精品解析：北京市大兴区2022-2023学年高一上学期期末物理试题（解析版）

这是一份精品解析：北京市大兴区2022-2023学年高一上学期期末物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。

学校__________姓名___________班级___________考号___________
本试卷共6页，满分100分，考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡收回。
第一部分
本部分共16题，每题3分，共48分。
一、单项选择题：本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
请阅读下述文字，完成下列小题。
如图所示，一辆汽车在平直公路上运动，从某时刻开始计时，汽车在第1s、第2s、第3s内前进的距离分别是5.0m、7.0m、9.0m
1. 下列物理量中，用来描述汽车位置变化快慢是（ ）
A. 位移B. 速度C. 时间D. 加速度
2. 汽车在前2s内的平均速度大小为（ ）
A. 5.0m/sB. 7.0m/sC. 6.0m/sD. 12.0m/s
3. 某同学根据题目所提供的信息，猜想汽车在这3s内做匀加速直线运动。如果他的猜想是正确的，可进一步推断汽车所受的合力（ ）
A. 越来越大B. 越来越小C. 保持不变D. 先变大后变小
【答案】1. B 2. C 3. C
【解析】
【1题详解】
速度是用来描述汽车位置变化快慢的物理量，故B正确，ACD错误。
故选B。
【2题详解】
汽车在前2s内的平均速度大小为
故C正确，ABD错误。
故选C。
【3题详解】
根据题意有
相邻相等时间位移差为定值，可判断汽车的加速度不变，根据牛顿第二定律可知，汽车所受的合力保持不变。故C正确，ABD错误。
故选C。
4. 一本书静止放置在水平桌面上，以下说法中正确的是（ ）
A. 书和桌面相互挤压，桌面和书都发生了形变
B. 桌面对书的作用力是弹力，书对桌面的作用力是重力
C. 书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力
D. 书所受重力和桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力
【答案】A
【解析】
【详解】A．书静止放在水平桌面上时，互相挤压，书和桌面都发生了微小的形变，A正确；
B．桌面对书的作用力是支持力，属于弹力，书对桌面的作用力是压力，也属于弹力，B错误；
C．书对桌面的压力作用在桌面上，桌面对书的支持力作用在书上，大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上，是一对相互作用力，C错误；
D．书只受到重力和桌面对它的支持力，并处于静止状态，则这两个力必是一对平衡力，D错误。
故选A。
5. 某同学站在体重计上，通过做下蹲、起立的动作来探究超重和失重现象．下列说法正确的是（ ）
A. 下蹲过程中人始终处于超重状态
B. 起立过程中人始终处于超重状态
C. 下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
D. 起立过程中人先处于超重状态后处于失重状态
【答案】D
【解析】
【详解】AC．下蹲过程中，人的重心是先加速下降后减速下降，故人的加速度先向下，后向上，根据牛顿第二定律可知，人先处于失重后处于超重状态，AC错误；
BD．起立过程中，人的重心是先加速上升，后减速上升，故人的加速度先向上，后向下，故该过程中，先是超重状态后是失重状态，B错误，D正确。
故选D。
6. 如图所示，质量为m的物块在倾角为的斜面上加速下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为。下列说法正确的是（ ）
A. 斜面对物块的支持力大小为B. 斜面对物块的摩擦力大小为
C. 斜面对物块作用力的合力大小为D. 物块所受的合力大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A．对物块受力分析可知，沿垂直斜面方向根据平衡条件，可得支持力为
故A错误；
B．斜面对物块的摩擦力大小为
故B正确；
CD．因物块沿斜面加速下滑，根据牛顿第二定律得
可知
则斜面对物块的作用力为
故CD错误。
故选B。
请阅读下述文字，完成下列小题。
如图所示，一轻弹簧的左端固定在墙壁上，右端连接一个小球，小球放置在光滑水平地面上。弹簧处于原长时，小球在位置。将小球拉至位置A（弹簧处于弹性限度内），然后由静止释放。释放后，小球从A第一次运动到的过程中
7. .弹簧的弹力（ ）
A. 逐渐减小B. 逐渐增大C. 保持不变D. 先增大后减小
8. .小球的加速度（ ）
A. 逐渐减小B. 逐渐增大C. 保持不变D. 先增大后减小
9. .下图的各示意图中正确反映小球速度随时间变化关系的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】7. A 8. A 9. C
【解析】
【7题详解】
小球从A第一次运动到O的过程中，弹簧的伸长量逐渐减小，由胡克定律，故弹簧的弹力逐渐减小。
故A正确。
【8题详解】
将小球拉至位置A（弹簧处于弹性限度内），然后由静止释放。释放后小球在向左的弹力作用下做加速运动，根据牛顿第二定律可知
由于弹簧的弹力逐渐减小，小球的加速度也逐渐减小。
故选A。
【9题详解】
将小球拉至位置A（弹簧处于弹性限度内），然后由静止释放。释放后小球在向左的弹力作用下做加速运动，根据牛顿第二定律可知
随着弹簧形变量的减小，则加速度减小，速度增加，即小球做加速度减小的变加速运动。v-t图像的斜率越来越小。
故选C。
10. 在桌球比赛中，某球以1.7m/s的速度垂直撞击边框后，以1.3m/s的速度反向弹回，球与边框接触的时间为0.1s，则该撞击过程中球的加速度为（ ）
A. 4.0m/s2，方向与初速度方向相同B. 4.0m/s2，方向与末速度方向相同
C. 30m/s2，方向与初速度方向相同D. 30m/s2，方向与末速度方向相同
【答案】D
【解析】
【详解】规定初速度的方向为正方向，根据加速度定义式得
“—”表方向与末速度方向相同，大小为30m/s2。
故选D。
