北京市市延庆区2022-2023高一上学期12月期末物理试题（答案）

延庆区2022—2023学年第一学期期末试卷
高一物理
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。
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（ ）
图1
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
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（ ）
图2
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（ ）
图3
A．无论怎样改变的大小，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。下列说法正确的是（ ）
图4
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（ ）
图5
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（ ）
图6
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（ ）
图7
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运行。初速度大小为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带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图8乙所示。已知，则（ ）
图8
A．时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D．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．1N 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（ ）
图9
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为0.4。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。以下说法正确的是（ ）
图10
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
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。
图11
（1）图乙中的______是力与合力的实际测量值；（选填F或）。
（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。
图12
（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，由图中数据可计算出小车的加速度大小为______。（计算结果保留两位有效数字）
图13
（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____________。
图14
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10N的水平恒力作用下开始运动。求：
图15
（1）物体加速度a的大小；
（2）物体在时速度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75kg，以1m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为37°，在5s的时间内滑下的路程为55m。（已知，，取）求：
图16
（1）滑雪者的加速度a的大小；
（2）滑雪者对雪面的压力的大小及滑雪者受到阻力的大小。
20．（8分）商场工作人员拉着质量的木箱沿水平地面运动。若用的水平力拉木箱，木箱恰好做匀速直线运动；现改用、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，，重力加速度g取，求：
图17
（1）木箱与地面之间的动摩擦因数；
（2）作用在木箱上时，木箱运动加速度a的大小；
（3）木箱在作用4.0s时速度的大小。
21．（8分）如图18所示，用两根细线、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，细线与竖直方向的夹角为，轻弹簧水平。重力加速度为g。（，）。求：
图18
（1）细线对小球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。
图19
（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。
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；
（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：，其中，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
22-23第一学期期末考试
高一物理参考答案
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、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，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 可得
（2）由 可得
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： 得：
（2）由正交分解列方程：
y方向： x方向：
得：
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
20．（8分）
（1）在作用下物体做匀速直线运动
（2）由受力分析可知，水平方向有
竖直有 解得
（3）木箱在作用4.0s时速度
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
解得
（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
解得
（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
解得
22．（10分）
（1）①设队友不摩擦冰面，冰壶滑行的加速度大小为，
根据牛顿第二定律得 由运动学公式得 解得
②设队友应该在冰壶滑出的距离后，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
设队友摩擦冰面后，冰壶滑行的加速度大小为，根据牛顿第二定律得
由运动学公式得 且有 联立解得
（2）根据和可得，冰壶加速度大小a与x的关系为
可画出图象，则可知图象中图线与x轴所围面积即速度平方的变化量的一半，则当时，；当时，，图象中的面积有
解得
注：非选择题用其他方法解答正确也得分。