2022北京石景山高一（上）期末物理（教师版）

2022北京石景山高一（上）期末

物    理

考生须知1．本试卷共6页，共三道大题，22道小题，满分100分。考试时间90分钟。

2．在答题卡上准确填写学校名称、姓名和准考证号。

3．试题答案一律填涂或书写在答题卡上，选择题、作图题请用2B铅笔作答，其他试题请用黑色字迹签字笔作答，在试卷上作答无效。

4．考试结束，请将本试卷和答题卡一并交回。2022年1月

第Ⅰ卷（共45分）

一、选择题，本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。

1. 下列物理量中，属于标量的是（　　）

A. 位移 B. 速度 C. 加速度 D. 路程

2. 下列单位属于国际单位制中基本单位的是（　　）

A. cm B. m C. N D. kg‧m/s

3. 课间操跑操时，某同学沿操场环形跑道，跑步3圈回到出发点。此过程（　　）

A. 位移不为0，路程为0 B. 位移为0，路程为0

C. 位移不为0，路程不为0 D. 位移为0，路程不为0

4. 一物体做匀加速直线运动，初速度为1 m/s，加速度为2 m/s2，则2 s末的速度大小和位移大小分别为（　　）

A. 3 m/s，6 m B. 5 m/s，10 m

C. 5 m/s，6 m D. 3 m/s，10 m

5. 一石块做自由落体运动，当下落高度为h时，其速度大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

6. 小滑块在一恒定拉力作用下沿水平面由静止开始做匀加速直线运动，2s末撤去恒定拉力，小滑块继续匀减速滑行3s停下，其运动图像如图所示，问小滑块加速阶段的位移与减速阶段的位移大小之比是（　　）

A. 1：1 B. 2：3 C. 2：5 D. 4：9

7. 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，它们的合力的大小可能是（　　）

A. 0 B. 1N C. 3N D. 9N

8. 一根轻质弹簧，竖直悬挂，原长为10 cm。当弹簧下端挂2 N的重物时，伸长1 cm；当弹簧下端挂8 N的重物时，弹簧伸长（在弹性限度内）（　　）

A. 4 cm B. 8 cm C. 10 cm D. 11 cm

9. A、B两个物体从同一地点，沿同一直线做匀变速直线运动，它们运动的v-t图像如图所示，则下列说法中正确的是（　　）

A. 两物体的运动方向相反             B. 两物体的加速度方向相反

C. 两物体在t = 6s时相遇 D. A物体的加速度比B物体的加速度小

10. 如图所示，质量的物块靠在竖直墙面上，物块与墙面间的动摩擦因数，垂直于墙面作用在物块表面的推力，物块处于静止状态。取，则物块所受摩擦力的大小为（　　）

A  B.   C.   D.

11. 如图所示，在竖直光滑墙壁上用细绳将一个质量为m的球挂在A点，平衡时细绳与竖直墙的夹角为θ，θ < 45°．墙壁对球的支持力大小为N，细绳对球的拉力大小为T，重力加速度为g．则下列说法正确的是

A. N= mg/cosθ B. N = mgsinθ

C. N=mg tanθ D. N=mg/tanθ

12. 如图所示，斜面长为L，高为h，一质量为m的物体放在斜面上恰能匀速下滑，则物体受到斜面对其施加的摩擦力大小为（　　）

A.  B.

C.  D.

13. 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失重状态

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

14. 如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上滑动，长木板与水平地面间的动摩擦因数为1，木块与木板间动摩擦因数为2，已知长木板处于静止状态，那么此时木块受到长木板施加的摩擦力大小和方向为（　　）

A. 2mg，方向水平向左 B. 1Mg，方向水平向左

C. 1(m＋M)g，方向水平向右 D. 2mg＋1Mg，方向水平向右

15. 如图所示，一质量为m的木块和倾角为θ的斜面保持静止状态。重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A. 木块对斜面的压力大小为mgsinθ

