北京市延庆区2022-2023学年高一上学期12月期末物理试题

高一物理试卷第1页（共8 页） 第一部分 选择题（共45 分） 一、单项选择题（本题共12 道小题，在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求 的一项。每小题3 分，共36 分） 1．下列物理量中不 ． 属于 ．． 矢量的是（ ） A. 位移 B. 速度 C. 时间 D. 加速度 2．下列选项中均属于国际单位制中基本单位的是（ ） A．千克（kg） 、牛顿（N） 、小时（h） B．千克（kg） 、米（m） 、秒（s） C．米/秒（m/s） 、厘米（cm） 、米（m） D．米/秒（m/s） 、米（m） 、牛顿（N） 3．下列说法中正确的是（ ） A．因为物体本身就有重力，所以重力没有施力物体 B．重力的方向总是垂直于接触面向下的 C．放在水平桌面上的两个球，靠在一起就一定存在弹力 D．两物体间如果有相互作用的摩擦力，就一定存在弹力 4．如图1 所示，一辆小汽车停在路边的斜坡上，下列关于小汽车受力的说法正确的是 （ ） A．小汽车只受重力和静摩擦力 B．小汽车只受重力和支持力 C．小汽车受重力、支持力和静摩擦力 D．小汽车受重力、支持力、静摩擦力和下滑力 考 生 须 知 1．考生要认真填写考场号和座位序号。 2．本试卷共8 页，分为两个部分。第一部分为选择题，包括15 个小题（共45 分） ；第二部分为非选择题，包括两道大题，7 个小题（共55 分） 。 3．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，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， 作图时必须使用2B 铅笔。 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。 图1 高一物理试卷第2页（共8 页） 5．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2 甲所示。如图2 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．作用力和反作用力的方向总是相反的 B．作用力和反作用力有时相等，有时不相等 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 6．关于物体惯性的说法中，下列正确的是（ ） 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．被抛出的小球，因为速度的大小和方向都发生了改变，所以其惯性也发生变化 D．要使速度相同的沙袋在相同时间内停下来，对大沙袋用力比对小沙袋用力大，表明 质量大的物体惯性大 7．如图3 所示，两人用同样大小的力共提一桶水静止不动，水不流出，则下列正确的 是（ ） A．无论怎样改变θ 的大小，两手臂作用于桶的力的合力都不变 B．无论怎样改变θ 的大小，两人都不会省力，因为一桶水的重力 不变 C．不论两人手臂间的夹角如何变化，每个人对水桶的拉力一定大 于水和水桶的总重力 D．不论两人手臂间的夹角如何变化，每个人对水桶的拉力都不会 改变 8．人站在力传感器上，计算机采集的图线呈现的是力传感器的示数随时间变化的情 况。若观察到计算机采集的力传感器的示数随时间变化的情况如图4 所示，g 取 甲 图2 θ 图3 高一物理试卷第3页（共8 页） 10m/s2.。下列说法正确的是（ ） A．人的质量为500kg B．从a 到b 人的重力减小了 C．从a 到b 人处于失重状态 D．从b 到c 人处于失重状态 9．如图5 所示是现代人所作伽利略斜面实验的频 闪照片。伽利略把实验、假设和逻辑推理相结合的 科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。关 于伽利略的斜面实验，下列说法正确的是（ ） A．该实验完全是理想实验，是在思维中进行 的，没有真实的实验基础 B．如果斜面粗糙，不论右侧斜面倾角如何，小球也将上升到与释放点等高的位置 C．该实验说明了物体的运动不需要力来维持 D．该实验证明了力是维持物体运动的原因 10． 用轻绳将足球悬挂在竖直光滑墙壁上如图6 所示， 当轻绳AC 缓慢变 长的过程中，下列说法正确的是（ ） A．