北京市西城區(qū)2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期期末物理試卷（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試題PAGEPAGE1北京市西城區(qū)2024-2025學(xué)年度第一學(xué)期期末試卷高一物理本試卷共8頁，100分?？荚嚂r(shí)長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。第一部分（選擇題共42分）一、單項(xiàng)選擇題（共10個(gè)小題，每小題3分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。）1.下列這些描述運(yùn)動(dòng)的物理量中，屬于標(biāo)量的是哪個(gè)（）A.時(shí)間 B.位移 C.速度 D.加速度【答案】A【解析】A．時(shí)間只有大小，沒有方向，是標(biāo)量，故A符合題意；BCD．位移、速度和加速度都是既有大小又有方向，相加時(shí)遵循平行四邊形定則的矢量，故BCD不符合題意。故選A。2.如圖所示，汽車向右沿直線運(yùn)動(dòng)，原來的速度為，經(jīng)過一小段時(shí)間之后，速度變?yōu)?，且，則這一過程中汽車（）A.位移的方向與的方向相反B.速度變化量的方向與相同C.加速度的方向與的方向相反D.加速度的方向與速度變化量的方向相反【答案】C【解析】A．物體的速度方向沒變，則位移的方向與的方向相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．速度變化量方向與相反，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．加速度的方向與速度變化量的方向相同，則與的方向相反，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。3.用圖示裝置探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系。把彈簧上端固定在鐵架臺(tái)的橫桿上，記錄彈簧自由下垂時(shí)下端在刻度尺的位置。在彈簧下端懸掛質(zhì)量為的鉤碼，待鉤碼靜止時(shí)記錄彈簧下端在刻度尺的位置，重力加速度為，則彈簧的勁度系數(shù)為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】豎直懸掛時(shí)，根據(jù)胡克定律及受力平衡有解得故選D。4.如圖所示，甲、乙兩位同學(xué)利用直尺測量反應(yīng)時(shí)間。甲用一只手在直尺末端做捏尺的準(zhǔn)備，在他看到乙同學(xué)放開直尺時(shí)，他立刻捏住直尺，測出直尺在這段時(shí)間內(nèi)下落的高度，計(jì)算出直尺下落的時(shí)間，就是甲同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間。若在某次測試中，直尺下落的高度為20cm，則這次實(shí)驗(yàn)測量出甲的反應(yīng)時(shí)間是（g取10m/s2）（）A.0.02s B.0.1s C.0.14s D.0.2s【答案】D【解析】由自由落體運(yùn)動(dòng)公式得實(shí)驗(yàn)測量出甲的反應(yīng)時(shí)間為故D正確。故選D。5.用如圖所示的裝置進(jìn)行“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”的實(shí)驗(yàn)。力傳感器固定在鐵架臺(tái)上，物塊放置在粗糙的水平長木板上，用沿水平方向的細(xì)線將物塊系在傳感器的掛鉤上。水平向左拉動(dòng)木板，在木板向左運(yùn)動(dòng)的過程中，物塊相對(duì)于地面保持靜止，傳感器的示數(shù)為，由此可推斷出（）A.物塊A受到的滑動(dòng)摩擦力大小為，方向水平向右B.物塊A受到的滑動(dòng)摩擦力大小為，方向水平向左C.木板受到地面的滑動(dòng)摩擦力大小為，方向水平向右D.木板受到地面的滑動(dòng)摩擦力大小為，方向水平向左【答案】B【解析】AB．當(dāng)水平向左拉動(dòng)木板時(shí)，物塊A相對(duì)于地面靜止，此時(shí)物塊A處于平衡狀態(tài)。物塊A在水平方向受到細(xì)線向右的拉力（力傳感器的示數(shù)）和木板對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力。根據(jù)二力平衡條件，這兩個(gè)力大小相等、方向相反。已知力傳感器示數(shù)為2.2N（方向向右），所以物塊A受到的滑動(dòng)摩擦力大小為2.2N，方向水平向左，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．木板相對(duì)于地面向左運(yùn)動(dòng)，故地面給木板的滑動(dòng)摩擦力水平向右，由于不知道地面與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)和物塊A與木板重力，故無法計(jì)算出地面給木板的滑動(dòng)摩擦力大小，故CD錯(cuò)誤。故選B。6.如圖所示，在光滑豎直墻壁上用輕質(zhì)網(wǎng)兜把足球掛在點(diǎn)，足球與墻壁的接觸點(diǎn)為。足球的重力為，懸繩與墻壁的夾角為，則（）A.懸繩對(duì)球的拉力的大小為B.懸繩對(duì)球的拉力的大小為C.球?qū)Ρ诘膲毫Φ拇笮镈.球?qū)Ρ诘膲毫Φ拇笮椤敬鸢浮緽【解析】球受到繩子拉力F、墻壁給的支持力N和自身重力G而平衡，由平衡條件有聯(lián)立解得牛頓第三定律可知球?qū)Ρ诘膲毫Υ笮」蔬xB。7.圖1所示為某超市的傾斜式自動(dòng)人行道，將顧客隨自動(dòng)人行道上行的情境簡化為圖2所示的示意圖。若運(yùn)動(dòng)過程中顧客與自動(dòng)人行道始終保持相對(duì)靜止，下列說法正確的是（）A.