2022-2023学年高一上物理期末模拟试卷考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上3.考生必须保证答题卡的整洁考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分)1、如图所示,车厢顶部用竖直细线悬挂一小球,小球下方与一光滑斜面接触. ( )A.如小车做匀速运动,小球受到的力有重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力B.如小车做匀速运动,小球受到斜面的弹力一定为零C.如小车做匀加速运动,小球受到斜面的弹力一定为零D.如小车做匀加速运动,加速度越大,绳的拉力越大2、如图所示,两根轻橡皮条A和B在竖直方向上共同系住一小球,A和B都比原来伸长,A的弹力为B的弹力的2.5倍.若将B剪断,则在剪断的瞬间,小球的加速度大小为A.g/3 B.2g/3C.g D.5g/33、关于滑动摩擦力的方向,下列说法中错误的是( ).A.滑动摩擦力的方向一定与物体的速度方向相反B.滑动摩擦力的方向一定与物体相对运动方向相反C.滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同D.滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相反4、如图,竖直墙面上固定了一弹性杆,弹性杆的顶端固定一小球,则弹性杆对小球的作用力方向为( )A.① B.②C.③ D.④5、如图所示,用两根绳子吊着一个物体,逐渐增大两绳间的夹角,物体始终保持静止,则两绳对物体的合力变化情况是( )A.大小不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.先增大后减小6、如图所示描述质点运动的图象中,图线与时间轴围成的面积不表示对应时间内质点位移的是( )A. B.C. D.7、如图所示,为减少“探究求合力的方法”中的实验误差,下列说法正确的是( )A.作力的图示时,各力的比例标度应相同B.弹簧秤必须与木板保持平行C.用铅笔沿着绳子划线,记录拉力的方向D.实验中所用的两根细线尽量短一点8、如图所示,光滑斜面长为,宽为,倾角为,一物块沿斜面左上方顶点P水平射入,而从右下方顶点Q离开斜面,从P到Q的过程中有()A.小球的加速度大小是g B.小球的初速度大小是C.小球运动的时间是 D.小球竖直方向的位移是b9、一个物体同时受到同一个平面内的三个力的作用,下列几组力中其合力可能为零的是( )A.5N 、7N 、8N B.2N 、4N 、8NC.1N 、5N 、10N D.1N 、10N 、10N10、关于牛顿第一定律和牛顿第三定律,下列说法正确的是( )A.必须有力的作用物体才能运动B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变是由于物体具有惯性C.火箭加速是通过火箭尾部向外喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力D.物体的重力和桌面对物体的支持力是一对作用力与反作用力11、一只船在静水中的速度为,它要渡过一条宽度为的河,河水的流速为,则下列说法中正确的是( )A.船渡河的最短时间为10sB.船渡河的速度一定为C.船不能垂直到达对岸D.船垂直到达对岸所需时间为6s12、将一个F=10N的力分解为两个分力,如果已知其中一个不为零的分力F1方向与F成30°角,则关于另一个分力F2,下列说法正确的是()A.F2的方向可能与F平行 B.F2的大小可能小于5NC.F2大小可能大于5N D.F2的方向与F1垂直时F2最小二.填空题(每小题6分,共18分)13、固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动,推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示,取重力加速度g=10m/s2.求:(1)小环的质量m;(2)细杆与地面间的倾角a14、质点作匀加速直线运动,初速度是5m/s,加速度是1m/s2,那么在第4s末的瞬时速度是_____m/s,前4s的位移是_____m15、在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中,请完成下面的问题:(1)实验分两步,先保持物体的质量不变,测量物体在不同的力作用下的加速度,分析加速度与力的关系;再保持物体所受力相同,测量不同质量在这个力的作用下的加速度,分析加速度与质量的关系.我们把这种方法称之为:_________________________实验装置如图甲所示,(2)下面的做法有利于减小实验误差的有:( )A.把长木板没有定滑轮的一端适当抬高B.连接小车与定滑轮的细绳要调成与木板平行C.为了让小车的加速度大些,应该尽可能增加钩码个数D.将连在小车后的纸带尽可能放平顺,以减小纸带与打点计时器的摩擦(3)如图乙为某同学实验后,根据实验所得的数据,作出的图像,可以判断该同学在实验中存在问题主要有:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________三.