地點小球的位移為-5mD.從拋出點到落地點小球的位移為2m【答案】C【解析】【詳解】AB．以豎直向上為正方向，從拋出點到最高點小球的位移為3m，AB錯誤；C．從最高點到落地點小球的位移為-5m，C正確；D．從拋出點到落地點小球的位移為-2m，D錯誤。故選C。4.用打點計時器打出一條紙帶，從紙帶上依次截取長度相同的四段a、b、c、d，如圖所示，打點計時器打出各段紙帶上的全部點跡所用的時間分別為、、、，則下列關(guān)系正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】打點計時器的打點周期是相同的，設(shè)打點周期為T，則有a段全部點跡所用的時間是b段全部點跡所用的時間是c段全部點跡所用的時間是d段全部點跡所用的時間是因此則有故選B。5.一輛小汽車在10s內(nèi)速度從0達到100km/h，一列火車在300s內(nèi)速度也從0達到100km/h。關(guān)于汽車和火車的運動情況，下列說法正確的是（）A.汽車運動得快B.火車的速度變化量大C.汽車的速度變化得快D.汽車和火車的速度變化一樣快【答案】C【解析】【詳解】A．汽車的末速度與火車的速度相同，運動得一樣快，A錯誤；B．火車的速度變化量大與汽車速度的變化量相同，B錯誤；CD．速度的變化量相同，汽車所用的時間較少，故其速度變化得快，C正確，D錯誤。故選C。6.一位同學在學習了勻變速直線運動的知識后，他在乘坐家庭小轎車時，記錄了某段時間內(nèi)小轎車在某些時刻的速度值，并依據(jù)這些數(shù)據(jù)作出了該段時間內(nèi)汽車運動的v-t圖像，如圖所示。關(guān)于該汽車的運動情況，下列說法正確是（）A.該汽車在0~4s內(nèi)的位移大于4~8s內(nèi)的位移B.該汽車在4~8s內(nèi)和8~12s內(nèi)的速度方向相同C.該汽車在0~4s內(nèi)和8~12s內(nèi)的加速度方向相同D.該汽車在0~4s內(nèi)的加速度大于8~12s內(nèi)的加速度【答案】B【解析】【詳解】A．速度—時間圖像與時間軸圍成的面積表示位移，根據(jù)圖像可得該汽車在0~4s內(nèi)的位移該汽車在4~8s內(nèi)的位移則可知，該汽車在0~4s內(nèi)的位移小于4~8s內(nèi)的位移，故A錯誤；B．速度—時間圖像，圖像在時間軸上方表示速度方向為選取正方向，圖像在時間軸下方表示速度方向為負方向，而該汽車在4~8s內(nèi)和8~12s內(nèi)的圖像均在時間軸上方，則可知該汽車在4~8s內(nèi)和8~12s內(nèi)的速度方向相同，故B正確；C．速度—時間圖像的斜率表示加速度，斜率的大小表示加速度大小，斜率的正負表示加速度的方向，根據(jù)圖像可知，該汽車在0~4s內(nèi)的速度—時間圖像的斜率為正則表示加速度為正方向，而8~12s內(nèi)的圖像斜率為負，表示加速度為負方向，由此可知該汽車在0~4s內(nèi)和8~12s內(nèi)的加速度方向不同，故C錯誤；D．根據(jù)速度—時間圖像的斜率可知，該汽車在0~4s內(nèi)的加速度大小為該汽車在8~12s內(nèi)的加速度大小為顯然，該汽車在0~4s內(nèi)的加速度小于8~12s內(nèi)的加速度，故D錯誤。故選B。7.如圖，用水平力F將質(zhì)量為m的黑板擦緊壓在豎直黑板上，板擦靜止不動，板擦與黑板之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.板擦所受摩擦力的大小為mgB.板擦所受摩擦力的大小為μFC.水平力F增大，板擦所受的摩擦力也增大D.板擦所受的摩擦力和重力是一對相互作用力【答案】A【解析】【詳解】A．由于板擦靜止不動，對板擦受力分析可知，板擦受到豎直向下的重力，豎直向上的靜摩擦力，水平向右的推力以及黑板對板擦水平向左的彈力，則根據(jù)平衡條件可得，在豎直方向有在水平方向有故A正確；BC．板擦受到的摩擦力為靜摩擦力，無論力多大豎直方向始終有故BC錯誤；D．板擦所受的摩擦力和重力是一對平衡力，故D錯誤。故選A。8.由牛頓第二定律可知，力可以使物體產(chǎn)生加速度，改變物體的運動狀態(tài)。但有時力作用在物體上，物體卻仍然保持靜止。如圖所示，當人用平行于地面的力推沙發(fā)時，盡管用了很大的力也沒有推動，沙發(fā)仍處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是（）A.此現(xiàn)象與牛頓第二定律是矛盾的B.此時水平推力一定小于沙發(fā)所受的靜摩擦力C.此時水平推力一定等于沙發(fā)與地面之間的最大靜摩擦力D.此時推力與靜摩擦力平衡，沙發(fā)所受合外力為零【答案】D【解析】【詳解】A．