江苏省苏州市2021-2022学年高一上学期期末模拟考试物理试卷（Word版含答案）

2021-2022学年江苏省苏州市高一（上）期末物理模拟考试试卷
一、单项选择题（本题共12小题，每小题4分，共计48分。每小题只有一个选项符合题意）
1．关于矢量和标量，下列说法中正确的是（　　）
A．矢量是既有大小又有方向的物理量
B．凡是既有大小又有方向的物理量都是矢量
C．﹣10m比2m的位移小
D．﹣10℃比8℃的温度高
2．如图所示，甲、乙两辆汽车从同一地点同时出发，并向同一方向直线行驶。下列判断中正确的是（　　）
A．在t1时刻，甲、乙两车的速度相等
B．从同地同时出发后，甲、乙两汽车在t1时刻相距最远
C．在0～t1内，乙车平均速度比甲车平均速度大
D．在0～t1内，乙车速度不断变小
3．西成高铁于2017年12月6日开通运营，其设计时速为250km/h。西安至成都的运行时间将普快11个小时缩短为4小时左右。表格为其中一趟成都到四安的D1919次列车的时刻表。依据该表，下列判断正确的是（　　）
成都出发时间 西安到达时间 历时 里程（大约）
09：12 13：13 04：20 650km
A．D1919次列车从成都至西安的位移大约为650km
B．D1919次列车从成都出发时间09：12为时间
C．D1919次列车从成都至西安的平均速率约为150km/h
D．计算D1919次列车通过汉中火车站站台的时间时，能将其看成质点
4．有一种变速直线运动，叫做匀变速直线运动，这种变速直线运动，区别于其它直线运动、曲线运动，就在于它的加速度及加速度方向与速度方向的关系。某物体正在做匀变速直线运动，关于它的加速度的下列说法正确的是（　　）
A．加速度恒定，其方向一定与速度方向相同
B．加速度恒定，其方向与速度方向可能相反
C．加速度大小可能变化，加速度方向与速度方向在同一直线上
D．加速度恒定，其方向与速度方向可能不在同一直线上
5．一质点由静止开始按如图所示的规律运动，下列说法正确的是（　　）
A．质点在2t0的时间内始终沿正方向运动，且在2t0时距离出发点最远
B．质点做往复运动，且在2t0时回到出发点
C．质点在t0时的速度最大，且最大的速度为a0t0
D．质点在2t0时的速度最大，且最大的速度为2a0t0
6．伽利略有两个斜面实验，一个是在斜面上研究自由落体运动，如图甲所示；另一个是我们常说的“理想斜面实验”，如图乙所示。下面说法中正确的是（　　）
A．伽利略采用图甲进行实验，可“冲淡重力“的影响，使时间更容易测量，得出了自由落体运动速度随时间变化的规律
B．伽利略采用图甲进行实验，直接测量了物体自由下落的位移与时间平方的关系
C．伽利略使用图乙进行实验，得出自由落体运动的规律
D．伽利略使用图乙进行实验，得出力不是维持物体运动的原因
7．如图所示，研究落体运动规律时，将玻璃筒竖直放置，让羽毛和铁片从玻璃筒顶端同时开始下落。下列说法正确的是（　　）
A．玻璃筒内抽成真空前，羽毛和铁片同时落到底端
B．玻璃筒内抽成真空前，羽毛比铁片先落到底端
C．玻璃筒内抽成真空后，羽毛和铁片同时落到底端
D．玻璃筒内抽成真空后，铁片比羽毛先落到底端
8．如图所示，轻弹簧的两端各受F为5N的拉力作用，弹簧平衡时伸长了5cm（在弹性限度内），则（　　）
A．弹簧所受的合力为10N
B．该弹簧的劲度系数k＝100N/m
C．该弹簧的劲度系数k＝200N/m
D．根据公式k，弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大
9．如图所示，羽毛球运动员在比赛过程中用球拍回击飞过来的羽毛球，下列说法正确的（　　）
A．球拍击羽毛球的力大于羽毛球撞击球拍的力
B．羽毛球先对球拍有力的作用，球拍才对羽毛球有力的作用
C．羽毛球撞击球拍的力是由羽毛球发生形变引起的
D．羽毛球对球拍的力和球拍对羽毛球的力是一对平衡力
10．如图所示的蹦床比赛中，人从空中下落到弹簧床面后，直到向下减速为零，忽略空气阻力，以下说法正确的是（　　）
A．人接触蹦床面到运动至最低点的过程中，人的惯性先增大后减小
B．人接触蹦床时速度最大
C．人起跳时弹簧对他的支持力大于他对弹簧的压力
D．人接触弹簧向下运动的整个过程中，人是先失重后超重
11．为了探究平抛运动的规律，将小球A和B置于同一高度，在小球A做平抛运动的同时静止释放小球B．同学甲直接观察两小球是否同时落地，同学乙拍摄频闪照片进行测量、分析。通过多次实验，（　　）
A．只有同学甲能证明平抛运动在水平方向是匀速运动
B．两位同学都能证明平抛运动在水平方向是匀速运动
C．只有同学甲能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动
D．两位同学都能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动
12．如图所示，一辆汽车在平直的公路上以22.5m/s的速度行驶，车内用细绳悬挂一小球。刹车时，汽车做匀减速运动，小球稳定时细线与竖直方向的夹角恒为θ＝37°。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2，则汽车在刹车后4s内的位移大小为（　　）
