山东省聊城市莘县第一中学2024-2025学年高一（上）期末模拟考试物理试卷

这是一份山东省聊城市莘县第一中学2024-2025学年高一（上）期末模拟考试物理试卷，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列四组单位中，都是国际单位制中的基本单位的是( )
A. m、N、sB. m、kg、sC. m、J、sD. m、kg、N
2.如图所示，一木板与竖直墙面通过一水平轴O相连，木板可绕水平轴O转动。设墙面对球的压力大小为FN1，球对木板的压力大小为FN2。现将木板从图示位置缓慢转到水平位置，在不计摩擦的情况下，则( )
A. FN1一直增大，FN2一直增大B. FN1一直减小，FN2一直减小
C. FN1一直增大，FN2一直减小D. FN1一直减小，FN2一直增大
3.如图所示，甲图是用力传感器“探究作用力与反作用力的关系”的实验装置，乙图是实验中与力传感器相连的计算机屏幕上得到的两个力随时间变化的图线。根据图线可以得出的结论是( )
A. 作用力变大时，反作用力变小
B. 作用力和反作用力的方向总是相反的
C. 作用力先变化，反作用力后变化
D. 此图线一定是在两个传感器都处于静止状态下得到的
4.如图是一辆汽车做直线运动的x−t图像。下列说法正确的是( )
A. 0～1s内汽车做匀速直线运动
B. 0～3s内汽车的位移等于其在3s～5s内的位移
C. 3s～5s内汽车的运动方向与1s～3s内运动方向相同
D. 4s时，汽车的速度大小是6m/s
5.某游客蹦极时运动的简化过程如图所示。弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连，游客从A点由静止开始下落，至B点弹性绳刚好伸直，到达最低点C后向上弹起。整个过程中空气阻力可以忽略不计，下列说法正确的是( )
A. 从A点至B点游客所受的拉力逐渐增大
B. 从B点到C点游客处于超重状态
C. 在C点时游客受到的拉力最大
D. 从C点向上弹起后，游客向上做匀加速直线运动
6.第十五届中国国际航空航天博览会于2024年11月12日−17日在珠海举行。航展首日，我国新型隐形战机歼−35A惊喜亮相，如图，这标志着我国已成为第二个同时拥有两款隐身战斗机服役的国家。假设35A某次飞行表演时正沿图示轨迹加速运动，则飞机所受合力与速度关系可能为( )
A. B.
C. D.
7.如图所示，横截面为直角三角形的粗糙斜劈P，靠在粗糙的竖直墙面上，力F通过球心水平作用在光滑球Q上，系统处于静止状态．当力F逐渐增大时，系统始终保持静止，下列说法中正确的是( )
A. 球Q对斜劈P的支持力增大B. 斜劈P对竖直墙面的压力减小
C. 球Q对地面的压力不变D. 竖直墙面对斜劈P的摩擦力减小
8.如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为1kg的物体A，B(B物体与弹簧栓接)，弹簧的劲度系数为k = 50N/m，初始时系统处于静止状态。现用大小为15N，方向竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上运动，重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是
A. 外力施加的瞬间，A，B的加速度大小均为0
B. 当弹簧压缩量减小0.05m时，A，B间弹力大小为2.5N
C. A，B分离时，A物体的位移大小为0.1m
D. B物体速度达到最大时，弹簧被压缩了0.1m
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.(多选)质量为0.2kg的物体在水平面上运动，它的两个正交分速度图像分别如图所示，由图可知( )
A. 开始4s内物体的位移为8 2m
B. 4s到6s末物体的加速度大小为2 2m/s2
C. 从开始至6s末物体一直做曲线运动
D. 开始4s内物体做曲线运动，4s−6s内物体做直线运动
10.某商场为了节能安装了智能化电动扶梯。在无人乘梯时，扶梯缓慢运转；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速再匀速运转。如图所示，一顾客乘该扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，则下列说法正确的是( )
A. 顾客仅在加速阶段受摩擦力的作用
B. 顾客受到摩擦力作用时，摩擦力的方向斜向右上方
C. 顾客受到的支持力总是大于重力
D. 扶梯对顾客作用力的合力方向先指向右上方，再竖直向上
11.在一次实验中，某同学利用速度传感器与计算机结合，得到某小车运动的v−t图像如图所示，测得0～11s内图线与横轴之间的小“方格”数约为54个。关于小车的运动，下列说法正确的是( )
A. 小车运动的最大速度为0.6m/s
B. 0～5s内小车朝正方向运动，7s后朝负方向运动
C. 小车在0～11s内的位移约为5.4m
D. 小车先做加速度减小的加速运动，再做匀速运动，最后做加速度增大的减速运动
