北京市豐臺區(qū)北京第十二中學2024屆物理高一第一學期期末考試試題含解析

北京市豐臺區(qū)北京第十二中學2024屆物理高一第一學期期末考試試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、下列單位中，均屬于國際基本單位的是（）A.m/s B.NsC.kgmN D.kgms2、將四塊相同的堅固石塊壘成圓弧形的石拱，其中第3、4塊固定在地基上，第1、2塊間的接觸面是豎直的，每塊石塊的兩個側面間所夾的圓心角均為，石塊間的摩擦力可以忽略不計。則第1塊對第2塊的彈力F1和第1塊對第3塊的彈力F2的大小之比為（）A. B.C. D.3、如圖所示，兩個質量分別為m1=2kg、m2=3kg的物體置于光滑的水平面上，中間用勁度系數(shù)k=400N/m的輕質彈簧連接。兩個大小分別為F=20N、F=20N的水平拉力分別作用在m1、m2上，系統(tǒng)仍保持靜止，則（）A.彈簧的伸長量為0 B.彈簧的伸長量為5cmC.彈簧的伸長量為8cm D.彈簧的伸長量為10cm4、把重20N的物體放在傾角為30°的粗糙斜面上，物體右端與固定在斜面上的輕彈簧相連接，物體保持靜止，如圖所示，若物體與斜面間的最大靜摩擦力為12N，下列關于彈簧彈力的說法不正確的是：A.可以是22N，方向沿斜面向上B.可以是2N．方向沿斜面向上C.可以是5N，方向沿斜面向下D.可以是2N，方向沿斜面向下5、下列各組選項中的物理量都是矢量的選項是（）A.速度、加速度、路程；B.速度、位移、加速度；C.位移、加速度、速率；D.瞬時速度、加速度、時間；6、如圖所示，光滑水平桌面上的物體a系一細繩，細過跨國桌沿的定滑輪后懸掛著物體b，物體a和物體b的質量均為m．物體a和滑輪間的細繩與桌面平行．先用手使a、b靜止（細繩質量及滑輪摩擦均不計）．放手后細繩上張力設為T．下列說法正確的有（）A.放手后物體a、b一起運動的過程中，繩上張力大小T＝mgB.只將物體b的質量增為2m，放手后繩上張力大小變?yōu)門C.只將物體a的質量增為2m，放手后繩上張力大小變?yōu)門D.將物體a、b的質量都增為2m，放手后繩上張力大小變?yōu)?T7、如圖所示，自行車的大齒輪、小齒輪、后輪三個輪子的半徑分別為R1、R2、R3，A、B、C是三個輪子邊緣上的點．當三個輪子在大齒輪的帶動下一起轉動時，下列說法中正確的是（）A.A、B兩點的線速度大小一定相等B.A、B兩點的角速度一定相等C.A、C兩點的周期之比為R1∶R2D.B、C兩點的向心加速度之比為R3∶R28、關于摩擦力，下面幾種說法中正確的是（）A.靜摩擦力的方向總與物體的相對運動趨勢方向相反B.滑動摩擦力總是與物體的重力成正比C.靜摩擦力的大小和壓力無關D.摩擦力一定阻礙物體的運動9、如圖所示，一勁度系數(shù)為k的輕質彈簧，上端固定，下端連著一質量為m的物塊A，A放在托盤B上，B的質量也為m。初始時在豎直向上的力F作用下系統(tǒng)靜止，彈簧處于自然長度。現(xiàn)改變豎直向上的力F的大小，使A勻加速下降。已知重力加速度為g，A的加速度為a=0.25g，空氣阻力不計，彈簧始終在彈性限度內，則在A勻加速下降的過程中，以下說法正確的是（）A.B對A的支持力可能為0.85mgB.彈簧的最大形變量為C.力F對B的作用力可能為0.9mgD.力F對B作用力最小值為0.65mg10、如圖所示,真空中固定兩個等量異號點電荷+Q、-Q,圖中O是兩電荷連線中點,a、b兩點與+Q的距離相等,c、d是兩電荷連線垂直平分線上的兩點,bcd構成一等腰三角形,a、e兩點關于O點對稱.則下列說法正確的是()A.a、e兩點的電場強度相同B.a、b兩點的電勢相同C.質子在b點的電勢能比在O點的電勢能大D.將電子由c沿cd邊移到d的過程中電場力做正功二、實驗題11、（4分）12、（10分）三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）如圖所示，一質量不計的彈簧原長為，一端固定于質量的物體上，另一端施一水平拉力F。（設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，彈簧始終在彈性限度內，）(1)若物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.45，當彈簧拉長至時，物體恰好向右勻速運動，彈簧的勁度系數(shù)多大？(2)若將彈簧壓縮至，物體受到的摩擦力？