天津市红桥区2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题

这是一份天津市红桥区2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题，共14页。试卷主要包含了选择题，实验题，，综合题等内容，欢迎下载使用。

祝各位考生考试顺利！
第I卷
一、选择题（本卷共12小题，每题4分，共48分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的）
1. 下列物理量的单位中，属于国际单位制中的基本单位的是（ ）
A. 牛顿B. 秒C. 焦耳D. 米每秒
【答案】B
【解析】
【详解】国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位。
A．牛顿属于国际单位制中导出单位，故A错误；
B．秒属于国际单位制中的基本单位，故B正确；
C．焦耳国际单位制中的导出单位，故C错误；
D．米每秒属于国际单位制中的导出单位，故D错误。
故选B。
2. 以下物理量中全部是矢量的是（ ）
A. 位移、时间、力
B. 位移、速度的变化量、力
C. 位移、平均速率、力
D. 位移、速度的变化量、时间
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．位移、力既有大小，又有方向，运算法则遵循平行四边形定则，是矢量；时间只有大小，是代数运算，是标量，故A错误；
B．位移、速度的变化量、力既有大小，又有方向，运算法则遵循平行四边形定则，是矢量，故B正确；
C．位移、力既有大小，又有方向，运算法则遵循平行四边形定则，是矢量，平均速率只有大小，是标量，故C错误；
D．位移、速度的变化量既有大小，又有方向，时间是标量，故D错误；
故选B。
3. 如图所示，被称作“天津之眼”的摩天轮是天津市的地标之一。摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动（ ）
A. 摩天轮转动过程中，座舱的惯性保持不变
B. 摩天轮转动的过程中，座舱的惯性不断变化
C. 座舱在最高点时，惯性消失
D. 座舱在最低点时，惯性消失
【答案】A
【解析】
【详解】惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，与其它因素无关。所以，摩天轮转动的过程中，座舱的惯性保持不变。
故选A。
4. 一物体静止在光滑的水平桌面上，现对其施加一水平力，使它沿水平桌面做直线运动，该物体的v-t图象如图所示．根据图象，下列说法中正确的是（ ）
A. 0~6s时间内物体所受水平力的方向始终没有改变
B. 2s~3s时间内物体做减速运动
C. 1s末物体距离出发点最远
D. 1.5s末和2.5s末两个时刻物体的加速度相同
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB．由图像可知，0~1s内物体加速，F沿正方向；1~2s内物体向正方向减速，F为负方向；2~3s内物体沿负方向加速，F为负方向；3~4s内物体沿负方向减速，F沿正方向，AB错误；
C．由图象与坐标轴所围面积表示位移可知，2s、6s末物体距离出发点最远，C错误；
D．因为直线的斜率等于物体的加速度，故在1.5s末和2.5s末两个时刻物体的加速度相同， D正确。
故选D。
5. 一辈岩者以一定的速度匀速向上攀登，途中碰落了岩壁上的石块，石块自由下落。经过3s石块落地，石块开始下落的地方离地面的高度约为（ ）
A. 20mB. 45mC. 60mD. 70m
【答案】B
【解析】
【详解】石块做自由落体运动，离地面的高度约为
故选B。
6. 如图所示，物体静止于水平桌面上，下列说法正确的是（ ）

