2023北京朝阳高一（上）期末物理（教师版）

2023北京朝阳高一（上）期末

物    理

2023.1

（考试时间90分钟    满分100分）

第一部分

本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。

1. 下列物理量中，属于矢量的是（　　）

A. 质量 B. 时间 C. 路程 D. 速度

2. 2020年11月10日，我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909m。“奋斗者”号照片如图所示，下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是（　　）

A. 估算下降总时间时 B. 用推进器使其转弯时

C. 在海沟中穿越窄缝时 D. 科学家在其舱内进行实验时

3. 一个质点沿直线运动，其速度图象如图所示，则质点（    ）

A. 在内做匀加速直线运动 B. 在内做匀速直线运动

C. 在内做匀加速直线运动 D. 在内保持静止

4. 如图所示为某导航软件的截图，表示了某次导航的相关信息，其中有“15.1公里”“26分钟”和“15：21”三个数据。下列说法正确的是（　　）

A. “26分钟”表示的是某个时刻

B. “15：21”表示的是一段时间

C. “15.1公里”表示此次行程的路程

D. 根据数据可以估算出此次行程平均速度的大小

5. 作用在同一个物体上的两个共点力，一个力的大小是3N，另一个力的大小是6N，它们合力的大小可能是（　　）

A. 2N B. 5N C. 10N D. 12N

6. 鸡蛋与桌面相碰，蛋壳破裂。关于鸡蛋与桌面间的相互作用力，下列说法正确的是（　　）

A. 桌面对鸡蛋的力大于鸡蛋对桌面的力

B. 桌面对鸡蛋的力小于鸡蛋对桌面的力

C. 桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力方向相同

D. 桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力方向相反

7. 在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B。现将AC绳的长度变短，然后重新挂到墙壁上。下列说法正确的是（    ）

A. 悬线的拉力变小 B. 悬线的拉力变大

C. 球对墙壁的压力变小 D. 球对墙壁的压力不变

8. 伽利略在研究力和运动的关系的时候，设计了如下理想实验：①让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度；②如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长；③由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。伽利略由这个理想实验得到的结论是（　　）

A. 惯性是物体的固有属性

B. 力不是维持物体运动的原因

C. 如果物体不受到力，就不会运动

D. 如果物体受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小

9. 甲、乙两物体均做直线运动，它们在某段时间内的位移x随时间t变化的图象如图所示，则在0～t1时间内，下列判断正确的是（　　）

A. 甲物体做加速运动

B. 甲、乙两物体运动方向相同

C. 甲平均速度比乙的平均速度大

D. 甲、乙两物体的平均速度大小相等

10. 为了研究超重和失重现象，某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，可以绘制出压力随时间变化的图线。某次实验获得的图线如图所示，a、b、c为图线上的三个点，下列说法可能正确的是（　　）

A. a→b→c为一次“下蹲”过程

B. a→b→c为一次“站起”过程

C. a→b为“下蹲”过程，b→c为“站起”过程

D. a→b“站起”过程，b→c为“下蹲”过程

11. 如图所示，物块A放在木板B上，A、B的质量均为m，A、B之间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为。若将水平力作用在A上，使A刚好相对B滑动，此时A的加速度为a1；若将水平力作用在B上，使B刚好相对A滑动，此时B的加速度为a2。则a1与a2之比为（　　）

A. 1：1 B. 1：2 C. 1：4 D. 2：1

12. 物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过对单位的分析就可以判断。声音在某种气体中的速度表达式可以只用气体的压强p、气体的密度ρ和没有单位的比例常数k来表示。根据你的判断，声音在该气体中的速度表达式可能是（　　）

A.  B.  C.  D.

13. 滑索是一项体育游乐项目。如图所示，游客从起点利用自起点然落差加速向下滑行，越过钢索的最低点减速滑至终点。滑轮与钢索间的摩擦不可忽略，不考虑空气对人的作用力。下列四幅图中，两条虚线分别表示与钢索垂直方向和竖直方向，能正确表示游客加速下滑或减速上滑的是（　　）

A. 加速下滑 B. 加速下滑

C. 减速上滑 D. 减速上滑

14. 在皮带传送过程中，如果皮带和皮带轮之间摩擦力过小，皮带就会在皮带轮上打滑，不能带动机器正常运转。在皮带传动过程中，包角（指皮带与皮带轮所围的角）越大，则皮带与皮带轮之间的摩擦力也越大，这样可以保证在传动过程中皮带不打滑，提高皮带传动效率，减小能量损失。如图1、2所示的传动方式，主动轮均逆时针转动，但主动轮和从动轮的位置不同。由于主动轮和从动轮位置不同，图1所示的方式会出现轮上方皮带拉紧而轮下方皮带松弛的现象；而图2所示的方式则出现轮下方拉紧上方松驰的现象。下列说法正确的是（）