(3)若將彈簧拉長至，物體受到的摩擦力？14、（14分）在做“探究小車速度隨時間變化”的實驗中（1）下列儀器需要用到的有____（2）某同學進行了以下實驗操作步驟，其中有誤的步驟是______A．將電火花打點計時器固定在長木板的一端，并接在220V交流電源上B．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔C．把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著適當重的鉤碼D．拉住紙帶，將小車移到靠近打點計時器的一端后，放開紙帶，再接通電源（3）在實驗中得到一條如圖所示的紙帶，已知電源頻率為50Hz，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，測量出x5=4.44cm、x6=4.78cm，則打下“F”點時小車的瞬時速度v＝____m/s；小車的加速度a＝______m/s2．(結果保留兩位有效數(shù)字)（4）若實驗時電源頻率大于50Hz，則打下“F”點時小車的實際速度_____(填“大于”、“小于”或“等于”）測量速度15、（13分）一輛汽車以v0＝20m/s速率在某市郊區(qū)超速行駛．當這輛違章車駛過某一警車時，警車立即從靜止開始以a=2.5m/s2的加速度追擊．假如兩車都做直線運動，警車的最高限速為vmax＝30m/s．問⑴作出兩車運動的示意圖⑵警車何時能夠截獲這輛違章車？⑶警車在追擊過程中，離違章車的最遠距離是多少？

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、D【解題分析】在國際單位制中，力學基本單位有：m、kg、s；m/s和N是導出單位，故ABC錯誤，D正確。故選D。2、A【解題分析】如圖對第一個石塊進行受力分析由幾何關系知θ=60°所以有F1：F2=sin60°=故選A。3、B【解題分析】由題意知當兩個水平拉力作用在物體上系統(tǒng)穩(wěn)定時，彈簧的彈力為20N，故根據(jù)胡克定律可知所以即彈簧的伸長量為5cm，故B正確，ACD錯誤。故選B。4、C【解題分析】物體的重力為20N，重力在斜面方向上的分力為mgsin30?=10N，若彈簧的彈力是22N，方向沿斜面向上，則22N=10N+12N，此時物體受到的摩擦力為最大靜摩擦力，故選項A是可能的；若彈簧的彈力是2N，方向沿斜面向上，則10N－2N=8N<12N，故也是可能的，選項B正確；若彈簧的彈力是5N，方向沿斜面向下，則10N+5N=15N>12N，這是不可能的，故選項C不正確；若彈簧的彈力是2N，方向沿斜面向下，則10N+2N=12N，它與最大靜摩擦力是相等的，故這是可能的，故選項D正確考點：受力分析，靜摩擦力的方向5、B【解題分析】A、速度和加速度既有大小又有方向，是矢量，而路程只有大小，沒有方向，是標量；故A錯誤.B、速度、位移、加速度全部為矢量；故B正確.C、位移和加速度既有大小又有方向，是矢量，而速率只有大小沒有方向是標量；故C錯誤.D、時間為標量，瞬時速度和加速度是矢量；故D錯誤.故選B.【題目點撥】既有大小又有方向，相加是遵循平行四邊形定則的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移、動量等都是矢量；只有大小，沒有方向的物理量是標量，如路程、時間、質量等都是標量，標量正負號表示大小，矢量正負號不表示大小，表示方向6、BCD【解題分析】當兩物體共同存在時，對b來講，具有豎直向下的加速度，A的加速度的方向向右，它們的加速度的大小相等，由牛頓第二定律可知F與mg的大小關系【題目詳解】設繩子拉力為T，對a受力分析，由牛頓第二定律可得：；而連接繩上具有相同的沿繩的加速度，由整體法，聯(lián)立得：；A、當時，解得；故A錯誤.B、當時，解得；故B正確.C、當時，解得；故C正確.D、當時，解得；故D正確.故選BCD【題目點撥】該題中a與b的加速度的大小相等，采用整體法和隔離法結合解題是解題的捷徑，比單獨用隔離法處理要簡單7、AC【解題分析】A.B兩點靠鏈條傳動，線速度相等，根據(jù)v=rω知，A.B兩點的半徑不等，則角速度不等，故A正確，B錯誤．B.C兩點共軸轉動，角速度相等，周期相等，A.B兩點的角速度之比為R2：R1，則A.B兩點的周期之比為R1：R2，所以A.C兩點的周期之比為R1：R2．故C正確．由向心加速度a=ω2R知，B.C向心加速度之比為R2：R3．