北京市密云区2023_2024学年高一物理上学期期末考试试卷含解析

这是一份北京市密云区2023_2024学年高一物理上学期期末考试试卷含解析，共17页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卡收回等内容，欢迎下载使用。
考生须知：
1．本试卷共6页，分为四道大题，20道小顾湖分0O分。考试时间90分钟。
2．在试卷和答题卡上准确填写学校名称、姓名和考号。生
3．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。
4．选择题、作图题必须用2B铅笔作答，其它试题必须用黑色字迹的签字笔作答。
5．考试结束后，将答题卡收回。
第一部分（选择题共46分）
一、单项选择题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 做匀加速直线运动的物体，在内速度由增加到，则物体的加速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在内速度由增加到，则物体的加速度大小为
故选A。
2. 一物体受到两个共点力的作用，大小分别是6 N和8 N．其合力F的大小可能是（ ）
A. 0 NB. 1 NC. 10 ND. 15 N
【答案】C
【解析】
【详解】两个力合力的范围是
所以6 N和8 N的两个力，其合力F的范围是
故选C。
3. 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
【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。
4. 如图所示，滑块在气垫导轨上运动，通过测量遮光条的遮光时间，求解瞬时速度。已知遮光条的宽度为4.0mm，若某次实验遮光时间为0.040s。则滑块经过光电门位置时的速度大小为（ ）
A. 0.10m/sB. 100m/sC. 4.0m/sD. 0.40m/s
【答案】A
【解析】
【详解】滑块经过光电门位置时的速度大小为
故选A。
5. 在乒乓球运动员击球过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 乒乓球受到的重力是由于地球的吸引产生的，方向始终指向地心
B. 削球时乒乓球受到球拍的支持力是由于球拍发生形变产生的
C. 乒乓球被削回在空中飞行时受到重力、空气阻力和球拍支持力的作用
D. 研究乒乓球被削回在空中的旋转情况时，乒乓球可以被看作质点
【答案】B
【解析】
【详解】A．乒乓球受到的重力是由于地球的吸引产生的，方向竖直向下，不一定指向地心，故A错误；
B．削球时乒乓球受到球拍的支持力是由于球拍发生形变产生的，故B正确；
C．乒乓球被削回在空中飞行时受到重力和空气阻力的作用，故C错误；
D．研究乒乓球被削回在空中的旋转情况时，乒乓球大小不可忽略，不能看成质点，故D错误。
故选B。
6. 两辆汽车A、B在同一平直的公路上行驶，运动过程中位移（x）—时间（t）图像如图所示，根据图像，以下分析错误的是（ ）
A. A、B两质点的出发点相距
B. A、B两质点同时向同一方向运动
C. 在运动过程中，A质点比B质点运动的快
D. 当时，A、B两质点的速度大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．质点A从距离原点正方向上处出发，质点B从原点出发，则两个质点运动的出发点相距，故A正确不符合题意；
B．质点A和B在t＝0时刻同时出发，都向正方向运动，故B正确不符合题意；
C．图线的斜率等于速度，则知质点A运动的速率比质点B运动的速率大，A质点比B质点运动的快，故C正确不符合题意；
D．当时，两物体到达了同一位置，速度大小不相等，故D错误符合题意；
故选D。
7. 某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的棉线拉力F随时间t变化的图线如图乙所示，则（ ）
A. 实验中必须让长木板保持匀速运动
B. 图乙中曲线能够反映物块所受摩擦力大小随时间的变化关系
C. 由图乙知，物块的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小
D. 只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
【答案】B
【解析】
【详解】AB．实验中力传感器固定不动，即物块保持静止，由二力平衡原理可知，力传感器示数即为摩擦力大小，并不需要保持木板做匀速运动，曲线反映了物块所受摩擦力大小随时间的变化曲线，A错误，B正确；
