2023北京北师大附中高一上学期期末物理试卷及答案（教师版）

这是一份2023北京北师大附中高一上学期期末物理试卷及答案（教师版），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题，计算题（共41分等内容，欢迎下载使用。

班级__________姓名__________学号__________
第一部分
一、单选题（本部分共12小题，每小题3分，共36分）
1．牛顿第二定律的表达式F=ma中，包含几个矢量？
A．1个B．2个C．3个D．4个
2．智能手机上装载的众多APP软件改变着我们的生活．如图所示为某地图APP软件的一张截图，表示了某次导航的路径，其推荐路线中有两个数据：22分钟、9.8千米，下列相关说法正确的是
A．研究汽车在导航图中的位置时，可以把汽车看作质点
B．22分钟表示的是某个时刻
C．9.8千米表示了此次行程的位移的大小
D．根据这两个数据，我们可以算出此次行程的平均速度的大小
3．一天下着倾盆大雨，某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了．列车进终点站的过程中（箭头表示列车进站的方向），他发现水面的形状如选项图中的
4．一只风筝在空中匀速上升，已知它受三个共点力，其大小不可能是
A．5N、6N、8N
B．4N、5N、10N
C．6N、8N、9N
D．4N、4N、4N
5．如图所示，汽车制动后的5s时间内，每1s前进的距离分别是10m、8m、6m、4m、2m．已知汽车制动过程做匀减速运动．由以上数据可以判断
A．1s时汽车的瞬时速度为10m/s
B．该减速过程，汽车的加速度大小为2m/s2
C．汽车在5s内的平均速度为5.5m/s
D．第5秒内汽车只运动了0.75s，有0.25s处于静止状态
6．笔记本电脑已经成为我们生活中比较重要的一个工具．使用时为了方便，可将其放在倾角可调的支架上，如图甲所示，支架可以简化为图乙模型．设斜面倾角为θ，底部固定挡板AC与斜面AB垂直，已知笔记本电脑的重力为G，忽略一切摩擦，调整支架过程中笔记本电脑没有相对支架移动，则
A．笔记本电脑的重力可分解为对AC的压力和对AB的压力
B．缓慢调整支架，使θ减小，笔记本电脑对斜面AB的压力减小
C．缓慢调整支架，使θ增大，挡板AC对笔记本电脑的支持力减小
D．缓慢调整支架，使θ增大，支架对笔记本电脑的作用力大小等于G
7.一物体做直线运动，其x-t图如图所示，设向右为正方向，则在前6s内
A．物体先向左运动，2s后开始向右运动
B．在t＝2s时物体距出发点最远
C．前2s内物体速率为2m/s，后4s速率为0.5m/s
D．在t＝4s时物体距出发点最远
8.如图所示，有一辆满载石块的汽车在水平路面上匀速前进．突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，其中一质量为m的石块B受到其他石块对它的作用力大小为（已知重力加速度为g）
A．
B．ma
C．
D．m（g+a）
9．一辆洒水车的牵引力恒定，所受到的摩擦阻力跟车的质量成正比．没有喷水时，此车在平直的粗糙路面上以一定的速度匀速行驶，在洒水的过程中，车的运动情况是
A．保持原速做匀速直线运动
B．变为匀加速运动
C．变为加速度越来越大的变加速运动
D．变为加速度越来越小的变加速运动
10．图甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置示意图，图乙是其俯视图．两个相同的小车，放在比较光滑的水平板上（摩擦力可以略去），前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里可放砝码．两个小车后端各系一条细线，细线后端用夹子固定，打开夹子，小盘和砝码同时牵引小车运动，合上夹子，两小车同时停止．用刻度尺测出两小车通过的位移，则位移之比就等于它们的加速度之比．为了探究加速度大小和力大小之间的关系，下列说法中正确的是
A．使小盘和砝码的总质量尽可能等于小车质量
B．若将小车放在粗糙水平板上，对实验结果没有影响
C．这个实验方案的测量工具不需要打点计时器和秒表
D．可在两小盘内放置相同质量的砝码，在两小车内放置不同质量的砝码进行实验
11．跳伞是一种极限运动．某跳伞运动员从悬崖高空跳下，在t1时刻打开降落伞，他从跳下到落地的过程中，沿竖直方向运动的v-t图象如图，下列说法正确的是
A．在0～t1时间内跳伞运动员处于超重状态
B．在0～t1时间内跳伞运动员和伞整体所受空气阻力越来越小
C．在t1～t2时间内跳伞运动员和伞整体所受空气阻力越来越小
D．在t1～t2时间内跳伞运动员的平均速度大小等于
12．在光滑水平面上物体A和物体B以轻弹簧相连接，在水平拉力F的作用下做匀加速直线运动，已知A和B的质量分别为m和2m．下列说法正确的是
A．弹簧处于压缩状态，弹力大小为
B．若突然撤掉力F，此时A的加速度方向可能水平向左
C．若突然撤掉力F，此时A的加速度可能增大
D．若突然撤掉力F，此时B的加速度大小为
二、多选题（本部分共4小题，每小题3分，共12分，少选得1分，错选不得分）
13.下面属于国际单位制中的基本单位的是
A．千克B．牛顿C．秒D．千米