故D錯誤．故選AC.【題目點撥】此題考查了學生對線速度、角速度及向心加速度的理解；解決本題的關鍵知道共軸轉動的點，角速度相等，靠傳送帶傳動輪子邊緣上的點，線速度大小相等，知道線速度、角速度、向心加速度之間的關系，并能靈活運用8、AC【解題分析】A．靜摩擦力的方向與接觸物體相對運動趨勢的方向相反，故A正確；B．滑動摩擦力總是與正壓力成正比，正壓力不一定等于重力，故B錯誤；C．靜摩擦力的大小和壓力無關，與外力的大小有關，故C正確；D．摩擦力可以是動力，如輕放在水平傳送帶上的物體，在摩擦力的作用下運動，故D錯誤。故選AC。9、BC【解題分析】AB．設物塊和托盤間的壓力為零時彈簧的伸長量為xm，以A為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得解得在此之前，以A為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得可得所以B對A的支持力不可能為0.85mg，選項A錯誤，B正確；CD．以AB整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得可得力F對B的作用力范圍為選項C正確，D錯誤故選BC。第II卷非選擇題10、AC【解題分析】由場強的合成法則可得場強的大小關系，由電場力做功情況可得電勢的變化．兩等量異號點電荷連線的垂直平分線是一條等勢線，正電荷在電勢高處電勢能大，分析電勢能關系【題目詳解】A、a、e兩點的合場強大小相等，且方向相同，A正確；B、a、b兩點雖然關于+Q對稱，但是由于-Q的影響，兩點的電勢并不相等，B錯誤；C、b點電勢高于O點的電勢，則質子在b點的電勢能大，C正確；D、c、O、d在一條等勢線上，故電子從c點移到d點電場力不做功，D錯誤；故選AC【題目點撥】等量異號點電荷的電場線和等勢線分布情況是考試的熱點，抓住對稱性和其連線的垂直平分線是一條等勢線是學習的重點二、實驗題11、12、三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、(1)；(2)16N、方向水平向右；(3)18N、方向水平向左【解題分析】(1)由物體恰好勻速運動根據(jù)胡克定律，可得聯(lián)立，解得彈簧的勁度系數(shù)為400N/m。(2)根據(jù)胡克定律，可得代入數(shù)據(jù)，得此時，物體不動，由二力平衡，可得若將彈簧壓縮至，物體受到的摩擦力大小16N，方向水平向右。(3)根據(jù)胡克定律，可得代入數(shù)據(jù)，得則，物體所受滑動摩擦力若將彈簧拉長至，物體受到的摩擦力大小為18N，方向水平向左。14、①.AB②.D③.0.46④.0.34⑤.大于【解題分析】在做“探究小車速度隨時間變化”的實驗中，掌握實驗原理及操作步驟，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上某點瞬時速度大??；【題目詳解】（1）在做“探究小車速度隨時間變化”的實驗中，依據(jù)實驗原理，通過打點計時器在紙帶上打點，借助刻度尺來測量長度，從而研究小車的速度與時間的關系，故選項AB正確，CD錯誤；（2）A、將電火花打點計時器固定在長木板的一端，并接在220V交流電源上，故A正確；B、將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔，故B正確；C、把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著適當重的鉤碼，故C正確；D、拉住紙帶，將小車移到靠近打點計時器的一端后，應先接通電源，后放開紙帶，從而減少實驗誤差，故選項D錯誤；（3）根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上F點時小車的瞬時速度大小為：根據(jù)勻變速直線運動推論公式可以求出加速度的大小為：；（4）若實驗時電源頻率大于50Hz，則相鄰計數(shù)點間的時間間隔，由F點的瞬時速度表達式可知，其實際速度大于測量速度【題目點撥】在做“探究小車速度隨時間變化”的實驗中，掌握實驗原理及操作步驟，且會根據(jù)原理分析實驗誤差，要提高應用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用15、（1）（2）18s（3）80m【解題分析】警車做勻加速直線運動，速度時間圖線是過原點的傾