北京市西城区2024-2025学年高一上学期期末物理试卷

北京市西城区 2024—2025 学年度第一学期期末试卷 高一物理 第 1 页（共 8 页） 北京市西城区 2024—2025 学年度第一学期期末试卷 高一物理 2025.1 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作 答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题 共42分） 一、单项选择题（共 10个小题，每小题 3分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项．．．． 符合题意。） 1．下列描述运动的物理量中，属于标量的是 A．位移 B．时间 C．速度 D．加速度 2．如图所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度为 v1，经过一小段时间之后，速度变为 v2， 且 v1> v2，则这一过程中汽车 A．位移 x 的方向与 v1 的方向相反 B．速度变化量 Δv 的方向与 v2 相同 C．加速度 a 的方向与 v1的方向相反 D．加速度 a 的方向与速度变化量 Δv 的方向相反 3．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 x0。在弹簧 下端悬挂质量为 m 的钩码，待钩码静止时记录弹簧下端在刻度尺的 位置 x1，重力加速度为 g，则弹簧的劲度系数为 A． 1 m x B． 1 0 m x x C． 1 mg x D． 1 0 mg x x 4．如图所示，甲、乙两位同学利用直尺测量反应时间。甲用一只手在直 尺末端做捏尺的准备，在他看到乙同学放开直尺时，他立刻捏住直 尺，测出直尺在这段时间内下落的高度，计算出直尺下落的时间，就 是甲同学的反应时间。若在某次测试中，直尺下落的高度为20 cm， g取10 m/s2，则这次测量出甲的反应时间是 A．0.2s B．0.14s C．0.1s D．0.02s 乙 甲 x0 x1 0 北京市西城区 2024—2025 学年度第一学期期末试卷 高一物理 第 2 页（共 8 页） 5．用如图所示的装置进行“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验。力传感器固定在铁架 台上，物块 A 放置在粗糙的水平长木板上，用沿水平方向的细线将物块系在传感器的挂 钩上。水平向左拉动木板，在木板向左运动的过程中，物块 A 相对于地面保持静止，传感 器的示数为 2.2 N，由此可推断出 A．物块 A 受到的滑动摩擦力大小为 2.2N，方向水平向右 B．物块 A 受到的滑动摩擦力大小为 2.2N，方向水平向左 C．木板受到地面的滑动摩擦力大小为 2.2N，方向水平向右 D．木板受到地面的滑动摩擦力大小为 2.2N，方向水平向左 6．如图所示，在光滑竖直墙壁上用轻质网兜把足球挂在 A 点，足球与墙壁的接触点为 B。 足球的重力为 G，悬绳与墙壁的夹角为 α，则 A．悬绳对球的拉力 F 的大小为 tanF G  B．悬绳对球的拉力 F 的大小为 cos G F   C．球对墙壁的压力 FN的大小为 N sinF G  D．球对墙壁的压力 FN的大小为 N tan G F   7. 图 1 所示为某超市的倾斜式自动人行道，将顾客随自动人行道上行的情境简化为图 2 所 示的示意图。若运动过程中顾客与自动人行道始终保持相对静止，下列说法正确的是 A. 自动人行道匀速向上运行的过程中，顾客受重力、支持力和滑动摩擦力 B. 自动人行道匀速向上运行的过程中，顾客可能不受摩擦力 C. 自动人行道加速向上运行的过程中，顾客受到的支持力比匀速时小 D. 自动人行道加速向上运行的过程中，顾客受到的摩擦力比匀速时大 A B G 木板 力传感器 A 图 1 图 2 北京市西城区 2024—2025 学年度第一学期期末试卷 高一物理 第 3 页（共 8 页） 8． 某同学用量角器、细线和小钢球制作了一个测量加速度的仪器。如图所示，他用细线 将小钢球悬挂于量角器的圆心 O。某次测量中，他将测量仪置于沿水平路面行驶的车 厢的地板上，调整量角器处于竖直平面内，并使量角器的直径边与车辆运动方向平行。 车辆行进中观察到细线在一段时间内稳定在 60°刻线的位置（图示位置），由此可知车 辆的加速度 A．大小为 3g ，方向水平向右 B．大小为 3g ，方向水平向左 C．大小为 3 3 g ，方向水平向右 D．大小为 3 3 g ，方向水平向左 9． 右图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。