北京市丰台区2024-2025学年高一上学期1月期末考试物理试题 含解析

这是一份北京市丰台区2024-2025学年高一上学期1月期末考试物理试题 含解析，共20页。
1．答题前，考生务必先将答题卡上的学校、班级、姓名、教育ID号用黑色字迹签字笔填写清楚、并认真核对条形码上的教育ID号、姓名、在答题卡的“条形码粘贴区”贴好条形码。
2．本次练习所有答题均在答题卡上完成．选择题必须使用2B铅笔以正确填涂方式将各小题对应选项涂黑，如需改动，用橡皮擦除干净后再选涂其它选项。非选择题必须使用标准黑色字迹签字笔书写、要求字体工整、字迹清楚。
3．请严格按照答题卡上题号在相应答题区内作答，超出答题区域书写的答案无效，在练习卷、草稿纸上答题无效。
4．本练习卷满分共100分，作答时长90分钟。
第一部分（选择题 共48分）
一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，选出符合题目要求的一项）
1. 下列各组物理量中，都属于矢量的一组是（ ）
A. 位移、时间B. 力、速度C. 路程、加速度D. 时间、速率
【答案】B
【解析】
【详解】矢量既有大小又有方向，遵循矢量合成法则，标量只有大小，没有方向。所以位移、力、速度、加速度属于矢量，时间、路程、速率属于标量。故ACD错误；B正确。
故选B。
2. 下列物理量单位属于国际单位制中基本单位的是（ ）
A. 千克B. 千米C. 牛顿D. 小时
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】国际单位制中的基本单位包括米、秒、千克、安培、开尔文、摩尔等。千米是长度的单位，是常用单位；牛顿是力的单位，是导出单位；小时是时间的单位，也是常用的单位。
故选A。
3. 关于惯性，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越大
B. 汽车转弯后前进方向发生了改变，表明物体速度方向改变，其惯性也随之改变
C. 水平抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但惯性不变
D. 若速度相同的沙袋在相同时间内停下来，则两沙袋惯性一定相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．惯性是物体本身的一种属性，任何物体都具有惯性，质量是物体惯性大小的量度，与汽车的运动状态以及速度的大小均无关，故A错误；
B．质量是物体惯性大小的量度，汽车转弯时速度方向改变，但惯性不变，故B错误；
C．质量是物体惯性大小的量度，被抛出的小球，速度大小和方向都改变了，可惯性不变，故C正确；
D．物体的惯性只与物体的质量有关，虽然速度相同的沙袋在相同时间内停下来，但两沙袋的质量不一定相同，所以惯性不一定相等，故D错误。
故选C。
4. 关于下列教材中的插图，理解不正确的是（ ）
A. 利用甲图推导v-t图像面积表示物体位移时，主要体现的是极限法的思想
B. 乙图中的原理，可以探究合力与两个分力之间的关系，主要运用了等效替代的思想
C. 丙图说明了物体所受的最大静摩擦力大于滑动摩擦力
D. 丁图桌面上的装置可以用于观察桌面的微小形变
【答案】A
【解析】
【详解】A．利用甲图推导v-t图像面积表示物体位移时，主要体现的是微元法的思想，故A错误；
B．乙图中的原理，可以探究合力与两个分力之间的关系，主要运用了等效替代的思想，故B正确；
C．丙图说明物体所受的最大静摩擦力大于滑动摩擦力，故C正确，
D．丁图桌面上的装置采用放大法，可以用于观察桌面的微小形变，故D正确。
本题选错误的，故选A。
5. 如图所示，卡车车厢水平，油桶放在卡车上，卡车向左匀速运动时，油桶相对卡车保持静止。下列说法正确的是（ ）
A. 油桶受到的摩擦力方向水平向左
B. 油桶受到的摩擦力方向水平向右
C. 卡车对油桶的摩擦力和油桶向前的冲力是一对平衡力
D. 卡车对油桶的支持力和油桶对卡车的压力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．由题意可知，油桶处于平衡状态，设其所受重力为G、支持力为N，结合平衡条件，对油桶受力分析，可得下图：
