江苏省镇江中学2022-2023学年高一上学期期末模拟考试物理试题

江苏省镇江中学2022-2023学年高一上学期期末

物理模拟考试

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意

1.世界马拉松挑战赛是一项极限挑战，参赛者需要在7天之内在7大洲完成7场马拉松，也就是说，在168个小时之内，要马不停蹄地前往每一个大洲，在每一个大洲都要跑42.195公里，累计奔跑295公里，累计飞行39000公里。下列说法正确的是(       )

A．研究某一大洲的马拉松比赛成绩时，运动员不能看成一个质点

B．每场马拉松比赛完，运动员的位移大小都相等

C．168个小时指的是“时间间隔”

D．运动员的平均速度约为0.25km/h

2．一物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为x＝24t－3t2，（t单位为s，x单位为m）由此可知该物体什么时刻速度为0 (     )

A．2s末           B． 6s末       C． 4s末           D． 12s末

3.甲、乙两物体所受的重力之比为1：2，甲，乙两物体所在的位置高度之比为2：l，它们各自做自由落体运动，则（       ）

A．落地时的速度之比是2：1 

B．落地时的速度之比是 

C．下落过程中的加速度之比是1：2 

D．下落过程中时间之比是1：2

4.一物体受到三个共点力F1、F2、F3共同作用，其力的矢量关系如图所示，则它们的合力大小是（      ）

A．0 B．2F1

C．F3 D．2F2

5.如图所示，在光滑墙壁上用网兜把足球挂在O点，足球与墙壁的接触点为B。足球的质量为m，悬绳与墙壁的夹角为，重力加速度为g，网兜的质量不计。则（　　）

A. 悬绳对A点的拉力为

B. 墙壁对足球的支持力为

C. 若悬绳长度缩短，则墙壁对足球的支持力变大

D. 若悬绳长度缩短，则悬绳对A点的拉力变小

6.如图所示，把一个光滑圆球放在两块挡板AB和AC之间，AB与AC之间的夹角为30°．现将AC板固定，而使AB板沿顺时针方向缓慢转动90°，则（　　）

A．球对AB板的压力逐渐减小 

B．球对AB板的压力先减小后增大 

C．球对AC板的压力逐渐增大 

D．球对AC板的压力先减小后增大

7.如图甲、乙所示，图中细线均不可伸长，两小球质量相同且均处于平衡状态，细线和弹簧与竖直方向的夹角均为θ.如果突然把两水平细线剪断，则剪断瞬间(　　)

A．图甲中小球的加速度大小为gsin θ，方向水平向右

B．图乙中小球的加速度大小为gtan θ，方向水平向左

C．图甲中倾斜细线与图乙中弹簧的拉力之比为1∶cos2θ

D．图甲中倾斜细线与图乙中弹簧的拉力之比为cos2θ∶1

8.如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小球，电梯中有质量为50 kg的乘客，在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三．已知重力加速度g取10 m/s2，由此可判断(　　)

A．电梯可能加速下降，加速度大小为5 m/s2

B．电梯可能减速上升，加速度大小为2.5 m/s2

C．乘客处于超重状态

D．乘客对电梯地板的压力为500N

9.如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为(　　)

A．0

B．大小为g，方向竖直向下

C．大小为g，方向垂直木板向下

D．大小为g，方向水平向右

10.如图所示，三角形传送带以1 m/s的速度逆时针匀速转动，两边倾斜的传送带长都是2 m且与水平方向的夹角均为37°.现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1 m/s的初速度沿传送带下滑，两物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.下列判断不正确的是(　　)

