2023北京八中高一（上）期末物理（教师版）

2023北京八中高一（上）期末

物    理

年级：高一  科目：物理

考试时间90分钟  满分100分

Ⅰ卷（共85分）

一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。）

1. 下表中记录了三种交通工具在某段时间中的运动情况，根据表中数据可知（　　）

A. 飞机的速度变化量最大

B. 自行车的速度变化最快

C. 火车的速度变化最快

D. 火车的加速度最大

2. 测量力学中的三个基本量，对应的仪器分别为（　　）

A. 量筒、天平、秒表 B. 米尺、天平、秒表

C. 米尺、弹簧秤、秒表 D. 米尺、测力计、光电门

3. 两质点由静止开始做直线运动，它们的位移x与时间t的图像均为抛物线。t0时刻它们的速度分别为vI和vII，加速度分别为aI和aII。则（　　）

A. vI＞vII，aI＞aII B. vI＞vII，aI＜aII

C. vI＜vII，aI＞aII D. vI＜vII，aI＜aII

4. 传送带在实际生活中有广泛应用。如图所示，飞机场运输行李的传送带可以将行李箱送入飞机货舱。已知传送带与水平面夹角为，某行李箱的质量为，与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为，此行李箱与传送带一起斜向上匀速运动过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 行李箱受到的摩擦力方向与运动方向相反

B. 传送带速度越大，行李箱受到的摩擦力也越大

C. 行李箱受到的摩擦力大小为

D. 行李箱受到的摩擦力大小为

5. 意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是（　　）

A. 物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性

B. 自由落体运动是一种匀变速直线运动

C. 力是使物体产生加速度的原因

D. 力不是维持物体运动的原因

6. 如图所示，A、B是两根竖直立在地上的木桩，轻绳系在两木桩上不等高的、两点，C为光滑的质量不计的滑轮，下面悬挂着重物，现保持结点的位置不变，当点的位置变化时，轻绳的拉力大小的变化情况是（　　）

A. 点上下移动时，拉力不变 B. 点向上移动时，拉力变大

C. 点向下移动时，拉力变小 D. 条件不足，无法判断

7. 小刘同学使用轻弹簧、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刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺刻度处。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。取竖直向下为正方向，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　）

A. 刻度对应的加速度为 B. 刻度对应的加速度为

C. 刻度对应的加速度为 D. 各刻度对应加速度的值是不均匀的

8. 很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出（　　）

A. 手机在时刻改变运动方向

B. 手机在时刻对手压力最大

C. 手机在时刻运动到最高点

D. 手机在时间内，受到的支持力先减小再增大

二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题至少有两个选项符合正确题意，漏选得2分，错选不得分。）

9. 在高中物理学习中，我们认识了许多物理学研究方法，如理想模型、等效替代、控制变量法、微元法、反证法，等等。以下关于物理学方法的叙述中正确的（　　）

A. 质点和自由落体运动都是理想模型

B. 平均速度和瞬时速度都是等效替代的思想

C. 用图像推导匀变速直线运动的位移公式，利用了微元法

D. “探究加速度与力、质量的关系”实验中，运用了控制变量法

10. 排球颠球训练时，小娜同学以的速度将排球竖直向上击出，忽略空气阻力，取，则（　　）

A. 排球上升的最大高度为

B. 排球在上升过程中处于失重状态

C. 排球在最高点速度为0，处于平衡状态

D. 排球上升和下降过程的加速度方向相同

11. 如图所示，小球、由不可伸长的轻绳串连悬挂于点，质量为，质量为，在外力作用下处于平衡状态。重力加速度为。为使悬线与竖直方向的夹角保持，的大小（　　）

A. 可能为 B. 可能为 C. 可能为 D. 可能为

12. 如图1所示，一长木板静止于光滑水平桌面上，时，小物块（可视为质点）以速度滑到长木板上，时刻小物块恰好滑至长木板的最右端。图2为物块与木板运动的图像，图中、、已知，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　）

A. 物块在这段时间内的位移大小为

B. 物块与木板的质量之比为

C. 物块与木板之间的动摩擦因数为

D. 仅由题中所给信息，可以求出木板长度

三、实验题（本题共2小题，共18分。）

13. 在“探究弹簧弹力与形变量的关系实验中。

（1）某同学使用两根不同的轻弹簧a和b，得到弹簧弹力F与弹簧长度l的图像如图1所示。下列说法正确的是________。

A.a的原长比b的长

B.a的劲度系数比b的大

C.测得的弹力与弹簧的长度成正比

（2）为了测量a弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在其下端挂上不同质量的钩码。实验测出了钩码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图2上标出。请在图2中作出的关系图线（       ）。通过图线可求得∶弹簧的劲度系数为__________N/m（结果保留三位有效数字）。

