北京市北师大附属实验中学2023-2024学年高一上学期期中考试物理试题.docx

北京市北师大附属实验中学2023-2024学年高一上学期期中考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下列各组物理量中，全部是矢量的为（　　）
A．重力、路程、速度 B．弹力、位移、时间
C．摩擦力、平均速度、加速度 D．质量、重力、瞬时速度
2．张老师驾车从朝阳区某中学开往北京理工大学，手机高德导航地图如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．导航上“拥堵较少”方案中的48公里指的是位移
B．选用“高速多”方案平均速度最大
C．图中显示的1小时3分是指时刻
D．选用导航推荐的不同行驶路线，位移相同
3．如图所示，飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员（甲）和地面上的人（乙）观察跳伞飞行员的运动后，引发了对跳伞飞行员运动状况的争论，下列说法正确的是（　　）

A．研究物体运动时不一定要选取参考系
B．甲、乙两人的说法中必有一个是错误的
C．参考系只能选择相对于地面静止的物体
D．他们的争论是由于参考系的选取不同而引起的
4．物体做匀变速直线运动，在时速度大小为，方向向西；在时速度大小为，方向向东．则在此过程中该物体的加速度（　　）
A．大小为，方向向东 B．大小为，方向向西
C．大小为，方向向东 D．大小为，方向向西
5．书放在水平桌面上，如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．书受到的重力就是地球对物体的吸引力
B．书对桌面的压力就是书所受的重力
C．书对桌面的压力，是因为书发生了微小形变而产生的
D．书受到的支持力与书对桌面的压力大小相等、方向相反，是一对平衡力
6．图分别表示甲、乙、丙、丁四个物体运动过程的x-t或v-t图像，下面判断正确的是（　　）

A．只有乙在做匀速直线运动 B．丙和丁的运动方向相同
C．甲在运动中速度方向发生了改变 D．甲在运动中加速度方向发生了改变
7．如图所示，甲同学用手拿着一把长50cm的直尺，并使其处于竖直状态；乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备。某时刻甲同学松开直尺，直尺保持竖直状态下落，乙同学看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置的刻甲度值为20cm；重复以上实验，乙同学第二次手抓住直尺乙位置的刻度值为10cm。直尺下落过程中始终保持竖直状态。若从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”，取重力加速度。则下列说法中错误的是（　　）

A．乙同学第一次的“反应时间”比第二次长
B．乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度约为4m/s
C．若某同学“反应时间”大于，则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”
D．若将尺子上原来长度值改为对应的“反应时间”值，则得到的时间刻度是不均匀的
8．为了研究摩擦力大小的规律，某同学设计了如下实验：将一个重力的物块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉物块，如图所示。在拉力F逐渐增大的过程中，用一个传感器对物块的运动状态进行了监测，并将部分数据记录在表格中。
实验次数
1
2
3
4
5
运动状态
静止
静止
匀速
加速
加速
水平拉力F/N

分析表格中的数据，下列说法正确的是（　　）
A．实验表明，物块与桌面间的动摩擦因数为
B．实验表明，物块与桌面间的最大静摩擦力小于滑动摩擦力
C．实验表明，物块与桌面间的滑动摩擦力随速度增大而增大
D．时物块没有被拉动，是因为拉力小于物块受到的摩擦力
9．牛顿管实验如图所示：长玻璃管一端封闭、另一端有开关，把形状和质量都不相同的金属片和小羽毛放到玻璃管里．先打开开关使管内空气与大气连通，把玻璃筒迅速倒转，让金属片和羽毛同时下落：当金属片落到管底时，羽毛还悠悠地飘在空中．抽掉玻璃筒里的空气（近似真空）再倒转玻璃筒，可看到它们同时落到管底．对这个实验，下列叙述正确的是（    ）

A．真空中的羽毛重力比空气中羽毛重力大
B．抽气前金属片比羽毛下落的快，这说明质量大的物体下落速度会更大
C．抽气前羽毛比金属片下落的慢，原因是羽毛受到空气阻力、而钱币不受空气阻力
D．抽气后，在赤道和北京分别做该实验，金属片的下落时间会略有差异
10．地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定．近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光的波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点竖直向上抛出小球，小球又落至原处O点的时间为，在小球运动过程中经过比O点高的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为，测得、和，可求得g等于（  ）
A．
B．
C．
D．

