2023北京昌平高一（上）期末物理（教师版）

这是一份2023北京昌平高一（上）期末物理（教师版），共19页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，计算论证题等内容，欢迎下载使用。
2023北京昌平高一（上）期末物    理本试卷共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。第一部分一、单项选择题。本题共20题，每题3分，共60分。在每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。京张高铁（如图）是2022年北京冬奥会的重要交通保障设施，于2019年12月30日8时30分开始运营，全程长约174km，最高设计速度350km/h，从北京北站到张家口站只需56分钟，开启了世界智能高铁的先河。1. 下列说法正确的是（　　）A. “174km”是指从北京北站到张家口站的位移B. “350 km/h”指平均速度C. “8时30分”是指时刻D. “56分钟”是指时刻2. 下列情形可将动车组视为质点的是（　　）A. 研究动车组从北京到张家口的时间B. 研究动车组通过八达岭长城隧道的时间C. 研究动车组进站的时间D. 研究动车组车头形状与空气阻力的关系3. 将动车组视为质点，某时刻速度为v1，沿直线运动经过一小段时间后速度变为。用表示动车组在这段时间内速度的变化量，用a表示动车组在这段时间内的加速度，下列说法正确的是（　　）A. 若，则动车组一定做加速运动B. 若，则动车组一定做减速运动C. a的方向一定与的方向相同D. a的方向可能与的方向相反4. 某实验小组描绘出动车组在一段平直路段运动时其速度v随时间t变化的图像，如图所示。根据图像判断，下列说法正确的是（　　）A. 在时间内加速度逐渐增大 B. 在时间内加速度保持不变C. 在时间内加速度保持不变 D. 在时间内加速度逐渐增大请阅读下述文字，完成下列小题“蜘蛛人”主要靠一根绳索把自己悬挂在几十层高的大厦外，清洗大厦的玻璃和外墙，成为扮靓城市的一道独特风景，如图所示。已知“蜘蛛人”的质量为m，当地的重力加速度为g。设绳索对其拉力大小为，竖直墙壁对其支持力大小为F2，不计他与墙壁间的摩擦力和绳索的重力。5. 下列说法正确的是（　　）A. “蜘蛛人”受到绳索的拉力是由于绳索发生形变产生的B. “蜘蛛人”受到的重力和拉力是一对相互作用力C. “蜘蛛人”受到墙壁的支持力方向可能不与墙壁垂直D. “蜘蛛人”受到的重力一定大于拉力，所以他会下降6. 当“蜘蛛人”静止于某位置时，可简化为如图中所示的模型，此时绳索与竖直墙壁的夹角为θ。下列关系式正确的是（　　）A  B.  C.  D. 7. 在“蜘蛛人”缓慢下降的过程中，下列说法正确的是（　　）A. 逐渐增大 B. 保持不变 C. 与的合力逐渐增大 D. 与的合力保持不变8. “蜘蛛人”使用可吸附在竖直玻璃上的擦窗工具擦拭玻璃，如图所示。擦窗工具的质量为m0，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，则擦窗工具所受摩擦力（　　）A. 方向竖直向上 B. 方向水平向左 C. 大小等于m0g D. 大小等于请阅读下述文字，完成下列小题。2022年北京冬季奥运会，是由我国举办的国际性奥林匹克赛事。我国运动员充分发扬“更高、更快、更强、更团结”的奥运精神，和各国运动员“一起向未来”。北京冬奥会创造了历史，开启了全球冰雪运动新篇章。9. 在2022年北京冬奥会短道速滑混合团体接力决赛中，中国队以2分37秒348的成绩夺冠。在交接区域，“交棒”运动员甲猛推“接棒”运动员乙一把，使乙向前快速冲出，如图所示。下列说法正确的是（　　）A. 甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力B. 甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等C. 两运动员的加速度大小一定相等D. 两运动员相互作用的时间可能不同10. 在2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，其实际形态最接近图中的（　　）A.  B.  C.  D. 11. 钢架雪车是2022年北京冬奥会的比赛项目之一、运动员需要俯身平贴在雪车上，以俯卧姿态滑行，如图甲所示。比赛线路由起跑区、出发区、滑行区及减速区组成，如图乙所示。若减速区AB间距离为200m，运动员某次用时15s通过减速区，并以某一速度通过终点，假设运动员在AB段做匀变速直线运动，由以上数据可以确定（　　）A. 