河北省邯郸市六校2022-2023学年物理高一第一学期期末统考模拟试题含解析

2022-2023学年高一上物理期末模拟试卷

注意事项

1.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回.

2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.

3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.

4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他

答案.作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效.

5.如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗.

一、选择题：（卜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、A、3两物体在同一直线上同时从同一地点出发，它们的速度图象如图所示，则（）

A.A,B两物体运动方向相反

B.开头4s内A、3两物体的位移相同

C.A物体的加速度比B物体的加速度大

D.，=4s时，A、B两物体的相距最远

2、物体在以下三个力作用下，可能做匀速直线运动是（）

A.IN、6N、8NB.IN、6N、4N

C.7N、2N、6ND.5N、9N、15N

3、如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒仍以初速度%绕OP做匀速圆周运动，不计空气阻

力，则金属棒在图示运动过程产生的感应电动势大小的变化情况，正确的是。

a

A.越来越小B.越来越大

C.保持不变D.无法判断

4、如图所示，一个物体受到IN、2N、3N、4N四个力作用而处于平衡.现保持IN、3N、4N三个力方向和大小不

变，而将2N的力绕O点旋转60。，此时作用在物体上的合力大小为（）

4N

3N

A.2NB.2及N

C.13ND.36N

5、两个大小相等的共点力Fi、F2,当它们间的夹角为90。时合力大小为20N；则当它们间夹角为120。时，合力的大小

为（)

A.40NB.1O0N

C.20&ND.10N

6、小球从3m高处沿竖直方向自由下落，被水平地板弹回，在1m高处被接住。在这个过程中小球通过的路程和位

移的大小分别是O

A.4m,2mB.3m,Im

C.3m,2mD.4m,3m

7、如图,A、B两物体通过跨过光滑滑轮的细线连在一起，它们均处于静止状态，有关两物体的受力情况正确的是（）

AB

A.A受4个力作用，其中弹力有1个

B.A受4个力作用，其中弹力有2个

C.B受2个力作用，其中弹力有2个

D.B受2个力作用，其中弹力有1个

8、我国高铁技术处于世界领先水平.和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的

车厢叫拖车.假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重

成正比.某列车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组（

A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反

B.做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3：2

C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比

D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1:2

9、质量为0.3依的物体在水平面上做直线运动，图中的两条直线表示物体受水平拉力和不受水平拉力两种情形下的

UT图象，g取lOm//,则下列说法正确的是。

A.水平拉力大小可能等于0.3N

B.水平拉力大小一定等于0.1N

C.物体受到的摩擦力大小一定等于0.1N

D.物体受到的摩擦力大小可能等于0.1N

10、某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度。其构造如图所示，把一根

劲度系数为lON/m的轻弹簧上端固定在小木板上，下端悬吊1.0N的重物，电梯静止时弹簧下端的指针指小木板上刻

度为A的位置（取10m/s2）»下列说法正确的是（）

Oc-m

-

-

-

C1-z

1-

2；%

B;

