2021_2022学年北京市丰台区高一（上）期末考试物理试卷（含答案解析）

2021~2022学年北京市丰台区高一（上）期末考试物理试卷

1.     第24届冬奥会将于2022年2月4日在北京开幕。冬奥会7个大项、15个分项、109个小项的比赛将在北京、延庆、张家口三个赛区举行。连接北京赛区和张家口赛区的京张高铁于2019年12月30日8时30分开始运营，全程长约174 km，最高设计速度，将张家口至北京最快运行时间由3小时7分压缩至56分钟。

下列说法正确的是(    )

A. “8时30分”是指时间间隔
B. “56分钟”是指时间间隔
C. “174 km”是指北京到张家口的位移
D. “”是指高铁从北京到张家口的平均速度

2.    第24届冬奥会将于2022年2月4日在北京开幕。冬奥会7个大项、15个分项、109个小项的比赛将在北京、延庆、张家口三个赛区举行。连接北京赛区和张家口赛区的京张高铁于2019年12月30日8时30分开始运营，全程长约174 km，最高设计速度，将张家口至北京最快运行时间由3小时7分压缩至56分钟。

以下情境中，可以将运动员看成质点的是(    )

A. 跳台滑雪比赛中，研究运动员在空中飞行的轨迹
B. 自由式滑雪比赛中，研究运动员的空中姿态
C. 花样滑冰比赛中，研究运动员的跳跃和旋转
D. 单板滑雪比赛中，研究运动员的空中转体动作

3.    第24届冬奥会将于2022年2月4日在北京开幕。冬奥会7个大项、15个分项、109个小项的比赛将在北京、延庆、张家口三个赛区举行。连接北京赛区和张家口赛区的京张高铁于2019年12月30日8时30分开始运营，全程长约174 km，最高设计速度，将张家口至北京最快运行时间由3小时7分压缩至56分钟。

如图所示，有人在运行的高铁上立硬币测试高铁的稳定性。图片中描述硬币一动不动选择的参考系是(    )

A. 铁轨 B. 铁路沿线的电线杆 C. 走动的列车员 D. 高铁窗台

4.    如图所示，一只篮球从距离地面高的位置落下，被地面弹回，在距离地面高的位置被接住。以距离地面高的位置为坐标原点建立一维坐标系，以竖直向上为正方向。下列说法正确的是(    )

A. 篮球开始下落时的位置坐标为
B. 篮球被接住时的位置坐标为
C. 篮球从落下到被接住通过的位移为
D. 篮球从落下到被接住通过的路程为

5.    如图所示，用气垫导轨测量滑块的速度，滑块上安装了宽度为的遮光条。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间为，通过光电门2的时间为，遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间t为，下列说法正确的是(    )

A. 滑块在两个光电门之间的平均速度为
B. 滑块在两个光电门之间的平均速度为
C. 滑块通过光电门1时的速度为
D. 滑块通过光电门2时的速度为

6.    日常生活中一般只有笼统的“快”和“慢”，这里有时指的是速度，有时指的是加速度，有时也有其他含义。下列说法中的“快”指“加速度”的是(    )

A. 火车跑得比汽车快 B. 这个车起步很快
C. 骑自行车上学比走路快 D. 小明是班里反应最快的

7.    在桌球比赛中，某球以的速度垂直撞击边框后，以的速度反向弹回，关于撞击过程中球速度的变化量，下列说法正确的是(    )

A. 大小为，方向与桌球反向弹回的方向相反
B. 大小为，方向与桌球反向弹回的方向相同
C. 大小为，方向与桌球反向弹回的方向相反
D. 大小为，方向与桌球反向弹回的方向相同

8.    如图所示，汽车原来的速度是，沿直线运动经过一小段时间后速度变为，用表示汽车在这段时间内速度的变化量，用a表示汽车在这段时间内的加速度，下列说法正确的是(    )

A. 汽车做加速运动 B. a的方向与的方向相同
C. a的方向与的方向相同 D. a的方向与的方向相同

9.    用图像描述和表达物理过程是物理研究中常用的方法。一辆汽车在训练场上沿平直道路行驶，用如图所示的图像描述汽车在这段时间内的运动，图像中直角坐标系选时刻t为横轴。若图中纵轴表示汽车的位置单位为，下列说法正确的是(    )