若油桶与卡车间有摩擦力，则油桶不会处于平衡状态，所以油桶与卡车之间无摩擦力，在G、N两个力的作用下，处于平衡状态，故ABC错误；
D．由作用力与反作用力的特征可知，卡车对油桶的支持力和油桶对卡车的压力是一对相互作用力，故D正确；
故选D。
6. 商场自动感应门如图所示，人走进时两扇门从静止开始同时向左右平移，经4s恰好完全打开，两扇门移动距离均为2m，若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运动，完全打开时速度恰好为0，则加速度的大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设门的最大速度为，根据匀变速直线运动的规律可知加速过程和减速过程的平均速度均为，且时间相等，均为2s，根据
可得
则加速度
故选C。
7. 如图所示，质量分别为和的两本书叠放在光滑水平面上，用大小为的水平恒力推下面的书，使两本书保持相对静止一起做加速运动。则运动过程中上面的书受到的摩擦力大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对整体受力分析，根据牛顿第二定律可得
对上面的书受力分析，根据牛顿第二定律可得
解得
故选C。
8. 如图所示，物体用细绳悬于点，保持静止。若用细绳绑住绳上的点，保持绳水平，将物体缓慢移动到图中虚线所示位置。在此过程中下列说法正确的（ ）
A. 绳的拉力逐渐变大
B. 绳的拉力先变大后变小
C. 绳的拉力先变大后变小
D. 绳的拉力逐渐变小
【答案】A
【解析】
【详解】设OA与竖直方向的夹角为，将A点到重物的部分看作整体，如图，对其受力分析：
根据平衡条件可知，竖直方向上有
水平方向上有
由此可知，重物的重力mg保持不变，随着角增加，OA绳上的拉力逐渐增大，则AB绳上的拉力也逐渐增大；
故选A。
9. 如图所示，一辆货车载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上层只有一只桶，自由地摆放在A、B之间，没有用绳索固定，和汽车一起处于静止状态。当油桶与车保持相对静止向左加速时（ ）
A. A对C的作用力大于对A的作用力
B. A对C的支持力变小
C. A、B对C的作用力的合力方向右偏上
D. A、B对C的作用力的合力方向竖直向上
【答案】B
【解析】
【详解】A．A对C的作用力与C对A的作用力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故A错误；
BCD．静止时对油桶C受力分析如图所示
当油桶C和汽车相对地面保持静止时，根据共点力平衡的条件有，
解得
当汽车以加速度a向左加速运动时，设A对C的作用力为，B对C的作用力为，竖直方向根据平衡条件可得
水平方向根据牛顿第二定律可得
联立解得，
与静止时相比，A对C的支持力减小，B对C的支持力增大，根据平行四边形定则可知A、B对C的作用力的合力方向左偏上，故B正确，CD错误；
故选B。
10. 如图所示，两个人分别用力共同提着一桶水，水桶静止。力与水平方向的夹角均为。下列说法正确的是（ ）
A. 力的大小一定相等
B. 力的大小一定大于水桶的重力大小
C. 逐渐增大夹角，力将逐渐变大
D. 时，力的大小等于水桶的重力大小
【答案】A
【解析】
【详解】设水桶的重力大小为G，如图，对水桶受力分析
由平衡条件可得，
联立可得
由此可知，逐渐增大夹角，力将逐渐变小，且sin=0.5时，即=30°时，与G相等；
故选A。
11. 实验小组利用力的传感器测定鞋与木板间的动摩擦因数，如图所示安装实验装置。实验台上固定一个力传感器，传感器用鞋带拉住鞋，鞋放置在粗糙的长木板上。水平向左拉长木板，传感器记录的图像如图所示。已知鞋的重力为。下列说法正确的是（ ）
A. 实验中必须让长木板保持匀速运动
B. 图中曲线可以反映长木板所受拉力随时间的变化
C. 鞋与木板间的动摩擦因数约为0.40
D. 鞋与木板间的动摩擦因数约为0.30
【答案】D
【解析】
【详解】A．本实验原理是通过受力平衡研究摩擦力的变化，因此只需要保证鞋静止即可，不需要长木板保持匀速，故A错误；
B．图线反映的是鞋右端鞋带的拉力随时间的变化曲线，也可以表示鞋所受摩擦力随时间的变化曲线，实验只需保持鞋静止即可，长木板的拉力可以一直增大，故图像不能反映长木板的拉力随时间的变化，故B错误；