自動(dòng)人行道勻速向上運(yùn)行的過程中，顧客受重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力B.自動(dòng)人行道勻速向上運(yùn)行的過程中，顧客可能不受摩擦力C.自動(dòng)人行道加速向上運(yùn)行的過程中，顧客受到的支持力比勻速時(shí)小D.自動(dòng)人行道加速向上運(yùn)行的過程中，顧客受到的摩擦力比勻速時(shí)大【答案】D【解析】AB．自動(dòng)人行道勻速向上運(yùn)行的過程中，顧客受力平衡，則受豎直向下的重力、垂直斜面的支持力和沿斜面向上的靜摩擦力作用，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．自動(dòng)人行道加速向上運(yùn)行的過程中，顧客受到的支持力與勻速時(shí)相等，均為mgcosθ，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)人受的靜摩擦力為自動(dòng)人行道加速向上運(yùn)行的過程中，顧客受到的摩擦力選項(xiàng)D正確。故選D。8.某同學(xué)用量角器、細(xì)線和小鋼球制作了一個(gè)測量加速度的儀器。如圖所示，他用細(xì)線將小鋼球懸掛于量角器的圓心。某次測量中，他將測量儀置于沿水平路面行駛的車廂的地板上，調(diào)整量角器處于豎直平面內(nèi)，并使量角器的直徑邊與車輛運(yùn)動(dòng)方向平行。車輛行進(jìn)中觀察到細(xì)線在一段時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定在刻線的位置（圖示位置），由此可知車輛的加速度（）A.大小為，方向水平向右B.大小為，方向水平向左C.大小為，方向水平向右D.大小為，方向水平向左【答案】D【解析】根據(jù)牛頓第二定律可知可得方向水平向左。故選D。9.右圖是采用動(dòng)力學(xué)方法測量空間站質(zhì)量的原理圖。已知飛船質(zhì)量為，其推進(jìn)器工作時(shí)飛船受到的平均推力為，在飛船與質(zhì)量更大的空間站對(duì)接后，推進(jìn)器工作時(shí)間內(nèi)，飛船和空間站速度變化量為，則（）A.空間站的質(zhì)量為B.空間站的質(zhì)量為C.飛船對(duì)空間站的平均推力為D.飛船對(duì)空間站的平均推力為【答案】A【解析】AB．把飛船、空間站作為整體，由牛頓第二定律有因?yàn)槁?lián)立解得空間站質(zhì)量故A正確，B錯(cuò)誤；CD．對(duì)空間站，由牛頓第二定律有聯(lián)立以上，解得飛船對(duì)空間站的平均推力故CD錯(cuò)誤。故選A。10.某同學(xué)查閱資料得知，在速度不太大時(shí)，空氣阻力與物體速度成正比。于是他設(shè)計(jì)了下面的探究方案來進(jìn)一步研究空氣阻力與速度的關(guān)系：他找來一個(gè)比較大的氦氣球，于無風(fēng)的室內(nèi)在氣球下面掛一個(gè)合適的重物后，氣球恰好能以速率勻速上升；在氣球下面再掛上一個(gè)質(zhì)量為的小沙袋后，氣球恰好又能以速率勻速下降。已知重力加速度為，據(jù)此現(xiàn)象可推導(dǎo)出空氣阻力與速度的關(guān)系式為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】題意知空氣阻力與物體的速度成正比，設(shè)比例系數(shù)為（即）。設(shè)氣球、重物質(zhì)量分別為M、m，無風(fēng)時(shí)，氣球恰好能以速率勻速上升，對(duì)重物和氣球，由平衡條件有氣球下面再掛上一個(gè)質(zhì)量為的小沙袋后，氣球恰好又能以速率勻速下降，對(duì)重物和氣球，由平衡條件有聯(lián)立解得所以空氣阻力與速度的關(guān)系式故選C。二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題3分，共12分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題意的，全部選對(duì)得3分，選對(duì)但不全得2分，錯(cuò)選不得分。）11.如圖所示，把球夾在豎直墻和木板之間，球處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)摩擦。下列說法正確的是（）A.木板對(duì)球的支持力大于球的重力B.墻壁對(duì)球的壓力大于木板對(duì)球的支持力C.若增大木板與墻壁的夾角，木板對(duì)球的支持力將增大D.若增大木板與墻壁的夾角，墻壁對(duì)球的壓力將減小【答案】AD【解析】AB．對(duì)球分析可知木板對(duì)球支持力墻壁對(duì)球的壓力，可知木板對(duì)球的支持力大于球的重力，墻壁對(duì)球的壓力小于木板對(duì)球的支持力，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)若增大木板與墻壁的夾角，木板對(duì)球的支持力將減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)若增大木板與墻壁的夾角，墻壁對(duì)球的壓力將減小，選項(xiàng)D正確。故選AD。12.甲、乙兩輛汽車分別在同一平直公路的兩條車道上同向行駛，時(shí)刻它們恰好經(jīng)過同一路標(biāo)。時(shí)間內(nèi)，兩輛車的圖像如圖所示，則（）A.時(shí)刻甲車追上乙車B.時(shí)間內(nèi)甲車的加速度逐漸減小C.時(shí)間內(nèi)甲車的位移大于乙車的位移D.時(shí)間內(nèi)兩車的平均速度大小都為【答案】BC【解析】A．因圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積等于位移，而在時(shí)間內(nèi)乙的位移大于甲的位移，可知時(shí)刻甲車在乙車后面，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．