北京市第八十中学2024-2025学年高一上学期12月段考物理试卷

2024-2025学年北京八十中高一（上）段考物理试卷（12月份） 一、单选题：本大题共14小题，共42分。 1.下列物理量中，属于矢量的是(    ) A. 质量 B. 时刻 C. 速度 D. 动摩擦因数 2.小球从离地板5m高处落下，又被地板弹回，在离地板2m高处被接住，则小球通过的路程和位移大小分别是(    ) A. 7m，7m B. 7m，3m C. 5m，2m D. 5m，3m 3.作用在同一点上的两个力，大小分别是3N和5N，其合力的大小可能是(    ) A. 0N B. 1N C. 3N D. 15N 4.物理学是研究物质运动规律的学科，而实际的物理现象一般是十分复杂的，涉及到许多因素。在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的“物理模型”，是经常采用的一种科学研究方法。下列四个选项中，属于物理模型的是(    ) A. 质点 B. 参考系 C. 加速度 D. 平行四边形定则 5.一个物体做自由落体运动，取重力加速度，则(    ) A. 物体2s末的速度为 B. 物体2s末的速度为 C. 物体2s内下落的高度是40m D. 物体2s内下落的高度是20m 6.在下面的四幅图像中，表示物体做匀加速直线运动的图像是(    ) A. B. C. D. 7.如图所示，电灯吊在天花板上，下面关于力的说法中，属于一对作用力和反作用力的是(    ) A. 灯对悬线的拉力与灯受到的重力 B. 灯对悬线的拉力与悬线对灯的拉力 C. 灯受到的重力与悬线对灯的拉力 D. 灯受到的重力与悬线对天花板的拉力 8.关于加速度，下列说法正确的是(    ) A. 物体速度变化越大，加速度越大 B. 物体速度变化越快，加速度越大 C. 物体位置变化越大，加速度越大 D. 物体位置变化越快，加速度越大 9.有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重，其环形座舱套在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落，下落至一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时恰好停止。下列说法中正确的是(    ) A. 座舱自由下落的过程中人处于超重状态 B. 座舱自由下落的过程中人处于失重状态 C. 座舱减速下落的过程中人处于失重状态 D. 座舱下落的整个过程中人处于失重状态 10.如图所示，一个质量为m的光滑圆球，放在倾角为的固定斜面上，用一竖直挡板挡住，处于静止状态。已知重力加速度为g，则球对竖直挡板压力的大小是(    ) A. B. C. D. mg 11.  如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为和。由此可求出(    ) A. 物块与斜面间的最大静摩擦力 B. 斜面的倾角 C. 物块的质量 D. 物块对斜面的正压力 12.如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对A施加一水平向左的作用力，使A缓慢的向左移动。设墙对B的作用力为，A对B的作用力为，在此过程中(    ) A. 缓慢减小，缓慢减小 B. 缓慢增大，缓慢增大 C. 保持不变，先缓慢减小再缓慢增大 D. 先缓慢减小再缓慢增大，保持不变 13.将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出，图甲是向上运动的频闪照片，图乙是下降时的频闪照片，O是运动的最高点，甲、乙两次的闪光频率相同。重力加速度为g，假设小球所受阻力大小不变，则可估算小球受到的阻力大小约为(    ) A. mg B. C. D. 14.在高中物理中，我们会遇到许多不同的物理概念和分析方法，这些概念和方法对我们认识自然规律会有很大帮助，因此要重视对概念和方法的准确理解和正确应用。自然界中某个物理量D的变化可以记为，发生这个变化所用的时间间隔可以记为；变化量与之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。在运动学中也可以引入“加速度的变化率”来表示加速度对时间变化的快慢。如图表示某一物体做直线运动时的图象。下列表述中正确的是(    ) A. “加速度的变化率”的单位应该是 B. “加速度的变化率”为0的运动一定是匀速直线运动 C. 