2021-2022学年湖北省黄冈市蕲春县实验高级中学高一上学期期末模拟物理试题

2021高一上学期期末模拟物理试题一、选择题．（本题共11小题，每小题4分，共44分，其中1-7单项选择，8-11多项选择）1.关于力和运动的关系叙述正确的是（）A.力是维持物体运动原因B.物体受到力的作用，其运动状态一定会改变C.在多个力作用下做匀速运动的物体，若去掉其中的一个力，其运动速度一定减小D.物体不受力的作用时也能运动2.一辆汽车以72km/h的速度沿平直公路匀速行驶，司机发现前方有障碍物，立即紧急制动，汽车以5m/s2的加速度做匀减速直线运动至停止，小汽车在最后2s内的位移是（）A.10m B.20m C.30m D.40m3.如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，则下列说法不正确的是（）A.a球可能先落在半圆轨道上B.b球可能先落在斜面上C.两球可能同时落在半圆轨道上和斜面上D.a球可能垂直落在半圆轨道上4.在离地高45m处由静止释放小球P，1s后从同一位置以初速度10m/s竖直向上抛出小球Q，不计空气阻力，重力加速度取10m/s2．当小球P刚落地时，小球Q离地高度是（）A.45m B.40m C.30m D.25m5.在同一平台上的O点抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vc的关系和三个物体平抛运动的时间tA、tB、tc的关系分别是（）A.vA＞vB＞vc，tA＞tB＞tcB.vA=vB=vc，tA=tB=tcC.vA＜vB＜vc，tA＞tB＞tcD.vA＞vB＞vc，tA＜tB＜tc6.如图所示，在同一地点从同一高度由静止开始同时释放甲、乙两球，结果两球同时落地．已知甲球材料的密度是乙的4倍，下落过程中两球受到的阻力与各自的半径成正比(比例系数相等)，释放位置离地足够高，则有（）A.两球均是先做加速度减小的加速运动后做匀速运动B.乙球的半径是甲球的2倍C.乙球的半径是甲球的4倍D.乙球的半径是甲球的8倍7．如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上有一个小物体随圆盘一起做匀速圆周运动。分析小物体的受力情况，下列说法正确的是A．物体只受向心力B．物体所受合外力为零C．物体受重力和支持力D．物体受重力、支持力和静摩擦力8.做匀变速直线运动的物体，其平均速度随时间t的变化规律如图所示，则可知该物体A.初速度大小1m/sB.加速度大小为1m/s2C.在2s末的速度大小为3m/s2D.在前2s内的位移大小为6m9.质量是m的物体在粗糙的水平面上受水平恒定拉力F的作用，从静止开始运动，经过时间t发生的位移为x，要使物体从静止开始运动发生的位移为2x，下列方法可行的是（）A.拉力增加为原来的2倍B.拉力和动摩擦因数都增加为原来的2倍C.质量减少为原来的倍D.质量、力、时间都增加为原来的倍10.如图所示，两个完全相同的光滑小球P、Q，放置在墙壁和斜木板之间，当斜木板和竖直墙壁的夹角θ角缓慢减小时（），则（）A.墙壁、木板受到P球的压力均增大B.墙壁、木板受到P球的压力均减小C.Q球对P球的压力增大，对木板的压力减小D.P球受到墙壁、木板和Q球的作用力的合力不变11．如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其T­v2图象如图乙所示，则（）A．轻质绳长为B．当地的重力加速度为C．当v2＝c时，轻质绳的拉力大小为＋aD．只要v2≥b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a二、实验题（2小题，共15分）12.（9分）用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f＝50Hz.平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次．（1）在验证“质量一定，加速度与合外力的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的图象，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有_____．A．木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足）B．木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）C．砂桶和沙子的总质量远小于小车和砝码的总质量（即）D．砂桶和沙子的总质量未远小于小车和砝码的总质量．