圖像的斜率等于加速度，則時(shí)間內(nèi)甲車的加速度逐漸減小，選項(xiàng)B正確；C．圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積等于位移，可知時(shí)間內(nèi)甲車的位移大于乙車的位移，選項(xiàng)C正確；D．時(shí)間乙車的平均速度為，因甲車的位移大于乙車的位移，可知甲車的平均速度大于，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。13.如圖所示，一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長為的豎立在地面上的鋼管下滑。假設(shè)他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時(shí)速度恰好為零，已知他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍，下滑的總時(shí)間為。若將消防隊(duì)員看作質(zhì)點(diǎn)，可估算出他（）A.下滑的平均速度是B.下滑的最大速度是C.加速下滑的位移大小為D.減速下滑的位移大小為【答案】BD【解析】AB．設(shè)下滑的最大速度為v，則解得下滑的最大速度是平均速度為選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)可得加速的時(shí)間t1=1s則加速位移減速的位移為h2=12m-4m=8m選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。14.如圖1所示，某同學(xué)站在力傳感器上做下蹲、起跳的動(dòng)作，圖2是根據(jù)力傳感器采集到的數(shù)據(jù)畫出的力隨時(shí)間變化的圖像，圖像中各點(diǎn)均對(duì)應(yīng)人的不同狀態(tài)，根據(jù)圖像可知（）A.圖像中點(diǎn)至點(diǎn)過程對(duì)應(yīng)人處于下蹲過程中B.圖像中點(diǎn)至點(diǎn)過程對(duì)應(yīng)人處于起跳過程中C.圖像中點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)人處于運(yùn)動(dòng)過程的最高點(diǎn)D.圖像中點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)人處于超重狀態(tài)【答案】AD【解析】A．圖像中點(diǎn)至點(diǎn)過程人處于失重狀態(tài)，加速度向下，則對(duì)應(yīng)人處于下蹲過程中，選項(xiàng)A正確；B．圖像中點(diǎn)至點(diǎn)過程人處于超重狀態(tài)，加速度向上，處于減速下蹲過程中，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．圖像中點(diǎn)位置處于超重最大的狀態(tài)，即向上的加速度最大，此時(shí)對(duì)應(yīng)人處于下蹲過程的最低點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．圖像中點(diǎn)位置對(duì)傳感器的壓力大于重力，對(duì)應(yīng)人處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)D正確。故選AD。第二部分（實(shí)驗(yàn)、論述和計(jì)算題共58分）三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共18分）15.如圖所示為“探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)。橡皮條的一端固定，另一端連接輕質(zhì)小圓環(huán)。（1）先用手通過兩個(gè)彈簧測力計(jì)共同拉動(dòng)小圓環(huán)，使小圓環(huán)靜止于點(diǎn)，由兩個(gè)測力計(jì)的示數(shù)得到拉力和的大小，此外還必須___________。A.測量橡皮條的伸長量B.測量兩細(xì)線的夾角C.記錄兩細(xì)線的方向（2）再改用一個(gè)彈簧測力計(jì)拉動(dòng)小圓環(huán)，施加的力應(yīng)使小圓環(huán)___________。（3）改變兩個(gè)拉力、的大小和夾角重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測得多組、和的數(shù)據(jù)。若不考慮力的大小的測量誤差，同一組數(shù)據(jù)中、和的大小關(guān)系可能是___________。A.B.C.D.【答案】（1）C（2）靜止于點(diǎn)（3）ABD【解析】【小問1解析】該實(shí)驗(yàn)除了要記錄兩個(gè)測力計(jì)的拉力和的大小外，還必須要記錄兩個(gè)力的方向，故選C；【小問2解析】為保證等效性，則再改用一個(gè)彈簧測力計(jì)拉動(dòng)小圓環(huán)，施加的力應(yīng)使小圓環(huán)靜止于點(diǎn)；【小問3解析】合力的大小范圍是|F1-F2|≤F≤|F1+F2|所以合力可能大于分力，也可能小于分力，但兩個(gè)分力之代數(shù)和不可能小于合力，故ABD正確，C錯(cuò)誤。故選ABD。16.用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。把一端帶有滑輪的長木板平放在水平桌面上，小車一端連接穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，另一端連接繞過滑輪系有槽碼的細(xì)線，小車在槽碼的牽引下運(yùn)動(dòng)。（1）除小車、槽碼、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、導(dǎo)線、開關(guān)等器材外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有___________。