由图象可知，在前2s内该物体一定做匀减速直线运动 D. 由图象可知，在前2s内该物体的速度变化量为 二、实验题：本大题共2小题，共21分。 15.关于“验证力的平行四边形定则”的实验，请回答以下问题： 实验中，除了木板、白纸、图钉、绳套、刻度尺、三角板、 量角器外，在下列器材中，还必须使用的器材有______和______。 A.天平含砝码             橡皮条 C.弹簧测力计                 不同质量的钩码 请将以下主要实验操作补充完整。 ①把橡皮条一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套； ②用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置， 记为O；同时记录两根细绳的方向和两个测力计的示数； ③用一个弹簧测力计钩住一个绳套，拉橡皮条，使结点______，记录此时细绳 的方向和测力计的示数。 下列实验操作合理的是______。 A.实验前，将两测力计水平互拉，选择读数始终相同的两测力计 B.实验时，应保持弹簧测力计、细绳、橡皮条都与木板平行 C.实验中用两个测力计拉绳套时，两个力和必须相互垂直 D.记录细绳的方向时，标记同一细绳方向的两点要尽量近一些 16.某同学用图1所示装置来“探究物体加速度与力、质量的关系”。实验中，他将砂和小桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变小桶中砂的质量改变拉力。为使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，实验中需要平衡阻力。 下列器材中不必要的是______填字母代号。 A.低压交流电源 B.秒表 C.天平含砝码 D.刻度尺 他用小木块将长木板的右侧垫高来平衡阻力。具体操作是：将木板的一侧适当垫高后，把装有纸带的小车放在木板上，纸带穿过打点计时器，在______选填“挂”或“不挂”小桶并且打点计时器______选填“打点”或“不打点的情况下，轻轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速直线运动，则表明消除了阻力的影响。 在一次实验中，该同学得到如图2所示的纸带。已知打点计时器所用电源频率为50H。A、B、C、D、E、F、G是纸带上打出的7个连续的点，由此可算出小车的加速度______结果保留两位有效数字。 他在探究小车加速度a与所受拉力F的关系时，根据实验数据作出的图像如图3所示。发现图线不过原点，原因可能是______。 A.木板一端垫得过高 B.木板一端垫得过低 C.砂和小桶的总质量太大了 D.砂和小桶的总质量太小了 三、计算题：本大题共3小题，共37分。 17.某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为，所需的起飞速度是，跑道长100m。 请你通过计算判断，飞机能否从静止开始只靠自身的发动机从舰上起飞？ 为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度，航空母舰装有弹射装置，对于该型号的舰载飞机，弹射系统必须使它具有多大的初速度？ 18.一质量的小物块以一定的初速度冲上一倾角足够长的固定斜面，某同学利用传感器测出了小物块从一开始冲上斜面至最高点过程中多个时刻的瞬时速度，并绘出了小物块上滑过程中速度v随时间t的变化图像，如图所示。计算时取：，，。最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。 求小物块冲上斜面上滑的最大距离x； 求小物块与斜面间的动摩擦因数； 通过计算分析说明小物块能否返回出发点。 19.“神舟十一号”载人飞船的返回舱在距地面某一高度时，启动减速降落伞装置开始做减速运动。当返回舱的速度大约减小至时，继续匀速近似地下降。当以这个速度一直降落到距离地面时，立刻启动返回舱的缓冲发动机并向下喷气，舱体再次做减速运动，经历时间后，以某一安全的速度落至地面。 若最后的减速过程可视为竖直方向的匀减速直线运动，取重力加速度。求： 这一过程中返回舱的加速度； 这一过程中返回舱对质量的航天员的作用力的大小F。 事实上，空气阻力不仅跟物体相对于空气的速度有关，还跟物体的横截面积有关。实验发现：在一定条件下，降落伞在下落过程中受到的空气阻力f与伞的横截面积S成正比，与其下落速度v的平方成正比，即其中k为比例系数。重力加速度为g。 