（3）若把b弹簧截成长度相等两段，其中一段弹簧的劲度系数是否等于b弹簧原来的劲度系数？请分析说明。（      ）

14. 如图1所示为“用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图。

（1）下面列出了一些实验器材：电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫木、小车和砝码、配重片、刻度尺。

除以上器材外，还需要的实验器材有：______。

A．秒表    B．天平（附砝码）    C．低压交流电源    D．低压直流电源

（2）实验需要补偿阻力，正确操作方法是把长木板右端垫高在不挂重物且______（选填选项前字母）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．计时器不打点    B．计时器打点

（3）小林同学在探究“物体受外力一定时，物体的加速度与其质量的关系”的实验中，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，配重片的总质量与小车和车上砝码的总质量的选取，以下最合理的一组是______。

A．，、15g、20g、25g、30g、40g

B．，、40g、60g、80g、100g、120g

C．，、15g、20g、25g、30g、40g

D．，、40g、60g、80g、100g、120g

（4）如图2所示为某次实验打出的纸带，A、B、C为三个相邻的计数点，若相邻计数点之间的时间间隔为，A、B间的距离为，B、C间的距离为，则小车的加速度______。

（5）小赵同学在探究“物体质量一定时，物体的加速度与受外力的关系”时，通过安装在小车上的无线力传感器测量小车受到的拉力，实验装置如图3所示。实验中通过改变配重片的数量来改变拉力，多次重复实验，获得多组加速度和力的数据，描绘出小车加速度与拉力的关系图像。则得到图像可能是______。

A．B． C． D．

四、计算题（本题共3小题，共27分。要求：写出必要的文字说明、基本的物理公式和受力分析图，只写出最后答案的不给分）

15. 在物理学习过程中，既要注意概念、规律的确切含义，也要关注建立概念和探索规律时所涉及的一些科学思维和方法。

（1）请写出加速度的定义式；

（2）请你说出在实验室测量加速度所需要的实验器材；

（3）有时候我们只需比较两个物体运动的加速度大小，并不需要知道加速度的具体数值，例如比较两辆汽车的加速性能就是这样。如果已知两个物体在相同时间内从静止开始匀加速直线运动的位移之比，怎样根据运动学的规律求出它们的加速度之比？

16. 如图所示，一个质量为箱子，在水平推力的作用下静止在倾角为的斜面上。已知箱子与斜面间的动摩擦因数为0.5，斜面足够长，取，，。

（1）若箱子和斜面间的摩擦力刚好为零，推力应为多大？画出物块的受力示意图；

（2）若撤去推力：

a．箱子沿斜面下滑的加速度是多大？

b．箱子下滑时速度是多大？

17. 2021年5月15日，“天问一号”着陆器成功着陆火星表面，这标志着我国首次火星探测任务——着陆火星取得圆满成功。它着陆前的运动可简化为如图所示四个过程，若已知着陆器质量（降落伞质量远小于着陆器质量），悬停时离地面的高度，取火星表面重力加速度，忽略着陆器质量的变化和的变化。若第②、第③和第④阶段的运动都可视为加速度不同的竖直向下匀变速直线运动。

（1）求：第②阶段着陆器下降的高度、以及所受总平均阻力的大小；

（2）着陆器在第④阶段为自由落体运动：

a．求着陆速度的大小；

b．着陆时，缓冲设备让着陆器在约0.1s内匀减速至0，请估算地面受到着陆器的平均冲击力的大小，并说出减小平均冲击力的建议。

Ⅱ卷（共15分）

五、单项选择题（本题共2小题，每小题3分，共6分，每小题只有一个选项符合题意。）

18. 环保人员在一次检查时发现，有一根排污管正在向外满口排出大量污水。这根管道水平设置，管口离地面有一定的高度，如图所示。现在，环保人员要想大致估测管道的排污量（即每秒钟的排污体积），需要下列哪种测量仪器（　　）

A. 卷尺 B. 天平 C. 秒表 D. 量筒

19. 如图所示，“嫦娥号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小，在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的(　　)

A.  B.  C.  D.

六、计算题（本题共1小题，共9分。要求：写出必要的文字说明、基本的物理公式和受力分析图，只写出最后答案的不给分）

20. 2022年我国举办了第二十四届冬奥会。如图所示为跳台滑雪某滑道示意图，长直助滑道与起跳平台平滑连接，点是第二段倾斜雪坡（着陆坡）的起点，着陆坡与水平面的夹角。质量的运动员沿助滑道下滑，经过一段时间后从点沿水平方向飞出，在着陆坡上的点着陆。已知间的距离，，取重力加速度，将运动员视为质点，忽略空气阻力的影响。求运动员：