（2）实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，图中、、、、、、为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，则小车运动的加速度＝_____.（结果保留3位有效数字）（3）小车质量一定，改变砂桶中沙子的质量，砂桶和沙子的总质量为，根据实验数据描绘出的小车加速度与砂桶和沙子的总质量之间的关系图象如图丁所示，则小车的质量_____.（g=10m/s2）13.（6分）某活动小组用如图所示的装置验证力的平行四边形定则．（1）用一根不可伸长的轻质细线悬挂一小球，固定悬点O处有一传感器可测出细线上的拉力大小，小球静止在O点正下方的P点时，传感器的示数为8N．现对小球施加一水平向右的拉力F，使小球缓慢上升，小球的运动轨迹如图中的实曲线PQ．当小球运动到a点时，拉力大小为F1＝6N，传感器的示数为10N．在方格纸上用平行四边形定则作出拉力F1与小球重力的合力____，合力的大小为____N（保留1位小数），合力的作用线与Oa几乎重合，结果表明：力的合成遵循平行四边形定则．（2）用一根轻质的橡皮筋悬挂与（1）中相同的小球，小球静止时仍在O点正下方的P点．对小球施加一水平向右的拉力F，使小球缓慢上升，小球的运动轨迹如图中的虚曲线PM．当小球运动到b点（b与a、O共线）时，拉力大小为F2，理论上来说，F2___F1（填“大于”、“等于”或“小于”）．三、解答题．（3小题，共41分，要求写出必要的公式和文字说明，直接写结果的不给分）14.（10分）用两根绳AC和BC吊起一重为100N的木块，如图所示，已知两绳AC、BC与竖直方向的夹角分别为30°和45°。求AC和BC绳中的拉力的大小。15．（14分）如图所示，一水平长木板的左端有一滑块，滑块正上方高h=0.8m处有一小球，当滑块在长木板上以初速度=3m/s向右滑出的同时，小球以初速度=2m/s向右抛出，结果小球与滑块刚好能相遇，g=10m/s2，求：（1）滑块与长木板间的动摩擦因数；（2）如果将长木板绕左端逆时针转动,再将小球以初速度水平抛出的同时,滑块从长木板的底端以一定的初速度沿长木板向上滑动,如果滑块在上滑的过程中与小球相遇，滑块的初速度多大？16．（17分）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。（1）求绳断开时球的速度大小v1（2）问绳能承受的最大拉力多大？（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？2021高一上学期期末模拟物理试题参考答案与试题解析一、选择题．（本题共11小题，每小题4分，共44分，其中1-7单项选择，8-11多项选择，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）1.关于力和运动的关系叙述正确的是（）A.力是维持物体运动原因B.物体受到力的作用，其运动状态一定会改变C.在多个力作用下做匀速运动的物体，若去掉其中的一个力，其运动速度一定减小D.物体不受力的作用时也能运动【答案】D【解析】A、力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，故A错误；B、物体受到力的作用，但合外力为零，其运动状态不会改变，故B错误；C、在多个力作用下做匀速运动的物体，若去掉其中的一个力，其余力的合力与这个力大小相等，方向相反，若其余力的合力与度度方向相同，则其运动速度增大，故C错误；D、根据牛顿第一定律可知，物体不受力的作用时，物体保持静止或匀速直线运动，故D正确；故选D。2.一辆汽车以72km/h的速度沿平直公路匀速行驶，司机发现前方有障碍物，立即紧急制动，汽车以5m/s2的加速度做匀减速直线运动至停止，小汽车在最后2s内的位移是（）A.10m B.20m C.30m D.40m【答案】A【解析】汽车以5m/s2的加速度做匀减速直线运动至停止，它的逆运动是初速度为0的匀加速直线，所以小汽车在最后2s内的位移是，故A正确，B、C、D错误；故选A。3.如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，则下列说法不正确的是（）A.a球可能先落在半圆轨道上B.b球可能先落在斜面上C.两球可能同时落在半圆轨道上和斜面上D.a球可能垂直落在半圆轨道上【答案】D【解析】如图所示，将半圆轨道与斜面放在一起，交点为P，若抛出的速度合适小球落在P点，即两球同时落在半圆轨道和斜面上，若落在P点上方，则先落在斜面上，若落在P点下方，先落在半圆轨道上，所以ABC正确；小球的轨迹是抛物线，速度的反向延长线过水平位移的中点，若垂直打在半圆轨道上，速度反向延长线过圆心，而圆心不是水平位移的中点，所以a球不可能垂直打在半圆轨道上，故D错误，本题不正确的选D。4.