定性描述返回舱在打开降落伞以后至启动缓冲发动机之前，其速度和加速度的变化情况； 通过计算分析说明：为了减小返回舱做匀速近似下降阶段时的速度，可以通过改变哪些设计量来实现？提出一种可行的方案即可。 答案和解析 1.【答案】C  【解析】解：矢量是既有大小又有方向的量。 A、质量只有大小，没有方向，故质量为标量，故A错误； B、时刻只有大小，没有方向，故路程为标量，故B错误； C、速度既有大小又有方向，故位移为矢量，故C正确； D、动摩擦因数只有大小，没有方向，故时间为标量，故D错误。 故选：C。 矢量是既有大小又有方向的量，动摩擦因数、质量、时刻都只有大小，没有方向，是标量；速度既有大小又有方向，是矢量。 本题考查对矢量和标量的理解，需要知道矢量既有大小又有方向，题目较为基础。 2.【答案】B  【解析】解：小球从离地板5m高处落下，通过的路程是5m，被地板弹回，在离地板2m高处被接住，通过的路程是2m，则小球通过的路程是起点到终点的线段长度是3m，则位移大小是 故选B 路程是物体运动路线的长度．位移表示物体位置的移动，用从起点到终点的有向线段表示． 本题是常规题．对于位移，关键确定物体的起点与终点的位置，大小等于起点与终止的直线距离． 3.【答案】C  【解析】解：作用在一个物体上的两个力，、， 当两个力的方向相反时，其合力最小：， 当两个力的方向相同时，其合力最大：， 因为两个力的方向不确定，所以其合力的大小在2N与于8N大小之间，由上述可知，选项ABD错误、C正确。 故选：C。 在力的合成中，作用在同一直线上的两个力，当方向相同时其合力最大，合力大小等于两个力的大小之和；当方向相反时其合力最小，合力大小等于两个力的大小之差；如果两个力的方向不在同一条直线上，则其合力介于最大的合力与最小的合力之间． 知道最大、最小力的合成方法是本题的解题关键，掌握力的矢量性，注意合力的范围取值． 4.【答案】A  【解析】解：根据物理问题的特点和解决问题的方便，我们往往不考虑实际物体的形状和体积等因素，而仅仅把物体简化为一个有质量的点，这样的点通常称之为质点，这种突出问题的主要因素、忽略次要因素，而对实际物体的科学抽象，称之为理想模型。 故BCD错误，A正确。 故选：A。 突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法．质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。 知道各种方法的确切含义，再来判断就很容易了，理想模型是我们高中经常遇到的，如质点，点电荷等都是理想模型。 5.【答案】D  【解析】解：由可得，物体2s末的速度为，故AB错误； 由可得，物体2s内下落的高度是，故C错误，D正确； 故选：D。 物体做自由落体运动，根据计算2s末速度，根据计算2s内下落高度。 本题主要考查自由落体运动规律的应用，根据自由落体运动的特点选择合适公式解答。 6.【答案】D  【解析】解：匀加速直线运动的图像是一条曲线，图像是一条倾斜直线，故D正确，ABC错误。 故选：D。 根据匀加速直线运动的图像和图像的特征进行分析解答。 考查匀变速直线运动的图像问题，会识别图像，明确图像所描述的运动情况。 7.【答案】B  【解析】解：A、灯对悬线的拉力与灯受到的重力均向下，故不是相互作用力，故A错误； B、灯对悬线的拉力与悬线对灯的拉力的施力物体和受力物体是相反的，是灯与线间的相互作用力，故B正确； C、灯受到的重力与悬线对灯的拉力是一对平衡力，故C错误； D、灯受到的重力与悬线对天花板的拉力均向下，不是相互作用力，故D错误； 故选：B。 作用力和反作用力的施力物体和受力物体是相反的关系，等值、反向、共线；一对平衡力的受力物体是相同的，也是等值、反向、共线． 作用力和反作用力与平衡力最明显的区别在于是否作用于同一个物体，基础题目． 8.【答案】B  【解析】解：A、物体的速度变化量大，加速度不一定大。只有当变化所用时间相同时，加速度才大。故A错误。     B、加速度等于速度的变化率，速度变化越快，加速度越大。故B正确。     C、物体位置变化越大，则位移越大，加速度不一定大。故C错误。     D、物体位置变化越大，则速度越大，加速度不一定大。故D错误。 故选：B。 根据加速度的定义式，加速度等于速度的变化率．物体的速度变化量大，加速度不一定大．加速度与速度无关． 本题考查对加速度的物理意义理解能力，可以从数学角度加深理解加速度的定义式 9.