北京昌平区2023-2024高一上学期期末物理试卷及答案.pdf

1、 第1页/共8页 2024 北京昌平高一（上）期末 物 理 20241 本试卷共 8 页，共 100 分。考试时长 90 分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡收回。第一部分（选择题 共 60 分）一、单项选择题。本题共 20 小题，每小题 3 分，共 60 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，选出符合题目要求的一项。请阅读下述文字，完成第 1 题第 4 题。国产大飞机 C919 于 2023 年 5 月 28 日正式投入商业运营，标志着中国航空工业进入快速发展阶段，体现了中国制造的科技水平和实力。1在拍摄高速运动的物体时常常采用“追拍法”

2、。如图 1所示，当 C919飞机滑行时，让摄影师和飞机同步运动，从而获取清晰的飞机影像，摄影师用自己的方式表达了运动的美。下列说法正确的是 A以摄影师为参考系，飞机是静止的 B以摄影师为参考系，飞机是运动的 C以摄影师为参考系，大地是静止的 D以大地为参考系，飞机是静止的 2C919 客机以时速 980 公里巡航了 200 公里。其中“时速 980 公里”、“巡航 200公里”分别是指 A速度、位移 B速度、路程 C速率、位移 D速率、路程 3C919 客机起飞前在平直的跑道上滑行时不同时刻的速度大小如图 2 所示。假设飞机做匀加速直线运动，其加速度大小为 A2.4 m/s2 B24 m/s2

3、 C4.8 m/s2 D48 m/s2 4假设飞机所受阻力与速度大小成正比，飞机在匀加速滑行的过程中，下列说法正确的是 A加速度逐渐增大 B所受牵引力逐渐增大 C所受牵引力保持不变 D相同时间内速度的变化量逐渐增大 请阅读下述文字，完成第 5 题第 6 题。以实验为基础的物理学离不开对物理量的精确测量，实验数据加上单位，才是有意义的测量结果。1960 年第 11 届国际计量大会制定了一种国际通用的单位制国际单位制，简称 SI。国际单位制促进了各国间的贸易往来和科学技术交流。5下列单位，全部属于国际单位制基本单位的是 0 24 m/s 10 s 30 s 40 s 0 72 m/s 96 m/s

4、 图 2 20 s 48 m/s 图 1 第2页/共8页 Akg、m和 s BN、m和 s Cm/s、kg和 s DN、m/s 和 m/s2 6物理学中的关系式在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量的单位之间的关系。对于胡克定律Fkx=和滑动摩擦力公式fNFF=中的“k”和“”，下列说法正确的是 Ak 和 都有单位 Bk 和 都没有单位 Ck 有单位，没有单位 D 有单位，k 没有单位 请阅读下述文字，完成第 7 题第 8 题。物理学是一门具有方法论性质的自然科学，人们在认识世界、探究自然奥秘的过程中总结出许多思想方法，这些思想方法指导着人们的生活和实践。7物理学家在建立物理概念、探究物理

5、规律的过程中应用了许多思想方法，以下叙述不不正确正确的是 A在研究弹力时，通过激光笔、平面镜观察桌面形变，应用了微小量放大法 B在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是控制变量法 C根据平均速度xt=v，当t 很小时，xt就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度，这里应用了极限思想 D在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里应用了微元法 8如图 3所示，在“探究两个互成角度力的合成规律”实验中，橡皮条一端固定在 A 点，另一端与轻质小圆环连接。先用两个弹簧测力计共同拉小圆环，小圆环在力 F1、F2的