由牛頓第二定律可知，物體的加速度是由物體所受的合力產(chǎn)生的，用力推沙發(fā)時，由于推力小于最大靜摩擦力，沙發(fā)仍靜止，沙發(fā)所受合力是零，加速度是零，用力推沙發(fā)時，沙發(fā)仍靜止與牛頓第二定律是不矛盾的，A錯誤；BC．用力推沙發(fā)，沙發(fā)仍靜止，由力的平衡條件可知，此時水平推力一定大小等于沙發(fā)所受的靜摩擦力，可不一定等于沙發(fā)與地面之間的最大靜摩擦力，只有沙發(fā)在水平推力的作用下，要滑動還沒有滑動時，此時水平推力可能等于沙發(fā)與地面之間的最大靜摩擦力，BC錯誤；D．用力推沙發(fā)，沙發(fā)仍靜止，由力的平衡條件可知，此時推力與靜摩擦力平衡，沙發(fā)所受合外力是零，D正確。故選D。9.如圖所示，重型自卸車利用液壓裝置使車廂緩慢傾斜到一定角度，車廂內(nèi)的砂石就會自動滑下。下列說法正確的是（）A.自卸車車廂傾角變大，車廂對砂石的支持力減小B.自卸車車廂傾角越大，砂石與車廂間的摩擦力越小C.自卸車車廂傾角越大，砂石與車廂間的動摩擦因數(shù)越小D.砂石開始下滑時，受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力【答案】A【解析】【詳解】A．設(shè)任意時刻車廂與水平面的夾角為，沙石的質(zhì)量為，車廂對沙石的支持力為，沙石受到的滑動摩擦力為，對沙石受力分析如圖所示在垂直車廂的方向上有在平行車廂的方向上有其中可知，當自卸車車廂傾角變大，減小，因此車廂對砂石的支持力減小，故A正確；B．在車廂傾角緩慢增大的過程中，剛開始沙石受到的摩擦力為靜摩擦力，有可知隨著車廂傾角的增大，摩擦力增大，而當傾角達到一定程度后，靜摩擦力突變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，此時有可知，此后隨著傾角的增大，滑動摩擦力減小，故B錯誤；C．動摩擦因數(shù)只與接觸面的材料有關(guān)，與是否增大傾角無關(guān)，故C錯誤；D．砂石開始下滑時，根據(jù)牛頓第二定律有可知，受到的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力，故D錯誤。故選A。10.如圖，圖線顯示的是某人站在力傳感器上，先“下蹲”后“站起”過程中力傳感器的示數(shù)隨時間的變化情況。下列說法正確的是（）A.人在力傳感器上“下蹲”過程中處于失重狀態(tài)B.人在力傳感器上“站起”過程中處于失重狀態(tài)C.~時間內(nèi)人向下做加速運動，~時間內(nèi)人向下做減速運動D.~時間內(nèi)人向下做減速運動【答案】D【解析】【詳解】A．人在力傳感器上“下蹲”過程中速度由0開始增加，后又減小為0，因此可知人在力傳感器上“下蹲”過程中加速先向下后向上，則人在力傳感器上“下蹲”過程中先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，故A錯誤；B．人在力傳感器上“站起”過程中速度由0開始增大后又減小為0，則其加速度先向上后向下，因此人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，故B錯誤；C．時間和時間內(nèi)，力傳感器上的示數(shù)小于人的重力，即視重都小于實重，人所受合外力向下，則加速度向下，因此時間內(nèi)人在向下做加速運動，故C錯誤；D．時間內(nèi)，力傳感器的示數(shù)大于人的重力，即視重大于實重，人所受合力向上，則加速度向上，人向下做減速運動，故D正確。故選D。11.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律實驗時，將橡皮條的一端連接輕質(zhì)小圓環(huán)，另一端固定，橡皮條的長度為EG，如圖甲所示。用手通過兩個彈簧測力計共同拉動小圓環(huán)，小圓環(huán)受到拉力、的共同作用，處于O點，橡皮條伸長的長度為EO，如圖乙所示。撤去、，改用一個力F單獨拉住小圓環(huán)，仍使它處于O點，如圖丙所示。圖乙和圖丙中圓環(huán)都要拉到O點的實驗目的是（）A.使兩次橡皮條對小圓環(huán)的拉力大小相同B.使兩次橡皮條對小圓環(huán)的拉力方向相同C.使力F單獨作用與、共同作用的效果相同D.使兩次小圓環(huán)的形變相同【答案】C【解析】【詳解】探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律的實驗原理是等效替代。即使力F單獨作用與、共同作用的效果相同。故選C。12.如圖所示，一個兩端封閉的玻璃管，其中一端有一個開關(guān)，玻璃管可以與外界相通，把質(zhì)量不相同的鐵片和羽毛放到玻璃管中。第一次實驗：打開開關(guān)使管內(nèi)空氣與大氣連通，玻璃管豎直放置，讓鐵片和羽毛從玻璃管上方同時開始下落，觀察物體下落的情況。