【答案】B  【解析】解：AB、在自由下落的过程中人只受重力作用，做自由落体运动，处于失重状态，故A错误，B正确； C、在减速运动的过程中人受重力和座位对人向上的支持力，做减速运动，所以加速度向上，人处于超重状态，故C错误； D、座舱下落的整个过程中人先自由落体，有减速下降，故人先失重后超重，故D错误。 故选：B。 自由下落时只受重力，加速度向下，失重；减速下落，加速度向上，超重。 判断一个物体处于超重和失重的条件是：若加速度向上则超重，若加速度向下则失重。 10.【答案】C  【解析】解：对小球受力分析，如图所示： 根据平衡条件得： 根据牛顿第三定律可知球对竖直挡板压力的大小为，故C正确，ABD错误。 故选：C。 对小球受力分析，根据平衡条件结合牛顿第三定律求解球对竖直挡板压力大小。 该题考查了共点力平衡的知识，本题关键是正确地对球受力分析，然后根据共点力平衡条件找到未知力和重力关系，要求同学们能正确画出受力分析图。 11.【答案】A  【解析】  【分析】   对滑块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，四力平衡；当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大；当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小；根据平衡条件列式求解即可。   本题关键是明确拉力最大和最小的两种临界状况，受力分析后根据平衡条件列式并联立求解。   【解答】 解： 对滑块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，设滑块受到的最大静摩擦力为f，物体保持静止，受力平衡，合力为零； 当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大，有： …①； 当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小，有： …②； 联立解得：，故A正确； ，由于质量和坡角均未知，故B错误，C错误； D.物块对斜面的正压力为：，未知，故D错误。 故选A。 12.【答案】A  【解析】解：对B球受力分析，设AB球心连线与水平面的夹角为 根据平衡条件得：， A缓慢的向左移动，则角逐渐增大，增大，增大，则和均缓慢减小，故A正确，BCD错误。 故选：A。 对B球受力分析，根据平衡条件得出和的表达式，根据角度变化判断两力变化情况即可。 本题主要是考查了共点力的平衡问题，关键是能够确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成，然后根据平衡条件解答。 13.【答案】B  【解析】【分析】 解决本题的关键是利用匀变速直线运动的推论求出两种情况下的加速度，进而由牛顿第二定律即可求解。 闪光频率相同，则小球每经过两个相邻位置的时间间隔是相同的，根据位移公式求出两种情况的加速度之比，根据牛顿第二定律列方程表示出上升和下落的加速度，联立即可求解。 【解答】 设每块砖的厚度是d，向上运动时：① 向下运动时：② 联立①②得：③ 根据牛顿第二定律，向上运动时：④ 向下运动时：⑤ 联立③④⑤得： 故B正确，ACD错误。 14.【答案】D  【解析】解：A、加速度的变化率为，因加速度的单位为，时间的单位为s，所以“加速度的变化率”的单位应该是，故A错误； B、“加速度的变化率”为0时，即，则知加速度不变，物体可能做匀速直线运动，也可能做匀变速直线运动，故B错误； C、由图象可知，在前2s内该物体的加速度均匀减小，做变减速直线运动，故C错误； D、由知，图象与时间轴所围的面积表示速度变化量，则在前2s内该物体的速度变化量为，故D正确。 故选：D。 根据加速度和时间的单位推导出“加速度的变化率”的单位；“加速度的变化率”为0时加速度不变；图象与时间轴所围的面积表示速度变化量。 本题可将图象与图象进行比较，来理解图象的物理意义，要知道图象与时间轴所围的面积表示速度变化量。 15.【答案】B   C   同一位置  B  【解析】解：由实验原理和装置图可以知道，最重要是弹簧秤和橡皮皮，其他都是一些辅助设备，所以还需要橡皮皮和弹簧测力计； 本实验是采用等效法来验证平行四边形定则的，所以两次要把橡皮皮的结点拉到同一位置； 操作合理的要求是记录准确，即力的大小和方向要精确，但对两个力大小并没有严格要求，且方向不一定垂直，所以只有选项B合理。 