11. 伽利略曾设计过一个斜面实验：让小球沿一个斜面从静止开始向下运动，小球将“冲”上另一个斜面；减小第二个斜面的倾角，重复实验，直至斜面最终变为水平。如图是现代所做的伽利略斜面实验的频闪照片（组合图）。几次实验中小球都从同一位置释放，且频闪照相的频闪频率相同，有关小球在斜面a、b上的运动说法正确的是（ ）
A. 小球在斜面a、b上运动越来越慢，主要是摩擦作用的影响
B. 小球在斜面a上运动的距离较短，因此小球在斜面a上运动的平均速度较小
C. 小球在斜面b上的影像个数较多，表示小球在斜面b上运动的时间较长
D. 频闪照片中相邻的两个影像间的距离越大，表示这两个影像间的运动时间越长
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球在斜面a、b上运动越来越慢，主要是重力的作用，小球的摩擦较小作用不大，所以A错误；
B．小球在斜面上运动可以看成匀减直线运动，但初速度相同，末速度也一样都为0，由平均速度公式可知两斜面上的平均速度相同，所以B错误；
C．小球在斜面b上的影像个数较多，因为频闪照相的频闪频率相同，所以小球在斜面b上运动的时间较长，则C正确；
D．频闪照片中相邻的两个影像间的距离越大，表示这两个影像间的表示速度越大，所以D错误；
故选C。
12. 某航拍仪从地面由静止启动，在升力作用下匀加速竖直向上起飞。当上升到一定高度时，航拍仪失去动力。假设航拍仪在运动过程中沿竖直方向运动且机身保持姿态不变，其图像如图所示。由此可以判断（ ）
A. 时，航拍仪离地面最远B. 时，航拍仪回到地面
C. 航拍仪在运动过程中上升的最大高度为D. 航拍仪在上升过程中加速度最大值为
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由图可知前4s内，航拍仪是在升力作用下匀加速竖直向上起飞的过程，最后0.5s内是失去动力继续上升的过程，所以在时，航拍仪离地面最远，故AB错误；
C．根据速度图像图线所围面积表示位移可求得航拍仪在运动过程中上升的最大高度为
故C错误；
D．航拍仪在上升过程中前4s的加速度为
最后0.5s内的加速度为
故加速度最大值为，故D正确。
故选D。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。每小题全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
13. 如图所示，用同样大小的力、提一桶水沿水平路面做匀速直线运动。已知两个力、在同一竖直平面内。下列说法中正确的是（ ）
①两个力的夹角大一些省力；
②两个力的夹角小一些省力；
③两个力的夹角变大，、的合力也变大；
④两个力的夹角变大，、的合力保持不变
A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】设两个同学的手臂对水桶的拉力大小为F，设两个同学的手臂均与竖直方向成角，根据对称性可知，两同学对水桶的作用力大小相等，则根据平衡条件可得
解得
可知，当两个力的夹角变大时，每人对水桶的作用力变大，故两个力的夹角小一些省力；两个力的合力等于水桶的重力，保持不变，故①③错误，②④正确。
故选D。
14. 下雨天有雨水从屋檐滴下，屋檐到地面的距离为5.0m。已知重力加速度，则（ ）
A. 雨滴到达地面所需的时间约0.1sB. 雨滴到达地面所需的时间约1s
C. 雨滴到达地面时的速度约10m/sD. 雨滴到达地面时的速度约5m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．雨滴做自由落体运动，根据自由落体运动位移时间关系式可得
故A错，B正确；
CD．雨滴做自由落体运动，根据自由落体运动速度位移关系式可得
故C正确，D错误。
故选BC。
15. 某同学将一支圆珠笔绑在一根细绳的下端，细绳的上端用胶布固定在地铁的竖直扶手上。地铁沿平直轨道运动，在某段时间内，细绳和笔相对车厢静止，该同学用手机拍摄的一张照片如图所示，照片的拍摄方向跟地铁前进方向垂直。由此判断该地铁在此段时间内，可能（ ）
A. 向左加速驶出地铁站B. 向左减速驶入地铁站
C. 向右加速驶出地铁站D. 向右减速驶入地铁站
【答案】AD
【解析】
【详解】当圆珠笔与地铁相对静止时，圆珠笔的加速度与地铁的加速度相同，照片中圆珠笔向右偏，说明圆珠笔受到的合力方向向左，其加速度方向向左，故地铁的加速度方向向左，地铁向左做加速运动，或者地铁向右减速运动。
故选AD
16. 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20cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm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。下列说法正确的是（ ）
A. 30cm刻度对应的加速度为B. 40cm刻度对应的加速度为
C. 50cm刻度对应的加速度为D. 各刻度对应加速度的值是均匀的
【答案】AD
【解析】
【详解】由题知，不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处，则弹簧的原长l0=0.2m；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处，则根据受力平衡有
mg=k（l-l0）
可计算出
k=
A．取竖直向上为正方向，在30cm刻度时，有
F弹-mg=ma
解得
a=-0.5g
A正确；
B．在40cm刻度时，有
mg=F弹
则40cm刻度对应的加速度为0，B错误；
C．在50cm刻度时，有
F弹-mg=ma
解得
a=0.5g
C错误；
D．设刻度对应值为x，结合分析可知
x=
解得
a=（x>0.2m）
a=（x<0.2m）
根据以上分析，加速度a与刻度对应值为x成线性关系，则各刻度对应加速度的值是均匀的，D正确。
故选AD。
第二部分
本部分共7题，共52分。
17. 图是《探究力的平行四边形定则》实验的示意图．下列说法正确的是
A. 固定有白纸的木板必须竖直放置
B. 弹簧测力计必须与木板平面平行
C. 用两弹簧测力计拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数必须相同
D. 用两弹簧测力计拉橡皮条时，应使两个拉力方向垂直