A．30m B．33.75m C．40m D．42.75m
二、简答题（本题共2小题，共计15分请按题目要求作答）
13．（7分）某同学做“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示，其中P为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点的位置，OA和OB为细绳。
（1）本实验采用的科学方法是　 　。
A．理想实验法
B．等效替代法
C．控制变量法
D．建立物理模型法
（2）实验时，主要的步骤是：
A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺﹣张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的P点，在橡皮条的另一端拴上两条一端系有绳套的细绳；
C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与细绳的结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数：
D．选取适当的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
E．用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出力F′的图示；
F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。
上述C、E步骤中有重要遗漏，遗漏的内容分别是　 　和　 　。
（3）补上遗漏内容，无操作失误，某次实验中，拉细绳OB的弹簧测力计指针位置如图甲所示，其读数为　 　N。
（4）该同学根据实验结果在白纸上画出的图如图乙所示（图中未画出标度），则F与F′中，方向一定沿PO方向的是　 　。
14．某同学设计了一个“探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系”的实验，图（a）为实验装置简图（交流电的频率为50Hz）。
（1）在使用打点计时器时 　 　。
A．应先接通电源，再释放小车
B．应先释放小车，再接通电源
C．该打点计时器应接220V直流电
D．该打点计时器应接8V交流电
（2）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 　 　m/s2。B点速度vB＝　 　m/s（均保留三位有效数字）。
（3）实验中该同学保持小车质量不变，多次改变砂桶内砂的质量（始终远小于小车质量）进行实验，得到若干数据，但是忘了补偿阻力，请你在图（c）中大致作出这种情形下a随F的变化图线。
三、计算题（本题共3小题。共计37分。解答时请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能得分有数值计算的题。答案中必须明确写出数值和单位）
15．（11分）如图所示，质量M＝2kg的木块套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量mkg的小球相连。今用跟水平方向成30°角的力F＝10N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g＝10m/s2。求：
（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；
（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ。
16．（12分）在同一平直公路上，前面的甲车距后面的乙车100m，均以30m/s的速度同向行驶，在前面的甲车驾驶员发现紧急情况立即刹车，从甲车刹车开始计时（t＝0），取两车开始运动的方向为正方向。已知0～3s，甲、乙两车的加速度分别为﹣10m/s2、0；3s～9s，甲、乙两车的加速度分别为5m/s2、﹣10m/s2。求：
（1）两车在0～3s的位移各为多少；
（2）两车在0～9s内何时相距最近；
（3）两车在0～9s内最近距离。
17．（14分）如图所示是某学校水塔简易图，管道铺设在倾角为θ的斜面上，管道口C水平，C距离水平地面高度为h。为了减小水对管道的冲击力，把管道ABC部分做成半径为r的圆形管道，AB平行于斜面且是圆的直径。某时刻储水罐中的水面距离水平地面高度为H，储水罐的横截面积远大于管道的横截面积S，管道中水的密度为ρ，水通过管道时阻力不计，水通过管道转弯处近似认为速度大小保持不变，重力加速度为g。求：
（1）水流经过管道B点处的速度大小；
（2）质量为△m的小水柱对管道B点处作用力的大小；
（3）水从C点喷出后落地点距离管口C点正下方D点的距离。