14.如图所示的装置可以演示伽利略的理想斜面实验，装置为两个对接的斜面，让小球沿左边的斜面滑下，并滚上右边的斜面，然后改变右边斜面的倾角，重复操作，利用曝光频率一定的相机拍下小球在运动过程中的图片，则
A．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的依据，因此牛顿第一定律是实验定律
B．由图知小球在右侧的斜面上的速度逐渐减小，因此证实了“物体的运动需要力维持”
C．减小斜面的倾角，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长，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。
D．如果没有摩擦，小球在右边的斜面上将运动到与左边释放点相同的高度
15．近几年，极限运动越来越受到年轻人的喜欢，其中“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动．如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并用一短轻绳把人与固定在地面上的力传感器的扣环相连，传感器示数为1400N．打开扣环，从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大．人与装备的总质量为70kg（可视为质点）．不计空气阻力，g取10m/s2，则下列说法正确的是
A．在C点，人处于超重状态
B．在B点，人所受合力为零
C．打开扣环瞬间，人的加速度大小为10m/s2
D．从A点到B点上升过程中，人的加速度不断减小
16．根据高中所学知识可知，做自由落体运动的小球，将落在正下方位置．但实际上，赤道上方200m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处．这一现象可解释为，除重力外，由于地球自转，下落过程小球还受到一个水平向东的“力”，该“力”与竖直方向的速度大小成正比．现将小球从赤道地面竖直上抛，由于对称性，上升过程该“力”水平向西，不计空气阻力，则小球
A．上升过程中，小球水平速度增大，但水平加速度减小
B．到最高点时，水平方向的加速度和速度都最大
C．落地点在抛出点西侧，落地前速率大于抛出时速率
D．落地点在抛出点西侧，落地前速率等于抛出时速率
第二部分
三、解答题（本部分共5小题，共52分）
17．某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况，如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
（1）如果没有操作失误，图乙中的F与F两力中，方向一定沿AO方向的是__________．
（2）本实验采用的科学方法是__________．
A．理想实验法
B．等效替代法
C．控制变量法
D．建立物理模型法
（3）本实验的部分步骤如下：
A．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；
B．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力?1和?2的图示，并用平行四边形定则求出合力?；
C．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长到O点，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力?′的图示；
D．比较?′和?的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．
上述步骤中，有重要遗漏步骤的序号是________；遗漏的内容是____________________．
18.某同学设计了一个“探究加速度a与物体所受合力F及物体质量M的关系”的实验，图甲为实验装置简图．
（1）除了图中器材外，在下列器材中还必须使用的有_________（选填选项前的字母）．
A．低压直流电源
B．220V、50Hz的交流电源
C．天平（或电子秤）
D．刻度尺
（2）如图乙所示为某同学某次实验中打出纸带的一部分，已知实验中打点计时器的打点周期为0.02s，纸带上的A、B、C为三个相邻的计数点，在每两相邻的计数点间还有4个点没有画出，A、B间的距离x1=6.15cm，B、C间的距离x2=6.63cm，则小车的加速度a=_______m/s2（结果保留两位有效数字）．
（3）该实验中“细线对小车的拉力F等于砂和桶所受的总重力”是有条件的．若实验前已经补偿了阻力，将小车的质量记为M，砂和桶的总质量记为m，重力加速度为g，根据牛顿第二定律可计算出细线作用于小车的拉力F=_________（用题中所给字母表示）．如果实验中要进行质量M和m的选取，以下最合理的一组是________．
A．M=20g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
（4）在本实验中认为细线对小车的拉力F等于砂和桶的总重力mg，已知两位同学利用实验数据做出的a－F图像如图丙中的1、2所示．出现图线1的原因可能是________，出现图线2的原因可能是_______.