12.如图，一倾角为θ=37°的传送带以恒定速率v1=5m/s顺时针转动。一质量为m=1kg的煤块(可视为质点)以初速度v0=10m/s从最低点A冲上传送带，恰好能到达最高点B。煤块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。煤块从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是( )
A. A点到B点的距离为xAB=10m
B. 煤块的运动时间为t=5s
C. 煤块的加速度大小一直为a=10m/s2
D. 煤块在传送带上的划痕长度为Δx=6.25m
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.关于“研究共点力的合成”实验，请回答下列问题：
(1)如图甲所示，在实验中把橡皮筋一端用图钉固定于P点，同时用两个弹簧测力计通过细绳将橡皮筋的另一端拉到位置O，这时除需记录O点位置外，还需记录_____和_____(用下列选项中的字母表示)。
A.橡皮筋伸长的长度 B.两个弹簧测力计的示数
C.两条细绳间夹角的大小 D.两条细绳的方向
(2)某同学完成实验后得到的图形如图丙所示，在所画的四个力中，由一个弹簧测力计拉橡皮筋得到的力是______。(A．F1 B．F2C.F D．F′)
(3)在实验中我们采用的研究方法是( )
A.控制变量 B.理想模型
C.观察、推理和实验 D.等效替代
14.某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
(1)关于实验的操作和现象，下列说法正确的是______。
A.图示电磁打点计时器需接220V的交流电源，重物质量远大于小车质量
B.实验中力传感器的示数等于重物的重力
C.实验前需要将长木板倾斜一定的角度补偿阻力
D.若保持小车的质量不变，重物的重力越大，纸带上打出的点越密
(2)图乙为该同学实验中得到的一条纸带的一部分。已知打点计时器所接电源频率为50Hz，A、B、C、D、E是纸带上的五个计数点，每相邻两个计数点间有四个点未画出。则E点位置对应刻度尺的读数为_____cm；小车的加速度大小为_____m/s2(计算结果保留2位有效数字)。
(3)该同学保持小车的质量不变，改变重物的质量，测出对应加速度，然后描绘出a−F图像(F为力传感器示数)；之后在小车上加放钩码，再次改变重物的质量，测出对应加速度，继续在同一坐标系中描绘出另一条a−F图像，如图丙所示。则图丙中图线_____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)是小车上加放钩码后描绘的图线，根据图像计算出所加钩码的质量为_____g(计算结果保留3位有效数字)。
四、计算题：本大题共4小题，共46分。
15.如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心。一质量为m的小滑块在一水平恒力的作用下静止在P点，且OP与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g。求出小滑块所受各力的大小。
16.在某滑雪场地有一倾角θ=37°的斜面滑道，一名单板滑雪运动员在该滑道上从静止开始下滑，速度达到v0=2m/s时，开始计时，此后运动员在斜面滑道上的运动可视为匀加速直线运动，经t=4s滑下的位移为s0=40m时进入水平滑道。已知运动员连同滑雪装置的总质量m=75kg，水平滑道与斜面滑道平滑连接，g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
(1)求运动员连同滑雪装置在斜面滑道上匀加速直线下滑时受到的阻力大小；
(2)若运动员连同滑雪装置在水平滑道上受到的阻力视为不变，且大小为在斜面匀加速下滑时所受阻力的1.2倍，求运动员在水平滑道上滑行x=60m时的速度大小；
17.在平直的公路上有一辆电动自行车以6 m/s的速度匀速行驶，当经过某电线杆时，有一辆同向行驶的汽车恰好也经过，并开始计时．已知此时汽车的速度为12 m/s，并以大小为0.5m/s2的加速度开始减速，直到停车．求：
(1)电动自行车追上汽车需要的时间．
(2)电动自行车追上汽车前，两者之间的最大距离．
18.如图所示，光滑水平面上静止放着长为L=2.6m、质量为M=1.5kg的木板(厚度不计)，一个质量为m=0.5kg的小物块(可视为质点)放在木板的最右端，物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.1，对木板施加一水平向右的恒定拉力F，取g=10m/s2．
(1)若木板与小物块相对滑动，求小物块的加速度a0的大小；
(2)施力F后，要想把木板从小物块的下方抽出来，求力F的大小应满足什么条件；
(3)如果F=5N，F作用t1=1s后撤去，求t2=3s时木板与小物块的速度各为多少．
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】A
8.【答案】C
9.【答案】AD
10.【答案】AD
11.【答案】ACD
12.【答案】AD
13.【答案】(1) B D
(2)F
(3)D