B. 木块对斜面的摩擦力大小为mgcosθ

C. 地面对斜面的摩擦力方向水平向左

D. 木块受到的支持力与摩擦力的合力方向竖直向上

第Ⅱ卷（共55分）

二、填空题，本题共3小题，共15分。

16. 用如图所示装置探究小车的加速度与所受合力的关系。下列操作正确的是（　　）

A. 平衡摩擦力时，应调整定滑轮的高度，使拉小车的细线在实验过程中保持与桌面平行

B. 平衡摩擦力时，先不挂砂桶，反复调整垫木的位置，轻推小车，直到小车做匀加速直线运动

C. 保持小车质量不变，用装有细砂的砂桶通过定滑轮拉动小车，打出纸带。通过纸带计算小车运动的加速度

D. 实验中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的总质量m比小车质量M小得多

17. 某同学利用如图所示的装置做“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验。通过改变悬挂钩码的数量，获得6次实验数据如表格所示。

（1）在如图1所示的坐标纸上已经描出了其中5次弹簧弹力F与弹簧伸长量x对应的数据点，请把第4次测量的数据对应点描绘在坐标纸上，并作出弹簧弹力与弹簧伸长量的F-x图线_______；

（2）观察F-x图线，可以判断在弹性限度内，弹簧弹力大小F与弹簧伸长量x成正比关系，其依据是______。其中F-x图线斜率的物理意义是______；

（3）该同学进一步使用该弹簧、直尺、钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图2所示，不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20 cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺30 cm刻度处。某次用该装置测量电梯的加速度时，发现弹簧下端指针位于直尺31 cm刻度处，问电梯的加速度方向为________（选填“竖直向上”或“竖直向下”），大小为重力加速度g的_______倍。

三、本题共5小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程和重要步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

18. 如图所示，一个质量m = 2 kg的物块，在F = 12 N的水平拉力作用下，从静止开始沿水平面做匀加速直线运动。物块与水平面之间的滑动摩擦因数μ = 0.5，取重力加速度g = 10 m/s2。

（1）做出物块的受力分析图；

（2）求物块受到的滑动摩擦力f的大小；

（3）求物块运动的加速度大小。

19. 如图所示，用轻绳悬挂一个重为mg的小球，现对小球再施加一个力F，使绳与竖直方向成θ角，小球处于平衡状态，试就下列各种情况，分别求出力F的大小。

（1）若力F沿水平方向；

（2）若力F垂直于绳斜向上；

（3）若力F与绳拉力大小相等。

20. 某款儿童滑梯如图所示，其滑面可视为与水平地面夹角θ = 37°的平直斜面，滑面顶端距离地面高度h = 3.0 m。一质量m = 20 kg的儿童从滑面顶端由静止开始下滑至底端，已知儿童与滑梯间的动摩擦因数μ = 0.30，儿童沿滑梯下滑的过程，可以看做质点沿斜面直线运动。取重力加速度g = 10 m/s2，忽略空气阻力的影响，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）儿童下滑过程中，所受摩擦力的大小f；

（2）儿童下滑过程中的加速度大小a；

（3）儿童下滑至底端时的速度大小v。

21. 如图所示，甲和乙各站在一块滑板上，分别抓着轻绳的一端。甲与滑板的总质量为，乙与滑板的总质量为。忽略地面摩擦力、空气阻力。当甲以水平恒力F收回绳子时，乙双手不动，只紧抓着绳子。

（1）收绳过程中，分析说明甲与乙各做什么运动；

（2）证明收绳过程中的任意瞬间，甲乙速度比等于质量比的倒数，即。

22. 我国南方因为降水较多，屋顶高而尖；北方降水较少，屋顶比较平缓。某同学猜想：是不是屋顶越尖，雨滴越快的滑离屋顶呢？假设如图所示，屋顶保持底边L不变，屋顶的倾角为θ，雨滴下滑时可视为小球做无初速无摩擦的运动。重力加速度为g。