在离地高45m处由静止释放小球P，1s后从同一位置以初速度10m/s竖直向上抛出小球Q，不计空气阻力，重力加速度取10m/s2．当小球P刚落地时，小球Q离地高度是（）A.45m B.40m C.30m D.25m【答案】A【解析】由静止释放小球P，当小球P刚落地时的时间为t，则，解得，小球Q运动的位移为，小球Q离地高度是，故A正确，B、C、D错误；故选A。5.在同一平台上的O点抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vc的关系和三个物体平抛运动的时间tA、tB、tc的关系分别是（）A.vA＞vB＞vc，tA＞tB＞tcB.vA=vB=vc，tA=tB=tcC.vA＜vB＜vc，tA＞tB＞tcD.vA＞vB＞vc，tA＜tB＜tc【答案】C【解析】三个物体都做平抛运动，取一个相同的高度，此时物体的下降的时间相同，水平位移大的物体的初速度较大，如图所示；由图可知：vA＜vB＜vC，由h=gt2可知，物体下降的高度决定物体运动的时间，所以tA＞tB＞tC，所以C正确．故选C．6.如图所示，在同一地点从同一高度由静止开始同时释放甲、乙两球，结果两球同时落地．已知甲球材料的密度是乙的4倍，下落过程中两球受到的阻力与各自的半径成正比(比例系数相等)，释放位置离地足够高，则有（）A.两球均是先做加速度减小的加速运动后做匀速运动B.乙球的半径是甲球的2倍C.乙球的半径是甲球的4倍D.乙球的半径是甲球的8倍【答案】B【解析】下落过程中球受到的阻力、重力，根据牛顿第二定律可知，根据运动学公式可知两球下落的加速度相同，则有，解得，故B正确，A、C、D错误；故选B。7．如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上有一个小物体随圆盘一起做匀速圆周运动。分析小物体的受力情况，下列说法正确的是A．物体只受向心力B．物体所受合外力为零C．物体受重力和支持力D．物体受重力、支持力和静摩擦力【答案】D【解析】小物体块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对小物体受力分析可知，受重力、支持力和静摩擦力，如图所示：重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力，故D正确，ABC错误。8.做匀变速直线运动的物体，其平均速度随时间t的变化规律如图所示，则可知该物体A.初速度大小1m/sB.加速度大小为1m/s2C.在2s末的速度大小为3m/s2D.在前2s内的位移大小为6m【答案】AD【解析】【详解】物体做匀变速直线运动，位移时间公式为，化简为，结合图像可知初速度大小为1m/s，加速度大小为，根据速度公式可知在2s末的速度大小为5m/s，根据位移时间公式可知在前2s内的位移大小为6m，故AD正确，BC错误；故选AD。9.质量是m的物体在粗糙的水平面上受水平恒定拉力F的作用，从静止开始运动，经过时间t发生的位移为x，要使物体从静止开始运动发生的位移为2x，下列方法可行的是（）A.拉力增加为原来的2倍 B.拉力和动摩擦因数都增加为原来的2倍C.质量减少为原来的倍 D.质量、力、时间都增加为原来的倍【答案】BD【解析】ABC、从静止出发，经过时间t发生的位移为x，要使物体从静止开始运动发生的位移为2x，根据知，时间不变的情况下，加速度变为原来的2倍，根据牛顿第二定律，将拉力和动摩擦因数都增加为原来的2倍，故AC错误，B正确；D、质量、力都增加为原来的倍，根据牛顿第二定律，加速度不变，时间增加为原来的倍，根据知，物体从静止开始运动发生的位移为2x，故D正确；故选BD。10.如图所示，两个完全相同的光滑小球P、Q，放置在墙壁和斜木板之间，当斜木板和竖直墙壁的夹角θ角缓慢减小时（），则（）A.墙壁、木板受到P球的压力均增大B.墙壁、木板受到P球的压力均减小C.Q球对P球的压力增大，对木板的压力减小D.P球受到墙壁、木板和Q球的作用力的合力不变【答案】ACD【解析】【详解】AB、以小球P、Q为研究对象，处于平衡装态，根据受力平衡，由图可知，墙壁对球的压力F2逐渐增大，木板对球的支持力F1逐渐增大，根据牛顿第三定律可知墙壁受到的压力增大，木板受到的压力增大，故A正确，B错误；C、以小球Q为研究对象，处于平衡装态，根据受力平衡，P球对Q球的支持力，木板给Q球的支持力，当斜木板和竖直墙壁的夹角θ角缓慢减小时，P球对Q球的支持力增大，挡板给Q球的支持力减小，根据牛顿第三定律可知Q球对P球的压力增大，对木板的压力减小，故C正确；D、小球P为研究对象，处于平衡装态，合外力为零，P球受到重力、墙壁对球的压力、木板对球的支持力和Q球对P球的压力，所以P球受到墙壁、木板和Q球的作用力的合力与P球受到重力大小相等，方向相反，故D正确；故选ACD。11．