A. 汽车在内做匀加速直线运动 B. 汽车在内远离坐标原点
C. 汽车在内做匀速直线运动 D. 汽车最远距离出发点8m

10. 用图像描述和表达物理过程是物理研究中常用的方法。一辆汽车在训练场上沿平直道路行驶，用如图所示的图像描述汽车在这段时间内的运动，图像中直角坐标系选时刻t为横轴。若图中纵轴表示汽车的速度单位为，下列说法正确的是(    )

A. 汽车在内的加速度大小为
B. 汽车在内保持静止
C. 汽车在6 s末运动方向发生变化
D. 汽车在内行驶的距离为20 m

11. 如图所示为一种巨型娱乐器械，可乘坐二十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下。落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下。已知座舱自由下落的高度为45m，g取，下列说法正确的是(    )

A. 座舱自由下落的时间为3s
B. 座舱自由下落的时间为
C. 制动系统启动时座舱的速度为
D. 制动系统启动时座舱的速度为

12. 由航天员翟志刚、王亚平和叶光富执行的载人飞行任务是我国空间站建设的重要任务之一、空间站是一个特别的太空实验室，绕地球运行时，其中的物体将处于完全失重状态。下列实验在运行的空间站中可以进行的是(    )

A. 用牛顿管观察轻重不同的物体下落的快慢
B. 观察桌面的微小形变
C. 测量静摩擦力
D. 用体重计测量人的质量

13. 滑雪圈是冬季滑雪场中常见的游乐项目之一，如图所示，人拉雪圈在水平地面上前行。雪圈质量为m，与地面之间的动摩擦因数为，绳子对雪圈的拉力为F，F与水平方向之间的夹角为，重力加速度为g。以水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系。把拉力F分解为x方向的分量和y方向的分量。则的大小为(    )

A.  B.  C.  D.

14. 滑雪圈是冬季滑雪场中常见的游乐项目之一。如图所示，人拉雪圈在水平地面上前行。雪圈质量为 m，与地面之间的动摩擦因数为，绳子对雪圈的拉力为F，F与水平方向之间的夹角为，重力加速度为g。

关于雪圈受到的支持力和摩擦力，下列说法正确的是(    )

A. 雪圈受到的支持力大小为mg
B. 雪圈受到的支持力大小为
C. 雪圈受到的摩擦力大小一定为
D. 雪圈受到的摩擦力大小为

15. 如图所示，汽车在水平地面上向左匀速运动，油桶放在车厢里，车厢底板水平。关于油桶受到的摩擦力，下列说法正确的是(    )

A. 油桶受到的摩擦力方向向右 B. 油桶受到的摩擦力方向向左
C. 油桶受到的摩擦力为零 D. 油桶受到的摩擦力方向无法确定

16. 理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化，从而揭示现象本质的一种研究方法。为了说明运动和力的关系，伽利略设计了如图所示的实验。下列说法正确的是(    )

A. “当球沿斜面向下滚动时，它的速度增大；向上滚动时，速度减小”，这是逻辑推理
B. “小球沿右侧斜面向上运动时，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度”，这是实际实验现象
C. “小球沿右侧斜面向上运动时，斜面倾角减小，小球在斜面上运动的距离更长”，这是实际实验现象
D. “右侧斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去”，这是实际实验现象

17. 为了车辆的行驶安全，《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》中有以下规定。遵守以下哪条规定能够减小突发事故时车辆及驾乘人员的惯性(    )

A. 机动车载物严禁超载 B. 机动车不得超过限速标志标明的最高时速
C. 饮酒后不得驾驶机动车 D. 驾乘人员应当按规定使用安全带

18. 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。关于人对传感器的压力和传感器对人的支持力，下列说法正确的是(    )

A. 这两个力的合力为零
B. 人下蹲时，压力等于支持力
C. 人站起时，支持力大于压力
D. 人先对传感器产生压力，然后传感器才对人产生支持力

19. 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所示，g取下列说法正确的是(    )