（1）雨滴从屋脊由静止开始下滑至滑离屋顶时间表达式；

（2）求θ为多大时，雨滴从屋脊由静止开始下滑至滑离屋顶的时间最短。（）

2022北京石景山高一（上）期末物理

参考答案

第Ⅰ卷（共45分）

一、选择题，本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。

1. 下列物理量中，属于标量的是（　　）

A. 位移 B. 速度 C. 加速度 D. 路程

【答案】D

【解析】

【详解】位移、速度和加速度属于矢量，路程属于标量。

故选D。

2. 下列单位属于国际单位制中基本单位的是（　　）

A. cm B. m C. N D. kg‧m/s

【答案】B

【解析】

【详解】m属于国际单位制中基本单位，N、 kg‧m/s是国际单位制中的导出单位，cm是常用单位，ACD错误，B正确。

故选B。

3. 课间操跑操时，某同学沿操场环形跑道，跑步3圈回到出发点。此过程（　　）

A. 位移不为0，路程为0 B. 位移为0，路程为0

C. 位移不为0，路程不为0 D. 位移为0，路程不为0

【答案】D

【解析】

【详解】此过程中位移为0，路程不为0。

故选D。

4. 一物体做匀加速直线运动，初速度为1 m/s，加速度为2 m/s2，则2 s末的速度大小和位移大小分别为（　　）

A. 3 m/s，6 m B. 5 m/s，10 m

C. 5 m/s，6 m D. 3 m/s，10 m

【答案】C

【解析】

【详解】2 s末的速度大小

位移大小

故选C。

5. 一石块做自由落体运动，当下落高度为h时，其速度大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】根据

v2=2gh

可得速度大小为

故选B。

6. 小滑块在一恒定拉力作用下沿水平面由静止开始做匀加速直线运动，2s末撤去恒定拉力，小滑块继续匀减速滑行3s停下，其运动图像如图所示，问小滑块加速阶段的位移与减速阶段的位移大小之比是（　　）

A. 1：1 B. 2：3 C. 2：5 D. 4：9

【答案】B

【解析】

【详解】设撤去恒定拉力时的速度为v，则加速阶段的位移为

减速阶段的位移为

整理得

故ACD错误，B正确。

故选B。

7. 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，它们的合力的大小可能是（　　）

A. 0 B. 1N C. 3N D. 9N

【答案】C

【解析】

【详解】两个力的合力大小取值范围是

故ABD不可能，C可能。

故选C。

8. 一根轻质弹簧，竖直悬挂，原长为10 cm。当弹簧下端挂2 N的重物时，伸长1 cm；当弹簧下端挂8 N的重物时，弹簧伸长（在弹性限度内）（　　）

A. 4 cm B. 8 cm C. 10 cm D. 11 cm

【答案】A

【解析】

详解】根据胡克定律可知

当弹簧下端挂8 N的重物时，弹簧伸长

故选A。

9. A、B两个物体从同一地点，沿同一直线做匀变速直线运动，它们运动的v-t图像如图所示，则下列说法中正确的是（　　）

A. 两物体运动方向相反                                       B. 两物体的加速度方向相反

C. 两物体在t = 6s时相遇 D. A物体的加速度比B物体的加速度小

【答案】B

【解析】

【详解】A．由图像可知，A、B两个物体的速度均为正值，所以两个物体的速度方向相同，A错误；

B．由图可知，A物体做减速运动，加速度和运动方向相反，B物体做加速运动，加速度和运动方向相同，所以两物体的加速度方向相反，B正确；

C．由图像可知t=6s时两图线相交，根据图像和时间轴围成的面积表示物体的位移，t=6s时A、B两物体的位移不同，没有相遇，C错误；

D．图像的倾斜程度表示物体的加速度，A物体的倾斜程度比B物体的倾斜程度大，A物体的加速度比B物体的加速度大，D错误。

故选B。

10. 如图所示，质量的物块靠在竖直墙面上，物块与墙面间的动摩擦因数，垂直于墙面作用在物块表面的推力，物块处于静止状态。取，则物块所受摩擦力的大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】物体处于静止状态，在竖直方向上受到重力和摩擦力，二力平衡，有

故选B。

11. 如图所示，在竖直光滑墙壁上用细绳将一个质量为m球挂在A点，平衡时细绳与竖直墙的夹角为θ，θ < 45°．墙壁对球的支持力大小为N，细绳对球的拉力大小为T，重力加速度为g．则下列说法正确的是

A. N= mg/cosθ B. N = mgsinθ

C. N=mg tanθ D. N=mg/tanθ

【答案】C

【解析】

【分析】分析球的受力情况，作出力图，根据平衡条件求解悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力．