A. 物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对相互作用力
B. 桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力
C. 物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种力
D. 物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力，故A错误；
B．桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力，故B正确；
C．物体对桌面的压力与物体的重力相等，这两个力不是同一种力，故C错误；
D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对相互作用力，故D错误。
故选B。
7. 小明同学做“弹簧弹力与形变量的关系”实验，在弹性限度内绘制的F-x图像如图所示。该弹簧的劲度系数为（ ）
A. 40 N/mB. 50 N/m
C. 60 N/mD. 70 N/m
【答案】D
【解析】
【详解】由胡克定律知，弹簧的劲度系数为
故选D。
8. 如图所示，一个半径为、重为的光滑均匀球，用长度为的细绳挂在竖直光滑的墙壁上，则绳子的拉力和球对墙壁压力的大小分别是（ ）
A. ，B. ，C. ，D. ，
【答案】D
【解析】
【详解】球的重力产生两个效果：使球拉紧细绳和使球压紧墙壁，因此可以把重力分解为斜向下的分力和水平向左的分力，如图所示．
由于球半径和细绳长度相等，所以角；由图可知两分力的大小，；所以绳子的拉和球对墙壁的压力大小分别为，.
A.，与计算结果不相符；故A错误.
B.，与计算结果不相符；故B错误.
C.，与计算结果不相符；故C错误.
D.，与计算结果相符；故D正确.
9. 如图所示，地面上有一个质量为m的物体，由于摩擦力的作用向右做减速运动，若物体与地面间的动摩擦因数为0.3，重力加速度g 取10 m/s²，则物体在运动中加速度的大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设物体在运动中加速度的大小为，由牛顿第二定律得
得
故选C。
10. 某同学站在电梯底板上，如图所示的图像是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况（竖直向上为正方向）。根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（ ）
A. 在内，电梯向上运动，该同学处于超重状态
B. 在内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态
C. 在内，电梯处于匀速状态，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力
D. 由于物体的质量未知，所以无法判断超重、失重状态
【答案】C
【解析】
【分析】通过图像分析物体的运动状态，从而分析物体是超重还是失重问题。
【详解】B．在内，电梯在加速上升，该同学对电梯底板的压力大于他所受的重力处于超重状态，B错误；
C．在内，电梯处于匀速状态，此时该同学受力平衡，对电梯底板的压力等于他所受的重力，C正确；
AD．在内，电梯在减速上升，该同学对电梯底板的压力小于他所受的重力处于失重状态， AD错误。
故选C。
11. 如图所示，某同学参加学校集体劳动，先后用斜向上和斜向下力去推水平地面上的木箱，两次推力的大小均为 F，方向与水平面的夹角均为θ，两次均未推动木箱，关于这两种情况，下列说法正确的是（ ）
A. 两种情况下木箱所受的合外力不同
B. 两种情况下木箱受到地面的支持力相等
C. 两种情况下木箱受到地面的摩擦力相等
D. 两种情况下木箱都只受重力、拉力和摩擦力的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A．两次均未推动木箱，所以两种情况下木箱所受的合外力都为零，故A错误；
BC．推力斜向上时，由平衡可知
推力斜向下时，由平衡可知
可得，两种情况下木箱受到地面的支持力不同相等，木箱受到地面的摩擦力相等，故B错误，C正确；
D．根据受力分析可知，两种情况下木箱都受重力、支持力、拉力和摩擦力的作用，故D错误。
故选C。
12. 将一氢气球系在了水平地面上的砖块上，在水平风力的作用下，处于如图所示的静止状态。若水平风速缓慢增大，不考虑气球体积及空气密度的变化，则下列说法中正确的是（ ）
A. 砖块可能被绳子拉离地面
B. 细绳受到的拉力不变
C. 砖块受到的摩擦力可能为零
D. 砖块对地面的压力保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】B．对气球受力分析，受到重力、风的推力、拉力、浮力，如图
根据共点力平衡条件，有：
解得：
若水平风速缓慢增大，细绳受到的拉力变大，故B错误；
A．再对气球和木块整体受力分析，平衡时，受总重力、地面支持力、浮力、风的推力和地面对物块的摩擦力，根据共点力平衡条件，有：
当水平风速缓慢增大时，地面支持力不变，与风速无关，木块不可能脱离水平面；故A错误；
C．木块滑动前受到地面施加的摩擦力与风力平衡，故其随风力的增大而逐渐增大，但滑动后受滑动摩擦力，而支持力不变，故滑动摩擦力不变，故摩擦力先增加后不变，不可能为零，故C错误；
D．根据牛顿第三定律，砖块对地面的压力等于地面支持力，保持不变，故D正确。
故选D。
二、实验题， （本题共2个小题，每空2分，共14分）
13. 一实验小组用如图甲所示装置进行验证力的平行四边形定则的实验，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）本实验采用的科学方法是___________。
（2） 下列是某同学在做该实验的一些看法，其中正确的是___________（填相应的字母）。
A．实验中，橡皮筋应该与两个弹簧秤之间夹角的平分线在同一直线上
B．拉橡皮筋的绳线要细长，实验中弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平行
C．拉橡皮筋结点到某一位置O时，拉力要适当大些，读数时视线要正对弹簧秤刻度
D．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O 点
（3） 另一同学在做该实验时，所用弹簧测力计的量程为0~5.0N，他把橡皮筋的一端固定在木板上的A点，橡皮筋的另一端通过绳套连接弹簧测力计，用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一确定的O点，此时细绳都与木板平行，用和表示拉力的大小，记录实验数据： ，和之间的夹角为90°。
该同学的操作 ___________（填“合适”或“不合适”）。
【答案】 ①. 等效替代法 ②. BC## CB ③. 不合适
【解析】
【详解】（1）[1] 本实验中，两个弹簧秤的作用效果与一个弹簧秤的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法。
（2）[2]
A．实验中，橡皮筋与两个弹簧秤之间夹角的平分线不必要求在同一直线上。故A错误；
B．拉橡皮筋的绳线要细长，实验中弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平行，减小实验误差，故B正确；
C．拉橡皮筋结点到某一位置O时，拉力要适当大些，读数时视线要正对弹簧秤刻度，减小实验误差，故C正确；
D．实验中，不能先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向，可能超过量程。故D错误。
故选BC。
（3）[3] 不合适。若
和之间的夹角为90°，由平行四边形定则和的合力
超出弹簧测力计的量程。故用不超出弹簧测力计的量程的力，无法将橡皮筋的另一端拉到某一确定的O点。该同学的操作不合适。
14. 如图所示为“探究加速度与物体所受合外力关系”的实验装置图。图甲中小车A的质量为M，连接在小车后的纸带穿过电火花打点计时器B，它们均置于水平放置一端带有定滑轮且足够长的木板上，重物P的质量为m，C为测力器，实验时改变P的质量，可以读出测力器不同读数F，不计绳与滑轮的摩擦。

