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:(1-6题为单选题7-12为多选,每题4分,漏选得2分,错选和不选得零分)1、关于曲线运动,下列说法中正确的是( )A.曲线运动的加速度可以为零B.曲线运动一定是变速运动C.物体在变力作用下一定做曲线运动D.物体在恒力作用下不能做曲线运动2、一辆汽车以v0=20m/s的速度前进,突然发现前面有石块,便以大小为10m/s2的加速度刹车,刚好没有发生交通事故,则刹车后3s内的位移为( )A.20m B.15mC.30m D.45m3、一轻绳一端系在竖直墙M上,另一端系一质量为m的物体A,用一轻质光滑圆环O穿过轻绳,并用力F拉住轻环上一点,如图所示.现使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置则在这一过程中,力F、绳中张力的变化情况是( )A.F保持不变,逐渐增大B.F逐渐减小,保持不变C.F逐渐增大,保持不变D.F逐渐增大,逐渐减小4、一物体作匀变速直线运动,速度图像如图所示,则在前4s内(设向右为正方向)( )vA.物体始终向右运动B.物体先向左运动,2s后开始向右运动C.前2s物体位于出发点的左方,后2s位于出发点的右方D.在t=4s时,物体距出发点最远。
5、如图所示,一质量为m的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上,一练功队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起,使绳与竖直方向的夹角为θ=37°,且绳绷紧,则练功队员对沙袋施加的作用力大小为()( )A. B.C. D.6、如图所示,小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间,当墙与薄板之间的夹角θ缓慢地增大到90°的过程中( )A.小球对墙的压力减小B.小球对薄板的压力增大C.小球对墙压力先减小后增大D.小球对薄板的压力可能小于球的重力7、如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接,连接b的一段细绳与斜面平行在a中的沙子缓慢流出的过程中,a、b、c都处于静止状态,则( )A.b受到的摩擦力方向可能会发生改变B.b对c的摩擦力大小可能会增大C.地面对c的摩擦力大小方向可能不变D.地面对c的摩擦力方向一定向左8、如图所示,质量分别为M、m的物体A、B用轻绳连接后跨过滑轮,A静止在倾角为30°的斜面上,不计滑轮的摩擦.现将斜面倾角由30°缓慢增大到60°,A仍保持静止,下列说法一定正确的是A.轻绳对A的拉力不变 B.斜面对A的支持力减小C.A所受的摩擦力减小 D.A所受的合力增大9、如图所示,倾角为θ的斜面足够长,小球以大小相等的初速度从同一点向各个方向抛出,不计空气阻力,则关于小球落到斜面上的所用时间的说法错误的是A.小球竖直向下抛出,所用时间最短B.小球垂直斜面向下抛出,所用时间最短C.小球水平向左抛出用时最长D.小球竖直向上抛出用时最长10、如图所示,皮带运输机将物体匀速地送往高处,下列结论正确的是( ) A.传送的速度越大,物体受到的摩擦力越大B.物体受到与运动方向相同的摩擦力作用C.物体所受的摩擦力与传送的速度无关D.若匀速向下传送货物,物体所受的摩擦力沿皮带向下11、如图所示,一个小球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下下落,接触弹簧将后弹簧压缩,忽略空气阻力,在压缩的全过程中()A.小球一直减速运动B.小球先加速然后减速C.小球速度最大时弹簧弹力大小等于小球重力大小D.弹簧的压缩量最大时小球加速度为零12、如图所示,轻质弹簧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50kg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伸长量的五分之六,已知重力加速度g=10m/s2,由此可判断A.乘客处于失重状态B.电梯可能减速下降,加速度大小为2 m/s2C.电梯可能加速上升,加速度大小为 2 m/s2D.乘客对电梯地板的压力为625 N二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、(6分)某探究学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,图中小车的质量用M表示,钩码的质量用m表示.要顺利完成该实验,则:(1)为使小车所受合外力等于细线的拉力,应采取的措施是_____________________;要使细线的拉力约等于钩码的总重力,应满足的条件是_____________(2)某次打出的某一条纸带,A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点,如下图所示,相邻计数点间还有四个点未标出.利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=________m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)某位同学经过测量、计算得到如下数据,请在图中作出小车加速度与所受合外力的关系图象________________________.