福建省厦门市2023-2024学年高一物理上学期期末模拟检测试题二含解析

一、单选题（每小题只有一个正确选项，每小题4分，共16分）1.2023年9月23日，杭州第19届亚运会盛大开幕。如图所示为亚运会历史上首个“数字人”正在跨越钱塘江奔向亚运会主场馆的情景，持续时间约。下列说法正确的是（）A.“”指的是时刻B.以钱塘江面为参考系，火炬手是静止的C.研究火炬手跑动的姿态时，可以把火炬手视为质点D.研究火炬手通过钱塘江的平均速度时，可以把火炬手视为质点【答案】D【解析】【详解】A．“”指的是时间，故A错误；B．以钱塘江面为参考系，火炬手是运动，故B错误；C．研究火炬手跑动的姿态时，火炬手的形状、大小不可以忽略，不可以把火炬手视为质点，故C错误；D．研究火炬手通过钱塘江的平均速度时，火炬手的形状、大小可以忽略，可以把火炬手视为质点，故D正确。故选D。2.如图所示，天花板上有一个底座，三条长度相同的轻绳一端与底座连接，另一端均匀分布在吊灯的四周与吊灯连接，使吊灯悬在空中，已知吊灯重力为G，每根轻绳与竖直方向的夹角均为，不计一切摩擦，则每根轻绳对吊灯的拉力大小为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】【详解】设每根轻绳的拉力为T，则根据平衡知识可得解得，每根轻绳对吊灯的拉力大小为故选C。3.一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则（）A.小球在2s末的速度是20m/sB.该星球上的重力加速度为4m/s2C.小球在第5s内的平均速度是3.6m/sD.小球在前5s内的位移是100m【答案】B【解析】【分析】考查初速度为零的匀变速直线运动的规律应用。【详解】ABD．自由落体运动第1s内，第1s内，第2s内，第3s内，第4s内，第5s内位移之比为：设前5s的位移为x，则：解得由匀变速位移公式的：解得重力加速度为：小球在2s末的速度为：B正确，AD错误；C．小球在第5s内的平均速度为：C错误。故选B。4.将轻绳和轻弹簧的一端分别固定在圆弧上的A、B两点，另一端固定在小球a上，静止时，小球a恰好处于圆心O处，如图甲所示，此时绳与水平方向夹角为30°，弹簧恰好水平，现将轻弹簧与轻绳对调，将a球换成b球后，小球仍位于O点，如图乙所示，则a、b两个小球的质量之比为()A.1：1 B.：1 C.2： D.3：2【答案】C【解析】【详解】在甲图和乙图中，由于弹簧的长度是相等的，所以两种情况下的弹簧的弹力是相等的．甲图中：乙图中:所以：，故C项正确，ABD三项错误．二、多选题（每小题只有两个正确选项，漏选得3分，错选得0分，共24分）5.一个物体沿直线运动，从t＝0时刻开始，物体的－t图象如图所示，图线与纵、横坐标轴的交点分别为0.5m/s和－1s，由此可知（）A.物体做匀加速直线运动且加速度大小为1m/s2B.物体做匀速直线运动C.物体的初速度大小为0.5m/sD.物体的初速度大小为1m/s【答案】AC【解析】【详解】由图可得=0.5t＋0.5由匀变速直线运动的位移－时间公式x＝v0t＋at2得＝v0＋at对比可得物体的加速度a＝1m/s2初速度v0＝0.5m/s物体做匀加速直线运动。故选AC。6.如图甲所示为烤肠机，香肠放置在两根水平的平行金属杆中间，其截面图如图乙所示。假设香肠可视为质量为m的均匀圆柱体，烤制过程中香肠质量不变，半径变大。忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.香肠烤熟前金属杆1对烤肠的支持力大小为B.香肠烤熟后金属杆1对其支持力与竖直方向的夹角比烤熟前变大C.香肠烤熟后金属杆1对其支持力比烤熟前变小D.香肠烤熟后与烤熟前相比，两根金属杆对其合力不变【答案】CD【解析】【详解】ABC．对香肠进行受力分析如图所示，根据对称性有根据平衡条件有令金属杆之间的距离为d，则可知半径R变大，则θ减小，由分析可知，N1、N2均减小，选项AB错误，C正确；D．香肠处于静止平衡状态，合力为0，则两根金属杆对其合力不变，始终与重力等大反向，D正确。故选CD。7.如图所示，一质量、倾角为的斜面体放在光滑水平地面上，斜面体上有一质量为的光滑楔形物体．用一水平向左的恒力F作用在斜面体上，系统恰好保持相对静止地向左运动．重力加速度为，下列判断正确的是（）A.系统做匀速直线运动B.C.斜面体对楔形物体的作用力大小为D.增大力F，楔形物体将相对斜面体沿斜面向上运动【答案】BD【解析】【详解】AB．对整体受力分析如图甲所示，由牛顿第二定律有对楔形物体受力分析如图乙所示．由牛顿第二定律有可得故A错误，B正确；C．