2023--2024 高一人教版物理上学期期末考试 模拟性检测 B卷（学生版）
一、单题
1．一个物体在下列三个共点力的作用下，有可能保持平衡状态的是（ ）
A．、、 B．、、
C．、、 D．、、
2．关于匀变速直线运动中的加速度方向，下列说法中正确（ ）
A．加速度的方向总是与初速度的方向相同
B．加速度的方向总是与末速度的方向相同
C．加速度的方向总是与速度变化的方向相同
D．加速度的方向总是与位移的方向相同
3．3月23日下午，北京冬奥会吉祥物冰墎墎和航天员王亚平一起亮相中国空间站“天宫课堂”。这次的“天宫课堂”带来好多有趣的实验，拧毛巾形成水膜，液桥演示实验，还有非遗扎染演示等等。下列说法正确的是（ ）
A．王亚平处在平衡状态
B．中国空间站的运行周期是24h
C．中国空间站比地球同步卫星转的慢
D．中国空间站运行过程中机械能守恒
4．2023年9月29日，亚运会竞技体操女子平衡木决赛在黄龙体育中心体育馆举行，中国选手唐茜靖获得亚军。如图为比赛时衡木上处于静止状态瞬间，关于此瞬间下列说法正确的是（ ）
A．平衡木受到的压力就是唐茜靖的重力
B．平衡木没有发生形变，唐茜靖的脚底发生了形变
C．人受到弹力是由于平衡木发生了形变
D．唐茜靖一定受到水平方向的静摩擦力
5．如图所示是磁盘的磁道，磁道是一些不同半径的同心圆．为了数据检索的方便，磁盘格式化时要求所有磁道储存的字节与最内磁道的字节相同，最内磁道上每字节所占用磁道的弧长为L．已知磁盘的最外磁道半径为R，最内磁道的半径为r，相邻磁道之间的宽度为d，最外磁道不储存字节．电动机使磁盘以每秒n圈的转速匀速转动，磁头在读写数据时保持不动，磁盘每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道，不计磁头转移磁道的时间．下列说法正确的是（ ）
A．相邻磁道的向心加速度的差值为
B．最内磁道的一个字节通过磁头的时间为
C．读完磁道上所有字节所需的时间为
D．若r可变，其他条件不变，当，时磁盘储存的字节最多
6．据报道一个国际研究小组借助于智利的特大望远镜，观测到了一组双星系统，它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动，如图所示。此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体的表面物质，达到质量转移的目的，假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变，则在最初演变的过程中（ ）
A．它们做圆周运动的万有引力保持不变
B．它们做圆周运动的角速度不断变小
C．体积较大星体圆周运动轨迹的半径变大，线速度变大
D．体积较大星体圆周运动轨迹的半径变大，线速度变小
7．某实验小组让一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动，用一把直尺在悬点正下方的P点挡住悬线。他们利用频闪照相的方法分析小球的运动：从小球离开左侧最高点A时开始，每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录小球从A点由静止运动到右侧最高点B的照片，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．小球在A点和B点所受的合力大小相等
B．小球从A点运动到最低点的过程中，重力的功率不断变大
C．小球从A点运动到最低点的时间等于从最低点运动到B点的时间
D．小球从A点运动到最低点动能的增加量等于从最低点运动到B点重力势能的增加量
二、多选题
8．关于惯性，下列哪些说法是正确的（ ）
A．惯性除了跟物体质量有关外，还跟物体速度有关
B．物体只有在不受外力作用的情况下才能表现出惯性
C．乒乓球可快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小的缘故
D．战斗机投入战斗时，必须丢掉副油箱，减小惯性以保证其运动的灵活性
9．如果一个物体所受的一切外力都突然消失，则由牛顿定律可知，该物体可能（ ）
A．静止 B．做匀速直线运动
C．做匀加速直线运动 D．做匀减速直线运动
10．2014年国际泳联世界跳水系列赛北京站女子3米板决赛中，吴敏霞以402.30分的成绩获得冠军，现假设她的质量为m，她进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为F，那么在她减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（ ）
