北京市第二十七中学2023-2024学年高一上学期期中考试物理试题 含解析

北京市第27中学2023-2024学年第一学期期中调研高一物理本试卷共8页，100分，考试用长90分钟。考生务必将答案作答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，请将答题纸交回。第一部分一、单项选择题（共15小题，每小题3分，共45分）1.下列物理量属于标量的是（）A.速度 B.加速度 C.位移 D.路程【答案】D【解析】【分析】【详解】速度、加速度和位移都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而路程只有大小无方向，是标量。故选D2.同一个物体，由于所要研究的问题不同，有时可以看成质点，有时不能看成质点。下面选项中正确的是（）A.研究地球的公转周期时，可以把地球看作质点B.研究乒乓球的旋转快慢时，可以把乒乓球看作质点C.研究百米跑运动员的起跑动作时，可以把运动员看作质点D.研究足球比赛中香蕉球的运动原因时，可以把足球看作质点【答案】A【解析】【详解】A．研究地球绕太阳公转周期时，地球的大小相对于运动的轨道可以忽略不计，可以将地球看作质点，A正确；B．研究乒乓球旋转时，不可以把乒乓球看作质点，否则没有转动，B错误；C．研究百米跑运动员的起跑动作时，不可以把运动员看作质点，否则没有动作，C错误；D．研究足球比赛中香蕉球的运动原因时，不可以把足球看作质点，否则没有足球的转动导致的香蕉球，D错误。故选A。3.小芳从O点出发，运动了2min。第1min末，她位于O点正东50m的甲处；第2min末，她位于O点正北100m的乙处。则下图中能正确表示小芳在第2min内位移的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】第2min内指的是1min~2min，由题知第1min末小芳在甲处、第2min末小芳在乙处，则小芳在第2min内位移由甲指向乙。故选C。4.下列表述中，所指的速度为平均速度的是（）A.小球在第3s末的速度为6m/sB.子弹射出枪口时的速度为800m/sC.某段高速公路限速为90km/hD.一辆公共汽车从甲站行驶到乙站，全过程的速度为40km/h【答案】D【解析】【详解】A．小球在第3s末的速度为6m/s，是瞬时速度，A错误；B．子弹射出枪口时的速度为800m/s，是瞬时速度，B错误；C．某段高速公路限速为90km/h，是瞬时速度，C错误；D．一辆公共汽车从甲站行驶到乙站，全过程的速度为40km/h，是平均速度，D正确。故选D。5.互成角度的两个共点力，有关它们的合力与分力关系的下列说法中，正确的是（）A.合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力B.合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力C.合力的大小随分力夹角的增大而增大D.合力的大小一定大于任意一个分力【答案】B【解析】【详解】AB．当两个分力的方向相同时，合力大于大的分力；当两个分力大小相等、方向相反时，合力为零，合力的大小小于小的分力，故A错误，B正确；C．由公式因，可知随夹角的增大而减小，故C错误；D．由力的合成三角形定则知，两个力及它们的合力构成一个矢量三角形，合力不一定大于任何一个分力，故D错误。故选B。6.如图所示，一顾客乘扶梯上楼，随电梯一起加速运动。在这一过程中，关于顾客的受力分析正确的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】而当扶梯加速上升时，在竖直方向，人受重力、支持力；接触面水平，摩擦力沿水平方向，将加速度分解可知，物体应有水平向右的加速度，所以在水平方向，扶梯应对人有平行于接触面向前的摩擦力。故选C。7.如图所示，将劲度系数为k的弹簧上端固定在铁架台的横梁上。弹簧下端不挂物体时，测得弹簧的长度为x0,将钩码挂在弹簧下端，待钩码静止时测得弹簧的长度为x1,则钩码的重力大小为（）A.kx0 B.kx1 C.k(x1+x0) D.k(x1-x0)【答案】D【解析】【详解】根据胡克定律有根据平衡条件可知弹簧的弹力等于钩码重力，故D正确，ABC错误。故选D。8.如图所示，人站在船上撑竿使船离岸，在此过程中A.竿对岸的作用力大于岸对竿的作用力B.人与船之间存在着相互作用的摩擦力C.岸对竿的作用力使船的运动状态发生改变D.人受到的重力和竿对人的作用力是一对平衡力【答案】B【解析】【详解】A.竿对岸的作用力与岸对竿的作用力是一对作用与反作用力，则大小相等，选项A错误；B.人与船之间有相对运动的趋势，可知人与船之间存在着相互作用的摩擦力，选项B正确；C.竿对船的作用力使船的运动状态发生改变，选项C错误；D.人受到的重力与船对人的作用力以及竿对人的作用力，三力平衡，选项D错误；故选B.9.如图所示，一条不可伸长的轻绳一端固定于悬点O，另一端连接着一个质量为m的小球。