A.不挂重物时弹簧下端的指针指在C位置

B.指针指在8点时，重物处于超重状态

C.指针指在C点时，电梯的加速度为9m/s2

D.指针指在AC之间某时，电梯可能是加速向下运动

11、如图所示，在光滑水平桌面上放一质量为机乙=5kg的盒子乙，乙内放置质量丙=1kg的滑块丙，用质量不计的

细绳跨过光滑的定滑轮将一质量为，"甲=2kg的物块甲与乙相连接，其中连接乙的细绳与水平桌面平行。现由静止释放

物块甲，在以后的运动过程中，盒子乙与滑块丙之间没有相对运动，假设整个运动过程中盒子始终没有离开水平桌面,

重力加速度g=10m/s2。则（）

甲白

A.细绳对盒子的拉力大小为20NB.盒子的加速度大小为2.5m/s2

C.盒子对滑块丙的摩擦力大小为2.5ND.定滑轮受到细绳的作用力为30N

12、一斜劈4静止在粗糙的水平面上，在其斜面上放着一滑块B,若给滑块8—平行斜面向下的初速度加则5正好

保持匀速下滑.如图所示，现在8下滑过程中再加一个作用力，则以下说法正确的是（）

A.在8上加一竖直向下的力入，则8将保持匀速运动，4对地无摩擦力的作用

B.在8上加一沿斜面向下的力尸2,则5将加速运动，A对地有水平向左的静摩擦力的作用

C.在B上加一水平向右的力尸3,则8将减速运动，在5停止前A对地有向右的摩擦力的作用

D.无论在B上加什么方向的力，在B停止前A对地都无静摩擦力的作用

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）

13、（6分）为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用

M表示（乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮），钩码总质量用所表示

（1）.为便于测量合外力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合外力成正比的结论，下列说法正确

的是（）

A.三组实验中只有甲需要平衡摩擦力

B.三组实验都需要平衡摩擦力

C.三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件

D.三组实验都需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件

（2）.图丁是用图甲装置中打点计时器所打的纸带的一部分，0、A、B、C、。和E为纸带上六个计数点，加速度大小用

。表示.则0。间的距离为cm.图戊是根据实验数据绘出的s-5图线（s为各计数点至同一起点的距离），则加

速度大小m/s2（保留3位有效数字）

（3）.若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a,g为当地重

力加速度，则乙、丙两位同学实验时所用小车总质量之比为

14、（10分）（1）在“验证力的平行四边形定则”实验中所说的“合力与两分力具有相同的作用效果”，是指

A.弹簧秤的弹簧被拉长B.固定橡皮条的图钉受拉力而产生形变

C.细绳套受拉力而产生形变D.使橡皮条在某一方向上伸长到同一位置

在验证“互成角度的两个力的合成”的实验中，某小组得出如图所示的数据处理：

（2）图（F与A、。共线），其中A为固定橡皮筋的图钉，O为结点.图中（填F或是玛与F2合成的

理论值

（3）以下操作中错误的是

A.同一次试验过程中，O点位置允许变动

B.实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度

C.实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需要调节另一弹簧秤拉力

D.实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两弹簧秤之间的夹角应为90。，以便计算出合力的大小

（4）本实验应用的实验方法是

A.假设法B.理想实验法

C.控制变量法D.等效替代法

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）一长木板在水平地面上运动，在，=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速

度一时间图像如图所示.已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大

静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上.取重力加速度的大小g=10m/s2,求：

（1）0-0.5S时物块与木板的加速度大小

（2）物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；

（3）从f=0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小

k|v/（m-s'）

00.5t/s

16、（12分）如图所示，有两个高低不同的水平面，一质量为M=1.5kg木板靠在高水平面边缘O点，其表面恰好与

高水平面平齐，一质量为m=lkg可视为质点的滑块静止放置，距O点距离为L=2m,现用水平向右、大小为13N的

拉力F拉滑块，当滑块运动到O点时撤去拉力F,滑块以此时的速度滑上长木板.滑块在长木板上相对滑动的距离最

终为d=3m,滑块与高水平面，长木板间的动摩擦因数均为内=0.4,取g=10m/s2,求：

................O

7/777777777777777777]|

高水平面/////////////////////////////////////

低水平面

（1）滑块运动到O点时的速度大小V。及滑块在长木板上滑动时的加速度大小；

（2）滑块在长木板上滑动时，长木板与地面间的摩擦力

17、（12分）民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气,

形成一个连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地上，如图甲所示，图乙是其简化模型.若紧急出口下沿距地面

的高度〃=3.0m,气囊所构成的斜面长度L=5.0m.质量m=60kg的某旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端.已知旅客

与斜面间的动摩擦因数〃=05不计空气阻力及斜面的形变，旅客下滑过程中可视为质点，取重力加速度斫10m/s2.求:

(1)旅客沿斜面下滑时受到摩擦力的大小和方向；

(2)旅客沿斜面下滑时的加速度大小；

(3)旅客滑到斜面底端时的速度大小.