已知飞船质量为 m1，其推进器工作 时飞船受到的平均推力为 F，在飞船与质量更大的空间站对接后，推进器工作∆t 时间 内，飞船和空间站速度变化量为∆v，则 A．空间站的质量为 1 F t m   v B．空间站的质量为 1 F m t    v C．飞船对空间站的平均推力为 1 m t   v D．飞船对空间站的平均推力为 F 10．某同学查阅资料得知，在速度不太大时，空气阻力与物体的速度成正比。于是他设计 了下面的探究方案来进一步研究空气阻力与速度的关系：他找来一个比较大的氦气球， 于无风的室内在气球下面挂一个合适的重物后，气球恰好能以速率 v1匀速上升；在气 球下面再挂上一个质量为 m0 的小沙袋后，气球恰好又能以速率 v2 匀速下降。已知重 力加速度为 g，据此现象可推导出空气阻力 f 与速度 v 的关系式为 A． 0 1 m g f  v v B． 0 2 m g f  v v C． 0 1 2 m g f  v v + v D． 0 1 2 m g f  v v - v 二、多项选择题（本题共 4 小题，每小题 3 分，共 12 分。在每小题给出的四个选项中，有 多个选项是符合题意的，全部选对得 3 分，选对但不全得 2 分，错选不得分。） 11．如图所示，把球夹在竖直墙和木板之间，球处于静止状态，不计摩擦。下列说法正确 的是 A．木板对球的支持力大于球的重力 B．墙壁对球的压力大于木板对球的支持力 C．若增大木板与墙壁的夹角 θ，木板对球的支持力将增大 D．若增大木板与墙壁的夹角 θ，墙壁对球的压力将减小 θ 0° 90° 180° O 北京市西城区 2024—2025 学年度第一学期期末试卷 高一物理 第 4 页（共 8 页） 12．甲、乙两辆汽车分别在同一平直公路的两条车道上同向行驶，t = 0 时刻它们恰好经过 同一路标。0 ~ t2时间内，两辆车的 v-t 图像如图所示，则 A．t1时刻甲车追上乙车 B．0 ~ t2时间内甲车的加速度逐渐减小 C．0 ~ t2时间内甲车的位移大于乙车的位移 D．0 ~ t2时间内两车的平均速度大小都为 1 2 2 v v 13．如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为 12m 的竖立在地 面上的钢管下滑。假设他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑， 滑到地面时速度恰好为零，已知他加速时的加速度大小是减速时的 2倍， 下滑的总时间为 3s。若将消防队员看作质点，可估算出他 A．下滑的平均速度是 8m/s B．下滑的最大速度是 8m/s C．加速下滑的位移大小为 8m D．减速下滑的位移大小为 8m 14．如图 1 所示，某同学站在力传感器上做下蹲、起跳的动作，图 2 是根据力传感器采集 到的数据画出的力随时间变化的图像，图像中 a ~ e各点均对应人的不同状态，根据图 像可知 A．图像中 a 点至 b 点过程对应人处于下蹲过程中 B．图像中 b 点至 c 点过程对应人处于起跳过程中 C．图像中 d 点位置对应人处于运动过程的最高点 D．图像中 e 点位置对应人处于超重状态 t v 0 t1 t2 v1 v2 甲 乙 图 1 图 2 北京市西城区 2024—2025 学年度第一学期期末试卷 高一物理 第 5 页（共 8 页） 第二部分（实验、论述和计算题 共 58 分） 三、实验题（本题共 2 小题，共 18 分） 15. （6 分） 如图所示为“探究两个互成角度的力的合成规律” 实验。橡皮条的一端固定，另一端连接轻质小圆环。 （1）先用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，使小 圆环静止于 O 点，由两个测力计的示数得到拉力 F1 和 F2 的大小，此外还必须____。 A．测量橡皮条的伸长量 B．测量两细线的夹角 C．记录两细线的方向 （2）再改用一个弹簧测力计拉动小圆环，施加的力 F 应使小圆环_______________。 （3）改变两个拉力 F1、F2的大小和夹角重复实验，测得多组 F1、F2和 F 的数据。若 不考虑力的大小的测量误差，同一组数据中 F1、F2和 F 的大小关系可能是____。 A．F1 < F，F2 < F B．F1 > F，F2 > F C．F1+F2 < F D．F1+F2 > F 16．（12 分） 用图 1 所示的实验装置探究小车速 度随时间变化的规律。把一端带有滑轮 的长木板平放在水平桌面上，小车一端 连接穿过打点计时器的纸带，另一端连 接绕过滑轮系有槽码的细线，小车在槽 码的牵引下运动。 （1）除小车、槽码、打点计时器（含纸带、复写纸）、导线、开关等器材外，在下面的 仪器和器材中，必须使用的有______。 A．电压可调的直流电源 B．电压合适的 50 Hz 交流电源 C．秒表 D．刻度尺 E．天平 纸带 打点计时器 图 1 槽码 小车 O F1 F2 F 北京市西城区 2024—2025 学年度第一学期期末试卷 高一物理 第 6 页（共 8 页） （2）接通打点计时器电源，释放小车，小车在槽码的牵引下沿直线运动，纸带上打下 一系列的点，其中一部分如图 2 所示，B、C、D 为纸带上标出的连续 3 个计数点 （计数点之间还有点未画出），相邻计数点间的时间间隔为 0.10s。从图中数据可 知，在打 C 点时小车的瞬时速度为 m/s（结果保留 2 位有效数字）。 （3）以时间 t 为横轴，速度 v 为纵轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点。图 3 中已经 标出其他计数点对应的坐标点，请在该图中 t = 0.20 s 时刻标出 C 点对应的坐标 点，并画出 v-t 图像。由 v-t 图像可判断小车做____________运动，小车的加速度 大小 a =_________m/s²（结果保留 2 位有效数字）。 （4）有同学认为，若不考虑阻力作用，将细线上悬挂的槽码的质量加倍，小车的加速 度也将加倍。你同意他的观点吗？请分析说明。 图 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 B C D cm B C D 图 3 北京市西城区 2024—2025 学年度第一学期期末试卷 高一物理 第 7 页（共 8 页） 四、论述、计算题（本题共 4 小题，共 40 分） 解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。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。 17．（9 分） 如图所示，一辆汽车在平直公路上从静止开始加速运动，前 5 s 内汽车每 1 s前进 的位移分别为 1.0 m、3.0 m、5.0 m、7.0 m、9.0 m。设汽车加速过程中做匀加速直线运 动，求： （1）前 2 s 内汽车的平均速度大小； （2）汽车加速过程中的加速度大小； （3）t = 5 s 时汽车的速度大小。 18．（10 分） 滑雪是体育爱好者青睐的一项冬季运动项目。如图所示，一位滑雪者，人与装备 的总质量为 75 kg，沿倾角为 30° 的山坡匀加速直线滑下，后又进入水平滑道做匀减速 直线运动。已知滑雪者沿山坡下滑过程中受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）为 75 N， g 取 10 m/s2。 （1）画出滑雪者沿山坡下滑过程中的受力示意图，并求此过程中他的加速度的大小。 （2）若滑雪者进入水平滑道时的速度大小为 12 m/s，进入水平滑道后受到的阻力增加 为坡道上的 1.2倍，求他在水平滑道上滑行的最大距离。 0 1 s 2 s 3 s 4 s 5 s 3.0 m 1.0 m 5.0 m 7.0 m 9.0 m 30° 北京市西城区 2024—2025 学年度第一学期期末试卷 高一物理 第 8 页（共 8 页） 19．（10 分） 在春节等传统节日中我们经常要悬挂灯笼来装点节日气氛。如图所示，用绳 OB 将 灯笼悬于 O 点，要使灯笼静止于图中虚线所示位置，可以在绳上 A 点施加不同方向的 拉力。已知灯笼的重力为 G，OA 与竖直方向夹角为 45°。 （1）请设计一种方案使灯笼静止于图中虚线所示位置，通过作图和计算说明在 A 点额 外施加的力的大小和方向。 （2）通过作图和计算说明，要使灯笼静止于图中虚线所示位置，在 A 点沿什么方向施 加力时所需的力最小，并计算出力的最小值。 20．（11 分） 城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题，下图为一则安 全警示广告，非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。 设一个质量约 50 g、直径约 5 cm 的鸡蛋从 16楼的窗户自由落下，相邻楼层的高 度差约为 3 m，鸡蛋下落起点距地面的高度约为 45 m，g 取 10 m/s2。 （1）不计空气阻力，估算鸡蛋与地面撞击前瞬间的速度大小。 （2）尝试对鸡蛋与地面撞击的过程建构简单模型，估算撞击过程中鸡蛋对地面的平均 冲击力的大小。 