A．物块A先到达传送带底端

B．物块A、B同时到达传送带底端

C．传送带对物块A、B的摩擦力都沿传送带向上

D．物块A下滑过程中相对传送带的路程小于物块B下滑过程中相对传送带的路程

二、非选择题：共6题，共60分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

11. 某同学设计了“探究加速度与力、质量的关系”实验。

（1）在接通电源进行实验之前，实验器材组装成如图甲所示。请你至少指出该装置中的处错误或不妥之处：__________________；

（2）改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验，打出的一条纸带如图乙所示，选取纸带上一点为起始点O，后面每5个点取一个计数点，分别用字母A、B、C、D、E、F标出这些计数点，图中的数字分别为相邻两计数点间的位移。实验所用电源的频率为，打点计时器打B点时小车的速度________，小车运动的加速度________（结果均保留2位有效数字）；

（3）图丙是该同学在补偿了阻力后，探究小车加速度a与其质量M的关系时，根据实验数据在坐标系中所描的点，但尚未完成图像，请帮助该同学作出图像_______；

（4）实验中，如果未能始终满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量，则下列关于小车加速度a与其质量倒数的关系图像合理的是__________。

A． B.

C. D.

12. 学习小组利用图甲所示的装置探究物体的加速度a与所受合力F的关系。

(1)电火花打点计时器应使用（      ）

A．8V交流电源

B．8V直流电源

C．220V交流电源

D．220V直流电源

(2)为平衡摩擦力，将长木板的右端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在______（选填“挂”或“不挂”）砝码盘且_______（选填“拖动”或“不拖动”）纸带时能沿木板匀速运动。

(3)实验时保持砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，其目的是（      ）

A．减小摩擦力对小车的影响

B．小车所受的拉力近似等于小车所受的合力

C．小车所受的拉力近似等于砝码和砝码盘的总重力

D．保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度

(4)图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。实验数据如图所示，已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=______m/s2（结果保留两位有效数字）。

(5)  一小组根据实验数据作出的a-F 图像如图丙所示，发现图线不过原点，原因可能是__                                ____________________________________。

13.一根轻质弹簧下端悬挂一质量的小球，静止时弹簧长度，现用一系在天花板上B点的细绳拉住小球，此时弹簧与天花板的夹角为、弹簧长度，细绳与天花板的夹角为。已知弹簧形变始终在弹性限度范围内，，求：

（1）细绳对小球拉力T的大小；

（2）弹簧的劲度系数k。

14.质量M＝3 kg的长木板放在光滑的水平面上．在水平拉力F＝11 N作用下由静止开始向右运动．如图所示，当速度达到1 m/s时，将质量m＝4 kg的物体轻轻放到木板的右端．已知物块与木板间动摩擦因数μ＝0.2，物块可视为质点．(g取10 m/s2)求：

(1)物块刚放置在木板上时，物块和木板的加速度分别为多大；

(2)木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止；

(3)物块与木板相对静止后物块受到的摩擦力大小．

15.一质量为m＝2 kg的滑块能在倾角为θ＝30°的足够长的斜面上以a＝2.5 m/s2的加速度匀加速下滑．如图所示，若用一水平向右的恒力F作用于滑块，使之由静止开始在t＝2 s内沿斜面做匀加速运动，其位移x＝4 m．g取10 m/s2.求：

(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ；

(2)恒力F的大小．

16.一水平传送带以2.0 m/s的速度顺时针传动，水平部分长为2.0 m．其右端与一倾角为θ＝37°的光滑斜面平滑相连，斜面长为0.4 m，一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端，已知物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，试问：(sin 37°＝0.6，g取10 m/s2)