CD．由图可知最大静摩擦力约为1.7N，滑动摩擦力约为1.2N，已知鞋的重力为4.20N，根据滑动摩擦力公式
可知，鞋与木板间的动摩擦因数
0.30
故C错误，D正确；
故选D。
12. 蹦床运动中，运动员在时刚好落到蹦床上，对蹦床作用力大小与时间的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直，在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力，取。下列说法正确的是（ ）
A. 运动员距蹦床的最大高度为
B. 时运动员的速度大小为
C. 运动员的加速度减小
D. 时运动员处于超重状态
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据题图可知，运动员从t=0.30s离开蹦床到t=2.3s再次落到蹦床上经历的时间为2s，根据竖直上抛运动的对称性可知，运动员上升时间为1s，则在t=1.3s时，运动员恰好运动到最大高度处，t=0.30s时运动员的速度大小
最大高度为m
故AB错误；
CD．0～0.15s运动员受到合力先减小后增大，加速度先减小后增大，重力等于弹力，加速度为零，0.15s时运动员弹力一定大于重力，处于超重状态，故C错误，D正确。
故选D。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中至少有两个选项符合题意，少选得2分，错选不得分）
13. 骑自行车的人以的初速度沿足够长的斜坡向上做匀减速运动，加速度大小为，经过，下列说法正确的是（ ）
A. 速度大小为
B. 速度大小为
C. 在斜坡上通过的距离为
D. 在斜坡上通过的距离为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．根据匀变速直线运动速度—时间公式可知，2s时的速度为
故A正确，B错误；
CD．根据匀变速直线运动速度—位移公式可知，自行车在斜坡上通过的距离m
故C正确，D错误。
故选AC。
14. 某人在室内以窗户为背景摄影时，恰好把窗外从高处落下的一个小石子拍摄在照片中，已知本次摄影的曝光时间是0.01s。测得照片中石子运动痕迹的长度为0.8cm，实际长度为100cm的窗框在照片中的长度为4.0cm。g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. 曝光时间内石子下落的距离为2cm
B. 曝光时刻石子运动的速度约为20m/s
C. 石子曝光前大约下落了0.08s
D. 石子大约是从距离窗户20m高的地方落下
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由题意可知，曝光时间内石子下落了，故A错误；
B．由于曝光时间极短，则曝光时刻石子运动的速度近似等于全程的平均速度，则有，故B正确；
C．根据速度公式有
结合上述解得石子曝光前大约下落了2s，故C错误；
D．根据速度与位移的关系有
结合上述解得石子下落高度m，故D正确。
故选BD。
15. 地铁在一段平直的路段上行驶，某人在一根细绳的下端绑上一支圆珠笔，细绳的上端固定在地铁的竖直扶手上。地铁启动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向，并与竖直扶手之间有一稳定的夹角，他用手机拍摄了当时情景的照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直。已知当地重力加速度为，根据这张照片，使用一把刻度尺可估算或判断出拍摄时刻下列哪些物理量（ ）
A. 地铁加速度的方向
B. 地铁的运动方向
C. 地铁加速度的大小
D. 细绳中拉力的大小
【答案】ABC
【解析】
【详解】圆珠笔受力如图所示
根据照片可以测出细绳与竖直方向的夹角，对圆珠笔，由牛顿第二定律得
代入数据解得，方向水平向左
地铁启动后的某段加速过程，加速度方向与速度方向相同，因此地铁的运动方向向左
由于不知圆珠笔的质量，无法求出细绳的拉力大小。
故选ABC。
16. 利用速度传感器研究某弹性小球从距离地面一定高度处由静止下落后的运动，以开始下落瞬间作为计时起点，小球运动的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该图像选择以竖直向上为正方向
