四川省成都市2022-2023学年高一上学期期末统考模拟物理试题

2022－2023成都高一期末统考模拟考试物理试题考试时间：90分钟；命题人：李利强；审题人：邱誉第Ⅰ卷（选择题）一、选择题（共8小题，满分24分，每小题3分）1.引力常量G的单位用国际单位制中的基本单位可表示为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】由万有引力公式得其中，则有经计算单位为。故选C2.根据如图所示的时间坐标轴，下列有关时刻与时间间隔的叙述正确的是（）A.表示时刻，称为第2s末或第3s内，也可以称为3s时B.表示时间间隔，称为第4s内C.表示时间间隔，称为最初2s内或第2s内D.表示时间间隔，称为前内【答案】B【解析】【分析】时刻具有瞬时性的特点，是变化中的某一瞬间通常与物体的状态相对应；时间间隔具有连续性的特点，与某一过程相对应。【详解】A．表示时刻，称为第末或第初，故A错误；B．表示时间间隔，称为第内，故B正确；C．表示时间间隔，称为前内或最初内，第内表示末到末这的时间间隔，故C错误；D．表示时间间隔，称为第内，故D错误。故选B。3.甲、乙两车在同一平直公路上相向运动，其位移—时间图像如图所示，则下列说法正确的是（  ）A.3s末，乙车的速度大小为5m/sB.0~4s内，甲、乙两车的平均速度相同C.0~4s内，甲车做减速运动，乙车做匀速运动D.0~4s内，甲车做曲线运动，乙车做直线运动【答案】A【解析】【详解】D．位移—时间图像只能表示直线运动的规律，可知0~4s内甲、乙两车都做直线运动，故D错误；AC．根位移-时间图像中图像上某点切线的斜率表示表示瞬时速度，可知甲图线斜率绝对值先增大后减小，故甲车先做加速运动再做减速运动，乙图线斜率不变，故乙车做匀速直线运动，乙车速度为故A正确，C错误；B．由图可知0~4s内甲、乙两车位移大小相等、方向相反，故根据平均速度定义可知0~4s内甲、乙两车平均速度大小相等、方向相反，故B错误。故选A。4.篮球比赛中，为闪躲防守队员，持球者将球经击地后传给队友，如图所示，则篮球对水平地面的压力是由（）A.篮球的形变而产生方向斜向下B.地面的形变而产生方向斜向下C.篮球的形变而产生方向竖直向下D.地面的形变而产生方向竖直向下【答案】C【解析】【详解】水平地面受到的压力是由于篮球发生了形变而产生的竖直向下的弹力。故C正确，ABD错误。故选C。5.如图所示是安装工人移动空调室外机的情境。刚开始，两工人分别在与窗户边缘等高的M、N两点通过1、2两根绳子使空调室外机静止在P点，然后他们缓慢放绳，使空调室外机竖直向下缓慢运动。已知开始时P点到M点的距离小于P点到N点的距离。绳子的质量忽略不计。在空调室外机到达指定位置前的一段时间内关于1、2两绳的拉力，下列说法正确的是（）A.1绳的拉力一直小于2绳的拉力B.1、2两绳的拉力都在减小C.1、2两绳拉力的合力小于空调室外机的重力D.1、2两绳的拉力之比保持不变【答案】B【解析】【详解】A．如图由几何关系得，由于P点到M点的距离小于P点到N点的距离，则根据平行四边形定则结合正弦定理得由于且空调室外机竖直向下缓慢运动，则故A错误；B．根据正弦定理可得化简可得其中因此可知变大，则变小，同理也变小，则1、2两绳的拉力只能减小。故B正确；C．由于空调室外壳缓慢移动，处于动态平衡，则1、2两绳拉力的合力等于空调室外机的重力。故C错误；D．设OM=s1，ON=s2。由得可见，h变化，1、2两绳的拉力之比也变。故D错误。故选B。6.如图所示，长木板P静止在水平地面上，木块Q静止放在木板P的上表面，它们的质量均为m。现对长木板P或木块Q施加一水平向右的拉力F，木板P和木块Q的运动情况未知。已知木块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数均为μ，则下列说法正确的是（）A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是2μmgB.木板受到地面的摩擦力的大小可能为3μmgC.当时，木板P和木块Q一定发生相对运动D.如果拉力F作用在木块Q上，无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动【答案】D【解析】【分析】【详解】A．若F=作用在P上，则木块和木板都静止，木板受到地面的摩擦力为静摩擦力，摩擦力的大小一定是，A错误；B．木板受到地面的摩擦力最大时等于最大静摩擦力，其大小为2μmg，B错误；C．