C．由图乙可知，开始物块受到的拉力和长木板的静摩擦力平衡，直到拉力峰值为10N左右，即最大静摩擦力约为10N；之后物块和长木板相对滑动，物块所受的摩擦力和棉线拉力平衡，由图乙可知滑动摩擦力大小约为8N左右，物块的最大静摩擦力大小大于滑动摩擦力大小，C错误；
D．图乙中数据可得出物块与木板间的滑动摩擦力大小，由
可知：由于物块的质量m未知，故求不出动摩擦因数，D错误。
故选B
8. 如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。已知飞船质量为m1，其推进器的平均推力为F，在飞船与空间站对接后，推进器工作∆t时间内，飞船和空间站速度变化为∆v。则空间站的质量为（）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题知，在飞船与空间站对接后，推进器工作∆t时间内，飞船和空间站速度变化为∆v，则飞船与空间站的加速度
，
联立解得
故选A。
9. 小刚站在压力传感器上做“下蹲—起立”的动作时，记录的压力F随时间t变化的图线如图所示，由图线可知，小刚的体重约为650N。除此之外，还可以得到的信息是（ ）
A. 5s末小刚正在向下匀速运动
B. 下蹲过程中小刚先处于超重状态后处于失重状态
C. 小刚做了一次“下蹲—起立”的动作
D. 下蹲过程中小刚的最大加速度约为
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知5s末时人完成了下蹲动作，并且对传感器的压力等于自身重量，说明此时人静止的蹲在传感器上，故A错误；
BC．下蹲过程中人先处于失重状态后处于超重状态，起立过程中先处于超重状态后处于失重状态，完成下蹲或者起立后人对传感器的压力等于自身重量，对照图中曲线的变化可知，该人做了一次“下蹲一起立”的动作，故C正确B错误；
D．根据牛顿第二定律可知，下蹲过程中人的加速度为
所以人的加速度最大时候就是传感器提供的支持力最小的时候，由图可知最小的支持力约为180N，所以人的最大加速度约为
故D错误。
故选C。
10. 如图将不可伸长的绳子两端分别系在竖直杆的A、B两点，灯笼通过光滑小挂钩挂在绳子上、小挂钩可在绳子上自由滑动。如果每次仅改变一个条件，当灯笼重新静止时，下列说法正确的是（ ）
A. 绳的右端上移到，绳子拉力变大
B. 将右边竖直杆右移少许，绳子拉力变大
C. 绳的两端高度差越小，绳子拉力越小
D. 若换挂质量更大的灯笼，则小挂钩右移
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示，因为挂钩是光滑的，所以两段绳子上的拉力相等，合力竖直向上，绳子与竖直方向夹角也相等，设两段绳子与竖直方向夹角为θ，绳长为L，两个杆间的距离为d，如图所示
根据几何关系可知
，
其中
，
联立可得
对物体进行受力分析，可得
AC．无论绳子右端上移还是下移，两端点高度差如何变化，只要L、d不变，绳子与竖直方向夹角保持不变，绳子的拉力不变，故AC错误；
B．若将右边的竖直杆右移一些，两杆间的距离d增大，绳子与竖直方向夹角θ增大，绳子拉力变大，故B正确；
D．若换挂质量更大的灯笼，绳子拉力增大，但小挂钩的位置不会移动，故D错误。
故选B。
二、多项选择题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题列出的四个选项中，不止一项是正确的。（选对得4分，漏选得2分，错选不得分）
11. 下列单位属于国际单位制中基本单位的是（）
A. 米B. 秒C. 千克D. 牛顿
【答案】ABC
【解析】
【详解】国际单位制中的基本单位是千克、米、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔，而牛顿不是基本单位，是导出单位。
故选ABC。
12. 伽利略在研究力和运动的关系时，设计了如下理想实验：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；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；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. 力是维持物体运动的原因
B. 力不是维持物体运动的原因
C. 如果物体不受到力，运动状态就不会改变
D. 如果物体受到力一定时，质量越大，它的加速度越小
【答案】BC
【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，如果物体不受到力，运动状态就不会改变。
故选BC。
13. 在军事演习中，某空降兵从飞机上跳下，他的速度v随时间t变化的关系如图所示。下列关于该空降兵的平均速度和加速度的判断正确的是（ ）
A. 在时间内，
B. 在时间内，逐渐增大
C. 在时间内，
D. 在时间内，逐渐减小