A. 两图中从动轮均顺时针方向转动

B. 图1中的从动轮逆时针转动，而图2中的从动轮顺时针转动

C. 图1的传动方式比图2的传动方式好，更不容易打滑

D. 图1中皮带上P点所受摩擦力方向向下

第二部分

本部分共6题，共58分。

15. 某物理实验小组利用如图所示的装置探究弹簧弹力和形变量的关系。将弹簧的上端与刻度尺的零刻度对齐，读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度值，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，依次读出指针所指刻度尺的刻度值。

（1）实验中挂30g钩码时刻度尺如图所示，该读数为__________cm。

（2）根据实验数据，他们在坐标纸上作出了弹力F跟弹簧伸长量x关系图像，如图所示。根据图像可求得弹簧的劲度系数为__________N/m（结果保留两位有效数字）。

（3）甲、乙两位同学分别用同一弹簧来做实验，其中甲同学是测出竖直状态时不挂钩码的弹簧长度作为原长，乙同学是测出弹簧自然水平放置时的弹簧长度作为原长。他们以钩码重力大小作为弹簧弹力大小F，x表示弹簧伸长量，两位同学完成实验后，得到如下F-x图像；其中实线是甲同学的，虚线是乙同学的，则下列图像正确的是__________。

A．    B． C．    D．

16. 在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，做如下探究：

（1）为猜想加速度与质量的关系，可利用图1所示装置进行对比实验。两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静止抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小车的位移，可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件，下列正确的是__________（选填选项前的字母）。

A．小车质量相同，钩码质量相同                    B．小车质量相同，钩码质量不同

C．小车质量不同，钩码质量相同                    D．小车质量不同，钩码质量不同

（2）某同学为了定量验证（1）中得到的初步关系，利用打点计时器测量小车的加速度，某次实验得到纸带的一部分如图2所示、B、C、D为纸带上标出的连续3个计数点，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则小车运动的加速度a=__________m/s2（结果保留两位有效数字）。

（3）在某科技活动中，一位同学设计了一个加速度测量仪。如图3、图4所示，将一端连有摆球的细线悬于小车内O点。当小车水平运动且小球与小车保持相对静止时，根据悬绳与竖直方向的夹角θ，便可得到小车此时的加速度值。将不同角度对应的加速度标在刻度盘上，就可用此装置直接测量小车的加速度。该加速度测量仪的刻度是否均匀________？请分析说明。

17. 如图所示，用F＝0.8N的水平拉力，使质量m＝2.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：

（1）物体加速度的大小a；

（2）物体在t＝3.0s内通过的距离x。

18. 在一次低空跳伞训练中，当直升飞机悬停在离地面H＝300m高处时，伞兵离开飞机竖直向下做自由落体运动，经过s打开降落伞，开始做匀减速直线运动，且落地速度刚好为零。取重力加速度。求：

（1）打开降落伞时伞兵的速度v；

（2）伞兵在空中运动的总时间t。

19. 2022年北京冬奥会的成功举办让越来越多的人们开始关注双板滑雪这个项目。

（1）如图1所示，一位滑雪爱好者（可视为质点）沿倾斜滑道由静止开始做匀加速直线运动，人与装备的总质量m＝50kg，倾斜滑道的倾角θ＝37°，当下滑距离x＝18m时速度达到v＝12m/s，取重力加速度，已知，。在滑雪爱好者沿倾斜滑道匀加速下滑时，求：

a．滑雪爱好者对滑道的压力大小N；

b．滑雪爱好者受到的阻力大小f。

（2）滑雪爱好者到达坡底后进入水平滑道，会采用“八字刹车”的方法沿直线匀减速滑行一段距离后停下。“八字刹车”在水平雪面上滑行时的滑行姿态如图2所示，下肢岔开，同时对称地旋转雪板，使两雪板间的夹角为2α呈八字形，从而达到刹车的效果。其减速原理很复杂，但可简化为图3所示（图3为图2中左边雪板的受力情况）。实际滑行时，可通过脚踝“翻转”雪板，使雪板以内刃AB为轴，外刃CD向上翻转，使得雪板与雪面成β角。将雪板与运动员视为一个整体，雪面对雪板的总作用力F可近似认为垂直于雪板所在平面ABCD，其水平、竖直分量分别记为、，其中垂直于AB边，运动员主要靠这个分力来进行减速。设运动员与整个滑道的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。请你通过理论分析为滑雪者提出能提高在水平滑道的减速效果的可行性建议。