A. 人的质量为500kg B. 从a到b人的重力减小了
C. 从b到c人的重力减小了 D. 从a到b人处于失重状态

20. 如图某同学沿水平方向推两个紧靠在一起的桌子A、B，讨论以下三种情境：①A、B均保持静止；②A、B一起匀速运动；③A、B一起加速运动且保持相对静止。若该同学对桌子A施加的水平推力为F，桌子A对桌子B施加的推力为关于F和的大小说法正确的是(    )

A. 情境①中 B. 情境②中
C. 情境③中 D. 以上三种情境中，均满足

21. 利用图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，记录弹簧在不同弹力下伸长的长度弹簧弹力等于钩码的重力。我们以弹簧的弹力F为纵轴，弹簧伸长的长度x为横轴建立直角坐标系，绘制的图像如图所示。

观察图像，可以得出结论：在弹性限度内，弹簧弹力F与弹簧伸长的长度x成________选填“正比”或“反比”，弹簧的劲度系数为___________ 。

实验中钩码静止时记录弹簧的长度。数据处理时认为弹簧弹力大小等于钩码的重力大小，这样做的依据是_________。

22. 某同学利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。

除图中装置外，实验还需要用到的器材有_________选填选项前的字母；

A.电压可调的交流电源               电压可调的直流电源

C.秒表         天平附砝码刻度尺

保持小车所受的拉力不变，改变小车质量m，该同学分别测得不同质量时小车加速度a的数据如下表所示。

该同学已将对应的数据点标在下图的坐标纸中，请你利用这些数据点作出图像，根据图像________选填“能”或者“不能”直观反映加速度与质量成反比。

实验时为平衡摩擦力该同学把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动。平衡摩擦力的目的是___________。

23. 一列动车离开车站沿平直轨道匀加速行驶，用了100 s使速度由增加到。

求动车的加速度大小；

这段时间内动车行驶的距离是多少？

24. 如图所示，两个人分别用力、共同提着一桶水，水桶静止。水桶的重力为G，力、与水平方向的夹角均为。

将水桶抽象为质点模型，画出水桶的受力示意图；

求的大小。

25. 民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面。若机舱口下沿距地面约为3m，气囊所构成的斜面长度约为6m，一个质量为60kg的乘客从静止开始沿气囊滑下，滑至气囊底端所用时间为4s。g取，求：

乘客沿气囊滑下时的加速度大小；

乘客沿气囊滑下时所受阻力的大小。

26. 《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》中规定：机动车在道路上发生故障或者发生交通事故，妨碍交通又难以移动的，应当按照规定开启危险报警闪光灯并在车后设置警告标志。已知北京三环路上车辆限速为约为，通常状况下驾驶员的反应时间为，结合下表提供的资料解答以下问题。g取。

求遇到突发状况紧急刹车时，机动车最大加速度的大小；

雨后路面湿滑时为安全起见，警告标志应放在距离车尾多远处。

27. 物体在流体中运动时，流体的阻力跟物体相对于流体的速度有关，速度越大，阻力越大。雨滴在空气中下落，下落过程中可将雨滴看作球体。雨滴速度越来越大，所受空气阻力也越来越大。当阻力增加到跟雨滴所受的重力相等时，二力平衡，雨滴匀速下落。学校兴趣小组同学为了进一步探究雨滴下落时的阻力情况，查阅资料得到如下信息：极小雨滴在云层中会经过漫长的过程变为可以从云层中掉落的较大雨滴；

①雨滴极小时，下落过程中受到的阻力可以表示为：，r为雨滴半径，v为雨滴下落的速度，为流体的黏滞系数。

②雨滴较大时，下落过程中受到的阻力可以表示为：，表示流体密度，S表示横截面积，v为雨滴下落的速度，是阻力系数，称为雷诺数。其中，，L是与横截面积相联系的特征长度，单位为m。