运动员通时A点时的速度大小B. 运动员通过B点时的速度大小C. 运动员在AB段的加速度大小D. 运动员在AB段的平均速度大小12. “雪如意”是2022年北京冬奥会的首座跳台滑雪场地，如图所示，其主体建筑设计灵感来自于中国传统饰物“如意”。“雪如意”内的部分赛道可简化为倾角为θ、高为h的斜坡。质量为m的运动员从斜坡的顶端由静止开始下滑，已知运动员与雪道间的动摩擦因数为，重力加速度为g，不考虑空气阻力。运动员沿斜坡下滑的过程中，下列说法正确的是（　　）A. 运动员受重力、支持力、摩擦力和下滑力作用B. 运动员的加速度大小为gsinθC. 运动员到达斜坡底端时的速度大小为D. 运动员到达斜坡底端时的速度大小为请阅读下述文字，完成下列小题。物理学是一门实验科学，观察和实验是物理学研究的基础。物理学也是一门方法论科学，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。领悟物理学思想、掌握物理学方法是学好物理的保障和关键。13. 如图所示，为了观察桌面的微小形变，在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被这两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点。当用力F压桌面时，光点的位置会发生明显变化。通过光点位置的变化反映桌面的形变。这个实验中主要用到的思想方法是（　　）A. 控制变量法 B. 理想化模型法 C. 微小量放大法 D. 微元累积法14. 在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”实验中，图是利用打点计时器记录某物体运动情况的纸带，F点在E、G两点之间，EG两点间的位移用表示，对应的时间用表示。对于测量F点的瞬时速度，下列说法正确的是（　　）A. 从理论上讲，选取包含F点在内的位移间隔越小，用计算的结果越接近于F点的瞬时速度B. 从理论上讲，选取包含F点在内的位移间隔大小与测量F点的瞬时速度无关C. 从实验的角度看，如果选取包含F点在内的位移间隔越小，测量误差就会越小D. 从实验的角度看，测量误差与选取包含F点在内的位移间隔大小无关15. 当物体做匀变速直线运动时，其图像为一条倾斜的直线，如图甲所示。在求其位移时，可以像图乙和图丙那样，把物体的运动分成许多小段，每小段起始时刻物体的瞬时速度由相应的纵坐标表示，在每一小段内，可粗略认为物体以这个速度做匀速直线运动。因此，我们把每小段起始时刻的速度与每小段对应时间的乘积，近似地当作各小段内物体的位移。所有小矩形的面积之和近似地代表物体在整个运动过程中的位移。下列说法不正确的是（　　）A. 小矩形越窄，所有小矩形的面积之和越接近物体的位移B. 无限分割下去，所有小矩形的面积之和就趋于图丁中梯形的面积C. 当物体做非匀变速直线运动时，图像与横轴所围面积仍可表示物体的位移D. 当物体做非匀变速直线运动时，图像与横轴所围面积不可用来表示物体的位移16. 伽利略为了研究自由落体运动的规律，采用了一个巧妙的办法：他让铜球沿阻力很小的斜面滚下，研究铜球在斜面上的运动规律，如图所示，然后推广到自由落体，这就是著名的“斜面实验”。下列说法正确的是（　　）A. 利用斜面进行实验，使时间测量更容易B. 利用斜面进行实验，使速度测量更容易C. 若斜面倾角一定，则铜球沿斜面运动的位移与所用时间成正比D. 如果斜面粗糙，就不可用外推的方法得到自由落体运动规律请阅读下述文字，完成下列小题近年来，中国航天事业飞速发展，不断有航天员被送入太空和返回地球。2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，如图所示。在返回阶段，主降落伞打开后，可将主降落伞和返回舱的运动过程简化如下：阶段I，主降落伞和返回舱沿竖直方向减速下降；阶段II，以速度匀速下降；阶段III，当返回舱离地面h高时，返回舱的4台反推发动机启动，返回舱沿竖直方向匀减速下降，着地前瞬间降到安全速度v。已知主降落伞受到空气阻力大小与其速度大小成正比，忽略其他阻力，主降落伞质量不计，返回舱（含航天员）总质量为m，重力加速度为。17. 在发射阶段，火箭竖直加速上升。下列说法正确的是（　　）A. 火箭的加速度等于重力加速度B 航天员处于超重状态C. 火箭喷出的热气流对火箭的作用力大于火箭对热气流的作用力D. 保温泡沫材料从箭壳上自行脱落后，相对地面做自由落体运动18. 航天员在空间站中可以采用的健身项目是（　　）A. 引体向上 B. 