第二次實驗：把玻璃管里的空氣抽出去，再次觀察物體下落的情況。則下列說法正確的是（）A.第一次實驗中，鐵片和羽毛下落時間相同，加速度相同B.第二次實驗中，鐵片和羽毛下落時間相同，加速度相同C.這兩次實驗，羽毛下落均可近似看作自由落體運動D.采用第二次實驗的方法，在北京和赤道分別做該實驗，鐵片下落的時間相同【答案】B【解析】【詳解】ABC．第一次實驗中，鐵片做自由落體運動，羽毛下落受空氣阻力影響較大，與鐵皮加速的不同，下落時間不同；第二次實驗中，鐵片和羽毛下落均可看作自由落體運動，時間相同，加速度相同。AC錯誤，B正確。D．采用第二次實驗的方法，在北京和赤道分別做該實驗，兩地的重力加速度不同，故鐵片下落的時間不同，D錯誤。故選B。13.如圖是推導勻變速直線運動的位移公式所用的v-t圖像，下列說法中不正確的是（）A.推導勻變速直線運動位移公式時，采用微元法把時間軸無限分割，得出面積大小等于物體位移的結(jié)論B.若丁圖中縱坐標表示運動的加速度，則梯形面積表示速度的變化量C.這種用面積表示位移的方法原則上對于處理任意形狀的v-t圖像都適用D.乙圖用矩形面積的和表示位移大小比丙圖用矩形面積的和表示位移大小更接近真實值【答案】D【解析】【詳解】A．推導勻變速直線運動的位移公式時，采用微元法把時間軸無限分割，得出面積大小等于物體位移的結(jié)論，A正確；B．若丁圖中縱坐標表示運動的加速度，則由知，梯形面積表示速度的變化量梯形面積表示速度的變化量，B正確；C．這種用面積表示位移的方法原則上對于處理任意形狀的v-t圖像都適用，C正確；D．丙圖用矩形面積和表示位移大小比乙圖用矩形面積的和表示位移大小更接近真實值，D錯誤。本題選擇不正確的，故選D。14.汽車行駛時，如果空氣阻力很大，會增加汽車燃油消耗量或嚴重影響汽車的動力性能。經(jīng)研究，人們發(fā)現(xiàn)空氣阻力的大小與空氣密度、物體迎風面積S、物體與空氣的相對運動速度v均有關(guān)，關(guān)系式為，其中k是一個無單位的常數(shù)。請根據(jù)國際單位制推斷速度v的指數(shù)x等于（）A. B. C.2 D.3【答案】C【解析】【詳解】由于則有對該表達式根據(jù)國際單位制進行單位運算有可知故選C第二部分非選擇題（共58分）二、填空題（本題共2小題，共18分）15.某同學做“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實驗，設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置。（1）下列關(guān)于實驗過程中測量彈簧原長的說法正確的是___________（選填選項前的字母）。A．應該使彈簧處于自由下垂狀態(tài)時測量B．應將彈簧平放在水平桌面上，使其自然伸長時測量C．應該在彈簧懸掛鉤碼穩(wěn)定后再測量（2）在實驗過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。在彈簧下端懸掛不同質(zhì)量的鉤碼，記錄實驗數(shù)據(jù)，并作出了如圖乙所示F-x光圖像，據(jù)此可知：在彈性限度內(nèi)，彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小與___________成正比（選填選項前的字母）。A．彈簧的長度B．彈簧伸長的長度（3）由圖乙所示的F-x圖像，可得該彈簧的勁度系數(shù)k=___________N/m?！敬鸢浮竣?A②.B③.100【解析】【詳解】（1）[1]實驗過程中測量彈簧原長應該使彈簧處于自由下垂狀態(tài)時測量。故選A。（2）[2]在彈性限度內(nèi)，彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小與彈簧伸長的長度成正比。故選B。（3）[3]彈簧的勁度系數(shù)16.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，某小組設(shè)計了如圖a所示的實驗裝置，砝碼和盤的質(zhì)量為m，小車質(zhì)量為M。（1）本實驗采用的實驗方法是____________。A．控制變量法B．理想實驗法（2）實驗中，需要平衡摩擦力和其它阻力，在不掛砝碼和盤且____（選填選項前的字母）的情況下，輕推一下小車。若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其它阻力的影響。A．計時器打點B．計時器不打點（3）實驗時得到的一條紙帶如圖b所示，圖中A、B、C、D、E是按打點先后順序依次選取的5個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s。