根据以上信息处理下列问题：

求重力为G的极小雨滴匀速下落时的速度大小；

请通过理论推导说明从静止开始下落的较大雨滴在匀速运动之前的运动情况，要求列式说明，推导过程中所用到的物理量请自行设定；

某同学认为是一个无单位的量，请论证该同学的判断是否正确。

答案和解析

1.【答案】B 

【解析】A.京张高铁于2019年12月30日8时30分开始运营，“8时30分”是指时间点，是时刻，A错误；

B.张家口至北京最快运行时间由3小时7分压缩至56分钟，“56分钟”是指一段时间，即时间间隔，B正确；

C.全程长约174 km，“174 km”是指北京到张家口的路程，C错误；

D.最高设计速度，“”是瞬时速度，D错误。

故选B。

2.【答案】A 

【解析】A.研究运动员在空中飞行的轨迹时，可以忽略运动员的大小和动作，故能将运动员看成质点，A正确；

B.研究运动员的姿态，不能将运动员看成质点，B错误；

C.研究运动员的跳跃和旋转，不能将运动员看成质点，C错误；

D.研究运动员的空中转体动作，不能将运动员看成质点，D错误。

故选A。

3.【答案】D 

【解析】图片中的硬币相对高铁窗台的位置不变，故描述硬币一动不动选择的参考系是高铁的窗台。

故选D。

4.【答案】C 

【解析】A.篮球开始下落时的位置坐标为0 m，A错误；

B.以竖直向上为正方向，篮球被接住时的位置在坐标轴负方向上，所以篮球被接住时的位置坐标为，B错误；

C.篮球从落下到被接住通过的位移为，C正确；

D.篮球从落下到被接住通过的路程为，D错误。

故选C。

5.【答案】D 

【解析】C.滑块通过光电门1时的速度为，C错误；

D.滑块通过光电门2时的速度，D正确；

滑块在两个光电门之间的平均速度，AB错误。

故选D。

6.【答案】B 

【解析】A.火车跑得比汽车快，是指火车的速度比汽车大，A错误；

B.这个车起步很快，是车的速度变化快，是指这个车的加速度大，B正确；

C.骑自行车上学比走路快，是指骑自行车的速度比步行的速度大，C错误；

D.小明是班里反应最快的，是指小明做出反应的时间最短，D错误。

故选B。

7.【答案】D 

【解析】取初速度方向为正方向，则有

即速度的变化量大小为，方向与桌球反向弹回的方向相同。

故选D。

8.【答案】B 

【解析】A.根据题图可知，，汽车做减速运动，A错误；

B. a的方向与的方向总是相同的，B正确；

因为汽车做减速运动，a的方向与的方向相反；又因为和方向相同，所以a的方向与的方向相反，CD错误。

故选B。

9.【答案】B 

【解析】A.由图可知，汽车在内做匀速直线运动，故A错误；

B.汽车在内位置坐标越来越大，知汽车远离坐标原点，故B正确；

C.汽车在内位置没有发生变化，则汽车静止，故C错误；

D.从图可知，汽车最远距离出发点10m，故D错误。

故选B。

10.【答案】D 

【解析】A.汽车在内的加速度大小，A错误；

B.汽车在内速度为，做匀速直线运动，B错误；

C.汽车在8 s前速度始终是正，运动方向不变，C错误；

D.速度和时间围成的面积表示位移，汽车在内行驶的距离

D正确。

故选D。

11.【答案】A 

【解析】根据

可得，座舱自由下落的时间为

故A正确，B错误；

根据

可得，制动系统启动时座舱的速度为

故CD错误。

故选A。

12.【答案】B 

【解析】A.因为完全失重，物体不下落，无法比较下落快慢，A错误；

B.可以观察微小形变，B正确；

C.由于完全失重，木块对木板没有压力，木块和木板间没有摩擦力，无法测量静摩擦力，C错误；

D.由于完全失重，人对体重计无压力，不能用体重计测量人的质量，D错误。

故选B。

13.【答案】A 

【解析】由几何关系可知，的大小为

故选A

14.【答案】D 

【解析】雪圈受力如图

在竖直方向上处于平衡状态，则

解得雪圈受到的支持力

AB错误；

D.根据

D正确；

C.因为人拉雪圈在水平地面上前行不一定是匀速运动，所以摩擦力大小不一定为，C错误。

故选D。

15.【答案】C 

【解析】油桶放在车厢里，汽车在水平地面上向左匀速运动，油桶也和汽车以相同的速度做匀速运动，油桶与车厢底板之间没有相对运动或者是相对运动趋势，即油桶受到的摩擦力为零。