若F作用在木板上，使木板P和木块Q恰好发生相对运动，分别对木块和木板，根据牛顿第二定律解得C错误；D．如果拉力F作用在木块Q上，木块与木板的最大静摩擦力为，木板与地面的最大静摩擦力为2μmg，所以无论怎样改变F的大小，一定是木块在木板上滑动，木板都不可能运动，D正确。故选D。7.如图所示，足够长的斜面倾角为，一质量为m的物块恰好能自行沿斜面匀速下滑。物块在沿斜面匀速下滑过程中，在竖直平面内给物块一任意方向（角任意）的外力F，斜面始终处于静止状态。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.物块沿斜面匀速下滑过程中，地面给斜面的摩擦力为零B.物块与斜面间的动摩擦因数C.若外力F拉着物块沿斜面匀速上滑，则F的最小值为D.若外力F拉着物块沿斜面匀速上滑，则F的最小值为【答案】A【解析】【详解】A．物块沿斜面匀速下滑，所以斜面对物块有垂直斜面向上的弹力和沿斜面向上的摩擦力，合力与物块重力平衡方向竖直向上，所以物块对斜面的作用力与其为一对作用力与反作用力方向竖直向下，斜面静止，只受到竖直方向的力，所以地面对斜面无水平方向摩擦力，A正确；B．物块恰好能自行沿斜面匀速下滑，对物块分析得解得B错误；CD．外力F拉着物块沿斜面匀速上滑，设F与沿斜面向上方向夹角为，对物块受力分析，有，联立，得由数学知识可得所以有整理得CD错误。故选A。8.如图所示，粗糙水平面上有两个滑块A和B，其间用长为L=1m的细线相连，细线可承受的最大张力为=10N，现对滑块A施加水平向右的恒力F1=24N，作用1s后突然将外力变为F2=32N，滑块质量=4kg，=2kg，两滑块与平面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度g取10m/s2，以下说法正确的是（）A.1s末滑块B的速度为3m/sB.末滑块B的加速度大小为2m/s2C.滑块B刚静止时滑块A的速度为m/sD.滑块B刚静止时两滑块间的距离为4m【答案】B【解析】【分析】【详解】A．当F1=24N时，由牛顿第二定律可知整体的加速度为解得则末滑块B的速度为故A错误；B．外力变为若中间的细绳不断裂，则整体的加速度解得此时细绳的拉力为则细绳已经断裂，则B的加速度为即末滑块B的加速度大小为，故B正确；C．滑块B刚静止时用时间绳子断开时A的加速度滑块B刚静止时A的速度故C错误；D．滑块B刚静止时两滑块间的距离为故D错误。故选B。二、多选题（共5小题，满分20分，每小题4分）9.某校高一物理兴趣小组，进行了如图甲所示的无人机飞行表演活动。图乙为该无人机运动的v-t图像，关于无人机的运动情况，下列说法正确的是（）A.无人机在0~2s和2s~3s时速度方向相反B.无人机在0~2s和4s~6s时的加速度相同C.无人机在3s末时达到最高点D.无人机在0~4s内的平均速度是1m/s【答案】BCD【解析】【详解】A．由图可知无人机在0~2s和2s~3s时速度方向均为正方向，所以方向相同，故A错误；B．v-t图像图线斜率表示加速度，则0~2s的加速度为4s~6s时的加速度所以在0~2s和4s~6s时的加速度相同，故B正确；C．图线与横轴围成的面积表示位移的大小，达到最高点时无人机速度为零，由图可知无人机在3s末时达到最高点，故C正确；D．无人机在0~4s内的位移为所以0~4s内平均速度为故D正确。故选BCD。10.足球运动是目前全球体育界最具影响力项目之一，深受青少年喜爱。如图所示为三种与足球有关的情景。下列说法正确的是（）A.甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它受到的重力B.乙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用C.乙图中，踩在脚下静止的足球受到2个力作用D.丙图中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变【答案】BD【解析】【详解】A．静止在草地上的足球受到的弹力，与重力相平衡，但不是它的重力，故A错误；BC．踩在脚下且静止在水平草地上的足球受到重力、支持力及人脚的压力的作用，故可能受到3个力的作用，故B正确C错误；D．进球时，足球撞到网上，球网被撑开，由于网的形变，而使球受到了弹力，故D正确。故选BD。11.如图所示，质量分别为、的两物体甲、乙位于相邻的两水平台阶上，中间用轻绳相连，轻绳与竖直方向夹角为。在甲左端施加水平拉力F，使甲、乙均处于静止状态。已知重力加速度为g，甲表面光滑。