计算题(22分)16、(12分)如图所示,质量为M=2 kg的长木板静止在光滑水平面上,现有一质量m=1 kg的小滑块(可视为质点)以v0=3.6 m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板,带动木板一起向前滑动.已知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度g取10 m/s2.求:(1)滑块在木板上滑动过程中,长木板受到的摩擦力大小和方向;(2)滑块在木板上滑动过程中,滑块加速度大小;(3)若长木板足够长,滑块与长木板达到的共同速度v.(4)小滑块与长木板速度相等时,小滑块相对长木板上滑行的距离L17、(10分)一个质量为m物体放在台式弹簧秤上,受到的支持力为FN,对台秤的压力为FN′:(1)画出物体的受力分析示意图;(2)试证明物体静止时对弹簧秤的压力大小等于物体所受的重力大小;(证明时,请在图上标出所涉及的力)(3)若把物体和台秤放在加速上升的电梯里,请说明台秤的示数是否等于重力,如果不等,比重力大还是小。
参考答案一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分)1、B【解析】AB选项物体处于平衡状态,根据弹力有无的判断,确定物体的受力,CD选项物体处于加速运动状态,根据牛顿第二定律结合力的合成与分解求解【详解】小车做匀速运动,小球处于平衡状态,合外力为零,对小球受力分析知,受竖直向下重力、竖直向上的绳子拉力,假设受到斜面的弹力,三个力的合力不可能为零,小球将向右上方运动,与题设条件矛盾,故斜面对小球没有弹力.故小球只受到重力和细线对它的拉力两个力.故B正确,A错误;车做加速运动,合外力水平向右,对小球受力分析,如只受竖直向下重力、竖直向上的绳子拉力,合力不可能水平向右,故小球必受到斜面的弹力,方向垂直斜面向上,故C错误;随着加速度的增大,当合力不足以提供加速度时,小球将沿斜面上滑,绳子上的力将变为零,故D错误;故选B【点睛】本题采用假设法分析斜面的弹力是否存在,这是判断弹力和摩擦力是否存在常用的方法2、B【解析】剪断B前,根据平衡求出小球的质量,剪断B的瞬间,A的弹力不变,根据牛顿第二定律求出小球的加速度【详解】设开始B的弹力为F,则A的弹力为2.5F,根据平衡有:F+mg=2.5F,解得小球的质量,剪断B的瞬间,A的弹力不变,根据牛顿第二定律得;故选B.【点睛】解决本题的关键抓住剪断B的瞬间,A的弹力不变,结合牛顿第二定律进行求解3、A【解析】AB.滑动摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动,故与物体的相对运动的方向相反,但不一定与运动方向相反,故A错误,B正确;C.滑动摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动,故与物体的相对运动的方向相反.如果物体的相对运动方向与运动方向相反,则滑动摩擦力的方向与物体运动方向相同,故C正确;D.滑动摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动,故与物体的相对运动的方向相反.如果物体的相对运动方向与运动方向相同,则滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反,故D正确;4、B【解析】小球受到竖直向下的重力mg,杆对小球的作用力F,小球静止,处于平衡状态,由平衡条件得:F与重力mg是一对平衡力,所以F的方向竖直向上,即弹性杆对小球的作用力方向为②,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B5、A【解析】重物受到三力平衡,此时两绳对重物的拉力的合力等于重力;当逐渐增大两绳之间的夹角,由于重物仍处于平衡,所以两绳对重物的拉力的合力仍等于重力.因此拉力的合力是不变的,故A正确,BCD错误6、D【解析】根据图像中各物理量的意义进行判断即可【详解】速度时间图线与时间轴围成的面积表示对应时间内质点位移,故ABC错误.在x-t图线中,纵坐标的变化量表示位移,图线与时间轴围成的面积不表示对应时间内质点位移,故D正确.故选D7、AB【解析】A.为了利用作图法求解合力,图中各个力的大小所用的比例标度相同,这样才能用力的长短表示力的大小,故A正确;B.为了使各个力在同一平面内,故弹簧秤应与木板保持平行,故B正确;C.记录方向时,通过在细线下方描点的方法进行,不能沿绳子划线,故C错误;D.实验中所用的两根细线适当长一点可以减少因描点不准确而带来的误差,故D错误故选AB8、BC【解析】A.根据牛顿第二定律得,物体的加速度为:故A错误BC.根据得: 入射的初速度为:故BC正确D.小球竖直方向的位移是应该小于b,故D错误故选BC9、AD【解析】A.5N与7N合成时,合力最大12N,最小2N,可能为8N,故三个力合力可能为零,故A正确;B.4N与2N合成时,合力最大6N,最小2N,不可能8N,故三个力合力不可能为零,故B错误;C.1N与5N合成时,合力最大6N,最小4N,不可能为10N,故三个力合力不可能为零,故C错误;D.1N与10N合成时,合力最大11N,最小9N,可能为10N,故三个力合力可能为零,故D正确;故选AD。