根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)可知：打點計時器打下D點時小車的速度大小為_____m/s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）實驗中處理其中一條紙帶時，求出五個計數(shù)點對應的速度，并將各點的速度標在如圖c所示的坐標系中。請在坐標系中畫出小車運動的v-t圖像____________，并利用圖像求出小車此次運動的加速度a=____m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（5）實驗時，認為砝碼和盤所受的總重力等于使小車做勻加速直線運動的合力。實驗中平衡了摩擦力后，要求砝碼和盤的總質(zhì)量m比小車質(zhì)量M小得多。請分析說明這個要求的理由_____________________。【答案】①.A②.A③.0.35④.⑤.0.56##0.57##0.58##0.59##0.60##0.61##0.62##0.63##0.64⑥.見解析【解析】【詳解】（1）[1]在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，要研究三個物理量之間的關(guān)系，采用的是控制變量法。故選A。（2）[2]實驗中，需要平衡摩擦力和其它阻力，在不掛砝碼和盤且打點計時器打點的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其它阻力的影響。故選A。（3）[3]小車做勻變速直線運動，根據(jù)勻變速直線運動某段位移的平均速度等于該段位移所用時間中間時刻的瞬時速度可得，打點計時器打下D點時小車的速度大小為（4）[4]作圖時要盡可能讓更多的點落在直線上，不能落在直線上的點要讓其均勻的分布在直線的兩側(cè)，而明顯誤差很大的點跡直接舍去，做出的圖像如圖所示[5]根據(jù)圖像，由加速的定義式可得小車做勻加速直線運動時的加速度大小為（5）[6]對小車、法碼和盤整體分析，由牛頓第二定律有設(shè)繩子上的拉力為，而拉力即為小車所受合外力，對小車由牛頓第二定律有聯(lián)立可得顯然，要使砝碼和盤的總重力近似等于小車所受到的合外力，那么必須要求小車的質(zhì)量遠大于砝碼和盤的總質(zhì)量。三、計算題（本題共4小題，共40分）17.如圖所示，質(zhì)量m=2kg的物體放在光滑水平面上，對物體施加一個F=4N的水平拉力，使物體由靜止開始做勻加速直線運動。不計空氣阻力。（1）求物體加速度a的大?。唬?）求物體在t=10s時速度v的大??；（3）若某一時刻撤去外力F后物體將如何運動，為什么？【答案】（1）2.0m/s2；（2）20m/s；（3）見解析【解析】【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二定律，物體加速度的大小解得a=2.0m/s2（2）由運動學公式v=at解得v=20m/s（3）某一時刻撤去外力F后，物體將以撤去外力F時的速度做勻速直線運動。原因：撤去外力F后物體所受的合外力為零，據(jù)牛頓第一定律，物體由于慣性將保持原來的速度不變一直運動下去。18.如圖所示為四旋翼無人機，它是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器，目前得到越來越廣泛的應用。若無人機在距離水平地面高度h=20m處懸停并釋放一包裹，不計空氣阻力，重力加速度為g取10m/s2。（1）求包裹在空中運動的時間t；（2）求包裹落地時速度v的大小；（3）以包裹釋放時為計時起點，豎直向下為正方向，畫出包裹運動速度隨時間變化的v-t圖像，并說明圖像斜率的物理意義?！敬鸢浮浚?）2s；（2）20m/s；（3）見解析【解析】【詳解】（1）包裹脫離無人機后做自由落體運動，有解得（2）包裹落地時的速度v=gt解得（3）包裹運動速度隨時間變化的v-t圖像如圖由v=gt可知v-t圖像的斜率表示重力加速度g。19.如圖所示，將一枚質(zhì)量為m的圍棋棋子從靠在書上的一塊木板上的A點由靜止釋放。棋子沿木板下滑后進入水平桌面，在桌面上滑行一段距離后停止在B點。已知棋子沿著木板下滑的加速度大小為，在桌面上滑行的加速度大小為。木板與水平桌面間夾角為，重力加速度為g，不計空氣阻力，可將棋子看作質(zhì)點。（1）求棋子沿著木板下滑時受到的摩擦力Ff；（2）若棋子與木板和桌面間的動摩擦因數(shù)分別為、，則與間、間存在什么樣的關(guān)系。（3）有人對棋子沿木板下滑到底端時速度大小是否等于棋子進入水平桌面滑行的初速度的大小心存疑慮。你對此有何猜想？若身邊可用的工具僅有刻度尺，你有驗證自己猜想的方法嗎？請作簡要的說明?！敬鸢浮浚?）