北京市海淀区2023-2024学年高一上学期期中考试物理模拟试题（含答案）

这是一份北京市海淀区2023-2024学年高一上学期期中考试物理模拟试题（含答案），共14页。试卷主要包含了请将全部答案答在答题纸上，答题时不得使用任何涂改工具，牛顿管实验如图所示等内容，欢迎下载使用。

试卷说明：
1．本次考试时间90分钟，满分100分；
2．本试卷共8页，共四道大题，21道小题，答题纸共4页；
3．请将全部答案答在答题纸上。
4．答题时不得使用任何涂改工具。
严为军 审题人：李宇炜 张骁
一、单项选择题（本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意。每小题3分，共30分）
1．下列各组物理量中，全部是矢量的为（ ）
A．重力、路程、速度B．弹力、位移、时间
C．摩擦力、平均速度、加速度D．质量、重力、瞬时速度
2．朱老师驾车从朝阳区某中学开往北京某大学，手机高德导航地图如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．导航上“拥堵较少”方案中的48公里指的是位移
B．选用“高速多”方案平均速度最大
C．图中显示的1小时3分是指时刻
D．选用导航推荐的不同行驶路线，位移相同
3．如图所示，飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员（甲）和地面上的人（乙）观察跳伞飞行员的运动过程后，引发了对跳伞飞行员运动状况的争论，下列说法正确的是（ ）
A．研究物体运动时不一定要选取参考系
B．甲、乙两人的说法中必有一个是错误的
C．参考系只能选择相对于地面静止的物体
D．他们的争论是由于参考系的选取不同而引起的
4．物体做匀变速直线运动，在时速度大小为1m/s，方向向西；在时速度大小为5m/s，方向向东．则在此过程中该物体的加速度（ ）
A．大小为，方向向东B．大小为，方向向西
C．大小为，方向向东D．大小为，方向向西
5．书放在水平桌面上，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．书受到的重力就是地球对物体的吸引力
B．书对桌面的压力就是书所受的重力
C．书对桌面的压力，是因为书发生了微小形变而产生的
D．书受到的支持力与书对桌面的压力大小相等、方向相反，是一对平衡力
6．图分别表示甲、乙、丙、丁四个物体运动过程的或图像，下面判断正确的是（ ）
A．只有乙在做匀速直线运动B．丙和丁的运动方向相同
C．甲在运动中加速度方向发生了改变D．甲在运动中速度方向发生了改变
7．如图所示，甲同学用手拿着一把长50cm的直尺，并使其处于竖直状态；乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备。某时刻甲同学松开直尺，直尺保持竖直状态下落，乙同学看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置的刻甲度值为20cm；重复以上实验，乙同学第二次手抓住直尺乙位置的刻度值为10cm。直尺下落过程中始终保持竖直状态。若从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”，取重力加速度。则下列说法中错误的是（ ）
A．乙同学第一次的“反应时间”比第二次长
B．乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度约为4m/s
C．若某同学“反应时间”大于，则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”
D．若将尺子上原来长度值改为对应的“反应时间”值，则得到的时间刻度是不均匀的
8．为了研究摩擦力大小的规律，某同学设计了如下实验：将一个重力的物块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉物块，如图所示．在拉力F逐渐增大的过程中，用一个传感器对物块的运动状态进行了监测，并将部分数据记录在表格中。
分析表格中的数据，下列说法正确的是（ ）
A．实验表明，物块与桌面间的动摩擦因数为
B．实验表明，物块与桌面间的最大静摩擦力小于滑动摩擦力
C．实验表明，物块与桌面间的滑动摩擦力随速度增大而增大
D．时物块没有被拉动，是因为拉力小于物块受到的摩擦力
9．牛顿管实验如图所示：长玻璃管一端封闭、另一端有开关，把形状和质量都不相同的金属片和小羽毛放到玻璃管里．先打开开关使管内空气与大气连通，把玻璃筒迅速倒转，让金属片和羽毛同时下落：当金属片落到管底时，羽毛还悠悠地飘在空中．抽掉玻璃筒里的空气（近似真空）再倒转玻璃筒，可看到它们同时落到管底．对这个实验，下列叙述正确的是（ ）
A．真空中的羽毛重力比空气中羽毛重力大
B．抽气前金属片比羽毛下落的快，这说明质量大的物体下落速度会更大
