河北省邯郸市NT20名校联合体2024-2025学年高一上学期期末考前实战大演练物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1NT20名校联合体高一年级期末考前实战大演练物理注意事项：1.本试卷考试时间为75分钟，满分100分。2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的。1.下列图片中涉及到的物理思想和方法说法错误的是（）A.伽利略利用图甲中的倾斜斜面研究落体运动是为了“冲淡”重力的影响，便于测量运动时间B.伽利略利用图乙中的实验，结合逻辑推理，验证了力是维持物体运动的原因C.图丙是在借助激光笔及平面镜观察桌面的形变，该实验运用了微小放大的思想D.图丁中把匀变速直线运动的图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，各小段的面积之和代表物体在时间内总位移，这采用了“微元法”【答案】B【解析】A．伽利略利用图甲中的“斜面”是为了“冲淡”重力的影响，便于测量运动时间，故A正确，不符合题意；B．伽利略利用图乙中的“斜面实验”装置，结合逻辑推理，说明力不是维持物体运动的原因，故B错误，符合题意；C．图丙是在借助激光笔及平面镜观察桌面的形变，该实验运用了微小放大的思想，故C正确，不符合题意；D．图丁中把匀变速直线运动的图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的面积之和代表物体在内总位移，采用了“微元法”，故D正确，不符合题意。故选B。2.一辆小车关闭动力后做匀减速直线运动，减速开始的第1s内和第2s内位移依次是7m和5m，则刹车后5s内的位移为（）A.15m B.18m C.16m D.0m【答案】C【解析】根据可得小车的加速度根据公式可得减速到零的时间所以刹车后5s内的位移就是减速到零的位移故选C。3.可视为质点的甲、乙两车在平直公路上行驶，某时刻刚好并排行驶，从此时刻开始计时，两车运动的图像如图所示，下列说法中正确的是（）A.2s内乙车行驶的位移为12m B.乙车的加速度为C.两车再次相遇前的最大距离为4m D.两车在2s时再次相遇【答案】D【解析】AB．由图像对于乙车有可得即乙车做匀加速直线运动，初速度和加速度分别为,将代入位移方程，得故AB错误；C．由图像对于甲车有即甲车做匀减速直线运动，甲车的初速度，加速度，即甲车加速度大小为，两车再次相遇前，速度相等时间距最大，则有解得即时两车间距最大，可得再次相遇前的最大距离为故C错误；D．当时，有，即当时，两车再次相遇，故D正确。故选D。4.如图所示，倾角的粗糙斜面体固定在水平地面上，斜面上放置有质量的小物块，小物块与斜面间的动摩擦因数。现将小物块由静止释放同时对其施加沿斜面向上的恒力F，小物块在斜面上做加速度的匀加速直线运动。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。则恒力F的大小可能是（）A6N B.20N C.4N D.22N【答案】D【解析】对小物块受力分析可知，当其沿斜面向上运动时解得当其沿斜面向下运动时解得故选D。5.如图所示，轻绳1和3的一端固定，另一端分别与质量均为m的小球a和b相连，两球又通过轻绳2相连。轻绳1和3与竖直方向的夹角分别为α、θ。现对小球b施加一外力F使得，且轻绳2恰好沿水平方向，若F与绳均在同一竖直平面，则拉力F的最小值为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】设绳的作用力分别为，对球受力分析可知对球受力分析将的受力由四力平衡转变为三力平衡球的重力与绳2的拉力合成后的合力确定（，与竖直方向成），绳3的方向确定，由图解法可知，当的方向与绳3垂直时，有最小值，即故选C。6.如图所示，桌面上放置一内壁光滑的固定竖直圆环轨道，质量为M，半径为R。可视为质点的小球在轨道内做圆周运动，其质量为m。小球在轨道最高点的速度大小为，重力加速度为g，不计空气阻力，则（）A.当时，轨道对小球无支持力B.当时，轨道对桌面的压力为C.小球做圆周运动的过程中，合外力提供向心力D.小球在最高点时处于超重状态【答案】B【解析】AB．当时，对小球受力分析，得得根据牛顿第三定律，小球对圆环的作用力与圆环对小球的作用力大小相等方向相反，对圆环轨道受力分析，得则A错误，B正确；C．小球做变速圆周运动，在小球运动的过程中，除最高点和最低点合外力提供向心力，其它位置都是合外力的分力提供向心力，C错误；D．小球在最高点时加速度向下，则处于失重状态，D错误。故选B。7.如图甲，中国传统建筑一般采用瓦片屋顶，屋顶结构可简化为图乙，若一块弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ，该瓦片质量为m，椽子与瓦片间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则（）A.