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．空降兵在0~t1时间内做自由落体运动，为匀变速直线运动，由平均速度公式可知
A正确，B错误；
CD．在t1~t2时间内做加速度不断减小的减速运动，位移等于图线与时间轴包围的面积，若为匀变速运动，图线亦为一条直线，如图虚线所示
可知实线与时间轴所围面积比虚线（直线）面积小，根据平均速度的特征有
C错误D正确。
故选AD。
14. 某物体通过一半圆形轨道滑上传送带，简化模型如图所示，水平传送带A、B两端相距，物体与传送带间的动摩擦因数，物体滑上传送带A端的瞬时速度，到达B端的瞬时速度设为（取）。下列说法中正确的是（ ）
A. 若传送带逆时针匀速转动，一定等于3m/s
B. 若传送带逆时针匀速转动，有可能大于3m/s
C. 若传送带顺时针匀速转动，一定等于3m/s
D. 若传送带顺时针匀速转动，有可能大于3m/s
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．若传送逆时针匀速转动，根据牛顿第二定律得
，
解得
vB=3m/s
A正确，B错误；
CD．若传送带顺时针匀速转动，当转动速度小于或等于3m/s时，物体一直减速，到达B端时速度为3m/s，当转动速度大于3m/s时，物体到达B端时速度一定大于3m/s，C错误，D正确。
故选AD
第二部分（非选择题共54分）
三、填空题共2小题，每空2分，共16分。
15. 如图所示为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图。
（1）实验中、除了小车、一端带定滑轮的长木板、配重片、打点计时器纸带等器材和装置外、还需要__________。
A．弹簧测力计 B.秒表 C.刻度尺 D.托盘天平
（2）实验需要平衡摩擦力，正确操作方法是把长木板右端垫高，________（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车。若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其它阻力的影响。
A.挂上配重片，打点计时器电源接通
B.不挂配重片，打点计时器电源接通
C.不挂配重片，打点计时器电源不接通
（3）为了保证配重片的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，配重片的总质量m与小车和车上砝码的总质量M的选取，以下最合理的一组是__________。
A．，、15g、20g、25g、30g、35g
B.，、40g、60g、80g、100g、120g
C.，、15g、20g、25g、30g、35g
D.，、40g、60g、80g、100g、120g
（4）某次实验得到的纸带如图所示，每两个计数点间有四个点未画出。已知实验所用电源的频率为50Hz。根据纸带可求出小车的加速度大小为_________。（结果保留两位有效数字）
【答案】 ①. CD##DC ②. B ③. C ④. 0.51
【解析】
【详解】（1）[1]用天平测量小车的质量，用刻度尺处理纸带，不需要秒表和弹簧测力计。
故选CD。
（2）[2]不挂配重片，打点计时器电源接通，因为打点计时器打点时也会有摩擦力。
故选B。
（3）[3]在探究加速度与力、质量关系的实验中，为使细绳对小车的拉力等于配重片的总重力，应满足配重片的总质量远小于小车的质量，且尽可能多做几组数据。
故选C。
（4）[4]每两个计数点间有四个点未画出
根据逐差法，求出小车的加速度大小为
16. 某实验小组探究两个互成角度的力的合成规律。如图甲所示，橡皮条的一端固定，另一端挂有轻质小圆环，橡皮条的长度为GE。在图乙中，用两个弹簧测力计共同拉动拴在小圆环上的两条细绳，小圆环受到拉力、共同作用，静止于О点，记录、的大小和方向。撤去、，改用一个力F单独拉住小圆环，保证与、，作用的效果是相同的，记录力F的大小和方向，利用图示法画出力F、、，探究三者的关系。
（1）请简述实验中如何保证“力F单独作用时，与、，共同作用的效果是相同的”：_________________________。
（2）下列操作有利于减小实验误差的是__________（填字母代号）。
A.拴在小圆环上两条细绳必须等长
B.在记录力的方向时，标记同一细绳方向的两点要远些
C.用两弹簧测力计同时拉小圆环时，两条细绳之间的夹角必须取90°
（3）某次实验记录了和的方向如图中虚线所示，和的大小分别为2.0N和3.0N，图中已经画出了F的大小和方向。请根据图中给出的力的标度，完成力、的图示__________。
（4）某同学将（3）中所作、图示的箭头端分别与F箭头端用虚线连接，观察到所围成的形状近似为平行四边形，于是得出猜想：力的合成满足平行四边形定则。为检验这一猜想，还需进一步做什么工作____________________。
