2023年北京清華附中高一（上）期末物理試卷和答案

高中PAGE1高中2023北京清華附中高一（上）期末物理（清華附中高22級）一、單項選擇題（本題共10小題，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題意的。每小題3分，共30分）1.下列物理量中，屬于標量的是（）A.速度 B.力 C.加速度 D.路程2.下列與慣性相關的說法，正確的是（）A.物體速度越大時慣性越大B.慣性只與物體的質量有關，物體的質量越大，物體的慣性就一定越大C.在太空中的宇宙飛船內的物體不存在慣性D.我們推動靜止的箱子比維持正在運動箱子的運動要費力，這說明靜止的物體慣性大3.光導纖維的結構如圖所示，其內芯和外套材料不同，光在內芯中傳播．以下關于光導纖維的說法正確的是（）A.內芯的折射率比外套大，光傳播時在內芯與外套的界面發(fā)生全反射B.內芯的折射率比外套小，光傳播時在內芯與外套的界面發(fā)生全反射C.內芯的折射率比外套小，光傳播時在內芯與外套的界面發(fā)生折射D.內芯的折射率與外套相同，外套的材料有韌性，可以起保護作用4.某次踢毽子的過程中，毽子離開腳后，恰好沿豎直方向向上運動，到達最高點后又向下落回。毽子在運動過程中受到的空氣阻力不可忽略。下列說法中正確的是（）A.毽子從最高點下落的過程中做自由落體運動B.毽子離開腳后，向上運動的時間比下落的時間短C.毽子離開腳后，在向上運動的過程中，它的速度先變大后變小D.在毽子與腳相互作用的過程中，毽子對腳的作用力小于腳對毽子的作用力5.關于勻速圓周運動的速度、加速度以及速率的變化情況，以下說法中正確的是A.速度不變，加速度改變B.速率不變，加速度不變C.速度不變，加速度不變D.速率不變，加速度改變6.在長約1.0m的一端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個適當的圓柱形的紅蠟塊，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊，并迅速豎直倒置，紅蠟塊就沿玻璃管由管口勻速上升到管底。將此玻璃管倒置安裝在小車上，并將小車置于水平導軌上。若小車一端連接細線繞過定滑輪懸掛小物體，小車從A位置勻速運動，同時紅蠟塊沿玻璃管勻速上升。經過一段時間后，小車運動到虛線表示的B位置，如圖所示。按照圖建立坐標系，在這一過程中紅蠟塊實際運動的軌跡可能是圖中的（）A. B.C. D.7.關于物體的加速度，下列說法中正確的是（）A.物體的速度變化越快，它的加速度也一定越大B.物體的速度越大，它的加速度一定越大C.運動的物體一定有加速度D.物體的速度為零，它的加速度也一定為零8.演示向心力的儀器如圖所示。轉動手柄1，可使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉動。皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤上，可使兩個槽內的小球分別以幾種不同的角速度做勻速圓周運動。小球做圓周運動的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供，球對擋板的反作用力，通過橫臂的杠桿使彈簧測力套筒7下降，從而露出標尺8，標尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個球所受向心力的大小?，F將小球分別放在兩邊的槽內，為探究小球受到的向心力大小與角速度的關系，下列做法正確的是（）A.在小球運動半徑不等的情況下，用質量不同的鋼球做實驗B.在小球運動半徑不等的情況下，用質量相同的鋼球做實驗C.在小球運動半徑相等的情況下，用質量相同的鋼球做實驗D.在小球運動半徑相等的情況下，用質量不同的鋼球做實驗9.鐵路在彎道處的內外軌道高度是不同的，已知內外軌道平面對水平面傾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質量為m的火車轉彎時速度小于，則（）A.內軌對內側車輪輪緣有擠壓B.外軌對外側車輪輪緣有擠壓C.這時鐵軌對火車的支持力等于D.這時鐵軌對火車支持力大于10.如圖所示，質量為m1的球1通過輕繩懸掛在車頂，繩與豎直方向成角，質量為m2的物體2放在車廂地板，二者相對車是靜止的。下列說法正確的是（）A.車具有向右、大小為gsin的加速度B.車具有向左、大小為gtan的加速度C.物體2受到大小為m2gsin靜摩擦力D.