【详解】以球为研究对象，分析其受力情况：重力mg、悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力，如图

根据平衡条件，有：，N=mgtanθ

故选C．

【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答．

12. 如图所示，斜面长为L，高为h，一质量为m的物体放在斜面上恰能匀速下滑，则物体受到斜面对其施加的摩擦力大小为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】物体匀速下滑，则沿斜面方向

故选C。

13. 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失重状态

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。

14. 如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上滑动，长木板与水平地面间的动摩擦因数为1，木块与木板间动摩擦因数为2，已知长木板处于静止状态，那么此时木块受到长木板施加的摩擦力大小和方向为（　　）

A. 2mg，方向水平向左 B. 1Mg，方向水平向左

C. 1(m＋M)g，方向水平向右 D. 2mg＋1Mg，方向水平向右

【答案】A

【解析】

【详解】根据滑动摩擦力公式可知此时木块受到长木板施加的摩擦力大小为

其方向与木块的运动方向相反，为水平向左。

故选A。

15. 如图所示，一质量为m的木块和倾角为θ的斜面保持静止状态。重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A. 木块对斜面的压力大小为mgsinθ

B. 木块对斜面的摩擦力大小为mgcosθ

C. 地面对斜面的摩擦力方向水平向左

D. 木块受到支持力与摩擦力的合力方向竖直向上

【答案】D

【解析】

【详解】ABD．对物块受力分析，物块受竖直向下的重力，斜面对木块的支持力，斜面对木块的摩擦力，物块处于静止状态，根据共点力平衡条件可知木块受到的支持力与摩擦力的合力与木块的重力大小相等，方向相反；根据平衡条件可知

，

根据牛顿第三定律可得

木块对斜面的压力大小为，木块对斜面的摩擦力大小为，故AB错误D正确；

C．把木块和斜面看成整体，根据平衡条件可知，地面和斜面之间没有摩擦力，故C错误。

故选D。

第Ⅱ卷（共55分）

二、填空题，本题共3小题，共15分。

16. 用如图所示的装置探究小车的加速度与所受合力的关系。下列操作正确的是（　　）

A. 平衡摩擦力时，应调整定滑轮的高度，使拉小车的细线在实验过程中保持与桌面平行

B. 平衡摩擦力时，先不挂砂桶，反复调整垫木的位置，轻推小车，直到小车做匀加速直线运动

C. 保持小车质量不变，用装有细砂的砂桶通过定滑轮拉动小车，打出纸带。通过纸带计算小车运动的加速度

D. 实验中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的总质量m比小车质量M小得多

【答案】CD

【解析】

【详解】A．平衡摩擦力时不挂砂桶，则选项A错误；

B．平衡摩擦力时，先不挂砂桶，反复调整垫木的位置，轻推小车，直到小车做匀速直线运动，选项B错误；

C．保持小车质量不变，用装有细砂的砂桶通过定滑轮拉动小车，打出纸带，通过纸带计算小车运动的加速度，选项C正确；

D．实验中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的总质量m比小车质量M小得多，这样可认为桶和砂的重力近似等于小车的牵引力，选项D正确。

故选CD。

17. 某同学利用如图所示的装置做“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验。通过改变悬挂钩码的数量，获得6次实验数据如表格所示。

（1）在如图1所示的坐标纸上已经描出了其中5次弹簧弹力F与弹簧伸长量x对应的数据点，请把第4次测量的数据对应点描绘在坐标纸上，并作出弹簧弹力与弹簧伸长量的F-x图线_______；

（2）观察F-x图线，可以判断在弹性限度内，弹簧弹力大小F与弹簧伸长量x成正比关系，其依据是______。其中F-x图线斜率的物理意义是______；

（3）该同学进一步使用该弹簧、直尺、钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图2所示，不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20 cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺30 cm刻度处。某次用该装置测量电梯的加速度时，发现弹簧下端指针位于直尺31 cm刻度处，问电梯的加速度方向为________（选填“竖直向上”或“竖直向下”），大小为重力加速度g的_______倍。

