2022～2023学年湖北省武汉市高一上学期期末模拟考试物理试卷

2022～2023学年度第一学期

湖北省武汉市高一年级期末模拟考试

物  理  试  卷

                                                                              2022.12

本试题卷共8页，16题。全卷满分100分。考试用时75分钟。

★祝考试顺利★

注意事项：

1. 答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。
2. 选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3. 非选择题的作答：用黑色签宇笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4. 考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。

一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1． 下列关于位移和路程的说法，其中正确的是

A．位移是矢量，路程是标量，但位移的大小和路程总是相等

B．位移描述直线运动，路程描述曲线运动

C．质点做直线运动时，路程等于位移的大小

D．位移的大小不会比路程还要大

2． 以下说法中正确的是

A．平均速度大小不一定等于平均速率，但是瞬时速度大小一定等于瞬时速率

B．研究子弹穿过一张纸所需的用时，指的是时刻

C．形状规则物体的重心一定在其几何中心，可用悬挂法测不规则薄板的重心

D．对某一物体而言，其重力的大小总是一个恒量，不因物体从赤道移到南极而变化

3． 学校门口的车牌自动识别系统如图所示，闸杆距地面高为，可绕转轴O在竖直面内匀速转

动，自动识别区前边界到后边界的距离为，闸杆开始保持水平静止，在闸杆

的正下方。汽车以速度匀速驶入自动识别区，识别的反应时间为，若汽车可看成高

的长方体，闸杆转轴O与车左侧面的水平距离为。要使汽车匀速顺利通过，闸杆拍

杆时匀速转动的角速度至少为

A．      B．      C．      D．            

4． 如图甲所示，这是在湖北省武汉市东湖风景区拍摄到的小鸟扎入水中捕鱼的画面，假设小鸟的

俯冲是自由落体运动，进入水中后是匀减速直线运动，其v-t图像如图乙所示，自由落体运动的时间为，整个过程的运动时间为，最大速度为，重力加速度g取，则下列说法中正确的是

A．      B．整个过程下落的高度为

C．至时间内v-t图像的斜率为  D．至时间内阻力是重力的1.5倍

5． 如图所示，斜面倾角为30°，顶点A离水平地面高度。将一小球从底端C的正上方D

点以v1=3m/s的初速度水平抛出，小球恰好落到A点。若将小球从D点以初速度v2水平抛出恰好落到斜面的中点O，取g=10m/s2，则v2的大小为

A．1.5m/s      B．1.2m/s      C．1m/s      D．

6.  如图，在水平桌面上叠放着两个物块M和m，轻绳绕过光滑的定滑轮，一端与m相连，         

另一端悬挂重物A。用外力F缓慢拉结点O，F方向与夹角为且保持不变，使从竖直拉至水平，两物块始终保持静止，下列说法正确的是

A．绳子的拉力先减小后增大            B．m对M的摩擦力一直在增大

C．地面对桌子的摩擦力先增大后减小        D．桌面对M的摩擦力可能一直在减小

7． 如图所示，水平传送带间的距离为，质量分别为、的物块P、Q，通过绕在光滑定滑轮上的细线连接，Q在传送带的左端且连接物块Q的细线水平，当传送带以的速度逆时针转动时，Q恰好静止。重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当传送带以的速度顺时针转动时，下列说法正确的是

A．Q与传送带间的动摩擦因数为0.6

B．Q从传送带左端滑到右端所用的时间为

C．整个过程中，Q相对传送带运动的距离为

D．Q从传送带左端滑到右端的过程细线受到的拉力为

8． 关于两个物体间作用力与反作用力的下列说法中，正确的是

A．若相互作用的两个物体处于加速运动状态，其作用力与反作用力大小也相等

B．有作用力才有反作用力，因此先有作用力后产生反作用力

C．作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间

D．作用力与反作用力的性质一定相同

9． 水平面上有一质量m=2kg的小球，小球与左端固定的水平轻弹簧及上端固定的不可伸长的轻绳相连，如图所示，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，轻绳与竖直方向成θ=45°角。已知小球与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10 m/s2。下列说法正确的是