参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题，满分40分）
1．【解答】解：A、矢量是既有大小又有方向的物理量，故A正确。
B、既有大小又有方向的物理量不一定是矢量，如电流，因为电流运算时不遵守矢量运算法则：平行四边形定则，所以电流是标量。故B错误。
C、位移﹣10m的大小为10m，比2m大，故C错误。
D、温度是标量，温度表示物体的冷热程度，则﹣10℃比5℃的温度低，故D错误。
故选：A。
2．【解答】解：A、根据x﹣t图象的斜率表示速度，斜率越大，速度越大，知在t1时刻，甲车的速度比乙车的大，故A错误；
B、从同地同时出发后，在t1时刻两车到达同一位置而相遇，故B错误；
C、在0～t1内，两车运动的位移相等，时间也相等，则平均速度相等，故C错误；
D、在0～t1内，乙车图像的切线斜率不断减小，则知乙车速度不断变小，故D正确。
故选：D。
3．【解答】解：A、D1919次列车从成都至西安走的是曲线，历程650km指的是路程而不是位移，故A错误；
B、D1919次列车从成都出发时间09：12指的是时刻即一个瞬时，而不是时间（时间间隔），故B错误；
C、根据平均速率的定义，可知D1919次列车从成都至西安的平均速率大约为：v km/h＝150km/h，故C正确；
D、计算D1919次列车通过汉中火车站站台的时间时，需要考虑车的长度，不能忽略大小和形状，故不能看成质点，故D错误。
故选：C。
4．【解答】解：AB、某物体正在做匀变速直线运动，若加速度方向和速度方向相同，且加速度恒定，物体做匀加速直线运动；若加速度方向和速度方向相反，且加速度恒定，物体做匀减速直线运动，故A错误，B正确；
C、某物体正在做匀变速直线运动，匀变速直线运动的加速度是恒定不变的，故C错误；
D、根据加速度方向与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，可知某物体正在做匀变速直线运动时，加速度恒定，其方向与速度方向一定在同一直线上，故D错误。
故选：B。
5．【解答】解：ABC、由图象可知，0时间内，质点沿正方向做加速度逐渐增大的加速运动，在t0时间内，质点沿正方向做加速度减小的加速运动，在t0时间内质点的加速度反向，由于惯性质点继续沿正方向做加速度增大的减速运动，在2t0时间内，质点沿正方向做加速度减小的减速运动，由对称性可知，质点在2t0时刻速度为零，在2t0时间内质点始终沿正方向运动，2t0时刻离出发点最远，故A正确，BC错误；
D、质点在t0时刻速度最大，根据a﹣t图象与时间轴所围的面积表示速度的变化量，知最大速度为：vmax，故D错误。
故选：A。
6．【解答】解：AB、图甲的实验是伽利略研究自由落体运动时采用的方法，伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，由于“冲淡”重力的作用，小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，得出自由落体也是匀加速直线运动，故AB错误。
CD、图乙是伽利略探究力与运动的关系时采用的。图乙是理想实验，该实验说明：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，就将以这一速度永远运动下去，说明了力不是维持物体运动状态的原因，故C错误，D正确。
故选：D。
7．【解答】解：AB、抽成真空前，铁片以及羽毛都受到空气阻力，根据牛顿第二定律可知mg﹣f＝ma可知，解得，铁片的阻力相对更小，加速度大，先落地。故A错误，B错误；
CD、抽成真空后，没有空气阻力，羽毛与铁片做自由落体运动，加速度都为g，根据h 可知两者下落时间相同。故C正确，D错误；
故选：C。
8．【解答】解：A、轻弹簧的两端各受5N拉力F的作用，所以弹簧所受的合力为零，故A错误；
BC、弹簧弹力为5N，弹簧的形变量为x＝5cm＝0.05m，根据胡克定律F＝kx得弹簧的劲度系数kN/m＝100N/m，故B正确，C错误；
D、弹簧的劲度系数k由弹簧本身的性质决定，与弹力F以及形变量无关，故D错误。
故选：B。
9．【解答】解：A、根据牛顿第一定律可知，球拍击羽毛球的力等于羽毛球撞击球拍的力。故A错误；
B、球拍和羽毛球之间的相互作用是同时的。故B错误；
C、根据弹力的特点可知，羽毛球撞击球拍的力是由羽毛球发生形变引起的。故C正确；
D、羽毛球对球拍的力和球拍对羽毛球的力是一对作用力与反作用力。故D错误。
故选：C。
10．【解答】解：A、质量是惯性的唯一量度，人接触蹦床面到运动至最低点的过程中惯性不变，故A错误；
B、接触蹦床后向下运动的过程中，人受到蹦床向上的弹力和自身的重力，弹力逐渐增大，人所受合力的方向先向下后向上。所以，人会先向下加速，当弹力等于重力时速度最大，故B错误；
C、人起跳时弹簧对他的支持力和他对弹簧的压力是一对作用力和反作用力，故根据牛顿第三定律，支持力和压力大小相等，故C错误；