物體2受到大小為m2gtan的靜摩擦力二、多項選擇題（本題共4小題。在每小題的四個選項中，有多項符合題目要求。每小題3分，共12分。每小題全選對的得3分，選對但不全的得2分，只要有選錯的該小題不得分）11.在國際單位制中，選定了七個物理量為基本物理量，其中力學物理量有三個．下列各物理量單位中屬于基本單位的是A.N B.s C.J D.kg12.如圖所示，有一輛滿載西瓜的汽車在水平路面向左沿直線做勻加速運動，加速度大小為a，其中一質量為m的西瓜A受到其他西瓜對它的作用力的合力為F，則關于F的大小和方向的判斷正確的是（）A.F的方向向左偏上 B.F的方向水平向左C.F的大小為 D.F的大小為13.關于曲線運動下列敘述正確的是（）A.做曲線運動的物體速度方向在時刻改變，故曲線運動不可能是勻變速運動B.物體受到一個方向不斷改變的力，才可能做曲線運動C.物體不受外力時由于慣性而持續(xù)的運動不可能是曲線運動D.做曲線運動物體的速度與其加速度不在一條直線上14.如圖所示，質量都為m的A、B兩物體疊放在豎直彈簧上并保持靜止，現用大小等于的恒力F向上拉B，當運動距離為h時B與A分離。已知重力加速度為g。則下列說法中正確的是（）A.B和A剛分離時，彈簧彈力大于mgB.B和A剛分離時，它們的加速度方向豎直向下C.彈簧的勁度系數等于D.在B與A分離之前，它們運動的加速度大小一直在減小三、填空題（本題共2小題，共18分）15.某同學用如圖所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律，請回答下列有關此實驗的問題：（1）該同學在實驗前準備了圖中所示的實驗裝置及下列輔助器材：A.交流電源、導線B.天平(含配套砝碼)C.秒表D.刻度尺E.細線、砂和小砂桶其中不必要的器材是_________________(填代號)．（2）打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況．其中一部分紙帶上的點跡情況如圖甲所示，已知打點計時器打點的時間間隔T=0.02s，測得A點到B．C點的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.59cm，則在打下點跡B時，小車運動的速度vB=____m/s；小車做勻加速直線運動的加速度a=____m/s2．（結果保留三位有效數字）（3）在驗證“質量一定，加速度a與合外力F的關系”時，某學生根據實驗數據作出了如圖乙所示的a-F圖象，其中圖線不過原點的原因是______________，圖線在末端彎曲的原因是_____________________.16.在“探究平拋運動的特點”實驗中，兩個實驗小組選用不同的儀器進行實驗。（1）第一組選用了圖所示的裝置，實驗操作是：在小球A、B處于某一高度時，用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時B球被松開。觀察到的現象是：小球A、B________（選填“同時”或“不同時”）落地。（2）讓A、B兩球恢復初始狀態(tài)，高度不變，用較大的力敲擊彈性金屬片。則________。A．小球A的運動時間變長B．小球A的運動時間不變C．小球A、B不同時落地D．小球A、B仍同時落地（3）改變高度，重復實驗。關于實驗結論。以下說法正確是________。A．實驗說明小球A在水平方向的運動特點B．實驗說明小球A在水平方向做勻速直線運動C．實驗說明小球A與B在豎直方向運動特點相同D．實驗說明小球A在豎直方向做自由落體運動（4）第二小組設計了一個探究平拋運動特點的家庭實驗裝置，如圖所示。在水平桌面上放置一個斜面，每次都讓鋼球從斜面上的同一位置滾下，滾過桌邊后鋼球便做平拋運動。在鋼球拋出后經過的地方水平放置一塊木板（還有一個用來調節(jié)木板高度的支架，圖中未畫），木板上放一張白紙，白紙上有復寫紙，這樣便能記錄鋼球在白紙上的落點。已知平拋運動在豎直方向上的運動規(guī)律與自由落體運動相同，在此前提下，怎樣探究鋼球水平分速度的特點？請指出需要的器材，說明實驗步驟。________四、論述計算題（本題共4小題，共40分。要求寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。有數值計算的題，答案必須明確寫出數值和單位。）17.商場工作人員從靜止開始推著質量m=20kg貨箱沿水平地面加速滑行．已知推力F=120N，摩擦力f=100N，g取10m/s2，求:(1)貨箱與地面之間的動摩擦因數；(2)貨箱運動的加速度大小；(3)貨箱運動4.0s時的速度和位移的大?。?8.