C．抽气前羽毛比金属片下落的慢，原因是羽毛受到空气阻力、而钱币不受空气阻力
D．抽气后，在赤道和北京分别做该实验，金属片的下落时间会略有差异
10．在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定。近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g值归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光的波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g值测得很准，具体做法：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点竖直向上抛出小球，小球又落回原处的时间为，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为，测得、和H，可求得g等于（ ）
A．B．C．D．
二、多项选择题（本题共4小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题意。每小题4分，共16分。每题全对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选得0分）
11．都沿直线做匀变速运动的一列火车与一辆汽车的速度分别为和、、在各个时刻的大小如表所示，在0～4s时间内，从表中数据可以看出（ ）
A．火车的速度变化较快B．汽车的加速度较大
C．汽车的平均速度较小D．火车的位移在减小
12．纯电动汽车不排放污染空气的有害气体，具有较好的发展前景．某辆电动汽车在一次紧急刹车测试中，刹车后位移与时间的关系式是，则该汽车（ ）
A．刹车时的加速度大小为
B．刹车时的速度与时间的关系是
C．刹车后4s内的位移为24m
D．刹车后滑行的位移为27m
13．如图所示，放在水平桌面上的物块A处于静止状态，所挂砝码和托盘的总质量为，此时弹簧测力计的示数为。若滑轮摩擦不计，取，剪断悬挂托盘的细线，将会出现的情况是（ ）
A．物块A向左运动B．物块A仍静止不动
C．物块A对桌面的摩擦力不变D．测力计的示数不变
14．2019年7月，C919大型客机在上海浦东机场完成了中、高速滑行试验。某次试验飞机在平直跑道上滑行，从着陆到停下来所用的时间为t，滑行的距离为x，滑行过程中的图像如图所示，图线上C点的切线与AB平行，x、、、t为已知量。设飞机着陆滑行时的位置与终点的距离为，飞机着陆时的速度为v，则下列表达式正确的是（ ）
A．B．C．D．
第II卷（共54分）
三、探究实验题（本大题共2小题，共17分。答案写在答题纸上。）
15．（8分）某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验
（1）实验中，除打点计时器、纸带、小车、长木板、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的还有________。（填选项代号）
A．电压合适的50Hz交流电源
B．电压合适的直流电源
C．刻度尺
D．天平
E．秒表
F．弹簧测力计
（2）某同学做此实验的主要步骤如下：
A．接通电源；
B．将打点计时器固定在长木板上，并接好电路；将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔，再将小车放在木板上准备实验。
C．释放纸带，让小车运动起来；
D．关闭电源，取出纸带进行分析
上述实验步骤，合理的操作顺序是________；
（3）下图是一次实验中记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有4个点未画出。
则计数点D的瞬时速度________m/s，该小车运动的加速度________
16．（9分）某同学利用图甲所示的装置探究弹簧弹力和伸长的关系
（1）该同学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，所读数据列表如下（设弹簧始终未超过弹性限度，g取）
在图甲中，挂30g钩码时刻度尺的读数为________cm；
（2）如图乙所示，该同学根据所测数据，建立了坐标系，并描出了5组测量数据，请将第2组数据描在坐标纸上（用“”表示所描的点），并画出的关系图线；
（3）根据的关系图线可得该弹簧的劲度系数约为________N/m（保留3位有效数字）。
（4）另一同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端发生弯曲。由直线部分可知，甲、乙两个弹簧谁的感觉更硬________（填“甲”或“乙”）。造成图像上端发生弯曲的原因是________________________