B. 时刻小球恰好接触地面·
C. 时刻小球反弹到了最高点
D. 由图像可知小球运动过程中受到的空气阻力可以忽略不计
【答案】AD
【解析】
【详解】A．小球从静止向下运动，由图可知速度为负，则图像选择以竖直向上为正方向，故A正确；
BC．由图可知、时刻小球接触地面，时刻小球速度为0，运动到最高点，故BC错误；
D．由图像斜率的绝对值可知，小球运动过程中加速度大小不变，则小球运动过程中只受到重力作用，空气阻力可以忽略不计，故D正确；
故选AD。
第二部分（非选择题共52分）
三、实验题（本题共2小题，共18分）
17. 按要求填空；
（1）某组同学用图甲所示装置“探究弹簧弹力与形变量的关系”，刻度尺的0刻度线在最上端与弹簧上端对齐，根据实验结果作图乙，横坐标为弹簧下端的指针对应的刻度，纵坐标为弹簧下面所挂的钩码个数，每个钩码质量为。由图乙可知，弹簧自由下垂时长度为______，所用弹簧劲度系数约为______。（取）
（2）“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图甲所示，其中为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，和为细绳套。
①关于本实验，下列说法正确的是______。
A．使用弹簧测力计拉细绳套时，应使弹簧测力计与木板平行
B．标记力的方向时，沿细绳套方向的标记点应离点远些
C．沿两个不同方向拉弹簧测力计时，细绳套间夹角越小越好
②图乙是处理实验数据时作出的图，其中一定沿连线的是______（选填“”或“”）
【答案】（1） ①. 6.0 ②. 25.0
（2） ①. AB ②. F
【解析】
【小问1详解】
[1][2] 根据图乙可知弹簧的原长为6.0cm，根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为k=
N/m＝25.0N/m
【小问2详解】
①[1]A.使用弹簧测力计拉细绳套时，应使弹簧测力计与木板平行，这样才能保证弹簧测力计的读数等于细绳对橡皮筋的拉力，故A正确；
B.标记力的方向时，沿细绳套方向的标记点应离O点远些，这样确定的方向误差较小，故B正确；
C.沿两个不同方向拉弹簧测力计时，细绳套间夹角大小要合适，并不是越小越好，故C错误。
故选AB。
②[2]其中F是用一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力，方向一定是沿着橡皮筋AO方向，而是理论值，与实际值存在一定的误差，不一定沿AO方向。
18. 利用如图甲所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”。
（1）下述器材中，本实验还需要的有______。
A. 直流电源B. 交流电源
C. 秒表D. 刻度尺
（2）以下操作正确的是______。
A. 实验时应在释放小车后立即打开打点计时器
B 平衡阻力时需移去打点计时器和纸带
C. 平衡阻力时需悬挂槽码并调节定滑轮使细绳与木板平行
D. 每次改变槽码的个数从而改变小车所受的拉力时，不需要重新平衡阻力
（3）图乙是某次实验得到的纸带，两计数点间有四个点未画出（打点计时器每隔0.02s打一个点），部分实验数据如图所示。则小车运动的加速度为______。
（4）①某同学在“探究加速度与力的关系”时。以槽码所受的重力为小车所受的合力，通过改变槽码的个数，得到了图丙中的图像。请论证图像弯曲的原因______。
②该同学改进了实验方案，仍将槽码的重力视为合力，先悬挂6个码进行实验，然后每次减少一个槽码，并将取下的槽码固定在小车上。共进行了6组实验，利用实验数据得到图像，正确的是______。
【答案】（1）BD （2）D
（3）0.51 （4） ①. 见解析 ②. B
【解析】
【小问1详解】
打点计时器只能使用交流电源，有打点计时器无需秒表，所以实验需要交流电源和刻度尺测长度。
故选BD。
【小问2详解】
A．实验时应先打开打点计时器，后释放小车，故A错误；
B．平衡阻力时需安装好打点计时器和纸带，故B错误；
C．平衡阻力时不需悬挂槽码，需要调节定滑轮使细绳与木板平行，故C错误；