A．若剪断轻绳，则剪断的瞬间轻弹簧的弹力大小为20N

B．若剪断轻绳，则剪断的瞬间小球的加速度大小为8m/s2，方向向左

C．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为10m/s2，方向向右

D．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度为零

10．如图1所示一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线竖直，母线与轴线之间夹角为θ，一条长度为l的轻绳，一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小球（可看作质点），小球以角速度ω绕圆锥体的轴线做匀速圆周运动，细线拉力F随ω2变化关系如图2所示。重力加速度g取10m/s2，由图2可知

A．绳长为l = 1m

B．母线与轴线之间夹角θ = 30°

C．小球质量为0.5kg

D．小球的角速度为2.5rad/s时，小球刚离开锥面

11．如图所示，竖直平面内放一直角杆，杆的各部分均光滑，水平部分套有质量为mA= 6kg的小球A，竖直部分套有质量为mB= 4kg的小球B，A、B之间用不可伸长的轻绳相连。在水平外力F的作用下，系统处于静止状态，且= 6m、= 8m，重力加速度g =10m/s2。则

A．系统平衡时，水平拉力F的大小为30N

B．系统平衡时，水平杆对小球A弹力的大小为88N

C．若改变水平力F大小，使小球A向右运动2m时，A的速度大小为6m/s，此时小球B的速度大小为8m/s

D．若改变水平力F大小，使小球A由静止开始，向右做加速度大小为16m/s2的匀加速直线运动，经过s的时间小球B的速度大小为8m/s

二、非选择题：本题共5小题，共56分。

12．（7分）

利用如图所示的装置可以探究合力与分力的关系。在水平桌面上固定一块竖直木板，木板上铺有白纸，在相隔一定距离且位于同一水平直线上固定两个光滑的定滑轮A和B，一段合适长度的绳子跨过滑轮A和B，并将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子OA、OB、OC拉力的大小分别为F1、F2和F3，回答下列问题：

(1)改变钩码个数，能够保证实验顺利完成的是___________。

A．钩码的个数N1 = N2 = 2，N3 = 5        B．钩码的个数N1 = N2 = 2，N3 = 6

C．钩码的个数N1 = N2 = N3 = 4           D．钩码的个数N1 = 4，N2 = 1，N3 = 6

(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是___________。

A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向

B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度

C．用量角器量出三根绳子之间的夹角

D．用天平测出钩码的质量

(3)在作图时，某组同学以表示F1、F2的线段为邻边作平行四边形得到F合，并在图中画出表示竖直方向的虚线，你认为上图中图___________是正确的（选填“甲”或“乙”），理由是___________。

13．（9分）

如图（a），武汉市某中学物理小组设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源、纸带等。回答下列问题：

(1)图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出）可得相邻计数点之间的T为___________s；

(2)求纸带上，当长度为31.83cm时，该计数点的瞬时速度根据纸带上数据可得___________cm/s。

(3)铁块与木板间动摩擦因数μ＝___________（用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示）。

(4)某次实验时，调整木板与水平面的夹角使θ＝30°。接通电源，开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图（b）所示。重力加速度为9.80m/s2。根据纸带上的数值可得铁块的加速度a为___________m/s2；

(5)根据以上结果可计算出铁块与木板间的动摩擦因数μ为___________（结果保留2位小数）。

14．（8分）

如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台以一定角速度ω匀速转动。一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°。重力加速度的大小为g。

(1)  若ω = ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0。

(2)  若ω =ω0，求小物块受到的摩擦力大小和方向。

15．（14分）

如图甲所示，质量为的木板静止在光滑水平面上，质量为的物块以初速度滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为μ = 0.2，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为s，给木板施加不同大小的恒力F，得到的关系如图乙所示，其中AB与横轴平行，且AB段的纵坐标为1m。将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。