（1） 实验过程中，___________（填“需要”或“不需要”） 满足M 远大于 m 。
（2） 接通打点计时器的电源，然后释放小车，得到如图乙所示的纸带。已知打点计时器打点的频率f=50Hz，其中A、B、C、D、E每相邻两个计数点之间还有4个点没有标出，根据纸带提供的数据，计算小车加速度的表达式为a=___________（用题和图中物理量符号表示），算得小车加速度的大小为___________m/s²。（保留两位有效数字）
（3）某同学将长木板左端适当垫高，其目的是为了平衡摩擦力，但他把长木板的左端垫得高度过高，使得倾角较大。用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力。则他绘出的a-F 关系图像是___________。

【答案】 ①. 不需要 ②. ③. ④. C
【解析】
【详解】（1）[1] 由于拉力的大小可以直接用测力计测出，故不需要。
（2）[2] [3] 根据
结合逐差法可得，小车加速度的表达式为
代入数据得小车加速度的大小为
（3）[4] 长木板的左端垫得高度过高，使得倾角较大，细线作用于小车的拉力为零时，小车已经具有加速度。
故选C。
三、综合题（本题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15. 滑雪运动员以2m/s的初速度沿足够长的山坡匀加速滑下，在5s 内滑下的位移为60 m。求：
（1） 运动员的加速度？
（2） 运动员从开始下滑到4 m时的速度？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由匀加速直线运动的位移公式
代入数据得
得
（2）运动员从开始下滑到4 m时的速度为，由
得
16. 如图所示，一物体受到竖直向上恒定拉力 F的作用，由静止向上运动，已知拉力 ，物体向上运动的加速度 不计空气阻力，g取 求：
（1） 物体的质量m 是多大？
（2） 物体由静止开始向上运动2s内的位移？
【答案】（1）2kg；（2）8m
【解析】
【详解】（1）物体受到重力和拉力，由牛顿第二定律得
解得
（2） 物体由静止开始向上运动2s内的位移
17. 放在水平地面上的物体P的质量为1kg，与 P相连的细绳通过光滑的定滑轮挂了一个重物Q拉住物体 P，重物Q的质量为0.2kg，此时两物体保持静止状态，细绳与水平方向成37°角，则物体P受到地面对它的摩擦力 与地面对它的支持力 各是多大？g取 ）
【答案】，
【解析】
【详解】设细绳上的拉力为,对重物Q，受力分析得
物体P的受力图如图所示，根据平衡条件，有
水平方向
竖直方向
得
18. 如图甲所示， 质量为 的物体置于倾角为 的固定斜面上（斜面足够长），对物体施加平行于斜面向上的恒力 F ，作用时间时撤去力F ，物体运动的部分图像如图乙所示，设物体所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知求：
（1） 拉力 F的大小？
（2） 物体从出发点到最高点的距离？
【答案】（1）；（2）
【解析】
详解】（1）根据题意，物块匀加速运动时，由牛顿第二定律可得
物块匀减速运动时，由牛顿第二定律可得
根据图像中图像的斜率表示加速度，由图乙可得，匀加速直线运动的加速度的大小为
匀减速直线运动的加速度的大小为
联立解得
，
（2）根据题意可知，内，物块匀加速上滑，上滑的位移为
去掉拉力之后，物块做匀减速直线运动，滑到最高点的时间为
则在内，物块做匀减速直线运动，滑到最高点时的位移为
最高点到出发点的距离为