北京市怀柔区2024-2025学年高一上学期期末物理试卷（解析版）

这是一份北京市怀柔区2024-2025学年高一上学期期末物理试卷（解析版），共19页。试卷主要包含了考生要认真填写姓名和考号等内容，欢迎下载使用。
1.考生要认真填写姓名和考号。
2.本试卷分第一部分（选择题）和第二部分（非选择题），满分100分，考试时间90分钟。
3.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡的对应位置，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
4.考试结束后，考生应将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
第一部分（选择题部分）
一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）
1. 下列物理量属于矢量的是（ ）
A. 弹力B. 时刻C. 速率D. 路程
【答案】A
【解析】A．弹力是矢量，所以A正确；
BCD．时刻、速率、路程都是标量，所以BCD错误；
故选A。
2. 如图所示，某同学沿图示路径从开阳桥出发，经西单，到达王府井．从开阳桥到西单的距离为；从西单到王府井的距离为．两段路线相互垂直．整个过程中，该同学的位移大小和路程分别为（ ）
A. 、B. 、
C. 、D. 、
【答案】D
【解析】试题分析：位移是初位置指向末位置的有向线段，位移大小是从开阳桥指向王府井的线段长度，根据几何关系可得位移大小为5km，路程是运动轨迹的长度，即开阳桥到西单的距离加上西单到王府井的距离共计7km．选项D对．
考点：位移和路程
3 如图所示，一辆汽车熄火后停在斜坡上。关于汽车的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车所受的支持力与重力大小相等
B. 汽车所受的摩擦力大于重力沿斜面的分力
C. 汽车所受重力和支持力的合力与摩擦力大小相等
D. 汽车所受的摩擦力等于动摩擦因数与支持力大小的乘积
【答案】C
【解析】AC．小汽车静止在斜面上，由于重力作用使物体压紧斜面，斜面对小汽车有支持力。又由于重力的作用，小汽车有下滑的趋势，受到斜面的静摩擦力，则小汽车受到重力、斜面的支持力和摩擦力作用，由于小汽车静止在斜面上，处于平衡状态合外力为0，故汽车所受重力和支持力的合力与摩擦力大小相等，故A错误C正确；
B．由于小汽车静止在斜面上，受到斜面的静摩擦力，所以汽车所受的摩擦力等于重力沿斜面的分力，故B错误；
D．由于小汽车静止在斜面上，受到斜面的静摩擦力，故不能用计算滑动摩擦力的公式
计算汽车所受的摩擦力，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，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，悬绳与墙壁的夹角为α， 网兜的质量不计． 则悬绳对球的拉力F的大小为
A. F = mgtanαB. F = mgsinα
C. F=mg/tanαD. F=mg/csα
【答案】D
【解析】足球受重力、拉力和支持力平衡，受力如图所示；根据平行四边形定则，绳子对球的拉力，D正确．
【点睛】本题考查共点力平衡条件的应用，注意求解共点力平衡的方法有多种，可以采取合成法、分解法和正交分解法等，一般三力平衡时优先考虑合成法．
5. 如图所示为某物体运动的图像，图中有，则下列说法正确的是（ ）
A. 该物体的速度越来越大B. 该物体正在做曲线运动
C. 该物体做的是匀加速直线运动D. 该物体的加速度越来越大
【答案】A
【解析】A．图像的纵坐标表示速度，由图像可知，该物体的速度越来越大，A正确；
B．图像只能反应物体做直线运动的速度随时间变化的规律，不能表示曲线运动，B错误；
CD．图像的斜率表示加速度，由图像可知，曲线的斜率越来越小，所以加速度越来越小，物体做的不是匀加速直线运动，CD错误。
故选A。
6. 某实验小组用力传感器探究弹簧的弹力和伸长量的关系。如图甲所示，将轻质弹簧上端固定于支架台上，使标尺的零刻度线与弹簧上端对齐。某同学用力传感器竖直向下拉弹簧，同时记录拉力值及对应的标尺刻度（如图乙所示）。通过描点画图得到图丙所示的图像，、分别为使用轻弹簧1、2时所描绘的实验图线。下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧1的原长大于弹簧2的原长