足球受4 个力作用 B．足球所受合力变小 C．轻绳AC 的拉力变大 D．墙对足球的支持力变小 11．奥运会蹦床比赛项目是我国的优势项目。如图7 所示，在蹦床 比 赛过程中，运动员从空中下落到弹簧床面后，直到向下速度减为 零，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A．运动员运动至弹簧床最低点时加速度为零 B．运动员刚接触弹簧床面时速度最大 C．运动员从接触弹簧床面到最低点的运动过程中做先加速后减速 D．运动员从接触弹簧床面到运动至最低点过程中一直做减速运动 12. 如图8 甲所示，绷紧的水 平传送带始终以恒定速率 1 v 运行。初速度大小为 2 v 的小 物块从与传送带等高的光 滑水平地面上的A 处滑上传 送带。若从小物块滑上传送 图8 图5 图4 A C 图6 图7 高一物理试卷第4页（共8 页） 带开始计时，小物块在传送带上运动的v t −图像（以地面为参考系）如图8 乙所示。 已知 2 v ＞ 1 v ，则（ ） A．2 t 时刻，小物块离A 处的距离达到最大 B．2 t 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C．0~ 2 t 时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D．0~ 3 t 时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 二、多项选择题（本题共3 道小题，在每小题给出的四个选项中，至少 ．． 有 ． 两 ． 个 ． 选项是符 合题意的。每小题3 分，共9 分，全部选对的得3 分，选不全的得2 分，有选错或不答 的不得分。 ） 13．作用在同一物体上的两个共点力，一个力的大小是3N，另一个力的大小是5N，则 它们的合力的大小可能是（ ） A．1 N B．3N C．5N D．9N 14．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9 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10cm 刻度处； 下端悬挂钢球， 静止时 指针位于直尺20cm 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．15cm 刻度对应的加速度为-0.5g B．20cm 刻度对应的加速度为g C．25cm 刻度对应的加速度为2g D．各刻度对应加速度的值是均匀的 15．如图10 所示，质量为3.5kg 的一只长方体形空铁箱在水平拉力F 作用下沿水平面 向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1 为0.5。这时铁箱内一个质量为 0.5kg 的木块恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ2 为0.4。设最 大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10m/s2。以下说法正确的是（ ） A．水平拉力F 的大小120N B．木块对铁箱压力的大小12.5N C．水平面对铁箱的支持力大小为35N D．铁箱的加速度为35m/s2 图10 图9 高一物理试卷第5页（共8 页） 第二部分 非选择题（共55 分） 三、实验题（共16 分） 16． （6 分）某班同学做“探究两个互成角度 的力的合成规律”的实验，如图11 甲所示， 其中A 为固定橡皮条的图钉， O 为橡皮条与 细绳的结点，OB 和OC 为细绳。图11 乙是 在白纸上根据实验结果画出的图。 （1）图乙中的 是力F1 与F2 合力的 实际测量值； （选填F 或F ′ ） 。 （2）在实验过程中，用一个弹簧测力计将 橡皮筋的结点仍拉至O 点，这样做的目的是 ； （3）同学们在操作过程中有如下讨论，其中对减小实验误差有益的说法是 。 A．两根细绳必须等长 B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行 D．