两根椽子对瓦片作用力大小为B.每根椽子对瓦片的支持力大小为C.若增大两根椽子的距离，则每根椽子对瓦片的支持力变大D.两根椽子与水平面夹角从0°逐渐增大到的过程中，瓦片受到的摩擦力一直变大【答案】C【解析】A．瓦片静止，处于平衡状态所受合力为零，瓦片受到两根椽子的作用力（包括支持力和摩擦力）的合力与瓦片的重力是平衡力，大小为，故A错误；B．两根椽子对瓦片的支持力的合力为，但瓦片有弧度，所以每根椽子对瓦片的支持力大小不是，故B错误；C．两根椽子对瓦片支持力的合力大小不变，增大两根椽子的距离，则两个支持力的夹角变大，则每根支持力变大，故C正确；D．椽子与水平面夹角较小时，瓦片处于静止状态，两根椽子对瓦片静摩擦力的合力为，静摩擦力方向与椽子平行，所以每根椽子对瓦片的静摩擦力大小为，夹角增大，静摩擦力增大；夹角增大到一定程度时瓦片滑动，受滑动摩擦力，夹角越大，椽子对瓦片的支持力越小，滑动摩擦力越小，故D错误。故选C。二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选0分。8.图甲是游乐场中的“旋转飞椅”项目。“旋转飞椅”简化结构装置如图乙，转动轴带动顶部圆盘转动，长为L的轻质悬绳一端系在圆盘上，另一端系着椅子。悬点分别为A、B的两绳与竖直方向夹角分别为，椅子与游客总质量分别为，绳子拉力分别为，向心加速度分别为。忽略空气阻力，则椅子和游客随圆盘匀速转动的过程中（）A.由重力与绳子拉力的合力提供向心力BC.D.悬绳与竖直方向的夹角与游客质量无关【答案】AD【解析】A．对游客与椅子的整体受力分析可知，受重力，绳子拉力，是这两个力的合力提供向心力，故A正确；BC．重力和拉力的合力提供向心力，由矢量三角形可得向心加速度为故BC错误；D．设游客做匀速圆周运动的半径为，根据可得由此可知，悬绳与竖直方向的夹角与游客质量无关，故D正确。故选AD。9.如图所示，固定光滑等腰斜面的倾角，左侧斜面上有两个质量均为m的物块A和物块B，物块A通过劲度系数为k的轻质弹簧拴接在斜面底端的固定挡板上，物块B通过一根跨过定滑轮的细线与右侧斜面上的物块C相连，物块C的质量为2m，离斜面底端的距离足够长，物块B离滑轮足够远，弹簧与细线均与斜面平行。初始时，用手托住物块C，使细线恰好伸直且无拉力。已知重力加速度为g，不计细线和滑轮质量及滑轮处阻力，忽略空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的有（）A.释放物块C的瞬间，A、B之间的弹力大小为B.A、B物块分离时弹簧为原长C.A、B物块分离后，B、C均做匀加速运动D.从释放物块C到A、B物块分离，C的位移为【答案】ACD【解析】A．没有释放C时，对A、B整体分析，根据平衡条件有释放物块C的瞬间，对A、B、C整体进行分析，根据牛顿第二定律有解得对A进行受力分析，根据牛顿第二定律有解得故A正确；B．物块A、B分离时，A、B加速度相等，A、B之间的弹力为0，对B、C整体分析,根据牛顿第二定律有解得对A进行分析有解得弹簧压缩量故B错误。C．B与A分离后，B、C所受合力恒定，均为匀变速直线运动，C正确；D．从释放到A、B分离，A、B、C三者的位移一样，有故D正确。故选ACD。10.光滑水平面上建立直角坐标系，质量为m的小球（可视为质点），从y轴上的B点（0，L）以初速度水平向右进入第一象限，经一段时间过x轴上的C点（L，0）时速度大小为。此过程始终受一个平行于xOy平面但方向大小未知的恒力。则（）A.小球在沿x轴方向上做匀速直线运动B.小球从B到C的时间为C.小球所受恒力大小为D.小球过C点时速度方向与x轴正向夹角60°【答案】BC【解析】ABD．设第一象限恒力的水平分量为Fx，竖直分量为Fy，则设小球在C点的水平分速度为vx，竖直分速度为vy，速度方向与x轴正向夹角为θ，则且解得，，，故AD错误，B正确；C．x方向有可得y方向有解得则可得故C正确。故选BC。三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。11.某同学用电磁实验装置和频闪相机分别研究平抛运动：（1）如图甲所示，将小球a由斜槽上某一高度处静止释放，小球离开斜槽末端（水平）时撞开轻质接触式开关，被电磁铁吸住的小球b同时自由下落。结果发现a、b两球同时落地，这个演示实验说明：_______；（2）某次实验，频闪照相记录两小球a、b在不同时刻的位置如图乙所示。若实验所用小球直径为D，用刻度尺测得照片中小球直径为d。图乙中b球运动过程中四个相邻时刻的竖直高度差分别为y0、y1、y2，a球两个相邻时刻水平距离x，重力加速度为g。在误差允许的范围内，y1=_______（用y0、y2表示）；利用这些数据计算a球平抛初速度为_______（用x、d、D、g、y1、y2表示）。