A．她的重力势能减少了mgh B．她的动能减少了Fh
C．她的机械能减少了Fh D．她的机械能减少了（F﹣mg）h
三、实验题
11．在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如下图所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.02cm、5.01cm、9.13cm、14.05cm、19.91cm。
（1）打B、C、D、E点时小车的速度分别为=0.25m/s、= m/s、= m/s、= m/s。（结果均保留两位小数）
（2）以打A点时为计时起点，建立v-t坐标系，请作出小车运动的速度与时间的关系图线 。
（3）由图线得小车运动的加速度为 m/s2，打A点时小车的速度为 m/s。（结果均保留两位有效数字）
12．电火花打点计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用 （选填“交流”或“直流”）电源，当电源的频率是50 Hz时，每隔 s打一次点。其工作时的基本步骤如下：
A．当纸带完全通过电火花打点计时器后，及时关闭打点计时器电源，取下纸带
B．固定打点计时器，将电火花打点计时器插头插入相应的电源插座
C．安装纸带
D．打开打点计时器开关，听到放电声，用手水平拉动纸带
上述步骤正确的操作顺序是 。（按顺序填写步骤编号）
四、解答题
13．质量为0.5 kg的球自30 m高的塔顶自由下落，球下落2s时的重力势能是多少？（g取10 m/s2，取地面为零势能参考平面）
14．如图，物体所受重力为40N，用细绳悬于O点，绳所能承受的最大拉力为50N。现用细绳绑住绳的A点，再用缓慢增大的水平力牵引A点，当段刚被拉断时，绳的拉力为多少？
15．质量为1000kg的新能源微型轿车，其发动机的额定功率为60kW，该轿车在水平公路上行驶的最大速率为30m/s。现轿车由静止开始做加速度为2m/s2的匀加速行驶，当轿车发动机的功率达到额定功率后，保持额定功率行驶，行驶过程轿车所受阻力恒定。求：
（1）轿车行驶时所受的阻力大小；
（2）轿车做匀加速运动的时间。
16．2017年4月18日，高德地图联合交通运输部科学研究院、清华大学戴姆勒可持续交通研究中心、阿里云等权威数据机构发布了年第一季度中国主要城市交通分析报告，报告显示，在2017年第一季度中国拥堵城市中排名第一的是济南，重庆排名第六，成都排名第三十一。如图所示为某高峰时段成都街头一十字路口，红灯拦停了很多汽车，拦停的汽车排成笔直的一列，最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端之间的距离均为L=6.0m，若汽车起动时都以a=2.5m/s2的加速度做匀加速运动，加速到v=10m/s后做匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间t=40s，而且有按倒计时显示的时间显示灯，另外交通规则规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的汽车允许通过，请解答下列问题：
（1）若绿灯亮起瞬时，所有司机同时起动汽车，有多少辆汽车能通过路口？
（2）事实上由于人反应时间的存在，绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车，现假设绿灯亮起时，第一个司机迟后△t1=0.9s起动汽车，后面司机都比前一辆车迟后△t2=0.7s起动汽车，在该情况下，有多少辆车能通过路口？2023--2024高一人教版物理上学期期末考试 模拟性检测 B卷（解析版）
一、单题
1．一个物体在下列三个共点力的作用下，有可能保持平衡状态的是（ ）
A．、、 B．、、
C．、、 D．、、
本题考查力的合成以及平衡条件，根据平衡条件的推论进行分析，明确两个力的合力范围是在两力之和与两力之差之间。
【详解】A．2N、4N的合力范围为，1N的力不在这个合力范围内，三力不可以平衡，故A错误；
B．5N、5N的合力范围为，5N的力在这个合力范围内，三力可以平衡，故B正确；
C．1N、3N的合力范围为，5N的力不在这个合力范围内，三力不可以平衡，故C错误；