则下列说法正确的是（）A.绳拉力大小为B.地面对乙的摩擦力大小为FC.台阶对甲的支持力大小为D.台阶对甲的支持力大小为【答案】BD【解析】【详解】ACD．甲物体受到重力、绳子拉力、地面支持力和水平拉力，如图所示甲物体处于静止状态，根据平衡条件有，解得，故AC错误，D正确；B．乙物体受到重力、绳子拉力、地面支持力和摩擦力，如图所示乙物体处于静止状态，根据平衡条件有故B正确。故选BD。12.如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体A连接（另有一个完全相同的物体B紧贴着A，不粘连，A、B均可视为质点），弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体B，在弹性限度内弹簧长度被压缩了，此时物体A、B静止。撤去F后，物体A、B开始向左运动，已知重力加速度为g，物体A、B与水平面间的动摩擦因数为μ。则下列说法正确的是（）A.撤去F瞬间，物体A、B的加速度大小为B.撤去F后，物体A和B分离前，A、B两物体之间作用力与弹簧形变量成正比C.若物体A、B向左运动要分离，则分离时向左运动距离为D.物体A、B一起向左运动距离时获得最大速度【答案】ABC【解析】【详解】A．撤去力F瞬间，对A、B系统，由牛顿第二定律得解得故A正确；B．分离前，对A、B整体受力分析，由牛顿第二定律有隔离B，由牛顿第二定律联立得故A、B两物体之间作用力与弹簧形变量成正比，故B正确；C．分离时，A、B两物体加速度相同，没有相互作用力，故原长分离，即分离时向左运动的距离为，故C正确；D．当系统所受合力为零，即位移时速度最大，故D错误。故选ABC。13.如图所示，一根长为L、质量为m的直杆，其顶端套着一质量也为m的圆环（可视为质点），环与杆间的最大静摩擦力为mg。初始时杆下端离地面的高度为H，杆在空中运动过程中始终保持竖直。杆与地面发生碰撞时，碰撞时间极短，无动能损失，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.对杆施加大小为、方向竖直向上的恒力，杆的加速度大小为gB.若，由静止释放杆，杆与地面一次碰撞后环就能滑离杆C.若由静止释放杆，杆与地面第一次碰撞后环没有滑离杆，则杆与环共速时杆离地的高度为HD.若由静止释放杆，杆与地面多次碰撞环都没有滑离杆，则杆与地面第n次碰撞后上升的最大高度与第次碰撞后上升的最大高度之比为3：2【答案】ABD【解析】【详解】A．假设杆和圆环没有发生相对滑动，将他们作为整体，根据牛顿第二定律解得再以圆环为研究对象，根据牛顿第二定律解得因此圆环相对杆没有发生相对滑动，假设正确，杆的加速度大小为g，A正确；B．设杆落地前瞬间，杆和圆环速度为，根据速度与位移之间的关系可知杆与地面碰撞后原速率反弹，与圆环相向运动，根据牛顿第二定律，对杆对圆环设达到共同速度的时间为t1，则解得圆环相对杆的位移因此还没有达到共同速度，环就能滑离杆，B正确；C．杆与地面第一次碰撞后环没有滑离杆，则杆与环共速时杆离地的高度C错误；D．设第n次落地时的速度为，上升的最大高度为圆环和杆达到共同速度时所用的时间为tn，则可得共同速度为此时杆的下端距离地面的高度再次落地时，根据机械能守恒解得杆落地后原速率反弹，再上升的最大高度D正确。故选ABD。第Ⅱ卷（非选择题）三、实验题（共2小题，满分12分）14.如图1是“探究小车速度随时间变化规律”的实验装置。（1）完成该实验，下列（如图）器材不需要的是______（填字母代号）；（2）图2是该实验得到的一条清晰的纸带，其中A、B、C、D、E、F为纸带上6个计数点（两个相邻计数点间有4个点未画出）。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，C点的速度大小为______m/s。（计算结果保留3位有效数字）【答案】①.CD##DC②.【解析】【详解】（1）[1]根据“探究小车速度随时间变化规律”的实验原理，可知，让小车在重物作用下，做加速运动，过程中，受力恒定即可，通过打点计时器得出某一时刻的位置，从而求出对应的瞬时速度大小，因此不需要天平与弹簧测力计，故选CD；（2）[2]打点周期为两个相邻计数点间有4个点未画出，则两相邻计数点间的时间为C点的速度大小为15.某研究性学习小组利用如图所示的装置探究小车的加速度与质量的关系。（1）以下操作正确的是_______。A.拉小车的细线一定要始终保持与桌面平行B.拉小车的细线一定要始终保持与平面轨道平行C.平衡摩擦力时，一定要将钩码通过细线与小车相连D.