如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其T­v2图象如图乙所示，则（）A．轻质绳长为B．当地的重力加速度为C．当v2＝c时，轻质绳的拉力大小为＋aD．只要v2≥b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a【答案】BD【解析】设绳长为L，最高点由牛顿第二定律得：T＋mg＝，则T＝－mg。对应图象有：mg＝a得g＝，斜率：得：L＝，故A错误，B正确；C.当v2＝c时，，故C错误；D.当v2≥b时，小球能通过最高点，恰好通过最高点时速度为v，则，在最低点的速度v′，则，F－mg＝，可知小球在最低点和最高点时绳的拉力差为6mg，即6a，故D正确。故选：BD。二、实验题（2小题，共15分）12.（9分）用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f＝50Hz.平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次．（1）在验证“质量一定，加速度与合外力的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的图象，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有_____．A．木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足）B．木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）C．砂桶和沙子的总质量远小于小车和砝码的总质量（即）D．砂桶和沙子的总质量未远小于小车和砝码的总质量．（2）实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，图中、、、、、、为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，则小车运动的加速度＝_____.（结果保留3位有效数字）（3）小车质量一定，改变砂桶中沙子的质量，砂桶和沙子的总质量为，根据实验数据描绘出的小车加速度与砂桶和沙子的总质量之间的关系图象如图丁所示，则小车的质量_____.（g=10m/s2）【答案】BD2.000.4【解析】(1)图线不过原点且力为零时小车加速度不为零；所以木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）图线末端发生了弯曲现象，是因为当砂桶和沙子的总质量未远小于小车和砝码的总质量后，绳上拉力小于砂桶和沙子的总重力。故答案为BD(2)相邻两计数点间还有4个点未画出，则两计数点间时间间隔小车运动的加速度(3)设绳子拉力为，对砂桶和沙子受力分析，由牛顿第二定律可得：对小车和砝码受力分析，由牛顿第二定律可得：联立解得：，整理得：由关系图象可得：，解得：13.（6分）某活动小组用如图所示的装置验证力的平行四边形定则．（1）用一根不可伸长的轻质细线悬挂一小球，固定悬点O处有一传感器可测出细线上的拉力大小，小球静止在O点正下方的P点时，传感器的示数为8N．现对小球施加一水平向右的拉力F，使小球缓慢上升，小球的运动轨迹如图中的实曲线PQ．当小球运动到a点时，拉力大小为F1＝6N，传感器的示数为10N．在方格纸上用平行四边形定则作出拉力F1与小球重力的合力____，合力的大小为____N（保留1位小数），合力的作用线与Oa几乎重合，结果表明：力的合成遵循平行四边形定则．（2）用一根轻质的橡皮筋悬挂与（1）中相同的小球，小球静止时仍在O点正下方的P点．对小球施加一水平向右的拉力F，使小球缓慢上升，小球的运动轨迹如图中的虚曲线PM．当小球运动到b点（b与a、O共线）时，拉力大小为F2，理论上来说，F2___F1（填“大于”、“等于”或“小于”）．【答案】(1).（1）见图；(2).9.7～10.3（2）等于【解析】(1)由题意可知，小球的重力为8N，当小球运动到a点时，拉力大小为F1＝6N，根据平行四边形定则作图，即其对角线的长度表示合力的大小，箭头的指向表示合力的方向，合力的大小为；(2)由题可知，小球的重力不变，重力与水平向右的拉力的合力方向不变，所以对小球施加一水平向右的拉力F不变，所以从理论上来说，F2等于F1；三、解答题．（3小题，共41分，要求写出必要的公式和文字说明，直接写结果的不给分）14.（10分）用两根绳AC和BC吊起一重为100N的木块，如图所示，已知两绳AC、BC与竖直方向的夹角分别为30°和45°。求AC和BC绳中的拉力的大小。【答案】N；N；【解析】解：对结点C受力分析，如图所示：根据共点力平衡条件，有：水平方向：TAsin30°=TBsin45°竖直方向：TAcos30°+TBcos45°=