故答案为：   C    同一位置      实验时为做分力的合力，需确定两个分力的大小和方向，两个分力的大小由弹簧测力计的示数得到； 实验的目的是验证力的平行四边形定则，研究合力与分力的关系，而合力与分力是等效的，要求两次拉橡皮筋要到同一位置，在实验中使用一根弹簧秤拉细线与两根弹簧秤拉细线的作用效果要相同即橡皮条拉到同一位置，为减小误差橡皮条、细绳和弹簧测力计应与木板保持平行，两细线的夹角不要太小也不要太大 实验采用是等效替代的思维方法。实验中要保证一个合力与两个分力效果相同，结点O的位置必须相同，同时要明确实验原理和步骤，以及知道实验的注意事项。 16.【答案】B  不挂  打点    A  【解析】解：打点计时器使用交流电，故A需要，天平用来称量沙和桶的质量，故C需要；刻度尺用来测量两点之间的距离，故D需要。不需要秒表，应为已经知道两点之间的时间间隔为，故选B。 因题中要求沙子和桶的重力为合外力，从而不挂桶平衡摩擦力，一旦得到点迹均匀分布的纸带，说明以消除摩擦力的影响， 根据图可以读出任意两点间的距离，结合逐差法 当时，a不为0，说明现在有合外力提供加速度，方向沿斜面向下，所以是由于木板的一端垫的过高造成的。故原因可能为A 故答案为：    不挂    打点    可允许最大正负的误差     本题考查的是探究物体加速度与力、质量的关系，利用实验探究的物理量找到不用的器材，在结合实验步骤将完善，最后利用逐差法求解加速度，最后结合图像的特点来误差分析。 本题考查的示数本题考查的是探究物体加速度与力、质量的关系，对于图像的分析是学生愿意出现错误的地方。 17.【答案】解：假设需要跑道长为，根据位移-速度关系式有： ， 则有： 所以，飞机不能靠自身的发动机起飞。   根据位移-速度关系式有： 得： 答：飞机不能从静止开始只靠自身的发动机从舰上起飞； 为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度，航空母舰装有弹射装置，对于该型号的舰载飞机，弹射系统必须使它具有的初速度为  【解析】根据位移-速度关系式解出飞机起飞所需的位移，与跑道100m比较大小，可知能否起飞；第二过程中再次应用位移-速度关系式解出飞机起飞的初速度。 本题是匀变速直线运动的基本公式的直接应用，属于比较简单的题目，解题时要学会选择不同阶段重复使用同一个公式，这样问题就会迎刃而解。 18.【答案】解：根据图像与坐标轴围成的面积表示位移可得小物块沿斜面上滑的最大距离为： 对小物块进行受力分析，如图所示： 沿斜面方向根据牛顿第二定律有：mg  根据摩擦力求解公式：   代入已知数据可得： 小物块能返回出发点。 因为当速度减为零时，重力的下滑分力 此时的最大静摩擦力 由于，所以小物块将沿斜面向下匀加速运动，能够返回出发点 答：小物块冲上斜面上滑的最大距离x为4m； 小物块与斜面间的动摩擦因数为； 小物块能返回出发点。  【解析】根据图像的斜率可以求出上冲时的加速度大小，根据图像的面积可以求出上滑的最大距离； 根据牛顿第二定律及摩擦力公式可以求出摩擦系数； 判断重力沿斜面向下的分力和摩擦力的大小，如果，则小物块能返回出发点。 本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的速度与时间的图象等知识点。从图象求出加速度和位移是本题的关键。 19.【答案】解：返回舱加速度的方向竖直向上，根据匀变速直线运动规律，代入数据解得； 以航天员为研究对象，根据牛顿第二定律有，解得； 刚打开降落伞时，由于空气阻力的作用，返回舱做减速运动；速度减小，则空气阻力减小，加速度减小；当加速度减小到零时，开始做匀速近似运动；即返回舱在打开降落伞后至启动缓冲发动机之前先做加速度逐渐减小的减速运动，后做匀速近似运动； 设返回舱的质量为M，当返回舱达到匀速近似状态后，受力平衡，有，解得，由此可见，在环境和设备质量一定的情况下，通过增大降落伞的横截面积S，可以实现减小返回舱匀速近似下降阶段时的速度。 答：返回舱加速度的方向竖直向上，大小为； 返回舱对航天员的作用力大小为； 返回舱在打开降落伞后至启动缓冲发动机之前先做加速度逐渐减小的减速运动，后做匀速近似运动； 在环境和设备质量一定的情况下，通过增大降落伞的横截面积S，可以实现减小返回舱匀速近似下降阶段时的速度。  【解析】根据匀变速直线运动的位移规律列式求解加速度大小，再判断方向； 根据牛顿第二定律列式求解作用力大小； 根据航天员的受力情况分析速度和加速度的变化情况； 假设条件，结合平衡方程推导速度的表达式进行分析判断。 考查匀变速直线运动的规律以及物体的受力分析和运动状态分析，会根据题意进行准确分析解答。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$