A．在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大
B．在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过小
C．砂和桶的总质量不合适
D．小车的质量过大
19．一个小球从高处自由下落，4s后落地，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）小球下落起点的离地高度H；
（2）最后一秒内物体的平均速度大小．
20．如图所示，在一次汽车性能测试中，汽车车厢上用两细绳AC、BC系住一质量为m=5kg的小球，两绳与竖直方向的夹角分别为37°和53°，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8．重力加速度g取10m/s2．试求：
（1）汽车静止时两细绳AC、BC的拉力T1、T2的大小；
（2）当AC绳的拉力刚好为0时，汽车的加速度．
21．可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏．如图所示，有一企鹅在倾角为37°的倾斜冰面上，先以大小a=0.5m/s2的加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，t=8s时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变）．已知企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数µ=0.25，sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）企鹅向上“奔跑”的位移大小；
（2）企鹅卧倒后贴着冰面向上滑行的加速度大小；
（3）企鹅退滑到出发点时的速度大小．（结果可用根式表示）
22．如图所示为雨滴从高空下落过程中空气阻力f随雨滴速度v变化的大致情况，其中图线①、②分别对应半径不同的雨滴．已知可将雨滴近似为球形，球的体积公式为（r为球的半径）．
（1）根据图线分析，雨滴达到最终速度前加速度的大小随时间__________（选填“增大”、“减小”、“不变”），速度的大小随时间__________（选填“增大”、“减小”、“不变”）．
（2）已知图中直线的斜率值，其中k为常数，r为雨滴的半径，则①、②两条图线所对应的雨滴下落的最终速度v1和v2满足：v1_______v2（选填“>”、“<”、“=”）．
（3）已知一滴雨珠的重力可达蚊子体重的50倍之多，但是下雨时蚊子却可以在“雨中漫步”．为研究蚊子不会被雨滴砸死的诀窍，科学家用高速相机以每秒4000帧的速度拍摄，记录雨滴击中蚊子时二者相互作用的每一个动作，归纳并计算出蚊子与雨滴遭遇瞬间的作用力及其随雨滴向下移动的距离．针对雨滴下落时正中蚊子的情况，研究发现蚊子被雨滴击中时并不抵挡雨滴，而是与雨滴融为一体，顺应雨滴的趋势落下，随后迅速侧向微调与雨滴分离．现对比两种情况：①蚊子在空中被雨滴砸中；②蚊子栖息于地面时被雨滴砸中．把雨滴砸中蚊子的过程进行以下简化：雨滴的质量为M，蚊子质量为m，蚊子被砸中前的速度都可视为零，砸中时相互作用的时间极短都为t，在作用时间内撞击力远大于蚊子和雨滴的重力．求两种情况下雨滴以相同速度击中蚊子时，雨滴对蚊子的力大小之比．（解题过程中需要用到的物理量，要在解题时作必要的说明）
参考答案
一、单项选择题（每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的。）
【1题答案】B
【2题答案】B
【3题答案】C
【4题答案】B
【5题答案】A
【6题答案】B
【7题答案】D
【8题答案】B
【9题答案】D
【10题答案】C
二、不定项选择题（每小题3分，共9分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确。选对得3分，选对但不全得2分，错选、多选，该小题不得分）
【11题答案】BC
【12题答案】BD
【13题答案】BCD
三、实验题（20分）
【14题答案】
①.乙②.引力常量的普适性证明了万有引力定律的正确性
【15题答案】
①.AB##BA②.能③.不能④.AC##CA⑤.AC##CA⑥.见解析
四、计算题（共41分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题，答案必
须明确写出数值和单位）
【16题答案】
（1）；（2）；（3）；（4）
【17题答案】
（1）16J；（2）26N；（3）−10.4J
【18题答案】
（1）B最先滑动；（2）；（3）；（4）；
【19题答案】（1）（2）（3）0（4），物块B受到的摩擦力fB与的分段函数关系图像如图所示
考生须知
1．本试卷有22道题，共8页．考试时长90分钟，满分100分．
2．考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效．
3．考试结束后，考生应将答题纸交回．