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：在探究力的平行四边形定则的实验中，固定有白纸的木板也可以水平放置，选项A错误；弹簧测力计必须与木板平面平行，选项B正确；用两弹簧测力计拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数可以不相同，故选项C错误； 用两弹簧测力计拉橡皮条时，两个拉力的方向不一定要垂直，故选项D也错误．
考点：探究力平行四边形定则的实验．
18. 某同学利用图甲所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 木板一定始终做匀速运动
B. 物块与木板之间的滑动摩擦力大小约为2.0N
C. 在1.0~1.2 s时间内，物块与木板之间相对静止
D. 在2.4~3.0 s时间内，物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力
【答案】BC
【解析】
【详解】AC．由图乙可知，在1.0~1.2s时间内，摩擦力随外力变化而变化，则摩擦力为静摩擦力，此段时间内物块与木板是静止的，故A错误C正确；
BD．由图乙可知，在之后，木块的摩擦力保持不变，则为滑动摩擦力，约为2.0N，故D错误B正确。
故选BC。
19. 图为“探究加速度与物体受力、物体质量关系”的实验装置图。
（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、砂和砂桶、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）本实验采用的科学方法是____________
A.理想实验法 B.控制变量法 C.类比法
（3）实验中，需要平衡摩擦力和其它阻力，正确操作方法是__________（选填选项前的字母）。
A.改变小车的质量 B.把长木板右端垫高
在不挂重物且___________（选填选项前的字母）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.计时器打点 B.计时器不打点
（4）某同学在研究“外力一定时，加速度与质量的关系”时，保持砂和砂桶的质量不变，改变小车质量，得到小车加速度与质量的7组实验数据，如下表所示。在图所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，请将余下的一组数据描在坐标纸上，并作出图像___________。
（5）在研究“加速度与力的关系”时，认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。实验中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的总质量比小车质量小得多。请分析说明这个要求的理由___________。
【答案】 ①. BC##CB ②. B ③. B ④. A ⑤. ⑥. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]本实验中，除了电火花打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶、天平（附砝码）以外，还需要刻度尺和交流电源。
故选BC。
（2）[2]本实验采用的科学方法是控制变量法。
故选B。
（3）[3]实验中，需要平衡摩擦力和其它阻力，正确操作方法是：小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。
故选B。
[4]由上述分析可知，在不挂重物且打点计时器打点的情况下，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。
故选A。
（4）[5]图像如图所示
（5）[6]设绳子拉力为T，小车运动的加速度为a，小车质量为M，桶和砂的总质量为m。实验中平衡了摩擦力后，小车所受的合外力为绳子拉力T，对小车应用牛顿第二定律可得
对桶和砂应用牛顿第二定律可得
联立可得
可见，当桶和砂的总质量比小车质量小得多时，绳子拉力近似等于沙和桶的总重力，即桶和砂所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的合力。
20. 如图所示，用F=8.0N的水平拉力，使质量m=4.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动，求：
（1）物体运动的加速度大小a；
（2）物体在3.0s末的速度大小；
（3）物体在前3.0s内的位移大小x。
【答案】（1）2.0m/s2；（2）6.0m/s；（3）9.0m
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律可得
（2）根据速度时间关系可得
（3）根据位移时间关系可得
21. 在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小。仪器中有一根轻质金属丝悬挂着一个金属球，无风时金属球自由下垂，当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度并保持恒定，如图所示。已知小球质量，当地的重力加速度。
（1）证明无风时小球对金属丝的拉力大小等于小球所受重力的大小；
（2）要想计算出风力的大小，还需要测量出哪个物理量？请推导出计算的表达式。
【答案】（1）见解析；（2）见解析，
【解析】
【详解】（1）无风时金属球自由下垂，金属丝沿竖直方向，小球受竖直向下的重力G和金属丝向上的拉力FT作用，由二力平衡
再由牛顿第三定律，小球对金属丝的拉力大小等于金属丝对小球的拉力，即
所以无风时小球对金属丝的拉力大小等于小球所受重力的大小；
（2）有风时，小球的受力分析如图，设金属丝偏离竖直方向的夹角为θ，易得
故要想计算出风力的大小，还需要测量出金属丝与竖直方向的夹角θ的大小（其他能计算出的物理量亦可，比如同时测量出金属丝的长度l，小球的直径d，小球距离悬点的高度h或小球距离竖直方向的距离x，等）
22. 如图所示，斜面长，倾角，段为与斜面平滑连接的水平地面。一个质量的小物块从斜面顶端A处由静止开始滑下。小物块与斜面、地面间的动摩擦因数均为。不计空气阻力，，，。求：
（1）小物块在斜面上运动时的加速度大小；
（2）小物块滑到斜面底端点时的速度大小；
（3）求小物块在水平地面上滑行的最远距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）小物块在斜面上运动时受重力、支持力、滑动摩擦力，根据牛顿第二定律得