(1)  若恒力，则物块会从木板的右端滑下，求物块在木板上滑行的时间是多少？

(2)  图乙中BC为直线段，求该段恒力F的取值范围函数关系式。

16．（18分）

某工厂输送物件的传送系统由倾角为37°的传送带和倾角相同的长木板组成，物件和传送带间的动摩擦因数μ1 = 0.8，与木板的动摩擦因数μ2 = 0.5.传送带以的恒定速度顺时针转动.现将物件P无初速置于传送带A端，发现当物件到达B端时刚好相对传送带静止，到达D点时速度恰好为零，随即被机械手取走.物件可以看成质点，传送带与木板间可认为无缝连接.已知，，g取10.求：

(1)  的长度；

(2)  物件从A到D所需的时间t；

(3)  假如机械手未能在D点及时把物件取走，物件将会下滑，在它再次返回木板时到达的最高点与C点的距离.

秘密★启用前

2022～2023学年度第一学期高一年级期末模拟考试

物理试题参考答案及评分标准

                                                                                     2022.12

一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1．D     2. A     3．D     4．B     5．B     6．C     7．C

8．AD            9．ABD           10．CD            11．AC

二、非选择题：本题共5小题，共56分。

12． （7分）

      (1) C   （2分）;(2) A （2分）;(3) 甲（1分）,F3一定是沿竖直方向的（2分）

13．  （9分）

 (1)  （1分）;(2)  （2分）;(3)   （2分）; (4)   （2分）; (5) （2分）

14．（8分）（1） ；（2），方向沿罐壁切线向下

解：（1）当摩擦力为零时，支持力和重力的合力提供向心力，如图14-1所示

图1

根据牛顿第二定律得

（2分）

解得

（1分）

（2）当时，物块所受重力和支持力的合力不足以提供其做圆周运动的向心力，物块相对罐壁有上滑的趋势，摩擦力方向沿罐壁的切线向下，如图14-2所示

图2

在水平方向上有

（2分）

在竖直方向上有

（2分）

联立解得

（1分）

15．（14分）（1）；（2）， 。

解：（1）以初速度为正方向，物块的加速度大小

（1分）

木板的加速度大小

（1分）

由图乙知，板长（1分）

滑块相对木板的路程

（1分）

联立解得

或

当时，滑块的速度为，木板的速度为，而当物块从木板右端滑离时，滑块的速度不可能小于木板的速度，应舍弃，故所求时间为（1分）

（2）①当F较小时，物块将从木板右端滑下，当F增大到某一值时物块恰好到达木板的右端，且两者具有共同速度v，历时t1，由牛顿第二定律得

（1分）

由速度关系得

（1分）

由位移关系得

（1分）

联立解得

（1分）

由图乙知，相对路程

s ≤ 1m

代入解得

F ≥ 1N（1分）

②当F继续增大时，物块减速、木板加速，两者在木板上某一位置具有共同速度；当两者共速后能保持相对静止（静摩擦力作用）一起以相同加速度a做匀加速运动，

由牛顿第二定律得

（1分）

（1分）

由于静摩擦力存在最大值，所以

f ≤f max=µmg=2N（1分）

联立解得

F ≤ 3N（1分）

③综述：BC段恒力F的取值范围是1N ≤ F ≤ 3N，函数关系式是。

16．（18分）（1）20m；（2）10.4s；（3）0.16m

解：（1）P放上皮带后，受力如图一所示

由牛顿第二定律有

（2分）

解得

a1=0.4m/s2（1分）

与传送带共速时，根据速度位移公式有

（1分）

联立解得

（1分）

（2）在皮带上上滑时间为

（1分）

到达木板上C点后，受力如图二所示

由牛顿第二定律得

（2分）

解得

a2=-10m/s2（1分）

在木板上上滑时间为

（1分）

所以有

s（1分）

（3）则C、D间距离（板长）为

（1分）

解得

L2=0.8m（1分）

从D点向下运动，由牛顿第二定律得

（2分）

解得

a3=2m/s2（1分）

第一次返回C时有

m/s（1分）

滑过C点后在皮带上先向下减速后以相同加速度返回，向上冲的位移，即与C点的距离

m（1分）