20. 蹦极是一项非常刺激的运动。为了研究蹦极过程，可将人视为质点，人的运动沿竖直方向，人离开蹦极台时的初速度、弹性绳的质量、空气阻力均可忽略。某次蹦极时，人从蹦极台跳下，到A点时弹性绳恰好伸直，人继续下落，能到达的最低位置为B点，如图所示。已知人的质量为m，弹性绳的原长为l0，其弹力大小和弹簧的弹力大小规律相同，满足F = kΔx，其中Δx为弹性绳的形变量，k是与弹性绳有关的系数。重力加速度为g。

（1）求人第一次达到最大速度时弹性绳的长度l。

（2）图像是研究物体问题常见的方法。

a．取起点为坐标原点，取竖直向下为正方向，建立x轴。在人由起点运动到B点的过程中，人的位移为x，加速度为a，在图中定性画出a随x变化的图线。

b．类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由v—t图像求位移和加速度的方法。请你借鉴此方法，根据图分析说明；质量越大的人，能到达的最低位置越低。

参考答案

第一部分

本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。

1. 【答案】D

【解析】

【详解】A．质量只有大小无方向，是标量，选项A错误；

B．时间只有大小无方向，是标量，选项B错误；

C．路程只有大小无方向，是标量，选项C错误；

D．速度即有大小又有方向，是矢量，选项D正确。

故选D。

2. 【答案】A

【解析】

【详解】A．估算潜水器下降的总时间时，潜水器的大小和形状相对运动的轨迹可以忽略，可以视为质点，A正确；

BD．用推进器使其转弯时和科学家在其舱内进行实验时，都需要研究潜水器本身的特点，不可视为质点，BD错误；

C．在海沟中穿越窄缝时，潜水器的大小和形状相对窄缝，尺寸不可以忽略，不可视为质点，C错误。

故选A。

3. 【答案】A

【解析】

【详解】AB.图像中质点在内速度一直增大，且斜率一定，所以质点做匀加速直线运动，故A项符合题意，B项不符合题意．

CD.图像中质点在速度保持不变，所以质点做匀速直线运动，故CD项不符合题意．

4. 【答案】C

【解析】

【详解】A．“26分钟”指从初位置到末位置所用的时间，表示的是时间间隔，故A错误；

B．“15：21”指到达末位置的时刻，表示的是某一个时刻，故B错误；

C．“15.1公里”指实际轨迹的长度，表示此次行程的路程，故C正确；

D．平均速度等于位移与发生这段位移所用时间比值，根据题意，物体发生的位移未知，故D错误。

故选C。

5. 【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】两个分力分别为3N和6N，则合力的最小值为3N，最大值为9N，则合力可能为5N。

故选B。

6. 【答案】D

【解析】

【详解】桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力是一对作用力与反作用力，二者大小相等、方向相反。

故选D。

7. 【答案】B

【解析】

【详解】足球的受力如图所示

根据平衡条件可得

当AC绳的长度变短时，θ增大，所以绳的拉力T增大，墙对足球的支持力FN增大，球对墙的压力增大。

故选B。

8. 【答案】B

【解析】

【详解】伽利略的理想斜面实验说明物体的运动不需要力来维持，如果没有摩擦，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。

故选B。

9. 【答案】D

【解析】

【详解】A．由图可知，甲图线的斜率越来越小，则甲的速度越来越小，故甲做减速运动，故A错误；

B．由图可知，甲图线的斜率均大于零，乙图线的斜率均小于零，则两物体运动方向一直相反，故B错误；

CD．由图可知，在0～t1时间内，甲、乙的位移变化量大小相等，则甲、乙的平均速度大小相等，故C错误，D正确。

故选D。

10. 【答案】B

【解析】

【详解】“下蹲”过程先加速下降后减速下降，则先失重后超重；“站起”过程先加速上升后减速上升，则先超重后失重；由图可知，人先超重后失重，可知a→b→c为一次“站起”过程；

A．a→b→c为一次“下蹲”过程，与结论不相符，选项A错误；

B．a→b→c为一次“站起”过程，与结论相符，选项B正确；

C．a→b为“下蹲”过程，b→c为“站起”过程，与结论不相符，选项C错误；

D．a→b为“站起”过程，b→c为“下蹲”过程，与结论不相符，选项D错误；

故选B。

11. 【答案】B

【解析】

【详解】当水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时A、B的加速度相等，对B分析，有

当水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时A、B间的摩擦力刚好达到最大，A、B的加速度相等，对A，有