俯卧撑 C. 仰卧起坐 D. 拉弹簧拉力器19. 在阶段I中，当主降落伞和返回舱的速度大小为v1时，它们的加速度大小为（　　）A.  B.  C.  D. 20. 在阶段III中，若在反推发动机启动后，降落伞与返回舱之间的轻绳处于松弛状态，则每台反推发动机产生的推力大小为（　　）A.  B.  C.  D. 第二部分二、填空题。本题共3题，共12分。21. 某同学利用图甲所示装置探究弹簧弹力与形变量的关系。把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端在刻度尺的位置。在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录弹簧的长度。以弹簧的弹力F为纵轴，弹簧的长度x为横轴建立直角坐标系，绘制的F—x图像如图乙所示。由图像可知，该弹簧的原长为___________cm；该弹簧的劲度系数为___________N/m（计算结果保留3位有效数字）。22. 某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。保持小车所受的拉力不变，改变小车质量，该同学分别测得不同质量时小车加速度，并作出图像，如图乙所示。根据图像___________（选填“能”或“不能”）直接得出加速度与质量成反比；如何验证与是否成反比？___________23. 疫情居家学习期间，小明同学利用水滴下落测量重力加速度。他先调节水龙头，让水一滴一滴地流出。在水龙头的正下方放一个盘子，调整盘子的高度，使一个水滴碰到盘子时，恰好有另一个水滴从水龙头开始下落，而空中还有两个正在下落的水滴。测出水龙头到盘子的距离为h。他再用手机中的秒表测时间，从第1个水滴离开水龙头开时计时，到第n个水滴落到盘子中，共用时间为t。该水龙头每滴一滴水的时间间隔是___________；测得的重力加速度为___________（用题目给定的已知量表示）。三、计算论证题。本题共4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. 某同学参加社会实践活动时，需要测量一口枯井的深度。该同学让一个小石块从井口自由落下，经过2s后听到石块落地的声音，重力加速度g取10m/s2。（1）估算枯井的深度h。（2）以上估算结果和实际并深相比偏大还是偏小？简要说明理由。25. 北京时间2013年6月20日上午，我国航天员在天宫一号空间实验室进行了太空授课，演示了包括质量的测量在内的一系列实验。质量的测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测量仪完成的。测量时，航天员把自己固定在支架的一端，另外一名航天员将支架拉开到指定的位置，松手后，支架拉着航天员从静止返回到舱壁，如图所示。支架能够产生一个恒定的拉力F；用光栅测速装置能够测量出支架复位的速度v和时间t。（1）根据上述数据，推导出计算航天员质量m的表达式（2）在太空中能否用托盘天平测量物体的质量？简要说明理由。26. 如图所示，交管部门规定汽车在通过学校门前的街道时行驶速度不得超过。一辆汽车在该水平路段匀速行驶，司机突然发现行人而采取紧急刹车，车轮在抱死状态沿直线滑行一段距离后停止。测得车轮在地面上滑行的轨迹长，查得该车轮与地面间的动摩擦因数。重力加速度取。（1）通过计算判断该汽车是否超速行驶？ （2）从发现情况到采取相应动作所需的时间称为反应时间。根据所学的物理知识，设计一种方案测量自己的反应时间。27. 某同学做家务时，使用拖把清理地板，如图所示。假设拖把头的质量为1kg，拖把杆的质量不计，拖把杆与水平地面成53°角。当对拖把头施加一个沿拖把杆向下、大小为10N的力时，恰好能推动拖把头向前匀速运动。重力加速度g取10，。（1）求拖把头与地板间的动摩擦因数。（2）当拖把静止时，对拖把头施加一个沿拖把杆向下的力F2，拖把杆与地面的夹角为θ。当θ增大到某一值时，无论多大，都不能推动拖把头，求此时的θ值。（为方便起见，本问可忽略拖把头的重力，且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