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、D

【解析】根据速度的正负值判断A、B两物体的运动方向，根据图象与坐标轴围成面积代表位移，分析物体的位移；

根据A、B两物体的运动情况确定A、B两物体何时最远距离

【详解】由图像可知，A、B两物体速度均为正值，运动方向相同，选项A错误；图像的“面积”等于物体的位移，则

开头4s内B的位移大于A的位移，选项B正确；v-t图像的斜率等一加速度，则A物体的加速度比B物体的加速度小,

选项C错误；t=4s以前B的速度大于A,则两物体之间的距离逐渐增加，t=4s时两车共速，则此时A、B两物体的相

距最远，选项D正确；故选D.

【点睛】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移

2、C

【解析】AB.1N和6N的合力范围为

5N<F^<7N

8N和4N力不在这个范围内，合力不能取零，三个力不可能平衡，物体就不可能做匀速直线运动，故AB错误；

C.7N和2N的合力范围为

5N<F*<9N

6N的力在这个范围内，合力能取零，三个力可能平衡，物体就可能做匀速直线运动，故C正确;

D.5N和9N的合力范围为

4NW尸合014N

15N的力不在这个范围内，合力不能取零，三个力不可能平衡，物体就不可能做匀速直线运动，故D错误。

故选C。

3、A

【解析】金属棒面做匀速圆周运动，设速度方向与水平方向夹角为。(04根据题意可知，速度在水平方向

的分速度

vv=%cos0

则感应电动势大小为

E=BLv=BLVQCOS。

f

根据题意可知，。逐渐增大，则感应电动势逐渐减小，故BCD错误，A正确。

故选A。

4、A

【解析】根据“一个物体受到IN、2N、3N、4N四个力作用而处于平衡”可知，本题考查力的平衡条件，根据平行四

边形定则，运用多力平衡的推论求解剩下力的合力.

【详解】由题意可知四力的合力为零，则可知IN、3N、4N三个力的合力2N；与2N大小相等方向相反；则2N的力

绕。点旋转60。，其他三力的合力不变，那么现在变为2N的两个力，其夹角成120。，因此这两个力的合力大小为2N,

故A正确，B、C、D错误；故选A.

【点睛】本题中应用了力的合成中的一个结论：当多力合成其合力为零时，任一力与其他各力的合力大小相等方向相

反.

5、B

【解析】两个大小相等的共点力入、F2,当它们间夹角为9()。时，合力大小为20N,根据平行四边形定则求出分力的

大小；当它们夹角为120。时，据平行四边形定则求出合力的大小

【详解】两个大小相等力之间的夹角为90。时，合力大小为20N,根据平行四边形定则作图，则

F、=F?=《N=10日N.当它们夹角为120。时，根据平行四边形定则作图，则”=1()底N.故B项正确，ACD

三项错误

6、A

【解析】这个过程中小球通过的路程为3m+lm=4m；位移的大小为3m-lm=2m；

故选A。

7、BD

【解析】据题知，B处于静止状态，受到重力和绳子的拉力作用，其中绳子的拉力属于弹力，故D正确；对于A,由

于绳子对A有拉力作用，物体有向右运动趋势，而又保持静止状态，所以地面对A有向左的静摩擦力f,因有摩擦力，

所以地面对物体A必定有支持力N,所以物体A一定受到4个力作用：重力Mg、绳子的拉力T、地面的支持力N和

静摩擦力f,其中支持力和拉力都是弹力，所以有2个弹力.故B正确.故选BD

【点睛】本题考查分析物体受力情况能力，一般按重力、弹力、摩擦力的顺序进行分析.要知道当两物体间有摩擦

力时，一定有弹力

8、BD

【解析】启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的，所以启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的