A.電壓可調(diào)的直流電源B.電壓合適的交流電源C.秒表D.刻度尺E.天平（2）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車，小車在槽碼的牽引下沿直線運(yùn)動(dòng)，紙帶上打下一系列的點(diǎn)，其中一部分如圖2所示，為紙帶上標(biāo)出的連續(xù)3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出），相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為。從圖中數(shù)據(jù)可知，在打點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度為___________（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（3）以時(shí)間為橫軸，速度為縱軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)。圖3中已經(jīng)標(biāo)出其他計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)谠搱D中時(shí)刻標(biāo)出點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出圖像_______。由圖像可判斷小車做___________運(yùn)動(dòng)，小車的加速度大小___________（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（4）有同學(xué)認(rèn)為，若不考慮阻力作用，將細(xì)線上懸掛的槽碼的質(zhì)量加倍，小車的加速度也將加倍。你同意他的觀點(diǎn)嗎？請(qǐng)分析說明__________。【答案】（1）BD（2）0.39（3）勻加速直線1.5##1.6（4）不同意他的觀點(diǎn)。設(shè)槽碼質(zhì)量為，小車質(zhì)量為，細(xì)線上的拉力為，小車運(yùn)動(dòng)的加速度為。對(duì)槽碼有，對(duì)小車有，可得。若槽碼的質(zhì)量加倍，有，可得?！窘馕觥俊拘?解析】除小車、槽碼、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、導(dǎo)線、開關(guān)等器材外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有電壓合適的交流電源和刻度尺，故選BD?！拘?解析】在打點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度為【小問3解析】畫出圖像如圖由圖像可判斷小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小車的加速度大小【小問4解析】不同意他的觀點(diǎn)。設(shè)槽碼質(zhì)量為，小車質(zhì)量為，細(xì)線上的拉力為，小車運(yùn)動(dòng)的加速度為。對(duì)槽碼有對(duì)小車有可得若槽碼的質(zhì)量加倍，有可得四、論述、計(jì)算題（本題共4小題，共40分）解答要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。17.如圖所示，一輛汽車在平直公路上從靜止開始加速運(yùn)動(dòng)，前內(nèi)汽車每前進(jìn)位移分別為、、、、。設(shè)汽車加速過程中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求：（1）前內(nèi)汽車的平均速度大小；（2）汽車加速過程中的加速度大小；（3）時(shí)汽車的速度大小?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1解析】由題意可知前內(nèi)汽車的位移，則平均速度【小問2解析】對(duì)前運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)解得【小問3解析】由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知時(shí)的速度18.滑雪是體育愛好者青睞的一項(xiàng)冬季運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。如圖所示，一位滑雪者，人與裝備的總質(zhì)量為，沿傾角為的山坡勻加速直線滑下，后又進(jìn)入水平滑道做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。已知滑雪者沿山坡下滑過程中受到的阻力（包括摩擦和空氣阻力）為，取。（1）畫出滑雪者沿山坡下滑過程中的受力示意圖，并求此過程中他的加速度的大小。（2）若滑雪者進(jìn)入水平滑道時(shí)的速度大小為，進(jìn)入水平滑道后受到的阻力增加為坡道上的1.2倍，求他在水平滑道上滑行的最大距離。【答案】（1），（2）【解析】【小問1解析】受力示意圖見圖根據(jù)牛頓第二定律有解得【小問2解析】滑雪者進(jìn)入水平滑道后，根據(jù)牛頓第二定律，有解得根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有解得19.在春節(jié)等傳統(tǒng)節(jié)日中我們經(jīng)常要懸掛燈籠來裝點(diǎn)節(jié)日氣氛。如圖所示，用繩將燈籠懸于點(diǎn)，要使燈籠靜止于圖中虛線所示位置，可以在繩上點(diǎn)施加不同方向的拉力。已知燈籠的重力為與豎直方向夾角為。（1）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種方案使燈籠靜止于圖中虛