O B A 45° 北京市西城区 2024—2025 学年度第一学期期末试卷 高一物理答案及评分参考 第1页（共3页） 北京市西城区 2024—2025学年度第一学期期末试卷 高一物理答案及评分参考 2025.1 第一部分（选择题 共 42 分） 一、单项选择题（每小题 3 分） 1．B 2．C 3．D 4．A 5．B 6．B 7．D 8．D 9．A 10．C 二、多项选择题（每小题全部选对的得 3 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。） 11．AD 12．BC 13．BD 14．AD 第二部分（实验和计算论述题 共 58 分） 三、实验题（共 18 分） 15．（6 分） （1）C （2 分） （2）静止于 O点 （2 分） （3）ABD （2 分） 16．（12 分） （1）BD （2 分） （2）0.39 （2 分） （3）图像见答图 1 （1 分） 匀加速直线 （1 分） 1.5 或 1.6 （2 分） （4）不同意他的观点。（1 分） 设槽码质量为 m，小车质量为 M，细线上的拉力为 F，小车运动的加速度为 a。对槽码有mg F ma− = ，对小车有 F Ma= ，可得 mg a M m = + 。若槽码的质量 加倍，有 2 2 mg a M m  = + ，可得 2a a  。 （3 分） 答图 1 北京市西城区 2024—2025 学年度第一学期期末试卷 高一物理答案及评分参考 第2页（共3页） 四、计算论述题（本题共 4小题，共 40分） 17．（9 分） （1）由题意可知前 2s 内汽车的位移 4mx = 有 2m/s x t = =v （3 分） （2）对前 2s 运动过程，根据 2 1 2 x at= 得 2 2 2 2m/s x a t = = （3 分） （3）对前 5s 运动过程，有 10m/sat= =v （3 分） 18．（10 分） （1）受力示意图见答图 2 （2 分） 根据牛顿第二定律，有 sin 30F mg F ma=  − =阻合 （2 分） 解得 2sin 30 4m/s F a g m =  − =阻 （1 分） （2）滑雪者进入水平滑道后，根据牛顿第二定律，有 1.2F F ma = =阻 阻 （2 分） 解得 2 1.2 1.2m/s F a m  = =阻 根据匀变速直线运动规律，有 22 0a x− = − v （2 分） 解得 2 60m 2 x a = =  v （1 分） 19．（10 分） （1）方案 1：如答图 3 所示，用与竖直方向夹角 45°的绳子 AP系 于 A点，在 A点施加斜向右上方的拉力 根据共点力平衡的条件和三角函数关系可知： o 2 2 sin 45 2 F F G F F G = = = =， 方案 2：如答图 4 所示，用沿水平方向的绳子 AP系于 A点， 在 A点施加水平向右的拉力 根据共点力平衡的条件和三角函数关系可知： 2F F G F F G = = = =， 说明：其他方案合理也可得分（5 分） FN F 阻 mg 答图 2 O B A 45° PF´ F2 F1 F=G 答图 3 O B A 45° P F2 F=G F1 F´ 答图 4 北京市西城区 2024—2025 学年度第一学期期末试卷 高一物理答案及评分参考 第3页（共3页） （2）根据共点力平衡条件可知，在 A点施加的力 F2的方向不同时， OA绳上的力 F1 与力 F2 构成的平行四边形的形状也不同，由 答图 5 可知，当 F2 与 F1 垂直时 F2 最小，即当沿着与 OA 绳 垂直的方向斜向右上方施加力时所需的力最小 根据共点力平衡的条件和三角函数关系可知： o 2 2 sin 45 2 F F G F F G = = = =， （5 分） 20．（11 分） （1）根据匀变速直线运动规律，有 22gh = v 解得 2 30m/sgh= =v （4 分） （2）方案 1：将鸡蛋与地面撞击的过程看作匀减速直线运动，位移 x = 5cm，末速度为 0 根据牛顿第二定律和匀变速直线运动规律，有 F mg ma− = 22 0ax− = − v 解得 3 29 10 m/sa =  450NF = 根据牛顿第三定律可知，鸡蛋对地面的平均冲击力大小为 450N 方案 2：将鸡蛋与地面撞击的过程看作匀减速直线运动，重心运动的位移 x = 2.5cm， 末速度为 0 根据牛顿第二定律和匀变速直线运动规律，有 F mg ma− = 22 0ax− = − v 解得 4 21.8 10 m/sa =  900NF = 根据牛顿第三定律可知，鸡蛋对地面的平均冲击力大小为 900N 说明：其他模型合理也可得分 （7 分） O B A 45° F2 F=G F1 F´ 答图 5