故选C。

16.【答案】C 

【解析】A.“当球沿斜面向下滚动时，它的速度增大；向上滚动时，速度减小”，这是实验事实，不是逻辑推理，故A错误；

B.“小球沿右侧斜面向上运动时，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度”，这是逻辑推理，故B错误；

C.“小球沿右侧斜面向上运动时，斜面倾角减小，小球在斜面上运动的距离更长”，这是实际实验现象，故C正确；

D.“右侧斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去”，这是逻辑推理，故D错误。

故选C。

17.【答案】A 

【解析】惯性只和物体的质量有关，与其他物理量无关，质量越小惯性越小，严禁超载，减小机动车的质量，可以减小惯性。

故选A。

18.【答案】B 

【解析】A.人对传感器的压力和传感器对人的支持力，分别作用在不同的物体上，不是共点力，不能求合力，A错误；

压力与支持力是一对相互作用力，不论是人下蹲时，还是站起时，大小总是相等的， C错误，B正确；

D.人对传感器的压力和传感器对人的支持力，是相互作用力，同时产生，同时消失，D错误。

故选B。

19.【答案】D 

【解析】A.根据图可知，a点时刻，人受到的重力大小等于支持力的大小，即，解得，A错误；

人的质量不变，则人的重力不变化，BC错误；

D.从a到b力传感器的示数小于重力，所以从a到b人处于失重状态，D正确。

故选D。

20.【答案】D 

【解析】设桌子A受水平推力为F，地面的摩擦力f，桌子B对桌子A作用力，桌子A对桌子B施加的推力为与桌子B对桌子A作用力是相互作用力，则
情境①和情境②中因为处于匀速运动和静止状态，根据平衡条件，则对桌子A有

可得

情境③中一起加速运动且保持相对静止，设加速度为a，则对桌子A有

得出

故选D

21.【答案】正比；25
共点力的平衡条件 

【解析】观察图像，是一条通过原点的直线，可以得出结论：在弹性限度内，弹簧弹力F与弹簧伸长的长度x成正比；

弹簧的劲度系数为

钩码静止，由共点力的平衡条件可知，此时弹簧弹力大小等于钩码的重力大小。

22.【答案】
；不能
使小车的合力等于绳的拉力 

【解析】除图中装置外，实验还需要电压可调的交流电源给打点计时器供电，还需要刻度尺测量纸带上点的距离；

故选AE。

图像如图所示，根据图像不能直观反映加速度与质量成反比。

平衡摩擦力的目的是让重力沿斜面的分力等于摩擦力，使小车的合力等于绳的拉力。

23.【答案】； 

【解析】加速度的大小为

这段时间内动车行驶的距离是

24.【答案】； 

【解析】水桶的受力示意图如图

由于力、与水平方向的夹角均为，根据对称性可知

根据平衡条件可得

25.【答案】； 

【解析】由运动学公式可得

代入数据，解得

设气囊与地面的夹角为，则有

由牛顿第二定律可得

联立方程，解得

26.【答案】； 

【解析】摩擦因数最大为时，加速度最大

根据牛顿第二定律

解得

机动车匀速运动的位移为
雨后路面湿滑取动摩擦因数最小值，即

根据牛顿第二定律

解得
逆向思维，匀减速运动时

解得

机动车的总位移为

27.【答案】当阻力增加到跟雨滴所受的重力相等时，二力平衡，雨滴匀速下落，则极小雨滴匀速下落时，有

又有

联立解得

设较大雨滴质量为m，加速度为a，速度为v，重力加速度为g，空气阻力为

根据牛顿第二定律可得

雨滴开始运动时，速度为零，阻力为零，加速度为重力加速度g，随着速度的增大，阻力增大，则合力减小，加速度减小，则雨滴做加速度减小的变加速运动，当阻力等于重力时，雨滴速度达到最大，以最大速度做匀速运动。

根据可得

又

联立解得

其中表示流体密度，单位是，r为雨滴半径，单位为m， L是与横截面积相联系的特征长度，单位为m，v表示雨滴速度，单位是，f表示阻力，单位为N，则有的单位为

可知是一个无单位的量，故该同学的判断正确。

【解析】掌握平衡条件的应用
掌握牛顿第二定律的应用
掌握量纲的分析