参考答案第一部分一、单项选择题。本题共20题，每题3分，共60分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。【答案】1. C    2. A    3. C    4. B【解析】【1题详解】A．“174km”是指从北京北站到张家口站的路程，A错误；B. “350 km/h”是指瞬时速度，B错误；C. “8时30分”是指时刻，C正确；D. “56分钟”是指时间间隔，D错误。故选C。【2题详解】A. 研究动车组从北京到张家口的时间，相对两地距离动车组长度可忽略，可被看成质点，A正确；B. 研究动车组通过八达岭长城隧道的时间，相对隧道动车组的长度不能忽略，不能看成质点，B错误；C. 研究动车组进站的时间，相对车站动车组的长度不能忽略，不能看成质点，C错误；D. 研究动车组车头形状与空气阻力的关系，形状不能忽略，不能看成质点，D错误。故选A。【3题详解】AB． 若，说明速度变化量的方向与规定的正方向一致，不能说明与速度的方向一致，故动车组不一定做加速运动，同理，若，则动车组也不一定做减速运动，AB错误；CD．根据加速度的定义式可知故a的方向一定与的方向相同，C正确，D错误。故选C。【4题详解】在速度时间图像中，图线的斜率表示物体运动的加速度，由图可知，在时间图线的斜率不变，说明这段时间内加速度不变；在时间内图像的斜率逐渐变小，说明这段时间内加速度逐渐变小。故选B。【答案】5. A    6. B    7. D    8. D【解析】【5题详解】A．“蜘蛛人”受到绳索的拉力是由于绳索发生形变产生的，故A正确；B．“蜘蛛人”受到的拉力与“蜘蛛人”对绳索的拉力是一对相互作用力，故B错误；C．“蜘蛛人”受到墙壁的支持力方向与墙壁垂直，故C错误；D．“蜘蛛人”受到的重力一定大于拉力和竖直墙壁对其支持力的合力，所以他会下降，故D错误。故选A。【6题详解】受力分析如图所示由数学知识可知，故选B。【7题详解】AB．在“蜘蛛人”缓慢下降的过程中，减小，增大，减小，所以逐渐减小，逐渐减小，故AB错误；CD．在“蜘蛛人”缓慢下降的过程中，与的合力始终与重力大小相等，方向相反，与的合力保持不变，故C错误，D正确。故选D。【8题详解】擦窗工具做匀速直线运动，受平衡力作用，擦窗工具所受摩擦力与重力和拉力的合力大小相等，方向相反，所以摩擦力的大小方向与水平方向的夹角为，向左上方，故ABC错误，D正确。故选D。【答案】9. B    10. A    11. D    12. D【解析】【9题详解】ABD．作用力与反作用力大小相等、方向相反、同时存在、同时消失，AD错误，B正确；C．两运动员质量未知，摩擦力未知，所以加速度不一定相等，C错误。故选B。【10题详解】假设飘带稳定后形态如下图1，飘带与竖直方向夹角为θ，把飘带均匀分成足够多的n等份，以至于每份可以看成质点，每份质量为m，风力为弹力，方向垂直于飘带指向右上方，由题知每份飘带受到的风力相同，大小设为F，由下往上数，取第一段飘带研究，受力示意图见下图2，则三力平衡，其中F1为第二段对第一段的拉力，F1与竖直方向夹角也是θ；再取第二段研究，受力示意图见下图3，四力平衡，斜向右下方的力是第一段对其的拉力，F2为第三段对其的拉力，且大小为F1的两倍，F2方向与竖直方向夹角还是θ，综合以上得，每段飘带与竖直方向夹角都是固定值θ，A正确。故选A。【11题详解】由题知AB间位移大小为200m，通过时间为15s，得运动员在AB段的平均速度大小为 D正确。故选D。【12题详解】A．运动员受重力、支持力、摩擦力三个力，A错误；B．根据牛顿第二定律得，运动员加速度大小为 B错误；CD．由运动学公式得 解得 C错误，D正确。故选D。【答案】13. C    14. A    15. D    16. A【解析】【13题详解】桌面的形变比较微小，很难观察，利用光杠杆原理可以借助激光、平面镜来观察，通过通过多次反射，利用光的几何知识进行微小量放大法，根据光点位置的变化来反映桌面的微小变化。故C正确，ABD错误。故选C。【14题详解】AB．瞬时速度，是表示物体在某一时刻或经过某一位置时的速度，该时刻相邻的无限短时间内的位移与通过这段位移所用时间的比值，由于该定义是某一段含F点内的平均速度，当选取包含F点在内的位移间隔越小，计算的结果越接近于F点的瞬时速度，故A正确，B错误；CD．测量误差是不可避免的，但是在测量过程中可以通过选用准确度较高的测量仪器，改进实验方法，熟练实验技能等减小测量误差。从实验的角度看，如果选取包含F点在内的位移间隔稍大，对测量过程中操作、读数等来说都较方便准确，故CD错误。故选A。【15题详解】AB．把整个运动过程分割得非常非常细，则很多很多小矩形的面积之和就能非常精确地代表物体的位移，此时很多很多小矩形顶端的“锯齿形”就看不出来了，如图乙变为丙图，这时每一小段都可视为匀速直线运动，每一个小矩形的面积即为，且小矩形越窄，“锯齿形”就可忽略不计，也就越精确，所有小矩形的面积之和越接近物体的位移；无限分割下去，“锯齿形”就可忽略不计，所有小矩形的面积之和就趋于图丁中梯形的面积。