组别1234567M/kg0.580.580.580.580.580.580.58F/N0.100.150.200.250.300.350.40a/m·s-20130.170.260.340.430.510.59(4)由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,产生误差的主要原因是:________________________14、(10分)一质点O受两个大小均为20N的力F1、F2作用,甲图中两力之间的夹角小于乙图中两力之间的夹角.图中力的标度为10N(1)试用作图法分别求出甲、乙两图中两个力的合力F甲、F乙的大小_______、__________(2)通过作图比较,可以得出:两个大小一定的分力,它们之间的夹角越大,合力____________三、计算题要求解题步骤,和必要的文字说明(本题共36分)15、(12分)如图甲所示,质量为m、电荷量为e的电子经加速电压U1,加速后,在水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场.已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应),两极板间距为d,O1O2为两极板的中线,P是足够大的荧光屏,且屏与极板右边缘的距离也为L.求:(1)粒子进入偏转电场的速度v的大小;(2)若偏转电场两板间加恒定电压,电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点,A点与极板M在同一水平线上,求偏转电场所加电压U2;(3)若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化,要使电子经加速电场后t=0时刻进入偏转电场后水平击中A点,试确定偏转电场电压U0以及周期T分别应该满足的条件16、(12分)侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行,它的运行轨道距地面高度为h,已知地球半径为R,地面表面处的重力加速度为g,地球的自转周期为T(1)试求该卫星的运行速度;(2)要使卫星在一天内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部拍下来,卫星在通过赤道上空时,卫星上的摄像机应拍摄地面上赤道圆周的弧长S是多少17、(12分)一辆汽车初速度3m/s,在水平路面上以2m/s2的加速度做匀加速直线运动。
求:(1)汽车在5s末的速度大小2)汽车在这5s内的位移大小参考答案一、选择题:(1-6题为单选题7-12为多选,每题4分,漏选得2分,错选和不选得零分)1、B【解析】AB.物体做曲线运动,速度方向时刻改变,是变速运动,加速度是描述速度变化快慢的物理量,故速度变化,加速度不为零,故A错误,B正确;CD.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,物体在恒力作用下,也可以做曲线运动,如果平抛运动;物体在变力作用下,可以做直线运动,比如合力减小的加速直线运动,故CD错误;故选B2、A【解析】汽车速度减为零的时间为则刹车后3s内的位移等于2s内的位移,为故A正确,BCD错误3、B【解析】圆环受到三个力,拉力F以及两个绳子的拉力FT,三力平衡,故两个绳子拉力的合力与拉力F始终等值、反向、共线;因为一轻质光滑圆环,所以绳子的拉力FT始终等于mg,即FT保持不变;由于两个绳子的拉力等于mg,使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置,两段绳子夹角越大,合力越小,则拉力F逐渐减小,故B正确,ACD错误4、B【解析】AB.速度时间图象反映质点的瞬时速度随时间的变化情况,时间轴上方速度是正值,时间轴下方速度是负值;所以物体前两秒向左运动,后两秒向右运动,故A错误,B正确。
CD.因为图象与坐标轴围成面积代表位移,时间轴上方位移为正,时间轴下方位移为负前2s位移为负,物体位于出发点的左方,后2s负方向的位移逐渐减小,最后4秒末位移为零,又回到出发点,故在t=2s时,物体距出发点最远故CD错误5、A【解析】沙袋受重力、绳子拉力和外力三力作用下平衡,将三个力合成三角形,如图所示:根据平衡条件:解得:,A正确,BCD错误6、A【解析】对球进行正确受力分析,把握其受力特点:一个力大小和方向不变(重力),一个力方向不变(墙给球的支持力),另一个力的大小、方向均发生变化(挡板给球的作用力),对于这类动态平衡问题,可以采用“图解法”进行【详解】以小球为研究对象,处于平衡状态,根据受力平衡,由图可知,墙壁给球的压力F2逐渐减小,挡板给球的支持力F1逐渐减小,根据牛顿第三定律可知墙壁受到的压力减小,木板受到的压力减小.当墙与薄板之间的夹角θ缓慢地增大到90°过程中,根据图示可知木板对球的支持力大于球的重力.故A正确,BCD错误.故选A7、ABD【解析】AB.对a受力分析,受重力、绳的拉力两个力的作用,两个的合力一直为0,沙子缓慢流出的过程中,a与沙子的总重力减小,故可知绳的拉力减小,对b进行受力分析,受重力、绳的拉力、斜面的摩擦力与支持力四个力的作用,四个的合力为0,由平衡条件有:①当绳的拉力小于b的重力沿斜面方向的分力,摩擦力沿斜面向上,沿斜面方向:可知随着绳的拉力减小,摩擦力增大;②当绳的拉力大于b的重力沿斜面方向的分力时,摩擦力沿斜面向下,沿斜面方向:随着绳拉力减小,摩擦力增减小后反向增大;AB正确;CD.以bc整体为研究对象,分析受力如图根据平衡条件得,水平面对c的摩擦力方向水平向左,在a中的沙子缓慢流出的过程中,a的重力在减小,则摩擦力在减小,C错误,D正确。