如圖所示，一個固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個直徑略小于管道內徑的小球，小球在管道內做圓周運動，從B點脫離管道后做平拋運動，落在管道底端A點左側距離s=10m處。已知半圓形管道的半徑R=2.5m，小球可看成質點且其質量m=0.5kg，取重力加速度大小。求：（1）小球在空中做平拋運動的時間；（2）小球經過管道B點時的速度大小v；（3）小球經過管道B點所受彈力的方向和大小。19.2021年花滑世錦賽3月22日至28日在瑞典斯德哥爾摩舉行，這也是北京冬奧會的資格賽。如圖a所示為某次訓練中甲以自己為軸拉著乙做圓錐擺運動的精彩場面，若乙的質量為，伸直的手臂與豎直方向的夾角，轉動過程中乙的重心做勻速圓周運動的半徑為，等效為如圖b所示。忽略乙受到的摩擦力，取重力加速度為，，，。求：（1）當乙的角速度為時，冰面對乙支持力的大??；（2）乙剛要離開冰面時，乙的角速度的大??；（3）當乙的角速度為時，甲對乙拉力的大小。20.運動的合成與分解是分析復雜運動時常用的方法，可以將復雜運動分解為簡單運動。如圖所示，在A點以水平速度v0=10m/s向左拋出一個質量為m=1.0kg的小球，小球拋出后始終受到水平向右恒定風力的作用，風力大小F=10N。經過一段時間小球將到達B點，B點位于A點正下方，重力加速度為g=10m/s2。（1）求小球水平方向的速度為零時距A點的水平距離x；（2）求A、B兩點間的距離y；（3）說明從A到B運動過程中小球速度大小的變化情況，并求出相應的最大值和最小值。

參考答案一、單項選擇題（本題共10小題，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題意的。每小題3分，共30分）1.【答案】D【解析】【詳解】試題分析：速度、和加速度都是既有大小又有方向的物理量，都是矢量；而路程只有大小無方向，故是標量，故選D．考點：矢量和標量2.【答案】B【解析】【詳解】AB．慣性只與物體的質量有關，物體的質量越大，物體的慣性就一定越大，故A錯誤，B正確；C．在太空中的宇宙飛船內的物體仍然具有慣性，故C錯誤；D．我們推動靜止的箱子比維持正在運動箱子的運動要費力，是因為最大靜摩擦力大于滑動摩擦力，故D錯誤。故選B。3.【答案】A【解析】【詳解】發(fā)生全反射的條件是光由光密介質射入光疏介質，所以內芯的折射率大，且光傳播在內芯與外套的界面上發(fā)生全反射。故選A。4.【答案】B【解析】【詳解】A．毽子從最高點下落的過程中受到的空氣阻力不可忽略，不是自由落體運動，故A錯誤；B．毽子離開腳后，向上運動過程中重力和空氣阻力均向下，加速度大于g，向下運動過程中合外力為重力與空氣阻力的差值，加速度小于g。位移大小相等，上升過程逆向考慮，根據可知，毽子向上運動的時間比下落的時間短，故B正確；C．毽子離開腳后，在向上運動的過程中，合外力一直向下，速度一直減小，故C錯誤；D．在毽子與腳相互作用的過程中，毽子對腳的作用力和腳對毽子的作用力是作用力和反作用力，大小相等，故D錯誤；故選B。5.【答案】D【解析】【詳解】AB.勻速圓周運動是曲線運動，速度方向時刻改變，但速度大小不變，所以速度在變，故AC錯誤．BD.勻速圓周運動的合外力提供向心加速度，方向時刻指向圓心，方向一直在變，故加速度在改變，故B錯誤D正確．6.【答案】B【解析】【詳解】紅蠟塊在水平方向與豎直方向均做勻速直線運動，無加速度，故合運動為勻速直線運動。故選B。7.【答案】A【解析】【詳解】A．根據加速度的物理意義，加速度大的，速度變化快，加速度小的，速度變化慢，故A正確；BD．根據加速度的定義，速度的大小，與加速度的大小沒有必然聯系，速度大，加速度可能為零，速度為零，加速度可能很大，故BD錯誤；C．根據加速度的定義，說明，有速度的變化就必然有加速度，運動的物體并不能說明有速度變化，比如勻速直線運動的物體，就沒有加速度，故C錯誤。故選A。8.【答案】C【解析】【詳解】根據可知要研究小球受到的向心力大小與角速度的關系，需控制小球的質量和半徑不變。故選C。9.【答案】A【解析】【詳解】AB．當火車的重力和軌道對火車的支持力的合力恰好等于需要的向心力時，有可得火車的速度為，當火車轉彎的速度小于時，火車所需要的向心力減小，而重力與支持力的合力不變，所以合力大于所需要的向心力，內軌就要對火車產生一個向外的側壓力來抵消多余的力，所以此時內軌對內側車輪輪緣有擠壓，故A正確，B錯誤；CD．