故AB正确，不符合题意；CD．物体做非匀变速直线运动还是非匀变速直线运动，图像均可以采用微元法，将图像切分成很多很多小矩形，每一个小矩形的面积均表示很短时间间隔内的位移，最终可以推导出所有小矩形的面积之和越接近物体的位移，即图像与横轴所围面积都可表示物体的位移，故C正确，D错误，C不符合题意，D符合题意。故选D。16题详解】AB．伽利略为了研究自由落体运动的规律，如果让小球在竖直方向下落，由于下落速度较快，测量时间不易测得准确值，所以让铜球沿阻力很小的斜面滚下，使时间测量更容易，而在当时是没有特定的测量速度的工具，伽利略斜面实验都是通过时间测出后，间接计算出小球运动至最低点的速度，故A正确，B错误；C．伽利略斜面实验得到的结论是若斜面倾角一定，铜球沿斜面运动的位移与所用时间的平方成正比，与初速度为0的匀变速直线运动的规律相符，故C错误；D．铜球与斜面间的阻力是无法避免的，在实验过程中只能尽量减小，在实验过程中同一组实验只要斜面倾斜角不变，即使斜面粗糙，也可以将实验进行合力外推，得出自由落体运动规律，故D错误。故选A。【答案】17. B    18. D    19. A    20. C【解析】【17题详解】AB．加速上升过程，向上的力大于向下的重力，加速度方向向上，处于超重状态，但不清楚具体力的大小，无法确定加速度大小，故A错误，B正确；C．火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力，是一对相互作用力，所以一定满足等大、反向、共线，故C错误；D．保温泡沫材料从箭壳上自行脱落瞬间，因为具有竖直向上的速度，在不计空气阻力的情况下，相对地面做竖直上抛运动，故D错误。故选B。【18题详解】ABC．引体向上、俯卧撑、仰卧起坐都是依靠重力完成的，所以在空间站无法进行，故ABC错误；D．拉弹簧拉力器只需要有拉力即可，不需要依靠重力，所以可以用于健身，故D正确。故选D。【19题详解】阶段II，以速度匀速下降，可得在阶段I中，当主降落伞和返回舱的速度大小为v1时，由牛顿第二定律，得联立解得故选A。【20题详解】在阶段III中，由牛顿第二定律，得又根据运动学知识，得联立解得故选C。第二部分二、填空题。本题共3题，共12分。21. 【答案】    ①.     ②. ##############################【解析】【详解】[1] [2]根据胡克定律根据图线时联立解得该弹簧的原长为图线斜率为该弹簧的劲度系数，即22. 【答案】    ①. 不能    ②. 作出图像，如果图像是一条过原点的直线，则说明与成反比【解析】【详解】[1]由图乙可知，作出的图像是曲线，根据图像不能直接得出加速度与质量成反比；[2]为了验证与是否成反比，应作出图像，如果图像是一条过原点的直线，则说明与成反比。23. 【答案】    ①.     ②. 【解析】【详解】[1]从第一滴水离开水龙头开始，到第n滴水落至盘中，即n+3滴水离开水龙头，存在n+2个时间间隔，共用时间为t，则两滴水间的时间间隔为[2]水从水龙头到盘子的时间为根据则三、计算论证题。本题共4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. 【答案】（1）；（2）偏大，见解析【解析】【详解】（1）假设石块做自由落体运动，则有解得枯井的深度为（2）如果考虑空气阻力影响的话，实际加速度满足如果考虑声音传播需要时间的话，石块实际下落时间则枯井的实际深度应满足所以计算的结果比实际深度偏大。25. 【答案】（1）；（2）不能，见解析【解析】【详解】（1）航天员的加速度根据牛顿第二定律有解得（2）不能。因为在天宫一号空间实验室中的航天员处于完全失重状态，一切与重力有关的现象全部消失，因此托盘天平无法工作。26. 【答案】（1）该汽车超速行驶；（2）见解析【解析】【详解】（1）汽车在刹车过程中水平方向受摩擦力作用，加速度大小为汽车做匀减速直线运动，则有解得由于所以该汽车超速行驶。 （2）通过自由落体运动测量自己的反应时间。 找某同学配合完成实验：某同学手拿直尺上端并使直尺处于竖直状态，自己拇指和食指放在直尺的零刻度线（或某刻度线）上，看到某同学松开手直尺下落，快速捏住直尺，读出此位置的刻度，得到直尺下落的高度，根据自由落体运动公式可测得自己的反应时间为27. 【答案】（1）或；（2）【解析】【详解】（1）对拖把头受力分析，如答图1所示 拖把头做匀速直线运动，水平方向和竖直方向受力平衡水平方向有竖直方向有而解得（2）忽略拖把头的重力，要想推动拖把，需满足即当，即时，无论对拖把头施加一个沿拖把杆向下的多大的力，都不能推动拖把头。