解得

（2）小物块滑到斜面底端点时，有

解得

（3）小物块在水平地面上滑行时，地面给的滑动摩擦力是物块的合力，则

解得
（方向水平向左）
物块在水平面上有

解得
23. 如图所示，一截面为正方形的塑料管道固定在水平桌面上，管道内充满液体，其右端面上有一截面积为S的小喷口，喷口离地的高度为（远远大于喷口的直径）。管道中有一与截面平行的活塞，活塞沿管道向右匀速推动液体使液体从喷口水平射出，液体落地点离喷口的水平距离为。若液体的密度为，重力加速度为。液体在空中不散开，不计空气阻力，液体不可压缩且没有黏滞性。
（1）液体从喷水口水平射出后轨迹为曲线，其运动较为复杂。在研究复杂运动时，我们通常采用将一个复杂运动分解为几个简单运动的物理思想。请你根据运动与力的关系简述液体离开喷水口到落地过程的运动可以分解为哪两个简单的运动，为什么可以这样分解？
（2）求液体从小喷口水平射出速度的大小；
（3）求喷射过程稳定后，空中液体的质量。
【答案】（1）见解析；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据运动与力的关系，我们可以将液体离开喷水口到落地过程的运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
因为在离开喷水口后，液体受到的唯一力就是重力，且这个力的作用方向是竖直向下的。因此，在竖直方向上，液体的运动就是自由落体运动。而在水平方向上，液体初始时受到的力为零，且在整个运动过程中没有其它力的作用，因此水平方向上液体的运动就是匀速直线运动。由于竖直方向和水平方向的运动是独立的，因此可以将液体的运动分解为这两个简单的运动
（2）因为液体做平抛运动，水平方向上
竖直方向上
解得
（3）由于喷出的时间为
t=
故空中液体的质量
次数
1
2
3
4
5
6
7
0.62
0.56
0.48
0.40
0.32
0.24
0.15
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00