拉橡皮条的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些 17． （10 分）如图12 所示，用一定质量的重物通 过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点 计时器在纸带上记录小车的运动信息。利用该 装置可以完成 “探究加速度与力、 质量的关系” 实验。 （1）下面列出了一些实验器材：电火花打点计 时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、重物、天平（附砝码） 。除以上器材 外，还需要的有______； A．秒表 B．刻度尺 C．交流电源 D．直流电源 （2） 实验中， 需要平衡摩擦力和其他阻力。 正确的操作方法是 （选填选项前的字母） 。 A．把长木板右端垫高 B．改变小车的质量 （3）实验中，若已经补偿打点计时器对小车的阻力及其它阻力，则能够使小车在不受 绳的拉力时能拖动纸带沿木板做______（选填选项前的字母） 。 A．匀变速直线运动 B．匀速直线运动 （4）如图13 所示是某次实验时得到的一条纸带，纸带上相邻两计数点之间的时间间隔 为𝑇= 0.10𝑠，由图中数据可计算出小车的加速度大小为________m/s 2。 （计算结果保留 两位有效数字） 图11 图12 高一物理试卷第6页（共8 页） （5）在此实验中，用改变所悬挂重物所受的重力的办法 来改变细绳对小车的作用力F， 用打点计时器测出小车的 加速度a，得出若干组F 和a 的数据。然后根据测得的数 据作出a-F 图线，如图14 所示，发现图线既不过原点， 又不是直线，试写出可能的原因是 。 四、计算论证题（共5 道小题，共39 分） 解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答 案必须明确写出数值和单位。 18． （6 分）如图15 所示，光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是2kg，在10 N 的 水平恒力作用下开始运动。求： （1）物体加速度a 的大小； （2）物体在t=5.0s 时速度v 的大小。 19． （7 分）如图16 所示，一位滑雪者，人与装备的总 质量为75 kg，以1m/s 的初速度沿山坡匀加速直线 滑下，山坡倾角为37°，在5 s 的时间内滑下的路程 为55m。 （已知sin37°=0.6， cos37°=0.8， 取g=10m/s2） 求： （1）滑雪者的加速度a 的大小； （2）滑雪者对雪面的压力𝐹压的大小及滑雪者受到 阻力Ff 的大小。 图16 F 图15 4.60 4.20 3.80 图13 图14 F 0 高一物理试卷第7页（共8 页） 20． （8 分）商场工作人员拉着质量m＝20kg 的木箱沿水平 地面运动。 若用F1＝100N 的水平力拉木箱， 木箱恰好做匀 速直线运动；现改用F2＝150N、与水平方向成53°斜向上 的拉力作用于静止的木箱上，如图17 所示。已知sin53°＝ 0.80，cos53°＝0.60，重力加速度g 取10m/s2，求： （1）木箱与地面之间的动摩擦因数μ； （2）F2 作用在木箱上时，木箱运动加速度a 的大小； （3）木箱在F2 作用4.0s 时速度v4 的大小。 21． （8 分）如图18 所示，用两根细线l1、l2和一个轻弹 簧将质量分别为2m 和m 的两个小球1 和2 连接并悬 挂。两小球处于静止状态，细线l1与竖直方向的夹角 为30°，轻弹簧水平。重力加速度为g。 (𝑠𝑖𝑛30° = 1 2 𝑐𝑜𝑠30° = √3 2 )。求： （1）细线l1对小球1 的拉力大小T ； （2）弹簧对小球2 的拉力大小F ； （3）剪断细线l2的瞬间，小球2 的加速度大小a 。 22． （10 分）冰壶是冬奥会比赛项目之一， 图19 为赛场示意图。比赛时，运动员从 起滑架处推着冰壶出发，在投掷线𝐴𝐵处 将冰壶以一定的初速度推出，按比赛规 则， 他的队友可以用毛刷在冰壶滑行的前 方摩擦冰面， 减小摩擦因数以调节冰壶的 运动。 （1）已知冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰面被摩擦后，动摩擦因数减小为原来 的90%，投掷线AB 与O 的距离为30m，g 取10m/s2。 ①运动员以多大的速度沿图中虚线将冰壶推出，队友不需要摩擦冰面，冰壶能恰好 停在O 点； ②若运动员以3.4𝑚/𝑠的速度将冰壶推出，队友应该在冰壶滑出多长的距离后，开始 一直连续摩擦前方冰面，才能使冰壶停在O 点； 图18 图19 图17 2 高一物理试卷第8页（共8 页） （2） 图像法是研究物理问题的重要方法， 例如从教科 书中我们学会了由𝑣−𝑡图像求直线运动的位移，请你 借鉴此方法， 分析下面问题。 如果通过队员摩擦冰面， 使得动摩擦因数随距离的变化关系如图20 所示，即： 𝜇= 0.02 −𝑘𝑥， 其中𝑘= 2.5 × 10−4/𝑚， x 表示离投掷 线的距离。在这种情况下，若运动员以4𝑚/𝑠的速度将 冰壶沿图中虚线推出， 求冰壶滑行20𝑚时的速度大小。 图20 物理试卷第1页（共3页） 一、单选题：每小题3 分 共36 分 1 2 3 4 5 6 C B D C A D 7 8 9 10 11 12 A C C D C B 二、多选题：每小题3 分 共9 分 13 14 15 BC AD AB 三、实验题：共16 分 16. （1）F（2 分） （2）使F 与F1、F2 共同作用的效果相同（2 分） （3）CD（2 分） 17． （1）BC （2 分） （2） A （2 分） （3） B（2 分） （4）0.40（2 分） （5）图像不过原点，存在横截距，说明当F 达到一定大小时小车才能具有加速度，可能是 由于未平衡摩擦力，或者是由于平衡摩擦力时木板倾角过小，使得摩擦力没有被完全平衡； 随着mg 的增大， m 将逐渐不满足𝑚≪𝑀， 使得F 开始逐渐小于mg， 从而造成图像向下弯曲。 （2 分） 四、计算论证题 18． （6 分） （1）由 𝑎= 𝐹 𝑚 …………………2 分 可得a=5m/s2 ……………………1 分 （2）由𝑣= 𝑎𝑡 ……………………2 分 可得v=25m/s …………………1 分 19． （7 分） （1）以滑雪者为研究对象，建立如图所示的直角坐标系，滑雪者沿山坡 向下做匀加速直线运动。 由: x ＝ v0 t ＋ 1 2at2 ………………1 分 得：a＝ 4 m/s2 …………………1 分 （2）由正交分解列方程： y 方向： FN － mg cos θ ＝ 0 …………………1 分 x 方向： mg sin θ － Ff ＝ ma …………………1 分 物理试卷第2页（共3页） 得： FN＝600N …………………1 分 Ff＝150 N …………………1 分 根据牛顿第三定律，滑雪者对雪面的压力大小等于雪面对滑雪者的支持力，压力为600N ……1 分 20． （8 分） （1）在F1 作用下物体做匀速直线运动 𝐹 1 = 𝑓= 𝜇𝑚𝑔 …………………2 分 𝜇= 𝐹 1 𝑚𝑔 = 0.5 …………………1 分 （2）由受力分析可知， 水平方向有𝐹 2 𝑐𝑜𝑠5 3° −𝑓 2 = 𝑚𝑎……………1 分 竖直有𝐹 2 𝑠𝑖𝑛5 3° + 𝐹支= 𝑚𝑔 ……………1 分 𝑓 2 = 𝜇𝐹支 解得𝑎= 2.5m/𝑠2 ……………1 分 （3）木箱在F2 作用4.0s 时速度 𝑣4 = 𝑎𝑡 ……………1 分 = 10𝑚/𝑠 ……………1 分 21．(8 分) （1）以小球1、2 整体为研究对象分析受力，竖直方向根据平衡条件 𝑇 1 𝑐𝑜𝑠3 0∘= 3𝑚𝑔 …………………2 分 解得 1 2 3 = Tmg …………………1 分 （2）以小球1、2 整体为研究对象分析受力，水平方向根据平衡条件 𝑇 1 𝑠𝑖𝑛3 0∘= 𝐹 …………………2 分 解得𝐹= √3𝑚𝑔 …………………1 分 （3）剪断细线瞬间，以小球2 为研究对象受力分析，根据牛顿第二定律 𝐹合= √(𝑚𝑔)2 + 𝐹= 𝑚𝑎 …………………1 分 解得 a=2g …………………1 分 22． （10 分） （1）①设队友不摩擦冰面，冰壶滑行的加速度大小为a1， 根据牛顿第二定律得 𝜇𝑚𝑔= 𝑚𝑎1 …………………1 分 由运动学公式得 𝑣0 2 = 2𝑎1𝑥0 …………………1 分 解得 𝑣0 = 2√3𝑚/𝑠 …………………1 分 ②设队友应该在冰壶滑出x1 的距离后，开始一直连续摩擦前方冰面，才能使冰壶停在O 点。 队友擦冰前，有 2 2 1 10 1 1 2 v v a x − = − …………………1 分 2 物理试卷第3页（共3页） 设队友摩擦冰面后，冰壶滑行的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律得 0.9𝜇𝑚𝑔= 𝑚𝑎2 …………………1 分 由运动学公式得 𝑣