B. 弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数
C. 弹簧2产生的弹力是20N时，弹簧的伸长量是65cm
D. 因未测弹簧原长，故本实验无法探究弹簧的弹力与伸长量的关系
【答案】B
【解析】A．由图丙可知，图像的横截距为弹簧原长，可知弹簧1的原长等于弹簧2的原长，A选项错误；
B．由图像的斜率为弹簧的劲度系数，图像中，，则弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数，B选项正确；
C．由图丙可知，弹簧2产生的弹力是20N时，弹簧的长度为，则此时弹簧的伸长量是，C选项错误；
D．由图丙所示图像可以求出弹簧原长，本实验可以探究弹簧的弹力与伸长量的关系，D选项错误。
7. 某同学用传感器探究作用力与反作用力的关系。实验时他把两只力传感器同时连接在计算机上，其中一只系在墙上，另一只握在手中，如图甲所示。如图乙是他记录的两个物体间作用力和反作用力的变化图线。根据图线可以得出的结论是（ ）
A. 作用力大时反作用力小
B. 作用力和反作用力的方向总是相反的
C. 作用力变化和反作用力的变化有一定的时间差
D. 图中的两个力是一对平衡力
【答案】B
【解析】ABC．根据图线可以得出的结论是作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，且同时变化，故AC错误，B正确；
D．图中的两个力是一对作用力和反作用力，故D错误。
故选B。
8. 用如图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团，它只能被指针向左推动。用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大。下列说法正确的是（ ）
A. 木块开始运动前，摩擦力逐渐减小
B. 当弹簧测力计对物块的拉力达到某一数值时木块开始移动，此时若用力传感器能显示其数值会突然变小
C. 该实验装置不可以记录最大静摩擦力的大小
D. 木块开始运动前，弹簧测力计对物块的拉力小于摩擦力
【答案】B
【解析】A 由于静摩擦力随外力的增大而增大，因此木块开始运动前，摩擦力逐渐增大，故A错误；
B．当拉力达到某一值时，木块开始滑动，说明此时木块恰好达到最大静摩擦力；由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力，所以木块移动后拉力将减小，力传感器能显示其数值会突然变小，故B正确；
C．木块开始移动时，静摩擦力达到最大静摩擦力，此时拉力等于最大静摩擦力，所以该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小，故C错误；
D．开始时木块保持不动，木块受静摩擦力，根据平衡条件可知摩擦力始终等于拉力，故D错误。
故选B。
9. 关于伽利略对自由落体运动的研究，下列叙述正确的是（ ）
A. 伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
B. 伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
C. 伽利略认为：“如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快．”
D. 伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量
【答案】BCD
【解析】A．伽利略猜想自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，即A项错误；
B．伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，即B项正确；
C．伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快，即C项正确；
D．伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量，即D项正确．
故选BCD．
10. 如图甲所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时，体重计的示数为。关于实验现象，下列说法正确的是（ ）