点睛】本题关键明确二力合成时,合力范围为:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|;两力同向时合力最大,反向时合力最小10、BC【解析】A.没有力的作用,物体同样可做匀速直线运动,选项A错误;B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变是由于物体具有惯性,选项B正确;C.火箭加速是通过火箭尾部向外喷气,根据牛顿第三定律可知,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力,故C正确;D.物体的重力和桌面对物体的支持力是一对平衡力,选项D错误;故选BC.11、AC【解析】将船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,根据垂直于河岸方向上的速度求出渡河的时间.通过判断合速度能否与河岸垂直,判断船能否垂直到对岸【详解】A、D项:当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短为:,不可能等于6s.故A正确,D错误;B项:因为船的静水速的方向未知,根据平行四边形定则,无法判断船渡河的速度大小,故B错误 ;C项:根据平行四边形定则,由于静水速小于水流速,则合速度不可能垂直于河岸,即船不可能垂直到达对岸,故C正确故选AC【点睛】解决本题的关键知道合运动与合运动具有等时性,各分运动具有独立性,互不干扰12、CD【解析】A.如果F2的方向与F平行,则F1的方向也与F平行,这显然不符合题意,所以可知F2的方向不可能与F平行.故A错误;BCD.当F2的方向与F1的方向垂直时,F2具有最小值F2min=Fsin30°=5N,所以F2的大小不可能小于5N.故B错误,CD正确二.填空题(每小题6分,共18分)13、(1)m=1kg,(2)a=30°【解析】由图得:0-2s内环的加速度a==0.5m/s2前2s,环受到重力、支持力和拉力,根据牛顿第二定律,有:2s后物体做匀速运动,根据共点力平衡条件,有: 由图读出F1=5.5N,F2=5N联立两式,代入数据可解得:m=1kg,sinα=0.5,即α=30°14、 ①.9 ②.28【解析】根据速度公式v=v0+at可求解速度,,然后求解4秒内的位移【详解】质点作匀加速直线运动,初速度是5m/s,加速度是1m/s2,根据速度公式,第4秒末的瞬时速度是:v4=v0+at4=5+1×4=9m/s前4s的位移为:【点睛】本题关键是根据速度时间关系公式、平均速度公式列式求解,同时要明确平均速度等于中间时刻的瞬时速度15、 ①.控制变量法 ②.ABD ③.存在的主要问题有:1、平衡摩擦力时木板抬得过高:2、在研究a-F的关系时,增加砝码个数没有保持砝码总质量远小于小车的总质量【解析】本题主要考查探究“加速度与力、质量的关系”的实验,考查实验操作中的误差分析以及图像分析【详解】(1)物理学中对于多变量的问题,通常采用控制变量法(2)A项中把木板没有定滑轮的一端适当抬高,可减小小车与木板的摩擦力,可减小实验误差,故A正确;B项中连接小车与定滑轮的细绳要调成与木板平行,可减小绳子与木板间的摩擦力,同时保证绳子的拉力可充当小车所受的合外力,可减小实验误差,故B正确;C项中尽可能增加钩码的个数会使钩码的质量不能满足远小于小车质量的前提条件,使得不能将钩码的重力当做小车所受的合外力,故C错误;D项中将连在小车后的纸带尽可能放平顺,以减小纸带与打点计时器的摩擦,可减小实验误差,故D正确(3)由图像可知,在F=0时,小车的加速度不为零,说明平衡摩擦力时木板抬得过高;图像后面出现弯曲的形式,说明增加砝码个数没有保持砝码总质量远小于小车的总质量三.计算题(22分)16、(1)1N,方向向右;(2)1m/s2;(3)1.2m/s;(4)4.32m【解析】(1)长木板所受的摩擦力为滑动摩擦力,大小为:f=μmg=0.1×1×10N=1N方向向右,如图所示(2)对滑块,由牛顿第二定律得:μmg=ma得出:a=μg=1m/s2(3)以木板为研究对象,根据牛顿第二定律:μmg=Ma′可得出木板的加速度为:a′=0.5m/s2设经过时间t,滑块和长木板达到共同速度v,则满足:对滑块有:v=v0-at对长木板有:v=a′t由以上两式得:滑块和长木板达到的共同速度为:v=1.2m/s,t=2.4s(4)小滑块与长木板速度相等时,木板前进的位移为:x1=滑块前进的位移为:x2=小滑块相对长木板上滑行的距离为:L=x2-x1==×2.4m=4.32m答:(1)滑块在木板上滑动过程中,长木板受到的摩擦力的大小为1N,方向向右;(2)滑块在木板上滑动过程中,滑块的加速度大小为1m/s2;(3)块与长木板达到的共同速度v是1.2m/s;(4)小滑块与长木板速度相等时,小滑块相对长木板上滑行的距离L是4.32m17、 (1)见解析;(2)证明过程见解析;(3)不等,大于【解析】(1)物体受重力和支持力 (2)证明:因为物体处于平衡状态根据牛顿第三定律,物体对台秤的压力所以(3)加速上升的电梯处于超重状态,此时物体对台秤的压力不等于物体所受重力,因此台秤的示数不等于重力。
由于超重状态时物体对支持物的压力大于物体所受重力,即显示重量大于实际重量,所以台秤的示数比重力大点睛】平衡状态下合外力为0、通过牛顿第三定律进行相互作用力的转换、加速上升的电梯处于超重状态。