當內外軌沒有擠壓力時，受重力和支持力，則有由于內軌對火車的作用力沿著軌道平面，可以把這個力分解為水平和豎直向上兩個分力，由于豎直向上的分力的作用，使支持力變小，故CD錯誤。故選A。10.【答案】D【解析】【詳解】AB．小球1受力如圖所示，由牛頓第二定律可得m1gtanθ=m1a1a1=gtanθ方向水平向右。AB錯誤；CD．球1與物體2相對靜止，加速度相等，a1=a2，對物體2則有Ff=m2a2=m2gtanθC錯誤，D正確。故選D。二、多項選擇題（本題共4小題。在每小題的四個選項中，有多項符合題目要求。每小題3分，共12分。每小題全選對的得3分，選對但不全的得2分，只要有選錯的該小題不得分）11.【答案】BD【解析】【詳解】力學中的基本物理量有質量、時間、長度，所以對應基本單位是kg，s，m．A.由F=ma推導知1N=1kg?m/s2，所以N是導出單位，故A錯誤．BD.根據以上分析可知，s、kg是基本單位，故BD正確．C.由可知，1J=1Nm，所以J是導出單位，故C錯誤．12.【答案】AC【解析】【詳解】對西瓜A受力分析，由對象上分析，只受到其他西瓜對它作用力的合力為F與自身重力作用，根據牛頓第二定律有如圖所示，方向向左偏上所以AC正確；BD錯誤；故選AC。13.【答案】CD【解析】【詳解】A．做曲線運動的物體速度方向在時刻改變，但加速度可以不變，這時物體做的是勻變速曲線運動，故A錯誤；B．只要物體受到與速度方向不共線的力的作用，物體就會做曲線運動，與力的方向是否改變無關，故B錯誤；C．物體不受外力由于慣性而持續(xù)的運動是勻速直線運動，不可能是曲線運動，故C正確；D．根據物體做曲線運動的條件：物體的速度與所受的合外力不在同一直線上，可知做曲線運動的物體的速度與其加速度不在一條直線上，故D正確。故選CD。14.【答案】BC【解析】【詳解】AB．B和A剛分離時，兩物體加速度相等，且AB之間的彈力為零，則對B解得方向豎直向下，此時對A解得即彈簧彈力小于mg，選項A錯誤，B正確；C．開始時彈簧的彈力為2mg，當向上運動h時彈力變?yōu)閙g，則彈簧的勁度系數為選項C正確；D．對AB整體，分離之前其中的F彈由2mg減小到mg時，加速度先減小后反向增加，選項D錯誤。故選BC。三、填空題（本題共2小題，共18分）15.【答案】①.C②.0.680③.1.61④.平衡摩擦力過度⑤.砂和小砂桶總質量m不遠小于小車和砝碼的總質量M【解析】【詳解】（1）[1]由于打點計時器就是一個計時裝置，所以不需要秒表，選C；（2）[2][3]由圖中知T=0.1s，勻變速直線運動的平均速度等于時間中點的瞬時速度=0.680m/s由知解得由題中x1=5.99cm、x2=13.59cm，代入上式解得a=1.61m/s2．（3）[4][5]由題圖乙知，當F=0時，a≠0，說明重力的分力產生了加速度，原因是平衡摩擦力過度，所以圖線不過原點的原因是平衡摩擦力過度；以小車、砂和小砂桶整體為研究對象得以小車為研究對象得聯立解得當時，在圖線中，F越大，mg越大，就越不滿足的條件，所以圖線在末端彎曲。16.【答案】①.同時②.BD##DB③.CD##DC④.見解析【解析】【詳解】（1）[1]第一組選用了圖所示的裝置，實驗操作是：在小球A、B處于某一高度時，用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時B球被松開。觀察到的現象是：小球A、B將同時落地。（2）[2]讓A、B兩球恢復初始狀態(tài)，高度不變，用較大的力敲擊彈性金屬片。由于兩小球豎直下落的高度仍然相同，豎直方向上的運動規(guī)律相同，則小球A的運動時間保持不變，小球A、B仍同時落地。故選BD。（3）[3]改變高度，重復實驗，但由于兩球同時開始運動，且在豎直方向初速度為零，下落高度相同，仍然能觀察到兩小球同時落點，說明小球A與B在豎直方向運動特點相同，在豎直方向上均做自由落體運動；但該實驗不能說明小球在水平方向上的運動特點。故選CD。（4）[4]由圖可知，實驗中小球離開桌子后做平拋運動，根據平拋運動的規(guī)律可知，應測出豎直高度和水平位移，故需要的器材為刻度尺；實驗步驟為：A．調節(jié)木板高度，使木板上表面與小球離開水平桌時的球心的距離為某一確定值，測出水平距離；B．讓小球從斜面上某一位置無初速度釋放；C．測量小球在木板上的落點與鉛垂線之間的距離；D．調節(jié)木板高度，使大板上表面與小球離開水平桌面時的球心的距離為、、等；E．讓小球從斜面上同一位置無初速度釋放；F．測量小球在木板上的落點、、等與鉛垂線之間的距離、、等；H．比較，