【答案】（1）平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动（2）【解析】【小问1解析】a、b两球同时落地，这个演示实验说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。【小问2解析】竖直方向为自由落体运动，等时间段内位移差为定值，所以则若实验所用小球直径为D，用刻度尺测得图乙中小球直径为d，则实际长度与频闪照片上长度的比例为则b球三个相邻时刻的竖直高度差y1、y2，a球两个相邻时刻水平距离x，实际值分别为，，，令相邻时刻之间的时间间隔为T，则有解得12.如下图所示，质量为M的小车放置在一水平长木板上，其后面固定一条纸带并穿过电火花打点计时器，打点计时器连接频率为50Hz的交流电源，细绳一端与固定在竖直墙上的力传感器连接，另一端跨过光滑轻质的定滑轮和动滑轮与砂桶相连，砂和砂桶的质量为m。动滑轮用一轻质细杆固定在小车的前端，细杆、细线均与长木板平行。（1）若用此装置来探究一定质量的小车的加速度与力的关系，则实验中正确的操作是_______。A.认为细杆对小车的拉力大小等于力传感器的读数B.实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C.小车靠近打点计时器，应先释放小车，再接通电源D.为减小系统误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M（2）实验中打出一条纸带，纸带上每5个点选一个计数点，A、B、C、D、E为连续选取的5个计数点。依据纸带计算，小车做匀加速运动的加速度大小为_______（保留两位有效数字）。（3）若将小车换为某一滑块且长木板保持水平，用此装置测量该滑块与长木板间的动摩擦因数，保持砂桶的总质量m不变，改变滑块的质量（可以在其上放砝码），用天平测出滑块（含砝码）的总质量M，记录下滑块运动后砂桶落地前力传感器的示数F，作出图像，如下图所示，该图像斜率为k，则砂桶的总质量m为_______，滑块与长木板间的动摩擦因数为_______。（用b、k和重力加速度g表示）【答案】（1）B（2）2.0（3）【解析】【小问1解析】A．实验中利用力传感器直接测量细线的拉力，细杆上的拉力等于细线拉力的两倍，也就是传感器读数的两倍，故A错误；B．为了使细杆对小车的拉力等于小车所受外力的合力，实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；C．小车靠近打点计时器，为了避免纸带上出现大量的空白段落，应先接通电源，再释放小车，故C错误；D．平衡好摩擦力后，小车所受合力等于力传感器读数两倍，可以精准测量出来，则实验中不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故D错误。故选B。【小问2解析】纸带每5个点选一个计数点，则周期为根据逐差法可知加速度为【小问3解析】设滑块加速过程的加速度大小为，由牛顿第二定律有联立得对比图像得解得13.我国古代《墨经》一书中记载了利用斜面提升重物的方法，这一方法在现代生活中仍然被广泛应用。如图所示，装载货箱时，常会在卡车尾处斜搭表面均匀的长直木板构成斜面，工人施加一定的推力可将货箱沿斜面推入车厢。已知斜面倾角，货箱质量为m，货箱与斜面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。若工人对货箱施加沿斜面向上的推力使货箱静止在斜面上，求：人对货箱推力大小的范围。【答案】【解析】为所以货箱不能自由静止在斜面上，当货箱所受摩擦力沿斜面向上取到最大时水平推力最小，设为，货箱受力如图甲所示由平衡条件得：，又联立解得当货箱所受静摩擦力沿斜面向下取到最大时，水平推力最大，设为，货箱受力如图乙所示由平衡条件得，又联立解得则人对货箱推力大小的范围为14.如图所示，一足够长的白色木板静置于粗糙的水平地面上，现有一可视为质点的黑色煤块以的初速度从木板左端水平滑上木板，已知煤块质量为m，木板质量为M，且，煤块与木板间动摩擦因数，木板与地面之间动摩擦因数为，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。（1）若，求最终煤块在木板上留下的划痕长度；（2）若，求最终煤块在木板上留下的划痕长度。【答案】（1）（2）【解析】【小问1解析】对煤块有解得根据牛顿第三定律，煤块对木板的摩擦力木板与地面间的最大静摩擦力因为，故木板静止；煤球在木板上留下的划痕即为煤球做匀减速带运动的位移解得【小问2解析】由题意可知此时木板与地面之间的最大静摩擦力为此时，木板向右加速运动；对木板有解得设经过时间煤块与木板共速解得煤块的位移木板的位移相对位移共速后，因为，二者一起做匀减速运动，无相对位移，所以划痕长度为相