二、多选题
11．都沿直线做匀变速运动的一列火车与一辆汽车的速度分别为v1和v2、v1、v2在各个时刻的大小如表所示，在0~4s时间内，从表中数据可以看出（　　）
t/s
0
1
2
3
4
v1（m·s-1）
18.0
17.5
17.0
16.5
16.0
v2（m·s-1）
9.8
11.0
12.2
13.4
14.6
A．火车的速度变化较快 B．汽车的加速度较大
C．汽车的平均速度较小 D．火车的位移在减小
12．纯电动汽车不排放污染空气的有害气体，具有较好的发展前景．某辆电动汽车在一次紧急刹车测试中，刹车后位移与时间的关系式是，则该汽车（    ）
A．刹车时的加速度大小为 B．刹车时的速度与时间的关系是
C．刹车后内的位移为 D．刹车后滑行的位移为
13．如图所示，放在水平桌面上的物块处于静止状态，所挂砝码和托盘的总质量为，此时弹簧测力计的示数为．若滑轮摩擦不计，取，剪断悬挂托盘的细线，将会出现的情况是（    ）

A．物块向左运动 B．物块仍静止不动
C．物块对桌面的摩擦力不变 D．测力计的示数不变
14．2019 年7月，C919 大型客机在上海浦东机场完成了中、高速滑行试验。某次试验飞机在平直跑道上滑行，从着陆到停下来所用的时间为 t，滑行的距离为 x，滑行过程中的v-t  图像如图所示，图线上 C 点的切线与AB 平行，x、t0、t1、t 为已知量。设飞机着陆滑行t0时的位置与终点的距离为x0，飞机着陆时的速度为 v，则下列表达式正确的是（　　）

A． B． C． D．

三、实验题
15．某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验

（1）实验中，除打点计时器、纸带、小车、长木板、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的还有 。（填选项代号）
A．电压合适的50Hz交流电源
B．电压合适的直流电源
C．刻度尺
D．天平
E.秒表
F.弹簧测力计
（2）某同学做此实验的主要步骤如下：
A．接通电源；
B．将打点计时器固定在长木板上，并接好电路；将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔，再将小车放在木板上准备实验；
C．释放纸带，让小车运动起来；
D．关闭电源，取出纸带进行分析
上述实验步骤，合理的操作顺序是 ；
（3）下图是一次实验中记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有4个点未画出。

则计数点D的瞬时速度 m/s，该小车运动的加速度
16．某同学利用图甲所示的装置探究弹簧弹力和伸长的关系
（1）该同学将弹簧的上端与刻度尺的零刻度对齐，读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度值，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，依次读出指针所指刻度尺的刻度值，所读数据列表如下（设弹簧始终未超过弹性限度，g取）

1
2
3
4
5
6
钩码质量m/g
0
30
60
90
120
150
刻度尺读数x/cm

在图甲中，挂30g钩码时刻度尺的读数为 cm；
（2）如图乙所示，该同学根据所测数据，建立了坐标系，并描出了5组测量数据，请将第2组数据描在坐标纸上（用“”表示所描的点），并画出的关系图线 ；
（3）根据的关系图线可得该弹簧的劲度系数约为 N/m（保留3位有效数字）。
（4）另一同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图像，从图像上看，该同学没能完全按实验要求做，使图像上端发生弯曲。由直线部分可知，甲、乙两个弹簧谁的感觉更硬 （填“甲”或“乙”）。造成图像上端发生弯曲的原因是

四、解答题
17．一辆汽车沿平直公路上匀速行驶。从某时刻发现前方红灯开始以2m/s2的加速度刹车，在4s内速度减为12m/s。求：
（1）汽车原来匀速行驶时的速度大小；
（2）4s内汽车前进的位移大小；
（3）汽车在15s内的平均速度大小。
18．概念公式的准备理解是物理学习的基础，请完成下面的任务：
（1）一个物体做匀变速直线运动，初速度为，经过一段时间，速度变为，如果在这段位移中点处的速度为，在时间中点时的速度为，请利用匀变速直线运动公式推导：
①，；
②比较、的大小关系。
（2）如图所示，一物体静止放在斜面上，并给物体施加一竖直向下的压力F，斜面静止在水平地面上，请在答题卡上分别画出物体、斜面的受力示意图。

19．如图所示，质量为m和M的两个物体由原长为轻弹簧连接，静置于水平桌面上，此时的弹簧的实际长度为L，已知重力加速度为g，求：
（1）地面对M的支持力的大小？
（2）弹簧的劲度系数？
（3）若从静止开始，将m向上缓慢提起，m至少向上移动多少距离才可以使M离开地面？