6、作用下静止于 O 点。再改用一个弹簧测力计拉小圆环，仍使它静止于 O 点，此时作用在小圆环上的力为 F。本实验用到了等效替代法，其中“等效性”体现在 AF1、F2与 F 满足平行四边形定则 B两次拉动小圆环过程中，使小圆环都处于 O点 C两次拉动小圆环过程中，使弹簧测力计的示数相同 D两次拉动小圆环过程中，使橡皮条伸长的长度相等 请阅读下述文字，完成第 9 题第 11 题。如图 4 所示，蹦极是一项非常刺激的户外运动。为了研究蹦极运动做以下简化：将游客视为质量 m=60 kg 的质点，他的运动沿竖直方向，且初速度为 0。弹性绳的原长 L0=10 m，其形变量与所受拉力成正比，比例系数 k=10

7、0 N/m，弹性绳始终在弹性限度内。游客下落 1.8L0时到达最低点，此过程中不计空气阻力和弹性绳质量，重力加速度 g 取 10 m/s2。9游客从离开平台到最低点的过程中，速度大小 A一直增大 B先减小后增大 C先增大后减小 D增大到某一值后不变 10游客从离开平台到最低点的过程中 A一直失重 B先超重后失重 C一直超重 D先失重后超重 11当游客速度达到最大时，距起跳平台的高度为 A10 m B12 m C16 m D18 m 请阅读下述文字，完成第 12 题第 13 题。图 4 图 3 O F A A O F1 F2 A 第3页/共8页 如图 5 所示，用网兜把足球挂在竖直墙壁的 A 点

8、，足球与墙壁的接触点为 B。已知足球受到的重力为 G，悬绳与墙壁间的夹角为。悬绳对足球的拉力用 F1表示，墙壁对足球的支持力用 F2表示。不计网兜与墙壁间的摩擦力和悬绳及网兜的重力。12当足球静止时，下列关系式正确的是 A1sinFG=B1cosFG=C2tanGF=D2tanFG=13现将悬绳逐渐变短，使足球缓慢上升。在此过程中，下列说法正确的是 AF1与 F2的合力保持不变 BF2与 G的合力保持不变 CF1与 F2的合力逐渐增大 DF2与 G的合力逐渐减小 请阅读下述文字，完成第 14 题第 16 题。文字叙述、数学公式和函数图像是表述物理规律或过程的三种基本方法,而函数图像具有形象、直

9、观等特点，表述动态变化过程更加清晰、简洁。14甲、乙两物体从 0 时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，其位移 x 与时间 t 变化关系的图像如图 6 所示。在 0t1时间内，A甲的速度总比乙的大 B甲经过的路程比乙的小 C甲、乙的平均速度相同 D甲的平均速度比乙的小 15某大楼中有一部直通高层的客运电梯，电梯运行时的速度 v随时间t变化关系的图像如图 7 所示。下列说法正确的是 A04 s 与 1216 s 电梯的加速度和速度方向均相同 B04 s 与 1216 s 电梯的加速度和速度方向均相反 C016 s 内，电梯运行的平均速度为 2 m/s D016 s 内，电梯运行的平均速度为 3

10、 m/s 16某测试汽车在平直的路面上由静止开始启动，在一段时间内其加速度 a 随时间 t 变化关系的图像如图 8所示。整个过程汽车所受阻力大小恒定。下列说法正确的是 A0t1时间内，汽车做匀加速直线运动 Bt1时刻，汽车的速度大小为1 12a t Ct1t2时间内，汽车所受牵引力逐渐减小 Dt2t3时间内，汽车所受牵引力与阻力大小相等 请阅读下述文字，完成第 17 题第 20 题。牛顿运动定律包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律，由牛顿在 1687 年于自然哲学的数学原理一书中总结提出。牛顿运动定律在力学乃至整个物理学中占有重要的地位，它是经典力学的基础。17理想实验有时能更深刻地反

11、映自然规律。伽利略设计了如图 9 所示的理想实验，步骤如下：图 6 O t x x1 t1 甲 乙 O t1 t2 图 8 t a t3 a1 a2 图 7 16 12 8 4 0 t/s v/(ms-1)4 图 5 B A 第4页/共8页 减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍要达到原来的高度，将运动更长的距离；两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面持续运动。在上述步骤中，有的属于可靠的事实，有的属于理想化的推论。下列有关事实和推论的分类和排序均正确的是 A（事