A. “起立”过程中，先出现失重现象，后出现超重现象
B. “下蹲”过程中，支持力可能出现小于压力的情况
C. “起立”和“下蹲”过程都出现了超重和失重现象
D. 图乙记录的是他完成三次“蹲起”的过程
【答案】C
【解析】AC．“起立”过程中，人先向上做加速运动，后向上做减速运动，即人先处于超重状态后处于失重状态；“下蹲”过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，即人先处于失重状态，后处于超重状态，故A错误，C正确；
B．支持力和压力是一对相互作用力，二者的大小总是相等，故B错误；
D．物体对支持物的压力大于物体所受重力的情况称为超重现象，即体重计示数大于实际重量；物体对支持物的压力小于物体所受重力的情况称为失重现象，即体重计示数小于实际重量。图像中第一次变化，体重计示数先小于实际重量，后大于实际重量，即先失重后超重，为一次“下蹲”过程，第二次变化，体重计示数先大于实际重量，后小于实际重量，即先超重后失重，为一次“起立”过程，故D错误。
故选C。
11. 如图所示，有一辆满载西瓜的汽车在水平路面向左沿直线做匀加速运动，加速度大小为a，其中一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的合力为F，则关于F的大小和方向的判断正确的是（ ）
A. F的大小为B. F的大小为ma
C. F的方向向右偏上D. F的方向水平向左
【答案】A
【解析】由题意可得，质量为m的西瓜A所受合外力向左，又因为受竖直向下的重力，可得其他西瓜对它的作用力的合力为F，力之间的关系如图所示
由三角形知识以及牛顿第二定律可得
由图还可得F的方向向左偏上，故A正确，BCD错误。
故选A。
12. 如图所示，两根细绳AO和BO连接于O点，O点下方用细绳CO悬挂一重物，并处于静止状态，绳AO拉力为F1，绳BO拉力为F2。保持A、O点位置不变，而将绳BO缓慢向B1O、B2O移动直至水平。对于此过程，下列选项正确的是（ ）
A. F1逐渐变小
B. F2逐渐变小
C. F1、F2的合力逐渐变小
D. F1、F2的合力保持不变
【答案】D
【解析】对结点O进行受力分析如下图所示
从上图我们可以看出，将绳BO缓慢向B1O、B2O移动直至水平时，F1逐渐变大，F2先变小后变大，F1、F2的合力保持不变。
故选D。
13. 某同学使用轻弹簧、直尺钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A. 30cm刻度对应的加速度为 - 0.5gB. 40cm刻度对应的加速度为g
C. 50cm刻度对应的加速度为2gD. 各刻度对应加速度的值是不均匀的
【答案】A
【解析】由题知，不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处，则弹簧的原长l0 = 0.2m；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处，则根据受力平衡有
mg = k(l - l0)
可计算出k =
A．由分析可知，在30cm刻度时，有
F弹 - mg = ma（取竖直向上为正方向）
代入数据有
a = - 0.5g
A正确；
B．由分析可知，在40cm刻度时，有
mg = F弹
则40cm刻度对应的加速度为0，B错误；
C．由分析可知，在50cm刻度时，有
F弹 - mg = ma（取竖直向上为正方向）
代入数据有
a = 0.5g
C错误；
D．设刻度对应值为x，结合分析可知
，x = （取竖直向上为正方向）
经过计算有
a = (x > 0.2)或a = (x < 0.2)
根据以上分析，加速度a与刻度对应值为x成线性关系，则各刻度对应加速度的值是均匀的，D错误。
故选A。
14. 雨滴从高空无初速落下，若雨滴下落过程中所受空气阻力随其下落速度的增大而增大，则在图所示的v-t图中可能正确反映雨滴下落速度随时间变化情况的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】雨滴在下落过程中，受向下的重力和向上的阻力，由题意可知，阻力随下落速度的增大而增大，所以雨滴的加速度逐渐的减小。运动的v-t图象中，斜率表示加速度，所以图象是曲线，切线斜率逐渐减小，所以C正确，ABD错误。
故选C。
第二部分（非选择题）
二、实验题：（2题，共16分）