所以

故选B。

12. 【答案】A

【解析】

【详解】A．传播速度v的单位m/s，密度ρ的单位kg/m3，p的单位kg/m•s2，由上可知，的单位是m2/s2，则的单位是m/s，故A符合题意；

B．由上分析可知，的单位是s/m，故B不符合题意；

CD．由上分析可知，的单位是kg2/m4•s2，故CD不符合题意。

故选A。

13. 【答案】A

【解析】

【详解】A．对游客和滑轮受力分析，如图所示

设钢索与水平方向的夹角为θ，绳与钢索垂直方向的夹角为α，根据牛顿第二定律有，对游客，有

对整体，有

由此可知，游客的加速度与和滑轮和游客的整体的加速度可能相同，故A正确；

B．对游客和滑轮受力分析，如图所示

根据牛顿第二定律有，对游客，有

对整体，有

由此可知，游客的加速度大于整体的加速度，故B错误；

C．对游客和滑轮受力分析，如图所示

根据牛顿第二定律有，对游客，有

对整体，有

由此可知，整体的加速度大于游客的加速度，故C错误；

D．对游客和滑轮受力分析，如图所示

根据牛顿第二定律有，对游客，有

对整体，有

根据受力分析可知，整体的加速度大于游客的加速度，故D错误。

故选A。

14. 【答案】D

【解析】

【详解】AB．两图中从动轮均逆时针方向转动，故AB错误；

C．图2中包角更大，图2的传动方式比图1的传动方式好，更不容易打滑，故C错误；

D．图1中皮带上P点相对轮子有向上的运动趋势，所受摩擦力方向向下，故D正确。

故选D。

第二部分

本部分共6题，共58分。

15. 【答案】    ①. 7.20    ②. 26    ③. A

【解析】

【详解】（1）[1]由图，刻度尺最小分度为1mm，刻度尺读数为7.20cm

（2）[2]图像的斜率代表弹簧的劲度系数

（3）[3]实验中用横轴表示弹簧的伸长量x，纵轴表示弹簧的拉力F，由胡克定律F=kx可知，甲同学是测出竖直状态时不挂钩码的弹簧长度作为原长，则图像过原点；乙同学是测出弹簧自然水平放置时的弹簧长度作为原长，由于弹簧自身的重力，弹簧不挂钩码时弹簧的伸长量已经不为零，则图像不过原点，两种情况下弹簧的劲度系数相同，两图像平行。

故选A。

16. 【答案】    ①. C    ②. 1.0    ③. 见解析

【解析】

【详解】（1）[1]本实验要探究加速度与小车质量的关系，采用控制变量法，即应保持拉力不变，即钩码的质量相同，而小车的质量不同。

故选C。

（2）[2]根据逐差法可得小车运动的加速度为

（3）[3]根据牛顿第二定律有

解得

由此可知，加速度与tanθ成正比，而与θ非线性关系，所以该加速度测量仪的刻度不均匀。

17. 【答案】（1）；（2）1.8m

【解析】

【详解】（1）根据牛顿第二定律，解得物体的加速度

（2）物体开始运动后s内通过的距离

18. 【答案】（1）60m/s，方向向下；（2）

【解析】

【详解】（1）打开降落伞时伞兵的速度

v=gt1=10×6m/s=60m/s

方向向下

（2）打开降落伞时伞兵下落的距离

之后伞兵下落的平均速度

下落时间

伞兵在空中运动的总时间

19. 【答案】（1）a．400N；b．100N；（2）见解析

【解析】

【详解】（1）a．滑雪爱好者对滑道的压力大小

b．根据

得加速度

又

解得滑雪爱好者受到的阻力大小

f=100N

（2）增加β角，雪板与水平雪面间夹角变大，雪板对人的支持力方向向水平方向偏转，向上的分力等于重力不变，水平方向的分力变大，减速效果提高。

20. 【答案】（1）；（2）a．，b．见解析

【解析】

【详解】（1）当人的速度达到最大时，加速度为零，即

mg = kx

解得弹簧的伸长量为

所以弹簧的长度为

（2）a．在O到A阶段，人只受竖直向下的重力，做自由落体运动，加速度为

a = g

O到速度最大阶段，根据牛顿第二定律有

mg－k(x－l0) = ma

随着人的下落，位移x不断增大，所以加速度不断减小；当加速度减小到零时，人的速度达到最大，此后根据牛顿第二定律有

k(x－l0)－mg = ma

随着x不断增大，加速度反向增大，人的速度不断减小，直到速度减为零，人运动到最低点，根据运动的对称性，此时人的加速度应大于重力加速度，所以a随x变化的图线如图所示

b．类比v—t图像与横轴所围区域的面积表示物体发生的位移，此时a—x图线的变化可以看成ma—x的变化，其与横轴所围区域的面积表示合外力所做的功，从起点到最低点，根据动能定理合外力做功等于零，即x轴上方的面积与x轴下方的面积相等，若人的质量越大，图线与x轴的交点坐标越大，图线在x轴上方的面积与x轴下方的面积都将增大，所以速度为零时的位移增大，即人能到达的最低位置越低。