14.【答案】(1)C
(2) 6.50 0.43
(3)Ⅱ 200

15.【答案】小滑块的受力分析如图所示
G=mg
由共点力的平衡条件，有
FNcsθ=G
FNsinθ=F
解得
FN=mgcsθ
F=mgtanθ

16.【答案】(1)在t=4s内，设运动员加速度为a1，由位移−时间公式
s0=v0t+12a1t2
解得
a1=4m/s2
运动员连同滑雪装置在斜面滑道上受到的阻力大小为F阻1，由牛顿第二定律得
mgsinθ−F阻1=ma1
解得
F阻1=150N
(2)运动员到斜面滑道底端时的速度为
v1=v0+a1t
解得
v1=18m/s
运动员连同滑雪装置在水平滑道上受到的阻力大小为
F阻2=1.2F阻1
由牛顿第二定律，得
−F阻2=ma2
解得
a2=−2.4m/s2
设滑行60m时的速度为v2，由速度和位移的关系式
2a2x=v22−v12
解得
v2=6m/s

17.【答案】解：(1)取自行车行驶速度为正方向，汽车开始减速到停止需要时间t=0−v0a=0−12−0.5 s=24 s，
汽车通过的位移为x=−v022a=−1222×(−0.5) m=144 m．
自行车行驶x=144 m需要时间为t′=xv=1446 s=24 s，即自行车在汽车停止时恰好追上汽车．
(2)电动自行车追上汽车前，两者速度相同时，距离最大，
此时汽车已减速时间为t1=v−v0a=6−12−0.5 s=12 s，
汽车行驶位移为x1=v2−v022a，
自行车行驶位移为x1′=vt1，
两者相距Δx=x1−x1′，
联立解得Δx=36 m．

18.【答案】解：(1)小物块受到的滑动摩擦力提供加速度：μmg=ma0，
解得：a0=μg=1m/s2；
(2)力F拉动木板运动过程中，对木板，
由牛顿第二定律：F−μmg=Ma1，
即：a1=F−μmgM，
要想抽出木板，则只需：a1>a0，
即：F>μ(M+m)g，
代入数值得：F>2N；
(3)刚开始时当F=5N时，小物块相对于木板相对滑动，
对木板根据牛顿第二定律：F−μmg=Ma2，
代入数据解得木板的加速度：a2=3m/s2，
经过时间t1=1s，小物块速度：v1=at1=1m/s，
发生的位移：x1=12a0t12=0.5m，
木板的速度：v2=a2t1=3m/s，
发生的位移：x2=12a2t12=1.5m，
t1=1s内，相对位移△x1=1.0m，
设没有拉力时木板减速的加速度大小为a3，
对木板根据牛顿第二定律：μmg=Ma3，
得：a3=μmgM=13m/s2，
设从撤去拉力到木板与小物块共速所用时间为t0，
有：v=v1+a0t0=v2−a3t0，
得：t0=1.5s，v=2.5m/s，
t0=1.5s内，小物块发生的位移：x3=12(v1+v)t0=2.625m，
木板发生的位移：x4=12(v2+v)t0=4.125m，
t0=1.5s内，相对位移Δx2=1.5m，
由于Δx1+Δx2