【答案】

①.     ②. 图线为过原点的直线    ③. 弹簧的劲度系数    ④. 竖直向上    ⑤. 0.1

【解析】

【详解】（1）[1]作出弹簧弹力与弹簧伸长量的F-x图线如图；

（2）[2]观察F-x图线，可以判断在弹性限度内，弹簧弹力大小F与弹簧伸长量x成正比关系，其依据是图线为过原点的直线；

[3]根据F=kx，可知F-x图线斜率的物理意义是弹簧的劲度系数；

（3）[4][5]静止时

加速运动时

可得

a=0.1g

方向竖直向上。

三、本题共5小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程和重要步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

18. 如图所示，一个质量m = 2 kg的物块，在F = 12 N的水平拉力作用下，从静止开始沿水平面做匀加速直线运动。物块与水平面之间的滑动摩擦因数μ = 0.5，取重力加速度g = 10 m/s2。

（1）做出物块的受力分析图；

（2）求物块受到的滑动摩擦力f的大小；

（3）求物块运动的加速度大小。

【答案】（1）见解析；（2）10 N；（3）1 m/s2

【解析】

【详解】（1）受力示意图如图所示

（2）建立如图所示的直角坐标系，

y方向

摩擦力

f = 10 N

（3）根据牛顿第二定律

x方向

代入数据得

a = 1 m/s2

19. 如图所示，用轻绳悬挂一个重为mg的小球，现对小球再施加一个力F，使绳与竖直方向成θ角，小球处于平衡状态，试就下列各种情况，分别求出力F的大小。

（1）若力F沿水平方向；

（2）若力F垂直于绳斜向上；

（3）若力F与绳拉力大小相等。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）若力F沿水平方向，对小球受力分析如图1所示，根据平衡条件有

解得

图1

（2）若力F垂直于绳斜向上，对小球受力分析如图2所示，根据平衡条件有

解得

图2

（3）若力F与绳拉力大小相等，对小球受力分析如图3所示，根据对称性和平衡条件有

解得

图3

20. 某款儿童滑梯如图所示，其滑面可视为与水平地面夹角θ = 37°的平直斜面，滑面顶端距离地面高度h = 3.0 m。一质量m = 20 kg的儿童从滑面顶端由静止开始下滑至底端，已知儿童与滑梯间的动摩擦因数μ = 0.30，儿童沿滑梯下滑的过程，可以看做质点沿斜面直线运动。取重力加速度g = 10 m/s2，忽略空气阻力的影响，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）儿童下滑过程中，所受摩擦力的大小f；

（2）儿童下滑过程中的加速度大小a；

（3）儿童下滑至底端时的速度大小v。

【答案】（1）48N；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）儿童受力分析得

解得

（2）由牛二定律

解得

（3）由运动学规律

解得

v=6m/s

21. 如图所示，甲和乙各站在一块滑板上，分别抓着轻绳的一端。甲与滑板的总质量为，乙与滑板的总质量为。忽略地面摩擦力、空气阻力。当甲以水平恒力F收回绳子时，乙双手不动，只紧抓着绳子。

（1）在收绳过程中，分析说明甲与乙各做什么运动；

（2）证明收绳过程中的任意瞬间，甲乙速度比等于质量比的倒数，即。

【答案】（1）见解析；（2）见解析

【解析】

【详解】（1）乙受到恒定拉力F，做匀加速直线运动； 甲受到恒定的反作用力，做匀加速直线运动；

（2）由牛二定律

在收绳过程中，经过任意时间t

22. 我国南方因为降水较多，屋顶高而尖；北方降水较少，屋顶比较平缓。某同学猜想：是不是屋顶越尖，雨滴越快的滑离屋顶呢？假设如图所示，屋顶保持底边L不变，屋顶的倾角为θ，雨滴下滑时可视为小球做无初速无摩擦的运动。重力加速度为g。

（1）雨滴从屋脊由静止开始下滑至滑离屋顶的时间表达式；

（2）求θ为多大时，雨滴从屋脊由静止开始下滑至滑离屋顶的时间最短。（）

【答案】（1）；（2）45°

【解析】

【详解】（1）雨滴下滑的加速度

由运动学规律

解得

（2）由

得当θ=45°时，t最小。