斜面体对楔形物体的作用力故C错误；D．外力F增大，则斜面体加速度增大，斜面体对楔形物体支持力也增大，则支持力在竖直方向的分力大于重力，有向上的加速度，所以楔形物体将会相对斜面体沿斜面上滑，故D正确．8.如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的图像如图乙所示（重力加速度为g），则（）A.时，拉力B.施加拉力的瞬间，A、B间的弹力大小为C.A、B在时刻分离，此时弹簧弹力为D.若时刻B的速度达到最大值，此时弹簧弹力恰好为零【答案】BC【解析】【详解】A．初始时物体处于静止状态，根据平衡条件有时，对A、B整体，根据牛顿第二定律有解得故A错误；B．施加拉力的瞬间，对B进行分析有结合上述解得故B正确；C．根据图像可知，A、B在时刻开始分离，此时A、B之间的弹力为0，B的加速度仍然为a，对B进行分析，根据牛顿第二定律有解得故C正确；D．对B进行分析，在A、B刚刚分离时，弹簧仍然处于压缩状态，弹簧弹力大于B的重力，B先向上做加速运动，弹簧压缩量减小，B做加速度减小得变加速直线运动，当弹簧弹力与重力平衡，即合力为0时，B的速度达到最大值，根据图像可知，时刻B的速度达到最大值，此时弹簧弹力大小等于重力，方向竖直向上，故D错误。故选BC。三、填空题（每空2分，共24分）9.如图所示，一个盛满水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴着一个铁球和一个乒乓球。容器中的水、铁球和乒乓球都处于静止状态。当容器随小车突然向右运动时，铁球相对于小车向______运动，乒乓球相对于小车向______运动。（选填“左”、“右”）【答案】①.左②.右【解析】【详解】[1]铁球的质量大于相同体积的水的质量，即铁球的惯性大于相同体积的水的惯性，根据牛顿第一定律可知，相对于相同体积的水，铁球的运动状态改变的难度大一些，即当容器随小车突然向右运动时，铁球相对于小车向左运动；[2]乒乓球的质量小于相同体积的水的质量，即乒乓球的惯性小于相同体积的水的惯性，根据牛顿第一定律可知，相对于相同体积的水，乒乓球的运动状态改变的难度小一些，即当容器随小车突然向右运动时，乒乓球相对于小车向右运动。10.一物体以初速度做匀减速直线运动，第1s内通过的位移为3m，第2s内通过的位移为2m，又经过位移物体的速度减小为0，则：（1）物体的初速度________m/s；（2）位移__________m。【答案】①.3.5②.1.125【解析】【详解】（1）[1]由匀变速直线运动推论：，代入数据可得加速度为第1

s末的速度由，初速度为（2）[2]物体速度由2.5

m/s减速到0所需时间物体的速度由2.5

m/s减速到0运动的位移经过位移x3的的大小为11.如图所示，a、b两个物体静止叠放在水平桌面上，已知，a、b间的动摩擦因数为，b与地面间的动摩擦因数为。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对a施加一水平向右的拉力F，则：（1）无论水平拉力F为何值，b的加速度不会超过___________；（2）若a、b两个物体始终相对静止，则水平拉力F不能超过__________。【答案】①.②.【解析】【详解】（1）[1]ab间的最大摩擦力为b滑动时与地面间的摩擦力为故b的加速度不会超过（2）[2]若a、b两个物体始终相对静止对整体有此时若a、b两个物体刚要发生相对滑动时，根据前面分析b的加速度为，故解得水平拉力F不能超过12.某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计的实验装置如图所示。固定在竖直木板上的量角器直边水平，橡皮筋一端固定在量角器圆心O的正上方A点，另一端系绳套1和绳套2。（1）实验步骤如下：①弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点，记下弹簧测力计的示数F；②弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点达到O点，此时绳套1沿方向，绳套2沿方向，此时弹簧测力计的示数为；③根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力__________；④比较___________，即可初步验证力的平行四边形定则。（2）将绳套1由方向缓慢转动到方向，同时绳套2沿方向不变，此过程中保持橡皮筋的结点在O点不动，关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是___________。