（1）从点水平飞出到落在着陆坡上点所用的时间；

（2）从点水平飞出时速度的大小；

（3）从点水平飞出到落在着陆坡上点速度的大小和方向（可用三角函数表示）。

参考答案

Ⅰ卷（共85分）

一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。）

1. 【答案】B

【解析】

【详解】自行车的速度变化量

火车的速度变化量为

飞机的速度变化量为

可知飞机的加速度为零，火车的加速度为

自行车的加速度为

加速度是表示物体速度变化快慢的物理量，可知B正确，ACD错误。

故选B。

2. 【答案】B

【解析】

【详解】力学中的三个基本量是长度，质量和时间，对应的常用测量仪器分别为米尺、天平和秒表，而量筒为测量液体体积的仪器，弹簧秤及测力计为测量力的仪器，光电门为测量时间的仪器，故选B。

3. 【答案】A

【解析】

【详解】根据位移图线切线的斜率表示瞬时速度可知，在t0时刻，图像I对应的速度大于图像II对应的速度，即

vI＞vII

根据题述它们的位移x与时间t的图像均为抛物线，可知两质点均做初速度为零的匀加速直线运动，由

v=at

可知，图像I对应的加速度大于图像II对应的加速度，即

aI＞aII

故选A。

4. 【答案】D

【解析】

【详解】A．依题意，行李箱与传送带一起斜向上匀速运动，其受力平衡。行李箱受到的摩擦力方向与运动方向相同，即沿传送带向上。故A错误；

B．根据共点力平衡，可知行李箱受到的摩擦力大小与传送带速度大小无关。故B错误；

CD．对行李箱受力分析，由受力平衡可得

故C错误；D正确。

故选D。

5. 【答案】B

【解析】

【详解】铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，倾角最大的情况就是90°时，这时物体做自由落体运动，由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动。

故选B。

6. 【答案】A

【解析】

【详解】因滑轮光滑，C两侧的细绳中张力处处相等，假设均为T，如图所示

当滑轮平衡时，根据共点力平衡条件，有

F=G

则得绳子张力为

设绳子总长度为L，两木桩之间的距离为S，由几何知识得知

Q点上下移动时，L、S均不变，则知不变，即T不变。故A正确；BCD错误。

故选A。

7. 【答案】C

【解析】

【详解】A．设弹簧的劲度系数为k，钢球质量为m，下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处，则

30cm刻度时根据牛顿第二定律有

解得

故A错误；

B．依题意，40cm刻度时钢球处于平衡状态，故对应的加速度为零。故B错误；

C．50cm刻度时根据牛顿第二定律有

解得

故C正确；

D．根据牛顿第二定律有

可得

则各刻度对应加速度的值是均匀的。故D错误。

故选C。

8. 【答案】B

【解析】

【详解】A．根据可知图象与坐标轴围成面积表示速度变化量，可知手机在时刻前后速度均为正，运动方向没有发生改变，故A错误；

B．根据牛顿第二定律得

得

由图可知时刻加速度最大，手对手机的支持力最大，由牛顿第三定律可知手机在时刻对手的压力最大，故B正确；

C．根据可知图象与坐标轴围成面积表示速度变化量，可知手机在时刻速度为正，还没有到最高点，故C错误；

D．由图可知时间加速度向上不断减小，根据牛顿第二定律得

得

可知时刻支持力不断减小，时间内加速度向下，不断增大，根据牛顿第二定律得

得

可得支持力还是不断减小，故D错误；

故选B。

二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题至少有两个选项符合正确题意，漏选得2分，错选不得分。）

9. 【答案】ACD

【解析】

【详解】A．质点和自由落体运动都是理想模型，故A正确；

B．平均速度是等效替代的思想，瞬时速度采用了极限思维法，故B错误；

C．用图像推导匀变速直线运动的位移公式，利用了微元法，故C正确；

D．“探究加速度与力、质量的关系”实验中，运用了控制变量法，故D正确。

故选ACD。

10. 【答案】BD

【解析】

【详解】A．排球上升的最大高度为

故A错误；

B．依题意，排球在上升过程中只受重力作用，其加速度为重力加速度，处于完全失重状态。故B正确；

C．排球在最高点速度为0，对其受力分析，受重力作用，处于非平衡状态。故C错误；

D．排球上升和下降过程均只受重力作用，根据牛顿第二定律可知加速度方向相同。故D正确。

故选BD。

11. 【答案】AD

【解析】

【详解】对AB的整体，当F最小时，F的方向与OA垂直，则此时

则F可能是或3mg。

故选AD。

12. 【答案】CD

【解析】

【详解】AD．t1时刻小物块恰好滑至长木板最右端，小物块与长木板的位移之差等于木板的长度，根据v- t图像与时间轴所围的面积表示位移，可知，木板的长度为

其中

故A错误；D正确；

B．设物块与木板的质量分别为m和M ，物块与木板组成的系统动量守恒，以小物块的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得