12、实），（推论）B（事实），（推论）C（事实），（推论）D（事实），（推论）18下列说法不正确不正确的是 A力是使物体产生加速度的原因，所以先有作用力，然后才有加速度 B要使物体获得较大的加速度，除了增大作用力外，还要使物体的质量尽可能小 C加速度的方向与物体所受合外力的方向相同，也与物体速度变化的方向相同 D物体同时受到几个力的作用，则物体的加速度等于各个力单独作用时产生的加速度的矢量和 19下列说法正确的是 A人走路时，只有地对脚的作用力大于脚蹬地的作用力，人才能前进 B以卵击石，石头无恙而鸡蛋碎了，说明石头对鸡蛋的作用力更大 C甲、乙两人拔河，甲获胜，说明甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力 D运

13、动员从地面上竖直跳起，说明地面对运动员的支持力大于运动员自身重力 20生活中常会出现这样的情景：在匀速行驶的火车上，较光滑桌面上的苹果保持静止；但当火车加速时，桌面上的苹果却动起来了，如图 10 所示。此时苹果在水平方向的合外力为零，为什么苹果获得加速度动起来了呢？这与牛顿运动定律似乎矛盾了。原来，牛顿运动定律是否成立，与参考系的选择有关。牛顿运动定律成立的参考系称为惯性系，牛顿运动定律不成立的参考系则称为非惯性系。在研究地面物体的运动时，一般将地面视为惯性系，相对地面做匀速直线运动的其他参考系也可视为惯性系。若选车厢为参考系，当火车匀速行驶时，车厢是惯性系，所以苹果保持静止；当火车加速时，车

14、厢则是非惯性系，此时牛顿运动定律不成立。其实，在非惯性系中，需要引入“惯性力”来修正牛顿运动定律：有一个力 F作用于苹果，其方向与火车相对地面的加速度 a 的方向相反，其大小等于苹果质量 m 与加速度 a 的乘积，即Fma=。修正后的牛顿运动定律既适用于惯性系，也适用于非惯性系。下列说法中不正确不正确的是 A修正前的牛顿运动定律只适用于惯性系 B在车厢中的观察者看来，苹果运动的方向与车厢的加速度方向相同 C只有在非惯性系中才能观测到“惯性力”D“惯性力”不是物体实际受到的力，“惯性力”不存在反作用力 第二部分（非选择题 共 40 分）二、填空题。本题共 3小题，每小题 4 分，共 12 分。2

15、1某同学探究弹簧弹力与弹簧长度的关系。他正确地完成实验，并将实验数据在坐标系中描点、作图，得到弹力大小 F与弹簧长度 l的关系图像如图 11所示。由图像可知，该弹簧的原长为_ cm；劲度系数为_ N/m。22某同学用如图 12所示的装置做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验。改变小车质量时，_（选填“需要”或“不需要”）重新平衡摩擦力；当小车的质量_（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以近似认为细线对小车的拉力大小等于槽码的重力。图 9 图 10 第5页/共8页 23在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，打点计时器所接交流电源的频率为 50 Hz。图 13 是打出纸带的一部

16、分，以计数点 A 为位移测量起点和计时起点，则打下计数点 B 时小车的速度大小为 _ m/s；小车的加速度大小为 _ m/s2。三、计算论证题。本题共 4 小题，共 28 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。24（6 分）在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图 14 所示。一根轻质金属丝，悬挂着一个小球，无风时，金属丝竖直下垂；当有风沿水平方向吹来时，金属丝偏离竖直方向一定角度。风力越大，偏角越大。通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力大小。已知小球质量为 m，重力加速度为 g。（1）推导风对小球作用力 F 的大小与