(1)物块能否到达斜面顶端？若能则说明理由，若不能则求出物块沿斜面上升的最大距离；

(2)物块从出发到4.5 s末通过的路程．

1.【答案】C

【解析】A．在研究马拉松比赛成绩时，人的形状和大小可以忽略，所以可以将人看成质点，故A错误；

B．每场马拉松的路径并不一样，运动员的位移大小都无法判断，故B错误；

C．根据题目意思，168个小时应该是世界马拉松所用的最长时间，超过该时间比赛成绩无效，故C正确；

D．由于不知道运动员的位移以及比赛所用时间，运动员的平均速度也无法计算，故D错误。

2.【答案】C

【解析】由公式得V0=24，加速度a=-6，所以选C

3.【答案】B

【解析】ABC、自由落体运动快慢与物体的质量无关，与高度无关，都为g，所以加速度之比为1：1；

由v=，故落地速度之比是：1，故A错误，B正确，C错误；

D、由自由落体运动的规律知，自由落体运动快慢与物体的质量无关，高度h=gt2，故t=，故下落时间之比是1：，故D错误。

故选B。

4.【答案】D

【解析】

根据三角形定则，F1与F3的合力等于从F1的起点到F3的终点的有向线段，即与F2相同，合力等于2倍的F2，故D正确，ABC错误；

故选D。

5.【答案】B

【解析】

以小球为研究对象，分析受力情况，作出小球三个不同位置的受力图如图，可见，使AB板顺时针缓慢转动90°的过程中，

AB板对球的支持力N1先减小后增大，AC板对球的支持力N2一直减小，由牛顿第三定律得知，球对AB板的压力先减小后增大，球对AC板的压力一直减小。

故选：B。

6.【答案】C

【解析】

【详解】AB．以足球为研究对象，受到重力、支持力和细绳的拉力，如图所示

根据平衡条件可得悬绳对足球拉力大小为

墙壁对足球的支持力大小为

AB错误；

CD．若缩短悬绳，增大，减小，增大，则悬绳的拉力变大，墙壁对足球的支持力变大，根据牛顿第三定律可得足球对墙壁的压力变大，D错误，C正确。

故选C。

7.【答案】D

【解析】设两球质量均为m，对小球A进行受力分析，剪断水平细线后，小球A将沿圆弧摆下，故剪断水平细线瞬间，小球A的加速度a1的方向沿圆周的切线方向向下，即垂直倾斜细线向下，则FT1＝mgcos θ，F1＝mgsin θ＝ma1，所以a1＝gsin θ，方向垂直倾斜细线向下，选项A错误．对小球B进行受力分析，水平细线剪断瞬间，小球B所受重力mg和弹簧弹力FT2不变，小球B的加速度a2的方向水平向右，则FT2＝，F2＝mgtan θ＝ma2，所以a2＝gtan θ，方向水平向右，选项B错误．图甲中倾斜细线与图乙中弹簧的拉力之比为FT1∶FT2＝cos2θ∶1，选项C错误，D正确．

8.【答案】B

【解析】电梯静止不动时，小球受力平衡，有mg＝kx，电梯运行时弹簧的伸长量比电梯静止时小，说明弹力变小了，根据牛顿第二定律，有mg－kx＝ma，即mg＝ma，a＝2.5 m/s2，加速度向下，电梯可能加速下降或减速上升，乘客处于失重状态，选项A、C错误，选项B正确；电梯地板对乘客的支持力大小为FN＝m′g－m′a＝500 N－125 N＝375 N，由牛顿第三定律知乘客对电梯地板的压力为375 N，选项D正确．

9.【答案】C

【解析】未撤离木板时，小球受力如图，根据平衡条件可得Fx与mg的合力F＝.当突然向下撤离光滑木板时，FN立即变为零，但弹簧形变未变，其弹力依旧，故Fx与mg的合力仍为F＝，由此产生的加速度为a＝＝g，方向与合力方向相同，故C正确．

10.【答案】A

【解析】对物块A，因为mgsin 37°＞μmgcos 37°，则A物体所受摩擦力向上，向下做匀加速度运动，物块B受到的摩擦力也向上，故传送带对两物块的滑动摩擦力均沿传送带向上，大小也相等，故两物块沿传送带向下的加速度大小相同，滑到底端时位移大小相同，故时间相同，故A错误，B、C正确；A物块与传送带运动方向相同，相对路程较小，故D正确．