D、接触蹦床后，人会先向下加速，当弹力等于重力后向下减速直到减速为零，因此人是先失重后超重，故D正确；
故选：D。
11．【解答】在图甲的实验中，改变高度和平抛小球的初速度大小，发现两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，不能得出水平方向上的运动规律；
在图乙的实验中，通过频闪照片，发现自由落体运动的小球与平抛运动的小球任何一个时刻都在同一水平线上，知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，所以平抛运动竖直方向上做自由落体运动，频闪照片显示小球在水平方向相等时间内的水平位移相等，知水平方向做匀速直线运动；故D正确，ABC错误。
故选：D。
12．【解答】解：汽车刹车时，对小球有
mgtanθ＝ma
解得a＝7.5m/s2
因此汽车刹车时停下来的时间为
t
汽车在最后1s内静止，汽车在4s内的位移为
x
解得x＝33.75m，故ACD错误，B正确。
故选：B。
二．实验题（共2小题，满分7分）
13．【解答】解：（1）实验采用力的图示方法、等效替代的思想，用平行四边形理论作出两分力的合力，然后与合力的实验值对比，若合力的理论值与实验值在误差允许的范围内相同，则平行四边形定则是正确的；故ACD错误，B正确。
故选：B。
（2）根据实验原理、力的图示方法、等效替代的思想知，在C中未记下两条细绳的方向，E中未说明是否把橡皮条的结点O拉到同一位置。故填：在C中未记下两条细绳的方向，E中未说明是否把橡皮条的结点O拉到同一位置。
（3）由图示弹簧测力计可知，其分度值为0.1N，再估读到最小刻度下一位，则示数为3.60N，故填：3.60。
（4）实验中合力的理论值F，由平行四边形作图得来，不一定沿AO方向；而合力的实验值F′由实验直接测得，误差较小，所以一定沿AO方向，故填：F′。
故答案为：（1）B（2）在C中未记下两条细绳的方向，E中未说明是否把橡皮条的结点O拉到同一位置。（3）3.60（4）F′
14．【解答】解：（1）关于打点计时器：AB、凡涉及打点计时器的操作均要先通电后释放小车，故A正确，B错误；
CD、图中用的是火花打点计时器，要用交流电220V，故CD错误。
故选：A
（2）频率f＝50Hz，则打点周期为0.02s，从图中可以看到相邻两计数点的时间时隔为T＝2×0.02s＝0.04s，把纸带分成两段由逐差公式求加速度
a3.19m/s2。
由一段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度来求B点速度
vB1.74m/s。
（3）由于忘记了平衡阻力，则当拉力为某一值时，但加速度却为零（即还未拉动小车）则图象有正的横截距，画出a﹣F图象如图所示，
故答案为：（1）A；（2）3.19、1.74；（3）如图所示
三．计算题（共3小题，满分37分）
15．【解答】解：（1）以球为研究对象，球受力如图所示
据共点力平衡条件得
Fcos30°＝Tcosθ
Fsin30°+Tsinθ＝mg
其中sin2θ+cos2θ＝1
联立解得：T＝10N，θ＝30°
（2）以木块A为研究对象，其受力如图所示
据共点力平衡条件得
FN＝Tsinθ+Mg
f＝Tcosθ
f＝μFN
联立解得：μ＝0.35。
答：（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角为30°；
（2）木块与水平杆间的动摩擦因数为0.35。
16．【解答】解：（1）t1＝3s时，甲车的速度
v1＝v0+a1t1，
代入数值得v1＝0；
在0～3s内，甲车位移
乙车位移x2＝v2t1＝90m
（2）设3s后再经过t2时间，甲、乙两车速度相等，此时两车相距最近。
有a2t2＝v0+a1t2
代入数值5t2＝30﹣10t2
解得t2＝2s
则t总＝t1+t2＝5s
即5s时两车相距最近
（3）两车速度相等前，甲车位移为
乙车位移为
最近距离为smin＝s0+x甲﹣x乙＝25m
答：（1）在0～3s，甲车位移45m，乙车位移90m；
（2）两车在5s时相距最近；
（3）两车在0～9s内最近距离为25m
17．【解答】解：（1）因为储水罐横截面积远大于管道的横截面积，可认为当质量为Δm的小水柱从储水罐中流出时，储水罐中的水面高度几乎不变，根据动能定理得：
Δmg（H﹣h+rsinθ）Δmvm2
解得：
vm
（2）质量为Δm的小水柱在B点处受力如图所示
管道给水柱的力可以分解为FN1、FN2，根据力与运动的关系可知
，FN2＝△mgcosθ
解得：
FN1＝2Δmg3△mgsinθ
由牛顿第三定律知，在B点水柱对管道的力等于管道给水的作用力大小为：
FN
（3）水到达C点时根据动能定理有
Δmg（H﹣h）
解得：
vc
水离开管口C点后做平抛运动，在空中飞行满足：
h
解得：
则落地点E到D点的距离为：
xDE＝vCt
答：（1）水流经过管道B点处的速度大小；
（2）质量为Δm的小水柱对管道B点处作用力的大小为；
（3）水从C点喷出后落地点距离管口C点正下方D点的距离为。