D．根据平衡阻力的原理可知，每次改变槽码的个数从而改变小车所受的拉力时，不需要重新平衡阻力，故D正确。
故选D。
【小问3详解】
相邻两计数点间的时间间隔为
0.02s×5=0.1s
根据逐差法可知加速度为
【小问4详解】
①[1]当槽码总质量比小车质量小得多时，认为槽码所受重力等于使小车做匀加速直线运动的合力，则有
即
当槽码质量逐渐增大时，设绳的拉力为，对槽码，有
对小车有
得
此时，所以图线会向下弯曲。
②[2] 对槽码和小车组成的系统，根据牛顿第二定律有
解得
每次减少一个槽码，并将取下的槽码固定在小车上，则不变，图像是一条过原点的倾斜直线。
故选B。
四、计算论证题（本题共4小题，共34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。
19. 以的速度行驶的汽车匀加速直线运动了后汽车的速度变为。求：
（1）汽车加速度的大小；
（2）内汽车行驶位移的大小：
（3）此过程汽车平均速度的大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
详解】（1）由速度公式，可得
代入数据，可得
（2）由位移公式，代入数据，可得
（3）由平均速度公式，代入数据，可得
20. 如图所示，一个质量的物体放在水平地面上。对物体施加一个的拉力，使物体做初速为零的匀加速直线运动。已知拉力与水平方向的夹角θ=37°，物体与水平地面间的动摩擦因数，，，取重力加速度
（1）求物体运动的加速度大小；
（2）求物体在2.0s末的瞬时速率；
（3）若在2.0s末时撤去拉力F，求此后物体沿水平地面可滑行的最大距离。
【答案】（1）6m/s2；（2）12m/s；（3）14.4m
【解析】
【详解】（1）对物体进行受力分析，如图所示
以向右为正方向，根据牛顿第二定律以及平衡条件可以得到，水平方向
竖直方向
根据摩擦力公式
联立代入数据可以得到
（2）根据速度与时间的关系可以得到
（3）撤去力F后，根据牛顿第二定律得
则
根据位移与速度关系可以得
21. 图像可以直观反映物理量之间的关系，图像法也是研究物理问题的重要方法。
（1）神舟十八号返回舱在距离地面某高度处，飞船底部的反推小火箭点火工作，使其以较小的速度落在地面上。点火后返回舱的图像如图甲所示，时返回舱落地。请根据图像求小火箭点火时返回舱距离地面的高度；
（2）跳伞运动是一种极限运动，运动员从离地500m的直升机上跳下，跳伞过程中的图像如图乙所示。根据图像估算运动员经过多长时间落地；
（3）下蹲与站起是生活中常见的动作。通过传感器采集人某次做下蹲动作的加速度随时间变化的图线如图丙所示。估算人下蹲过程中最大速度的大小。
【答案】（1）
（2）70.7s （3）
【解析】
【小问1详解】
由题可知，由图像可知
即
【小问2详解】
由题可知，由图像可知，每小格的面积代表位移为，在前所围的面积表示位移约为，后面还需要运动距离为，由匀速运动的速度为，可得
即落地所需时间
【小问3详解】
由题可知，由图像可知，每小格代表速度变化量为，在内时间轴下方面积表示下蹲过程的最大速度，即
22. 滑雪是冬季常见的体育运动．如图所示，一滑雪运动员与装备总质量为，从倾角为的山坡顶端由静止向下滑行，在未借助滑雪杖的情况下内向下滑行。
（1）假设运动员滑行过程中受到的阻力不变，取。
①求运动员滑行过程中受到的阻力大小：
②若该运动员借助滑雪杖的作用从静止开始向下滑行，每次滑雪杖作用的时间为，间隔时间为，假定每次借助滑雪杖时仅能获得沿山坡向下的恒定推力，若运动员最初内滑行的距离为，求借助滑雪杖获得推力的大小；
（2）在滑雪过程中运动员受到的阻力包含空气阻力和摩擦阻力，摩擦阻力大小不变，空气阻力的大小与速度大小有关，当时，空气阻力为0。利用运动员身上携带的传感器记录运动员没有借助雪杖时，由静止到最大速度过程中与的关系，如图所示，请推理得出空气阻力与速度的关系。
【答案】（1）①；②
（2）
【解析】
【小问1详解】
①由位移公式
代入数据，可得运动员滑行加速度
对运动员分析，由牛顿第二定律可得
代入数据可得
②假定在推力作用下运动的加速度为，则在前内运动的距离为
末的速度为
后面内运动距离为
由题可知，前内位移为，即m
代入可得
对运动员分析，由牛顿第二定律可得
代入数据可得
【小问2详解】
对运动员分析，由牛顿第二定律可得
由图像可知
其中当时，有