在水平力F的作用下，小球处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角为，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.绳的拉力大小为 B.绳的拉力大小为C.水平力F大小为 D.水平力F大小为【答案】C【解析】【详解】以小球为研究对象进行受力分析，如图所示AB．根据平衡条件可得，绳的拉力大小为AB错误；CD．水平力F大小为C正确，D错误。故选C。10.小芳同学想要悬挂一个镜框，以下四种方法中每根绳子所受拉力最小的是（）A. B.C D.【答案】B【解析】【详解】镜框受重力和两根绳子的拉力处于平衡，合力等于0。可知两根绳子拉力的合力等于重力，绳子的夹角越小，绳子拉力越小，故选B。11.如图所示，一汽车装备了具有“全力自动刹车”功能城市安全系统，系统以的频率监视前方的交通状况。当车速且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，使汽车避免与障碍物相撞。在上述条件下，若该车在不同路况下的“全力自动刹车”的加速度取之间的某一值，则该车应设计的最小安全距离最接近（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】由题意知，车速v≤10m/s，最后末速度减为0，由推导公式v2=2ax可得故选B。12.小球的初速度是，经过一段时间后速度变为，用表示时间内速度的变化量，为了在图中表示加速度a，我们以初速度的箭头端为起点，以后来的速度的箭头端为终点，作出一个新的箭头，表示速度的变化量。则下图中可能存在的情况是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】速度是矢量，速度的变化量为用从矢量的箭头末端到矢量的箭头的末端的有向线段表示，而加速度的方向应和速度变化量的方向相同，故选A。13.在同一道路上行驶的甲、乙两小车的位移—时间图像如图所示，下列说法中正确的是（）A.在0~10s内，甲、乙均一直向正方向运动B.在0~10s内，甲、乙曾经相遇过C.在0~10s内，甲、乙两车的路程不同、但位移相同D.在0~10s内，甲车先加速后减速，乙车一直加速【答案】B【解析】【详解】A．由图可知，在0~10s内，甲先向正反向运动，后向负方向运动，乙一直向正方向运动，故A错误；B．图像的交点表示相遇，在0~10s内，甲、乙曾经相遇过，故B正确；C．在0~10s内，甲、乙两车的路程不同，位移也不同，甲与乙的位移方向相反，故C错误；D．图像的斜率表示速度，由图知，甲先左减速后反向加速，乙左匀速运动，故D错误。故选B。14.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。15.伽利略猜想落体的速度应该是均匀变化的。为验证自己的猜想，他做了“斜面实验”，如图所示。发现铜球在斜面上运动的位移与时间的平方成正比。改变球的质量或增大斜面倾角，上述结论依然成立。结合以上信息，判断下列说法正确的是（）A.由“斜面实验”的结论可知，铜球运动的速度随时间均匀增大B.由“斜面实验”的结论可知，铜球运动的速度随位移均匀增大C.由“斜面实验”的结论可直接得到落体运动的位移与时间的平方成正比D.由“斜面实验”的结论可直接得到落体运动的速度随时间均匀增大【答案】A【解析】【详解】研究铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，倾角最大的情况就是90°时，这时铜球做自由落体运动，由此得出的结论是在斜面倾角一定时，铜球运动的速度随时间均匀增大，即自由落体运动是一种匀变速直线运动，但不能直接得出落体运动的位移与时间的平方成正比、落体运动的速度随时间均匀增大，故A正确，BCD错误。故选A第二部分二、实验探究题（共3小题，满分18分）16.在一个两端封闭的玻璃管内，有质量不等的铁片和羽毛。玻璃管的一端有一个开关。实验一：打开开关，使玻璃管内部与外界相通，将玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时由静止开始下落。实验二：把玻璃管内部抽成真空，关闭开关，再次将玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时由静止开始下落。两次实验中，某时刻铁片和羽毛的下落情况如图中的甲、乙所示，其中管内抽成真空的是图______（选填“甲”或“乙”）。对比两次实验现象，可以得出的结论是：如果没有空气阻力，质量不等的物体下落快慢______（选填“相同”或“不同”）。【答案】①.乙②.相同【解析】【详解】[1]乙图中铁片和羽毛下落的同样快，则其中管内抽成真空的是图乙。[2]对比两次实验现象，可以得出的结论是：如果没有空气阻力，质量不等的物体下落快慢相同。17.如图是小球自由下落时的频闪照片示意图，频闪仪每隔0.04s闪光一次。从较清晰的A点开始测量，图中数字是小球相对于A点落下的距离，单位cm。