20．小明利用木块做了几个跟摩擦力相关的实验，木块的质量为0.5kg，取。

（1）如图所示，小明同学用垂直于墙的力F将木块压在竖直墙上，墙和木块之间的动摩擦因数为，已知力F=15N，求：
①若木块下滑，木块受到的墙面的摩擦力的大小．
②若将压木块的力增大到2F，木块静止，求木块受到的摩擦力的大小．
（2）如图所示，小明同学将木块夹在两长木板之间，左右两边对木板的水平压力大小相等，木块可在两长之间以的速度竖直向下匀速下滑．如果保持两水平压力的大小方向不变，要使木块以的速度匀速向上滑动，那么对木块竖直向上的推力应多大？
21．十一放假期间，全国高速公路免费通行，小轿车可以不停车通过收费站，但要求小轿车通过收费站窗口前x0=6m限速区内的速度不超过v0=6m/s，如图所示。现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以v甲=20m/s和v乙=30m/s的速度匀速行驶，甲车在前，乙车在后。甲车司机发现正前方收费站，开始以大小为a甲=2m/s2的加速度匀减速刹车。
（1）在刹车后3s末，甲车的速度为多少?
（2）甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章?
（3）甲车经刹车到达离收费站窗口前6m处的速度恰好为6m/s，乙车发现甲车刹车后立刻以大小为a乙=4m/s2的加速度匀减速刹车直到速度减为6m/s后一直以这一速度匀速运动。为避免两车相撞，则在甲车司机开始刹车时，甲、乙两车至少相距多远?

试卷第9页，共10页

参考答案：
1．C
【详解】A．重力与速度属于矢量，而路程为标量，A错误；
B．弹力、位移为矢量，时间为标量，B错误；
C．摩擦力、平均速度、加速度均为矢量，C正确；
D．质量为标量，重力、瞬时速度为矢量，D错误；
故选C。
2．D
【详解】A．导航上“拥堵较少”方案中的48公里指的是路程，选项A错误；
B．选用“高速多”方案平均速率最大，选项B错误；
C．图中显示的1小时3分是指时间，选项C错误；
D．选用导航推荐的不同行驶路线，初末位置相同，则位移相同，选项D正确。
故选D。
3．D
【详解】A. 研究物体运动时一定要选取参考系，才能描述物体的运动，A错误；
BCD. 甲、乙两人的说法中都是正确的，他们的争论是由于参考系的选取不同而引起的,选地面为参考系，飞行员做曲线运动，选飞机为参考系，飞行员做直线运动，BC错误，D正确。
故选D。
4．C
【详解】以向东为正方向，则根据加速度的定义式得：
，
表示方向向东．
故选C．
5．C
【详解】A．书受到的重力是由于地球对物体的吸引力而产生的，但不是地球对物体的吸引力，选项A错误；
B．压力和重力是不同性质的力，只能说书对桌面的压力大小等于书所受的重力大小，选项B错误；
C．书对桌面的压力，是因为书发生了微小形变而产生的，选项C正确；
D．书受到的支持力与书对桌面的压力大小相等、方向相反，是一对相互作用力，选项D错误。
故选C。
6．C
【详解】A．通过图像判断可知， x- t图像中，丙和丁都在做匀速直线运动，故A错误；
B．x- t图像中，图线斜率的正负可以表示运动方向，所以丙和丁的运动方向相反，故B错误；
C．甲在运动中速度减为零以后，然后反向加速，所以速度方向发生了改变，故C正确；
D．xv - t图像中，图线斜率的正负可以表示加速度方向，甲的斜率不变，所以加速度方向没有改变，故D错误。
故选C。
7．B
【详解】A．根据自由落体位移公式

可知第一次直尺下落时间较长，故乙同学第一次的“反应时间”比第二次长，故A正确，不符合题意；
B．由速度位移公式可得，乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度为

故B错误，符合题意；
C．直尺在0.4s内下降的距离为

故某同学的“反应时间”大于0.4s，则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”，故C正确，不符合题意；
D．根据

可得

若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则得到的时间刻度是不均匀的，故D正确，不符合题意。
故选B。
8．A
【详解】A．物块匀速运动时

竖直方向上

根据

得

故A正确；
B．该实验中无法确定何时刚恰好做匀速直线运动，所以无法确定最大静摩擦力大小，也无法判断最大静摩擦力和最大静摩擦力得大小关系，故B错误；
C．该实验中不知道加速度得大小，所以不知道具体滑动摩擦力大小，因此无法判证明块与桌面间的滑动摩擦力随速度增大而增大，故C错误；
D．时物块没有被拉动，是因为物体处于平衡状态，静摩擦力等于拉力，故D错误。
故选A。
9．D
【详解】A、重力G=mg和是否真空环境无关，A错误
B、C抽气前金属下落快是因为重力、阻力他们的合力产生的加速度大，并不是因为重的物体下落快，B、C错误；
D．依据自由落体公式，由于高度相同，但两地重力加速度不同，所以时间不同，故D正确．
故选D．
10．D
【详解】小球从O点上升到最大高度过程中，有