17、偏角 之间关系式；（2）有同学说：“若角度变为 2，则风力也为原来的 2 倍”，你认为这个说法是否正确？简要说明理由。25（6 分）如图15所示，某同学用斜向上的力F拉着一只重G=66 N的箱子在水平地面上匀速前进，地面与箱子间的动摩擦因数 =0.5，绳子与水平面的夹角 =37。已知 sin37 =0.6，cos37 =0.8，重力加速度 g 取 10 m/s2。（1）求拉力 F 的大小。（2）如果该同学改用斜向下的力推箱子做匀速运动，她是更省力了还是费力了？简要说明理由。26（8 分）在一栋房子的屋檐边缘，每隔一定时间有一水滴落下。若某一水滴用时 t=1.2 s 落到地面时，恰好有另一水滴离

18、开屋檐开始下落，并且空中还有两滴水滴正在下落。不计空气阻力，重力加速度 g 取10 m/s2。（1）求此屋檐离地面的高度 H。（2）正在下落的两滴水滴 A 和 B（A 在 B 的下面），以 A 水滴为参照物，B 水滴做什么运动？简要F/N 10 0 l/cm 10 5 图 11 5 15 0 2 3 4 1cm 5 6 7 8 9 10 A C B D 11 图 13 图 14 风 图 15 F 槽码 纸带 图 12 小车 打点计时器 长木板 第6页/共8页 说明理由。27（8 分）从高空下落的物体所受空气阻力随下落速度的增大而增大，经过一段时间后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度。

19、已知体积很小的雨滴（可视为球体）从云层中下落所受的空气阻力 f大小与速度 v 和半径 r 成正比，即 f=kvr，k 是比例系数。对于常温下的空气，比例系数43.4 10k=N s/m2。已知水的密度 =1.0 103 kg/m3，球体体积343Vr=，取 3，重力加速度 g取 10 m/s2。不考虑雨滴下落过程中质量的变化，不计空气浮力。（1）雨滴在匀速运动之前，加速度和速度如何变化？（2）求半径 r=0.1 mm 的雨滴在无风时的终极速度 vm（计算结果保留两位有效数字）；（3）若雨滴半径减小一半，终极速度如何变化？简要说明理由。第7页/共8页 参考答案 第一部分 一、单项选择题。本题共

20、20 题，每题 3 分，共 60 分。题号题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案答案 A D A B A C B B C D 题号题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案答案 C D A C D B C A D B 第二部分 二、填空题。本题共 3 题，每题 4 分，共 12 分。215 （2 分）100 （2 分）22不需要 （2 分）远大于 （2 分）230.4 （2 分）5 （2 分）三、计算论证题。本题共 4 题，共 28 分。24（6 分）（1）tanFmg=（3 分）（2）不正确。（1 分）增大原来的 2 倍，tan 增大不是原来的 2

21、倍，故 F 不是原来的 2 倍。（2 分）25（6 分）（1）水平方向有 cosFf=（1 分）竖直方向有 NsinFFG+=（1 分）滑动摩擦力 NfF=（1 分）解得 F=30 N （1 分）（2）费力了。（1 分）用斜向下的力推箱子会导致摩擦力增大。（1 分）26（8 分）（1）根据自由落体运动规律 212Hgt=（2 分）解得 H=7.2 m （2 分）（2）以速度大小 gt 向上做匀速直线运动。（2 分）取向下为正方向，Bgt=v，A)(g tt=+v，以 A为参照物，BAg t=vv，B 水滴以速度g t 做匀速直线运动。（2 分）27（8 分）（1）雨滴在匀速运动之前，加速度减小，速度增大。（2 分）（2）雨滴达到终极速度时，受力平衡。mmgkr=v （2 分）第8页/共8页 而 343mr=（1 分）解得 241.2m/s3mr gk=v （1 分）（3）终极速度将减小。（1 分）因为2mrv，雨滴半径减小一半，终极速度将减小到原来的14。（1 分）