利用这幅照片测得：小球经过B点时速度的大小为_______m/s，自由落体加速度g的大小为________。（结果保留三位有效数字）【答案】①.1.54②.9.50【解析】【详解】[1]小球经过B点时速度为[2]根据可得自由落体加速度g的大小为18.如图为“验证力的平行四边形定则”的实验装置图。（1）请将下面实验的主要步骤补充完整：①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点。另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计；②沿着两个方向拉弹簧测力计。将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，并记录两个拉力的大小及方向；③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录__________。（2）用一个弹簧测力计的将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是__________。【答案】①.测力计拉力的大小及方向②.使这两次弹簧计的拉力作用效果相同【解析】【详解】（1）③[1]该实验中需要比较两个弹簧秤拉像皮筋时的合力和一个弹簧秤拉像皮筋时的拉力的大小和方向关系。因此在用一个弹簧测力计将像皮筋的活动端仍拉至O点时，需要记录拉力计的大小和方向。（2）[2]该实验采用了“等效替代”法。即用两个弹簧秤拉橡皮筋和用一个弹簧秤拉像皮筋的效果相同，即橡皮筋的形变大小和方向相同。19.某同学用如图1所示的实验装置，在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系。下表是他记录6次的实验数据。实验时弹力始终未超过弹性限度，弹簧很轻，自身质量可以不计。（g取）次数123456钩码质量m/g0306090120150钩码的重力G/N00.300.600.901201.50弹簧伸长量x/cm01.202.303.504.605.80（1）他以弹簧伸长量x为横坐标、弹力F为纵坐标在坐标纸上建立直角坐标系。根据上表中的数据，在如图2所示的坐标系中描点，他描绘出了第1、2、3、5、6次记录的点。请你根据第4次记录的数据在坐标系中描点，并作出图像________；（2）由此得到结论：________。（3）根据图像计算该弹簧的劲度系数________N/m。（结果保留三位有效数字）。（4）若实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图像如图3所示。则下列说法中正确的是________。A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D.弹力与弹簧长度成正比【答案】①.②.在弹性限度内，弹力F与弹簧伸长量x成正比③.④.B【解析】【详解】（1）[1]根据提供数据描点画出图象如下（2）[2]由此得到结论：在弹性限度内，弹力F与弹簧伸长量x成正比。（3）[3]根据可知，所画图线的斜率等于弹簧的劲度系数，因此根据图像可求得弹簧劲度系数为（4）[4]A．在图像中横轴截距表示弹簧的原长，故b的原长比a的长，故A错误；BC．在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k，故a的劲度系数比b的大，故B正确，C错误；D．图线能够说明弹力与弹簧长度成一次函数，图线不过原点，说明弹力与弹簧长度不是正比关系，故D错误。故选B。三、论述计算题（共5小题，共31分。解答时应画出必要的受力图，写出必要的文字说明和原始方程。有数值计算的题，答案中要明确写出数值和单位。）20.如图所示，冰壶在运动员推力作用下由静止开做匀加速直线运动，加速度大小为a1=1.0m/s2，t1=3.0s末撤掉推力，冰壶又沿直线匀减速前进了x=30m停止。求冰壶：（1）3.0s末的速度大小v；（2）前3.0s内运动的位移大小x1；（3）运动的总时间t。【答案】（1）3.0m/s；（2）4.5m；（3）23s【解析】【详解】（1）根据匀变速直线运动公式，有（2）同理，有（3）设匀减速运动时间为，根据平均速度与位移的关系式，可得运动的总时间21.质量为20kg的物体若由20N的水平力牵引它，刚好能在水平面上匀速前进，（认为物体与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，）求：（1）物体与地面的动摩擦因数为多大？（2）若由50N的水平力牵引物体，物体所受的摩擦力为多大？（3）若由10N的水平力牵引物体，物体所受的摩擦力为多大？【答案】（1）0.1；（2）20N；（3）10N【解析】【详解】（1）物体在水平面做匀速运动受力平衡，则解得（2）若由50N的水平力牵引物体，牵引力大于最大静摩擦，物体处于运动状态，物体所受的摩擦力为（3）若由10N的水平力牵引物体，牵引力小于最大静摩擦，物体处于静止状态，物体所受的摩擦力为22.