11.【答案】    ①. 使用了直流电源，打点计时器离小车过远    ②. 0.81    ③. 2.1    ④.     ⑤. B

【解析】

(1)打点计时器应该使用交流电源，此外小车距离打点计时器太远，就不能够充分利用纸带。

(2)小车在B点的速度为

根据逐差法，加速度为

(3)在图丙中作图如图所示，尽可能将点落在直线上，不在直线上的则均匀分布在直线两侧

(4)设砂桶质量为m，细绳拉力为F，因已经平衡掉了摩擦力，则有

，

联立有

如果m远小于M，则横坐标为，纵坐标为a，但因m并不是远小于M，则图像刚开始时是正常的，随着砂桶质量增大图线就会向下偏转。

故选B。

12.【答案】    ①. C    ②. 不挂    ③. 拖动    ④. C    ⑤. 0.51    ⑥. 木板一端垫得过高

【解析】

(1)电火花打点计时器使用的电源是220V交流电源，故选C；

(2)平衡摩擦力的方法是：把木板一端垫高，让小车滑下，当小车匀速运动时，就意味着摩擦力抵消了，而平衡摩擦力利用的是小车自身的重力分力去抵消滑动摩擦力，故小车不挂砝码盘；因为打点计时器也会有摩擦力需要平衡则小车要拖动纸带；

(3)根据牛顿第二定律可知

mg=（M+m）a，T=Ma

解得：

只有保持小桶和砝码的总质量m远小于小车的质量M才能保证小车所受的拉力近似等于小桶和砝码的总重力，故选C。

(4)根据△x=aT2，结合逐差法可得

(5) a-F图像发现图线不过原点，表示在外力为零时，小车有不等于零的加速度，则表示平衡摩擦力过度，即木板一端垫得过高。

13.【答案】（1）3N；（2）100N/m

【解析】

（1）根据受力分析可得，细绳对小球的拉力为

（2）细线拉住小球后，弹簧的弹力为

当静止时弹簧长度时，有

根据胡克定律可得

解得

14.【答案】(1)2 m/s2　1 m/s2　(2)0.5 m　(3)6.29 N

【解析】(1)放上物块后，物块的加速度a1＝＝μg＝2 m/s2.木板的加速度a2＝＝1 m/s2.

(2)当两物体达速度相等后保持相对静止，故a1t＝v0＋a2t，得t＝1 s,1 s内木板位移x1＝v0t＋a2t2＝1.5 m，

物块位移x2＝a1t2＝1 m.

所以板长L＝x1－x2＝0.5 m.

(3)相对静止后，对整体F＝(M＋m)a，

对物块Ff＝ma，故Ff＝m＝6.29 N.

15.【答案】(1)　(2) N或 N

【解析】(1)根据牛顿第二定律，有

mgsin 30°－μmgcos 30°＝ma

解得μ＝

(2)滑块沿斜面做匀加速直线运动时，加速度有向上和向下两种可能．

根据题意，由运动学公式，有x＝a1t2，

可得a1＝2 m/s2

当加速度沿斜面向上时，有

Fcos 30°－mgsin 30°－Ff＝ma1

Ff＝μ(Fsin 30°＋mgcos 30°)

联立解得F＝ N

当加速度沿斜面向下时，有

mgsin 30°－Fcos 30°－Ff＝ma1

Ff＝μ(Fsin  30°＋mgcos 30°)

联立解得F＝ N.

16.【答案】(1)不能　m　(2)5 m

【解析】(1)物块在传送带上先做匀加速直线运动

μmg＝ma1

x1＝＝1 m＜L

所以在到达传送带右端前物块已匀速

物块以v0速度滑上斜面

－mgsin θ＝ma2

物块速度为零时上升的距离

x2＝＝ m

由于x2＜0.4 m，所以物块未到达斜面的最高点．

(2)物块从开始到第一次到达传送带右端所用时间

t1＝＋＝1.5 s

物块在斜面上往返一次的时间

t2＝＝ s

物块再次滑到传送带上速度仍为v0，方向向左

－μmg＝ma3

向左端发生的最大位移

x3＝＝1 m

物块向左的减速过程和向右的加速过程中位移大小相等，时间t3＝＝2 s

4．5 s末物块在斜面上速度恰好减为零

故物块通过的总路程

x＝L＋3x2＋2x3

x＝5 m