15. 如图所示，在“探究两个互成角度力的合成规律”的实验中，先用两个拉力、共同作用，使橡皮条伸长到点，再用一个拉力单独作用于该橡皮条。
（1）下列说法正确的是_____
A. 拉力、的大小应相等
B. 拉力、的方向应互相垂直
C. 两次拉橡皮条只需使其伸长量相等
D. 两次拉橡皮条都要使其伸长到点
（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
【答案】（1）D （2）B
【解析】
【小问1解析】
根据实验原理，实验中不需要使拉力、的大小应相等，也不需要使拉力、的方向互相垂直，也不需要两次拉橡皮条只须使其伸长量相等，但是两次拉橡皮条都要使其伸长到点，选项ABC错误，D正确，故选D。
【小问2解析】
本实验中，两个拉力共同作用效果与一个拉力单独作用的效果相同，因此采用了等效替代法，选项ACD错误，B正确，故选B。
16. 某同学准备做“探究加速度与力的关系”和“探究加速度与质量的关系”实验，实验中，他将悬挂物的重力大小视为小车受到的细线拉力大小。
（1）在平衡小车所受的阻力时，以下操作错误的是图_____（填“甲”或“乙”）；
（2）已知打点计时器所用交变电源频率为，该同学某次实验得到的纸带如图所示，A、B、C、D、E是5个连续的计数点。相邻两计数点间有四个点未画出，实验数据如表中所示，其中有一组数据读取不当，这组数据是_____（填A、B、C、D或E）。根据上述信息可得小车的加速度大小为_____（保留两位有效数字）；
（3）在探究加速度与力的关系时，该同学根据实验数据做出的图像如图丙所示，发现该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线，分析其产生的原因，下列说法正确的是_____；
A. 不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足
B. 不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度
C. 图线BC段弯曲可能是悬挂物总质量不满足远小于小车质量的条件
（4）另一位同学在实验中得到了图丁中的曲线OQ，于是他利用最初的几组数据拟合了一条直线OP，如图丁所示，与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分别为Q、P、N。此时，小车质量为M，悬挂物的质量为m。他猜想：。请你分析论证该同学的想是否正确_____。请说明理由_____。
【答案】（1）乙 （2）E 0.80 （3）AC
（4）该同学的猜想正确 见解析。
【解析】
【小问1解析】
平衡摩擦力时，应不挂砂桶，只让小车拖着纸带在木板上匀速运动，则错误的是乙；
【小问2解析】
刻度尺最小刻度为1mm，则应估读到0.1mm，则数据E错误；
相邻两计时点间的时间T=0.1s，小车的加速度
【小问3解析】
AB．由图像可知，图像不通过坐标原点，即当力F增加到一定值时才有了加速度，可知其原因可能是因为平衡摩擦力不足，A正确，B错误；
C．本实验是用悬挂物的重力代替细线的拉力，要求满足悬挂物总质量满足远小于小车质量这个条件，由于悬挂物的质量不断增加，当悬挂物总质量未满足远小于小车质量的条件时，图线出现弯曲，故C正确。
故选AC。
【小问4解析】
图中对应小车合力为悬挂物的重力时的加速度。即
图中对应小车的实际加速度，设此时细线的拉力为，则对小车有
对悬挂物有
联立解得
即
所以该同学的猜想正确。
三、计算题及论述题（共5题，共42分）
17. 一辆汽车由静止开始，在水平路面上做匀加速直线运动，加速度a=2m/s2。求：
（1）汽车在第5s末的速度大小v；
（2）汽车在前5s内的位移大小x。
【答案】（1）10m/s；（2）25m
【解析】（1）根据匀变速直线运动规律
v=at
得汽车在第5s末的速度大小
v=2×5m/s =10m/s
（2）根据匀变速直线运动规律
得汽车在前5s内的位移大小
18. 如图所示，用水平拉力F使物体由静止开始沿光滑水平地面做匀加速直线运动，测得物体的加速度，已知物体的质量。求：
(1)水平拉力F的大小；
(2)物体在时物体的速度v的大小。
【答案】(1)3N；(2)6m/s
【解析】(1)根据牛顿第二定律
(2)物体在时速度的大小
19. “爸爸去哪儿”节目中，田亮带着女儿玩滑沙游戏。如图甲所示，他们从坡顶由静止滑下，可视为匀加速直线运动。已知父女俩和滑沙车总质量M=85kg，女儿和滑沙车总质量m=27kg，坡道长L=100m，沙坡倾角θ=37°，滑沙车与沙坡间的动摩擦因数μ=0.5。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。不计空气阻力。