小球从P点上升的最大高度过程中，有

依据题意有

联立解得

故选D。
11．BC
【详解】AB．根据表中的数据可得，火车的加速度为

汽车的加速度为

所以汽车的加速度较大，火车的加速度减小，即火车速度变化较慢，故A错误，B正确；
C．由表中数据可知，0~4s内火车的速度一直比汽车的速度大，则火车的平均速度较大，汽车的平均速度较小，故C正确；
D．由于汽车和火车的速度一直为正值，速度方向不变，则位移均在增加，故D错误。
故选BC。
12．BD
【详解】依据运动学方式对照得，．
A错误；由 得刹车时的速度与时间的关系，所以B正确
刹车真实时间为 所以4s内位移即为3s内位移由，得x=27m，所以C错误D正确
故选BD．
13．BD
【详解】开始时砝码和托盘的总重力为，弹簧测力计示数为，故受到水平向左的静摩擦力（说明最大静摩擦力大于等于4N）；剪短细线后，所受到弹簧弹力没变仍然为2N，由上面分析知最大静摩擦力大于等于4N，所以仍然静止，静摩擦力减小为，方向向右，故AC错误，BD正确；
14．AC
【详解】AB．由图可知

解得

选项A正确，B错误；
CD．由图可知

由面积关系可知

而 ，则

选项C正确，D错误。
故选AC。
15． AC/CA BACD 0.2/0.20
【详解】（1）[1]AB．打点计时器需要电压合适的交流电源，故A正确，B错误；
CDEF．本实验还需要刻度尺测量计数点之间的距离，不需要测质量，不需要天平，打点计时器可以计时，不需要秒表，本实验不需要测量力的大小，不需要测力计，故C正确，DEF错误；
故选AC。
（2）[2] 探究小车速度随时间变化的规律的实验操作顺序是：将打点计时器固定在长木板上，并接好电路；将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔，再将小车放在长木板上准备实验；接通电源，释放纸带，让小车运动起来，最后关闭电源，取出纸带进行分析。故合理的操作顺序是BACD。
（3）[3][4] 因为电源的频率为50Hz，且相邻计数点间还有4个点未画出，则
T=0.02s×5=0.1s
在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，则

根据逐差法可知，小车的加速度为

16．    25.9 乙 弹簧已经超过了弹簧的弹性限度
【详解】（1）[1] 由图，刻度尺的最小分度为1mm，由图可知，读数为7.15cm；
（2）[2] 画出的关系图线如下

（3）[3] 根据胡克定律可得

（4）[4][5] 甲、乙两个弹簧乙更硬，因为相同形变量下，乙的弹力更大；造成图像上端发生弯曲的原因是弹簧已经超过了弹簧的弹性限度。
17．（1）20m/s；（2）64m；（3）
【详解】（1）依题意，设汽车初速度为，则根据

可得

可得汽车原来匀速行驶时的速度大小

（2）4s内汽车前进的位移大小为

（3）汽车停止所需时间为

所以，汽车在15s内的位移大小等于10s内的位移大小，有

则，汽车15s内的平均速度大小为

18．（1）①见解析；②；（2）见解析
【详解】（1）①设物体的加速度为a，根据匀变速直线运动位移速度公式可得

联立解得

根据匀变速直线运动速度时间公式可得

联立解得

②根据
，
可得
，
则有

可知

（2）物体的受力示意图如图所示

斜面的受力示意图如图所示

19．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）把两物块及弹簧看做一个整体，根据二力平衡可知地面对M的支持力为

（2）对m受力分析可知，此时弹簧弹力为mg，弹簧被压缩、形变量为

根据胡克定律有

由平衡条件有

解得

（3）由M受力分析可知，此时弹簧弹力为Mg，弹簧被拉伸、形变量满足

可得出

则此时m的移动距离

20．（1）3N；5N（2）10N
【详解】（1）①木块一侧受到的摩擦力

②静止受力平衡，竖直方向

（2）匀速滑动受力平衡，下滑时

则上滑时

21．（1）；（2）；（3）25m
【详解】（1）在刹车后3s末，甲车的速度为

（2）甲车减速到6m/s时，所通过的位移为

则甲车司机需在离收费站窗口至少距离为

（3）设两车速度相等时所用时间为t1，则有

解得

临界速度为

若两车达到共速前没有相撞，则不会相撞，所以甲车司机开始刹车时，甲、乙两车至少相距的距离为

答案第9页，共10页