故选ABD8、AB【解析】根据“A在斜面上保持静止”可知,本题考查连接体的平衡,根据绳连接体的特点,运用受力分析和平衡条件,列式进行讨论分析.【详解】A、斜面倾角增大过程中,物体B始终处于平衡状态,因此绳子上拉力大小始终等于物体B重力的大小,保持不变,故A正确;B、对A由垂直斜面方向的平衡条件有,故斜面倾角θ增大时支持力减小,故B正确;C、绳子张力不变,由于两个物体的质量之间的关系不明确,所以不能根据角度的变化确定摩擦力的变化,若静摩擦力的方向开始时向上,则可能增大;若静摩擦力的方向开始时向下,可能减小后变成向上并增大;故C错误;D、物体A保持静止,合力为零不变,故D错误;故选AB【点睛】本题关键是先对物体B受力分析,再对物体A受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解9、ACD【解析】以抛出点为参考系(该点做自由落体运动),各小球相对于抛出点均做匀速直线运动,经过时间t各小球相对于抛出点距离相等,均为v0t,各小球的位置如图所示:把速度和加速度都沿垂直斜面方向分解,由图可知,得出垂直斜面向下时间最短,垂直斜面向上所用时间最长,故A、C、D错误,B正确;本题选错误的,故选ACD10、BC【解析】AC.物体匀速上升由平衡条件可知,摩擦力的大小等于物体所受重力沿斜面下滑的分量,与传送速度无关,故A错误,C正确;B.物体匀速运动,物体相对于传送带有向下运动的趋势,物体所受摩擦力方向向上,故B正确;D.若匀速向下传送货物,物体在重力的作用下,有沿皮带向下的运动趋势,物体受到沿皮带向上的摩擦力,故D错误。
故选BC11、BC【解析】小球接触弹簧到将弹簧压缩最短的过程中,弹簧的弹力一直增大,开始重力大于弹力,合力方向向下,合力在减小,加速度减小,由于加速度的方向与速度方向相同,小球的速度在增大;接着,弹力等于重力,此时加速度为零,速度最大;然后弹力大于重力,合力方向向上,合力在增大,加速度增大,由于加速度的方向与速度方向相反,速度在减小当弹簧压缩量最大时小球的加速度向上,不为零,此时速度为零,由此分析可知,BC正确,AD错误故选BC12、BC【解析】ABC.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大,说明弹力变大了,根据牛顿第二定律,有:,解得:a=2 m/s2,方向:竖直向上,电梯可能加速上升或减速下降,乘客处于超重状态,故BC符合题意,A不符合题意;D.以乘客为研究对象,根据牛顿第二定律可得:,解得:FN=600 N,故D不符合题意故选BC二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、 ①.平衡摩擦力 ②.M>>m ③.0.50(0.48—0.52均可) ④. ⑤.木板倾角偏小(或“平衡摩擦力不足”或“未完全平衡摩擦力”)【解析】⑴为使小车所受合外力等于细线的拉力,所以必需有小车的重力沿轨道的分力等于轨道对小车的摩擦力,所以做实验时必需平衡摩擦力.以钩码作为研究对象有mg-FT=ma以小车作为研究对象有FT=Ma 联立以上两式可得要绳子的拉力等于钩码的重力,即,则有M>>m;⑵相邻计数点间还有四个点未标出,则计数点间的时间间隔△T=0.1s,由得:⑷由图像知:在F不为零时,加速度为零,则可知木板倾角偏小(或“平衡摩擦力不足”或“未完全平衡摩擦力”)14、 ①.36N ②.28N ③.越小【解析】不在同一直线上的共点力的合成,遵守平行四边形定则,作出表示两个力的图示,然后以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,表示两个分力的线段所夹的对角线表示两个力的合力的大小与方向【详解】以F1、F2的线段为邻边作平行四边形,两线段所夹的对角线表示两个力的合力F大小与方向,如图所示:根据图象可知,甲图中的合力为F=36N,乙图中的合力为F′=28N;(2)通过作图比较,可以得出:两个大小一定的分力,它们之间的夹角越大,合力越小【点睛】本题考查了不在同一直线上的力的合成,知道力的平行四边形定则、认真作图、认真测量即可正确解三、计算题要求解题步骤,和必要的文字说明(本题共36分)15、粒子进入偏转电场的速度v的大小偏转电场所加电压偏转电场电压2,3,,周期2,3,【解析】(1)电子经加速电场加速:解得:(2)由题意知,电子经偏转电场偏转后做匀速直线运动到达A点,设电子离开偏转电场时的偏转角为,则由几何关系得:解得:又解得:(3)要使电子在水平在水平方向击中A点,电子必向上极板偏转,且vy=0,则电子应在时刻进入偏转电场,且电子在偏转电场中运动的时间为整数个周期,设电子从加速电场射出的速度为,则因为电子水平射出,则电子在偏转电场中的运动时间满足则(n=1,2,3,4…)在竖直方向位移应满足解得:(n=1,2,3,4…)【点睛】带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同.先分析受力情况再分析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速,直线或曲线),然后选用恰当的规律解题.解决这类问题的基本方法有两种,第一种利用力和运动的观点,选用牛顿第二定律和运动学公式求解;第二种利用能量转化的观点,选用动能定理和功能关系求解16、⑴ ⑵【解析】⑴设地球质量为M,卫星质量为m,卫星在运行时,由万有引力提供向力: 设地球表面有个质量为m0的物体,则:联立,卫星的运行速度为:⑵设卫星的运动周期为T′,则: ,得T′=一天内侦察卫星经过有日照的赤道上空次数为:N=T/T',摄像机每次应拍摄地面上赤道圆周的弧长为:S=2πR/N 得:考点:本题考查了人造卫星的加速度、周期和轨道之间的关系;万有引力定律及其应用17、 (1) 13m/s (2) 40m【解析】(1)汽车在5s末的速度为:v=v0+at=3m/s+2×5m/s=13m/s。
2)汽车在5s内的位移大小为:x=v0t+at2=3×5m+×2×25m=40m。