A.逐渐增大B.先增大后减小C.逐渐减小D.先减小后增大【答案】①.②.与的大小③.D【解析】【详解】（1）[1]根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力（2）[2]比较与的大小，即可初步验证力的平行四边形定则。（3）[3]将绳套1由方向缓慢转动到方向，同时绳套2沿方向不变，此过程中保持橡皮筋的结点在O点不动，则两根细绳拉力合力不变，可得故绳套1的拉力大小先减小后增大。故选D。13.某同学用如图所示的装置来探究小车加速度与力、质量的关系．(1)为了使细线对小车的拉力等于小车受到的合力，应（）A.平衡摩擦力B.调节细线与长木板平行C.使砝码及砝码盘的总质量远小于小车的质量D.使砝码及砝码盘的总质量远大于小车的质量(2)该同学完成相关操作后将小车由静止释放，读出遮光条通过光电门A、B的时间分别为t1、t2，测出遮光条的宽度为d，A、B之间的距离为x，则小车的加速度a＝____________(用给定的物理量字母表示)．(3)若保持砝码和砝码盘的总质量m不变，改变小车质量M，则作出的图象为（）【答案】①.AB②.③.C【解析】【详解】（1）为了使细线对小车的拉力等于小车受到的合力，应平衡摩擦力，且调节细线与长木板平行，选项AB正确；使砝码及砝码盘的总质量远小于小车的质量，这样做的目的是使得砝码及砝码盘的总重力代替小车的牵引力，选项CD错误；（2）小车通过光电门A、B时的速度为：，；由，解得（3）设小车的加速度为a，绳子拉力为F，以砝码和砝码盘为研究对象得：mg-F=ma；以小车为研究对象有：F=Ma；解得：，故ABD错误，C正确．四、计算题（第14题10分，第15题12分，第16题14分）14.可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏。如图，一只企鹅在倾角θ＝37°的倾斜冰面上先以a＝1.0m/s2的加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，t＝4s时突然卧倒以肚皮贴着冰面向上滑行，最后退滑到出发点，即完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变）。已知企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数μ＝0.25，sin37°＝0.6，不计空气阻力，取g＝10m/s2，求：（1）企鹅向上“奔跑”的位移大小；（2）企鹅沿冰面向上滑行的加速度大小；（3）企鹅退滑到出发点时的速度大小。【答案】（1）8m；（2）8m/s2；（3）【解析】【详解】（1）根据位移时间关系，企鹅向上“奔跑”的位移大小为（2）企鹅沿冰面向上滑行时，由牛顿第二定律得代入数据解得（3）企鹅开始上滑时的速度企鹅向上滑行的距离企鹅向上运动的总位移大小企鹅向下滑行时，由牛顿第二定律得代入数据解得根据速度位移公式得企鹅下滑回到出发点时的速度大小15.如图所示，质量不等的三个物块A、B、C用劲度系数相同的三个轻弹簧1、2、3依次连接着处于静止状态，A、B在水平桌面上，B上连一细线绕定滑轮通过弹簧3连接C，此时弹簧1、2、3的伸长量分别为0、2cm、3cm。已知C的质量为3kg，不计细线与滑轮间的摩擦，取重力加速度。（弹簧始终在弹性限度内）（1）求弹簧2、3的弹力大小；（2）求A、B所受的摩擦力；（3）若用一质量的平板把C竖直缓慢地向上托起，当弹簧3的伸长量是弹簧2伸长量的一半时静止不动，求此时平板对C的支持力大小。【答案】（1）20N，30N；（2）A所受的摩擦力20N，方向水平向左，B所受的摩擦力10N，方向水平向左；（3）20N【解析】【详解】（1）对C，由平衡条件可得弹簧3的弹力由得（2）对A，由平衡条件可得方向水平向左；对B，由平衡条件可得方向水平向左；（3）假设B不动，弹簧3的伸长量变为，则弹簧3的弹力减小为，由平衡条件可得，B受到的静摩擦力为可知B未滑动，假设成立；由平衡条件，平板对C的支持力为16.如图所示，长木板A位于足够高的光滑水平台面上，右端用轻绳绕过光滑的轻质定滑轮与物体C连接。当C从静止开始下落0.4m时，在A的最右端轻放一小铁块B（初速度为0，可视为质点），最终B恰好未从A上滑落，已知A与C的质量均为，B的质量，A、B间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。求：（1）放上铁块B之前，长木板A的加速度a；（2）长木板A的长度L；（3）若当B轻放