方向相同，故A错误；设每一节车厢的质量是机，阻力为kmg,做加速运动时，对6、7、8车厢进行受力分析得：

月-3kmg=3ma,对7、8车厢进行受力分析得：6-2kmg=2ma,联立可得：与=[,故B正确；设进站时从

卜2L

2

关闭发动机到停下来滑行的距离为S,贝!J：v2=2as，又8hng=8ma,可得：s=/一，可知进站时从关闭发动机

2kg

到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比，故C错误；设每节动车的功率为P,当只有两节动力车时,

最大速率为V,则：2尸=Skmgv,改为4节动车带4节拖车的动车组时,最大速度为M,贝!I：4尸=Skmgv'，所以M=2v,

故D正确

9、BD

【解析】由速度图象的斜率求出物体的加速度大小.两图加速度大小不同，无法判断物体不受水平拉力是哪个图象.根

据牛顿第二定律分别对a、b两种情况列方程求解拉力大小

【详解】由速度图象的斜率等于物体的加速度可知，两图表示的加速度大小不同，拉力方向与滑动摩擦力方向可能相

反，也可能相同，设拉力大小为F

由图读出加速度大小分别为a〃=*%，%=得%

若物体受水平拉力时的速度图象是a时，拉力与速度方向相同，拉力应小于摩擦力，根据牛顿第二定律得f-F=maa,

f=mab,解得F=0.1N.f=0.2N

若物体受水平拉力时的速度图象是b时,拉力与速度方向相反，拉力与摩擦力方向相同,根据牛顿第二定律得f+F=mab,

f=maa»解得F=0.1N.f=0.1N

故选BD

【点睛】本题首先掌握速度图象的斜率等于加速度，其次要考虑拉力可能与速度方向相同，也可能与速度方向相反两

种情况，不能简单认为拉力一定与速度方向相反或相同

10、BD

【解析】A.由图可知小木板上A的刻度为1.5cm,根据胡克定律用单=%心1,代入数据解得：

=—=0.1m=10cm

110

由此可知不挂重物时弹簧下端的指针不在C位置，故A错误；

B.当指针指在8点时，弹力大于重力，所以重物处于超重状态，故B正确；

C.指针指在C点时，根据胡克定律可知此时的弹力为

耳=10x0.09N=0.9N<G

则电梯的加速度为

。=』=小"而=1.。位

m0.1

故C错误；

D.当指针指在AC之间某时，弹簧的拉力小于重物的重力，加速度向下处于失重状态，可知电梯可能是加速向下运动,

故D正确。

故选BD,

11,BC

【解析】AB.以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得

解得整体的加速度为：

a-----------------g-2.5m/s2

询+叱+叫j

以乙和丙整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得绳子的拉力大小为

F=+m^)a=(5+l)x2.5N=15N

故A错误、B正确；

C.以丙为研究对象，根据牛顿第二定律可得盒子对滑块丙的摩擦力大小为

/=/nwa=2.5N

故C正确

D.定滑轮受到细绳的作用力为

7=后=15瓜

故D错误。

故选BC

12、AD

【解析】A.设滑块8的质量为孙斜劈A的质量为M,则机保持匀速下滑，M静止，以滑块和斜劈组成的整体为研

究对象进行受力分析，根据平衡条件得知地面对斜劈没有摩擦力，如有摩擦力，整体的合力不为零，将破坏平衡状态,

与题矛盾

对滑块8有

mgsin。=f-jjmgcos0,

即sin6=〃cos6,

，是斜劈的倾角.当施加竖直向下的力B时，对整体受力分析，在竖直方向合力为零，水平方向合力为零，故地面对

斜劈A无摩擦力，对滑块5受力分析可知，

(/〃g+6)sin。一〃(mg+6)cos6=0,

所以滑块8做匀速运动，故A符合题意

B.在滑块上加一沿斜面向下的力尸2,滑块所受的合力将沿斜面向下，故做加速运动，但滑块与斜劈间的弹力大小不变,

故滑动摩擦力大小不变，即滑块所受支持力与摩擦力的合力仍然竖直向上，则斜劈所受滑块的摩擦力与滑块的压力的

合力竖直向下，则斜劈在水平方向仍无运动趋势，故仍对地无摩擦力作用，故B不符合题意

C.在滑块上加一水平向右的力F3,沿斜面方向有

mgsind-F3COS0-从(mgcos6+gsin6)<0,

故滑块做减速运动；对滑块，所受支持力增加了用sin0,则摩擦力增加了“Bsin，，即支持力与摩擦力均成比例地增

加，其合力方向还是竖直向上，如图，