四．论述、计算题：本题共5小题，共计37分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不得分。有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。
17．（7分）一辆汽车沿平直公路上匀速行驶。从某时刻发现前方红灯开始以的加速度刹车，在4s内速度减为12m/s。求：
（1）汽车原来匀速行驶时的速度大小；
（2）4s内汽车前进的位移大小；
（3）汽车在15s内的平均速度大小。
18．（8分）概念公式的准备理解是物理学习的基础，请完成下面的任务：
（1）一个物体做匀变速直线运动，初速度为，经过一段时间，速度变为，如果在这段位移中点处的速度为，在时间中点时的速度为，请利用匀变速直线运动公式推导：
①；
②比较、的大小关系
（2）如图所示，一物体静止放在斜面上，并给物体施加一竖直向下的压力F，斜面静止在水平地面上，请在答题卡上分别画出物体、斜面的受力示意图。
19．（7分）如图所示，质量为m和M的两个物体由原长为轻弹簧连接，静置于水平桌面上，此时的弹簧的实际长度为L，已知重力加速度为g，求：
（1）地面对M的支持力的大小？
（2）弹簧的劲度系数？
（3）若从静止开始，将m向上缓慢提起，m至少向上移动多少距离才可以使M离开地面？
20．（7分）小明利用木块A做了几个跟摩擦力相关的实验，木块A的质量为，g取10N/kg。
（1）如图1所示，小明同学用垂直于墙的力F将木块A压在竖直墙上，墙和木块A之间的动摩擦因数为，已知力，求：
图1 图2
①若木块下滑，木块A受到的墙面的摩擦力的大小．
②若将压木块A的力增大到2F，木块静止，求木块A受到摩擦力的大小．
（2）如图2所示，小明同学将木块A夹在两长木板之间，左右两边对木板的水平压力大小相等，木块A可在两长木板之间以v的速度竖直向下匀速下滑．如果保持两水平压力的大小方向不变，要使木块A以3v的速度匀速向上滑动，那么对木块竖直向上的推力应多大？
21．（8分）十一放假期间，全国高速公路免费通行，小轿车可以不停车通过收费站，但要求小轿车通过收费站窗口前限速区内的速度不超过，如图所示。现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以和的速度匀速行驶，甲车在前，乙车在后。甲车司机发现正前方收费站，开始以大小为的加速度匀减速刹车。
（1）在刹车后3s末，甲车的速度为多少？
（2）甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章？
（3）甲车经刹车到达离收费站窗口前6m处的速度恰好为6m/s，乙车发现甲车刹车后立刻以大小为的加速度匀减速刹车直到速度减为6m/s后一直以这一速度匀速运动。为避免两车相撞，则在甲车司机开始刹车时，乙车离限速区至少多远？
高一物理答案
一、二选择题（（30+16=46分）
1．C2．D3．D4．C
5．C6．D7．B8．A
9．D10．D11．BC12．BD
13．BD14．AC
15．（1）AC（2分）（2）BACD（2分）（3）、（4分）
16．（1）（2分）
（2）（2分）
（3）（2分）
（4）乙（1分）；弹簧已经超过了弹簧的弹性限度（2分）
17．（7分）解：
【正确答案】（1）20m/s；（2）64m；（3）
【详解】（1）依题意，设汽车初速度为，则根据
可得：（1分）
可得汽车原来匀速行驶时的速度大小
（1分）
（2）4s内汽车前进的位移大小为
（2分）
（3）汽车停止所需时间为
（1分）
所以，汽车在15s内的位移大小等于10s内的位移大小，有
（1分）
则，汽车15s内的平均速度大小为
（1分）
18．（1）①设物体的加速度为a，则有
（2分）
联立解得
中间时刻速度：
（2分）
②由数学关系（图像、公式或图解等……略）（1分）
可知，不论是匀加速还是匀减速都应有此关系（1分）
（2）
（1分）
19．
（1）（2分）
（2）由m受力分析可知，此时弹簧弹力为mg，弹簧被压缩、形变量为
由胡克定律
由平衡条件有
（1分）
解得
（1分）
（3）由M受力分析可知，此时弹簧弹力为Mg，弹簧被拉伸、形变量满足
（1分）
可得出
（1分）
则此时m的移动距离
（1分）
20．（7分）
【详解】（1）①木块一侧受到的摩擦力
（2分）
②静止受力平衡，竖直方向
（2分）
（2）匀速滑动受力平衡，下滑时
（1分）
则上滑时
（2分）
21．（8分）【正确答案】（1）14m/s；（2）97m；（3）116m
【详解】（1）在刹车后3s末，甲车的速度为
（2分）
（2）甲车减速到6m/s时，所通过的位移为
（2分）
则甲车司机需在离收费站窗口至少距离为实验次数
1
2
3
4
5
运动状态
静止
静止
匀速
加速
加速
水平拉力F/N
t/s
0
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
钩码质量m/g
0
30
60
90
120
150
刻度尺读数x/cm