解得

故B错误；

C．对物块，由动量定理得

解得

故C正确。

故选CD。

三、实验题（本题共2小题，共18分。）

13. 【答案】    ①. B    ②.     ③. 25.0    ④. 不等于

【解析】

【详解】（1）[1]根据胡克定律

可知：

A．图象中横截距代表弹簧原长，由图弹簧b的原长大，故A选项错误；

B．由表达式可知图象中的斜率代表劲度系数，由图a的劲度系数比b的大，故B选项正确；

C．由胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，故C选项错误；

（2）[2][3]由描点法得出的关系图线

弹簧竖直悬挂，在自由端挂钩码，由平衡条件

则弹簧的劲度系数

代入数据解得

（3）[4]设原来弹簧的劲度系数为，剪断后设每一段弹簧的劲度系数为，将原来的弹簧看成剪断后两根弹簧串联而成，设每小段弹簧所受拉力为，伸长量为，则由胡克定律得

对整个弹簧有

则得

14. 【答案】    ①. BC##CB    ②. B    ③. C    ④.     ⑤. D

【解析】

【详解】（1）[1]用天平测量小车的质量，用低压交流电源供电磁打点计时器使用，故选BC。

[2]此时应当让打点计时器打点，因为打点计时器打点时也会有摩擦力，故选B。

[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]小车的加速度

[5]设小车在运动时所受阻力大小等于F0，小车质量为M，对小车在水平方向受力分析，有

则有

小车质量M一定，可知加速度a与拉力F成线性关系，且不过原点，故ABC错误，D正确。

故选D。

四、计算题（本题共3小题，共27分。要求：写出必要的文字说明、基本的物理公式和受力分析图，只写出最后答案的不给分）

15. 【答案】（1）；（2）见解析；（3）见解析

【解析】

【详解】（1）加速度的定义式

（2）在实验室测量加速度所需要的实验器材：打点计时器、细绳、纸带、小车、钩码、一端有滑轮的长木板、交流电源、刻度尺。

（3）汽车静止开始，即初速度为零，则

则

16. 【答案】（1）15N；受力示意图见解析；（2）a．；b．6m/s

【解析】

【详解】（1）对箱子受力分析如图

根据平衡条件可得

代入数据解得

F= 15N

（2）a．设箱子沿斜面下滑的加速度为a，由牛顿第二定律可得

代入数据解得

b．设箱子下滑9m时速度的大小为v，根据运动学公式

代入数据解得

v= 6m/s

17. 【答案】（1）25200m，1.04×104N；（2）见解析

【解析】

【详解】（1）由加速度定义式

代入数据得

方向向上；此阶段为匀减速直线运动，由平均速度公式

代入数据得

根据牛顿第二定律
 

代入数据得

（2）由

可得着陆速度大小

由动量定理可得

解得

由动量定理可知增大落地时间，平均冲击力会减小、降低悬停时离地面的高度，可减小着陆时的速度也可减小平均冲击力。

Ⅱ卷（共15分）

五、单项选择题（本题共2小题，每小题3分，共6分，每小题只有一个选项符合题意。）

18. 【答案】A

【解析】

【详解】水做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，设竖直高度h和水平位移x，由平抛运动规律有

得

设出水口的直径为d，单位时间内流出的水量，即排污量为

故只需要用卷尺测量竖直高度h、水平位移x和出水口的直径d。

故选A。

19. 【答案】C

【解析】

【详解】“嫦娥一号”探月卫星从M点运动到N，曲线运动，必有力提供向心力，向心力是指向圆心的；“嫦娥一号”探月卫星同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，所以选项ABD错误，选项C正确．故选C．

【点睛】解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析“嫦娥一号”探月卫星的受力情况，“嫦娥一号”探月卫星受到指向圆心的力的合力使“嫦娥一号”探月卫星做曲线运动，在切线方向的分力使“嫦娥一号”探月卫星减速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了.

六、计算题（本题共1小题，共9分。要求：写出必要的文字说明、基本的物理公式和受力分析图，只写出最后答案的不给分）

20. 【答案】（1）3.0s；（2）20m/s；（3），

【解析】

【详解】（1）运动员从C点飞出做平抛运动，竖直方向为自由落体运动

由几何关系可得

解得

（2）水平方向做匀速直线运动

由几何关系得

解得

（3）竖直方向速度为

落在着陆坡上D点速度

设速度方向与地面的夹角为α，正切值