每次改变小车的质量时，都要重新移动垫木的位置以平衡摩擦力（2）本实验中认为细线对小车的拉力等于钩码的总重力，由此造成的误差_______（填“能”或“不能”）通过多次测量来减小误差。（3）正确平衡摩擦后，按住小车，在小车中放入砝码，挂上钩码，打开打点计时器电源，释放小车，得到一条带有清晰点迹的纸带；在保证小车和砝码质量之和远大于钩码质量条件下，改变小车中砝码的质量，重复操作，得到多条纸带。记下小车中的砝码质量，利用纸带测量计算小车加速度。如图是其中一条纸带，A、B、C、D、E是计数点，相邻两个计数点间都有4个计时点没有标出，已知交流电频率为50Hz，则这条纸带记录小车的加速度大小为_______m/s2（结果保留两位有效数字）。（4）已知某次小车的质量为500g，若钩码的质量为，细线中拉力的真实值为，若实验要求相对误差不超过10%，即，则实验中选取钩码的质量时应该满足：________g。（重力加速取）【答案】①.B②.不能③.④.50【解析】【详解】（1）[1]AB．拉小车的细线一定要始终保持与长木板平行，故A错误，B正确；C．平衡摩擦力时要求小车不受绳子拉力时能匀速运动，所以钩码不应通过细线与小车相连接，故C错误；D．改变小车质量时，长木板角度没有变化，重力沿斜面分力仍然等于摩擦力，不需要重新平衡摩擦力的，故D错误。故选B。（2）[2]小车和砝码、钩码一起运动，根据牛顿第二定律有，可得小车受到的拉力即实际细线对小车的拉力小于钩码的总重力，本实验中认为细线对小车的拉力等于钩码的总重力，由此造成的误差是系统误差，不能通过多次测量来减小误差。（3）[3]由于相邻两个计数点间都有4个计时点没有标出，所以相邻两个计数点间时间间隔由逐差法求得小车的加速度大小为（4）[4]小车和砝码、钩码一起运动，根据牛顿第二定律有，可得小车受到的拉力由，解得四、计算题（共4小题，满分44分）16.汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌（如图所示），以提醒后面驾车司机，减速安全通过。在夜间，有一货车因故障停驶，后面有一小轿车以30m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方50m的物体，并且他的反应时间为，制动后最大加速度为5m/s2。求：(1)小轿车从刹车到停止滑行的距离；(2)三角警示牌至少要放在车后多远处，才能有效避免两车相撞。【答案】(1)90m；(2)58m【解析】【详解】(1)从刹车到停止的位移为x2，则x2==m=90m(2)反应时间内做匀速运动，则x1=v0t0=30×0.6=18m小轿车从发现物体到停止的全部距离为x=x1＋x2=18＋90m=108m小轿车驾驶员只能看清前方50m的物体，所以三角警示牌距车的最小距离=x－d=58m17.在水平地面上，静止放置着质量分别为、的物块A、B，两物块通过轻绳连接。现在物块B上施加拉力，A在地面上，B在空中，如图所示。该拉力方向与水平方向的夹角，轻绳与水平方向夹角为，已知物块A与地面间的动摩擦因数，重力加速度，两物块均可视为质点。求：（1）在稳定状态下，拉力F的大小；（2）拉力大小发生变化时，轻绳角度会随之变化，在保证物块B不落地，同时物块A保持静止的前提下，试计算拉力F的取值范围。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据题意，对物块B进行受力分析，受重力、拉力和绳子的弹力，如图所示由平衡条件可得解得（2）根据题意可知，拉力F最小时，细绳沿水平方向，物块B在竖直方向上受力平衡，则有解得拉力F最大时，将物块AB视为整体，受力分析如图所示由平衡条件，竖直方向上有水平方向上有又有联立解得则拉力的取值范围为18.如图所示，木块A置于木板B上，木板B置于水平面上。A的质量m＝，B的质量M＝，A、B间动摩擦因数，B与地面间动摩擦因数。某时刻（t＝0）水平力F作用于B上，其随时间变化的规律为（F、t均取国际单位）。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。求：（1）经过多长时间B开始滑动；（2）经过多长时间A开始相对B滑动；（3）t＝时AB间的摩擦力大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）当B开始滑动时B与地面间的静摩擦力达到最大静摩擦力，且与F等大，则有解得（2）当A开始在A上滑动时，对木块，由牛顿第二定律得对A、B整体，同