则斜劈所受滑块8的摩擦力与压力的合力还是竖直向下，水平方向仍无运动趋势，则不受地面的摩擦力，故C不符合

题意

D.无论在滑块8上加上什么方向的力，滑块8对斜劈的压力与滑块8对斜劈的摩擦力都是以1："的比例增加，则其

合力的方向始终竖直向下，斜劈便没有运动趋势，始终对地面无摩擦力作用，故D符合题意

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）

13、①.BC；②.1.20；③.0.933；④.1:2；

【解析】（1）根据实验原理，即可判定是否需要平衡摩擦力，及确定所挂钩码总质量m与小车的总质量M的关系；

（2）由图示刻度尺求出OD间的距离，应用匀变速直线运动的速度位移公式可以求出图象的函数表达式，然后求出加速

度；

⑶根据牛顿第二定律，结合动滑轮的拉力是测力计的示数2倍，从而即可求解

【详解】（DA、B项：为便于测量合外力的大小，甲图通过钩码的总质量对应的重力即为合外力，

而乙图是力传感器示数，丙图则是测力计的2倍，因此它们都必须平衡摩擦力，故A错误，B正确；

C、D项：由于甲图通过钩码的总质量对应的重力即为合外力，因此三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m

远小于小车的总质量M的条件，故C正确，D错误

故选BC

（2）由图示刻度尺可知，OD间的距离为：2.20cm-1.00cm=1.20cm；

小车做初速度为零的匀加速直线运动，则：s=『由图示图象可知：k='a,则

22

a=2k=2x^^V,»0.933«/2；

0.06/s-/s1

（3）乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同，且通过计算得到小车加速度均为a,

根据牛顿第二定律，则有：F=M,a,2F=Mwa；

因此乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为1：2；

由牛顿第二定律，对祛码研究，则有mzg-F=mz,a,

而mMg-F=mw2a,

解得，mz.sm为=1：2

【点睛】考查不同实验中，是否平衡摩擦力，是依据实验原理，并不是统统平衡的，并掌握牛顿第二定律的应用，注

意力传感器的作用，及理解测力计的读数与小车的合力的关系，是解题的关键

14、①.（1）D②.（2）Fz③.（3）ACD®.（4）D

【解析】（1）要使每次合力与分力产生相同效果，每次将橡皮条拉到同样的位置，即用一个力与用两个力的作用效

果相同，故ABC错误，D正确.故选D

（2）F，是通过作图的方法得到合力的理论值，而F是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，

使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力.故方向一定沿AO方向的是F,¥'是通过作图

的方法得到合力的理论值，由于误差的存在F和F，方向并不在重合

(3)本实验研究合力与分力的关系，合力与分力是等效的，同一次实验过程中，O点位置不能变动，以保证橡皮筋伸

长的长度相同，效果相同.故A错误；本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，

弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大.读数时视线必须与刻度尺

垂直，防止视觉误差.故B正确；实验中，弹簧的读数大小适当，便于做平行四边形即可，并非要求一定达到最大量

程，故C错误；本实验只要使两次效果相同就行，两个弹簧称拉力的方向没有限制.故D错误；故选ACD

(4)本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法.故选D

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明(本题共36分)

22

15>(1)a,=2m/s,a2=8m/s；(2)川=0.20,"2=0.30；(3)1.125m。

【解析】(1)设U0到Uti时间间隔内，物块和木板的加速度大小分别为由和42,由速度时间图象可知:

物块的加速度大小

V.1_

"=7=诟=2m/s?①

木板的加速度大小

Av

-~~-=8m/s2(2)

△t0.5

(2