(1)求田亮父女俩下滑的加速度大小a；
(2)若女儿单独乘坐滑沙车从坡顶由静止下滑时，求女儿滑到坡底时的速度大小v；
(3)如图乙所示，田亮担心女儿下滑速度太快，在滑沙车上施加一沿斜面向上的恒定拉力。已知他们从坡顶由静止下滑到坡底的时间t=15s。求田亮施加的拉力大小F。
【答案】(1)2m/s2；(2)v=20m/s；(3)F=30N
【解析】 (1)对田亮父女和滑沙车组成的系统受力分析，建立坐标系，并分解力到坐标轴上，如图则
而
又
对田亮父女和滑沙车组成系统，根据牛顿第二定律，在x方向
在y方向
联立并代入相关数据解得
a1=2m/s2
(2)仿照(1)可知，女儿独自下滑时与父女俩一起下滑的加速度相同，根据运动学公式
有
代入相关数据解得
v=20m/s
(3)对女儿和滑沙车组成的系统受力分析，建立坐标系，并分解力到坐标轴上，如图则
而
又
对田亮父女和滑沙车组成的系统，根据牛顿第二定律，在x方向
在y方向
根据运动学公式可得
联立并代入相关数据解得
F=30N
20. 某跳伞运动员进行低空跳伞训练。他离开悬停的飞机后可以认为先做自由落体运动，当离地面265m时打开降落伞做加速度大小为的匀减速运动，速度减为5m/s后做匀速运动，随后经过28s落地。g取。
（1）运动员打开降落伞时的速度是多少？
（2）运动员离开飞机时距地面的高度为多少？
（3）运动员离开飞机后，经过多长时间才能到达地面？
【答案】（1）；（2）；（3）37.67s
【解析】（1）运动员匀速下降的高度
运动员匀减速下降过程，有
解得
（2）运动员自由落体运动过程，有
解得
运动员离开飞机时距地面的高度为
（3）运动员自由落体过程的时间为
运动员匀减速下降过程时间为
运动员离开飞机后，到达地面的时间为
21. 小李同学为了参加学校组织的科技周活动，改进了“探究加速度与力、质量的关系”的装置，设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系，实验装置如图所示，将轨道分上下双层排列，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制（未画出刹车系统）。通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小。
（1）通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，你认为可行吗？请说明理由。
（2）已知两车质量均为，实验数据如表所示，分析表中数据，你能得出什么结论？说出你的分析过程。
（3）为了减少实验的系统误差，你认为还可以进行哪些方面的改进？（只需提出一个建议即可）
【答案】（1）可行，理由见解析
（2）在实验误差范围内，当小车质量保持不变时，加速度和外力成正比，过程见解析
（3）为了减小实验误差需调整两木板来平衡摩擦力（或使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量等）
【解析】
【小问1解析】
可行，由题意可知，两车的运动时间相等，小车由静止释放，做初速度为零的匀加速直线运动，结合位移公式
则两小车的位移之比等于两小车的加速度大小之比。
【小问2解析】
分析表中数据可得到结论：在误差允许范围内，当小车的质量保持不变时，加速度和外力成正比。
在第一次实验中，它们拉力比值为F1F2=
位移的比值即加速度大小之比为a1a2=22.343.5≈12
在第二次实验中，它们的拉力比值为F1F2=≈0.67
位移的比值即加速度大小之比为a1a2=2943≈0.67
在第三次实验中，它们的拉力比值为F1F2=≈0.75
位移的比值即加速度大小之比为a1a2=4155.4=≈0.74
可知加速度和外力成正比。
【小问3解析】
为了减小实验误差需要调整两木板来平衡摩擦力（或使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量等）。
计数点
A
B
C
D
E
位置坐标（cm）
4.50
5.50
7.30
9.90
13.3
实验次数
小车
拉力
位移
1
甲
0.1
22.3
乙
0.2
43.5
2
甲
0.2
29.0
乙
03
43.0
3
甲
0.3
41.0
乙
0.4
55.4