【答案】 ①. 见解析 ②. B ③. ④. 进一步改变拉力F1、F2的大小和方向，多次重复实验，检验结论
【解析】
【详解】（1）[1] 实验中力F单独作用时，与F1、F2共同作用时都使小圆环静止于O点，以此保证力F单独作用时，与F1、F2共同作用的效果是相同的。
（2）[2] A．拴在小圆环上的两条细绳不一定必须等长，但是尽量长一些，有利于减小在确定力的方向时的误差，故A错误；
B．在记录力的方向时，标记同一细绳方向的两点要远些，有利于减小在确定力的方向时的误差，故B正确；
C．用两弹簧测力计同时拉小圆环时，两条细绳之间的夹角不一定必须取90°，故C错误。
故选B。
（3）[3] 根据力的标度，作图如图所示
（4）[4] 还需进一步改变拉力F1、F2的大小和方向，多次重复实验，检验结论。
四、计算论证题共4小题，共38分。解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。
17. 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。足球的质量为m，悬线OA与墙壁的夹角为。已知重力加速度为g，不计网兜的质量。
（1）画出足球的受力示意图；
（2）求悬线OA上的拉力大小F；
（3）求墙壁对足球的支持力大小N。
【答案】（1）；（2）；（3）mgtanα
【解析】
【详解】（1）取足球和网兜作为研究对象，受三个力的作用，即：重力mg，墙壁支持力N，悬绳的拉力F，如图所示
（2）根据平衡条件结合图中几何关系可得
（3）墙壁对球的支持力大小为
N=mgtanα
18. 一个质量为5kg的箱子，在平行于斜面的拉力F作用下，沿倾角为足够长的斜面匀速上滑，箱子与斜面间的动摩擦因数为0.5。其中，，g取，认为最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力的大小。
（1）求拉为F的大小；
（2）若某一时刻撤去拉力；
a．求撤去拉力瞬间箱子的加速度的方向及大小？
b．请分析说明箱子最终能否静止在斜面上？若能，请说明原因；若不能，请计算从最高点返回时的加速度的大小。
【答案】（1）50N；（2）a．，方向沿斜面向下；b．不能，
【解析】
【详解】（1）木箱受重力，沿斜面向下的摩擦力，以及垂直于斜面向上的支持力，设斜面对木箱的支持力为FN，则有
设斜面对木箱的摩擦力为f，则有
根据平衡可知
（2）a．撤去拉力瞬间箱子，根据牛顿第二定律
解得
方向沿斜面向下。
b．因为
所以不能静止在斜面上，加速度
19. 如图1所示，近日中国建成世界首个电磁推进地面超高速试验设施——“电磁橇”，在济南成功运行，对于吨级或以上物体最高推进速度可达每小时1030公里，创造了大质量超高速电磁推进技术的世界最高速度纪录。图2所示为“电磁橇”的测速原理图、沿轨道布设一系列的速度传感器1、2、3、……，当“橇”到达第一个传感器时开始计时、每个传感器均可测量并记录“橇”到达的时刻及速度。某次测试，记录数据如下表所示，且该次测试“橇”的运动可视为由静止开始先匀加速后匀减速直到停止运动。求：
（1）电磁撬启动时的加速度大小；
（2）电磁橇启动位置与传感器1的距离d；
（3）本次测试中电磁橇获得的最大速度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）电磁橇做加速运动时的加速度为
（2）电磁橇启动位置距离传感器1的距离d为
（3）由题意可知电磁橇的最大速度为每小时1030公里，即
20. 蹦极是一项广受欢迎的极限运动。如图甲所示为小刚同学某次蹦极时的运动过程示意图，若从蹦极台跳下开始计时，小刚下落过程中速度随时间的变化如图乙所示。已知小刚的质量，弹性绳的弹力大小满足胡克定律，劲度系数。当小刚下落至A点时弹性绳恰好伸直到原长。已知整个过程中弹性绳的形变始终在弹性限度内，空气阻力可忽略。重力加速度g取。
（1）求小刚下落至A点时所用的时间和速率；
（2）求小刚下落至B点时离跳台的距离s；
（3）若以A点为坐标原点，向下为正方向建立坐标系，分析小刚由A点运动到B点的过程中，加速度a随位移x的变化情况，并在图丙中定量画出图线。
【答案】（1），；（2）15m；（3）见解析
【解析】
【详解】（1）人从开始下落到A点的过程中，由自由落体运动公式得
解得，人下落至A点时所用的时间
下落至A点时的速率为
（2）由图可知，所以在B点，对人受力分析有
解得，AB间的距离为
所以，人下落至B点时离跳台的距离为
（3）在A点
从A到B过程
整理得
取向下为正，图像如下
传感器
1
2
…
15
16
…
时刻（s）
0.00
0.86
…
8.33
9.06
…
速度（）
56.0
116.2
…
74.8
45.6
…