D．1N、2N的合力范围为，6N的力不在这个合力范围内，三力不可以平衡，故D错误。
故选B。
2．关于匀变速直线运动中的加速度方向，下列说法中正确（ ）
A．加速度的方向总是与初速度的方向相同
B．加速度的方向总是与末速度的方向相同
C．加速度的方向总是与速度变化的方向相同
D．加速度的方向总是与位移的方向相同
【详解】A、物体做匀变速直线运动,则说明运动中的加速度是不变的，即加速度恒定，而加速度的方向与速度变化的方向一致，故C正确；
故选C
3．3月23日下午，北京冬奥会吉祥物冰墎墎和航天员王亚平一起亮相中国空间站“天宫课堂”。这次的“天宫课堂”带来好多有趣的实验，拧毛巾形成水膜，液桥演示实验，还有非遗扎染演示等等。下列说法正确的是（ ）
A．王亚平处在平衡状态
B．中国空间站的运行周期是24h
C．中国空间站比地球同步卫星转的慢
D．中国空间站运行过程中机械能守恒
【详解】A．王亚平和空间站一起绕地球做圆周运动，因此不平衡，故A错误；
B．根据万有引力提供向心力有
解得
中国空间站的轨道低于地球同步卫星，因此中国空间站的运行周期小于24h，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力有
解得
中国空间站的轨道低于地球同步卫星，因此中国空间站比地球同步卫星转的快，故C错误；
D．中国空间站运行过程中只受万有引力作用，所以中国空间站运行过程中机械能守恒，故D正确；
故选D。
4．2023年9月29日，亚运会竞技体操女子平衡木决赛在黄龙体育中心体育馆举行，中国选手唐茜靖获得亚军。如图为比赛时衡木上处于静止状态瞬间，关于此瞬间下列说法正确的是（ ）
A．平衡木受到的压力就是唐茜靖的重力
B．平衡木没有发生形变，唐茜靖的脚底发生了形变
C．人受到弹力是由于平衡木发生了形变
D．唐茜靖一定受到水平方向的静摩擦力
【详解】A．平衡木受到的压力并非唐茜靖的重力，压力和重力是不同性质的力，故A错误；
BC．平衡木也发生了形变，从而给唐茜靖施加支持力作用，故B错误，C正确；
D．唐茜靖静止时，受力平衡，水平方向不受静摩擦力，故D错误；
故选C。
5．如图所示是磁盘的磁道，磁道是一些不同半径的同心圆．为了数据检索的方便，磁盘格式化时要求所有磁道储存的字节与最内磁道的字节相同，最内磁道上每字节所占用磁道的弧长为L．已知磁盘的最外磁道半径为R，最内磁道的半径为r，相邻磁道之间的宽度为d，最外磁道不储存字节．电动机使磁盘以每秒n圈的转速匀速转动，磁头在读写数据时保持不动，磁盘每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道，不计磁头转移磁道的时间．下列说法正确的是（ ）
A．相邻磁道的向心加速度的差值为
B．最内磁道的一个字节通过磁头的时间为
C．读完磁道上所有字节所需的时间为
D．若r可变，其他条件不变，当，时磁盘储存的字节最多
【详解】A．相邻磁道属于同轴转动，故角速度相同，转速n相同．相邻磁道的半径差为d，根据向心加速度公式：
知相邻磁道的向心加速度的差值为 ，故A不符合题意；
B．磁盘转动一圈所用时间，磁盘转一圈磁头所读字节的总长为 ，所以磁头读单位长度的字节所用时间为，又因为一个字节所占弧长为L，所以最内磁道的一个字节通过磁头的时间为，故B不符合题意；
C．因为磁盘的最外磁道半径为R，最内磁道的半径为r，相邻磁道之间的宽度为d，所以磁盘中共有磁道条数为，磁头读完一条磁道所有字节所用时间为，则读完磁道上所有字节所需时间为，故C不符合题意；
D．根据题意知每一磁道上的字节数都与最内磁道的字节相等，等于，因为磁盘中共有磁道条数为，所以磁盘中的字节数为
N==
根据表达式知，当r=时磁盘储存的字节数最多．故D符合题意；
6．据报道一个国际研究小组借助于智利的特大望远镜，观测到了一组双星系统，它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动，如图所示。此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体的表面物质，达到质量转移的目的，假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变，则在最初演变的过程中（ ）
A．它们做圆周运动的万有引力保持不变
B．它们做圆周运动的角速度不断变小
C．体积较大星体圆周运动轨迹的半径变大，线速度变大
D．体积较大星体圆周运动轨迹的半径变大，线速度变小
【详解】A．设体积较小的星体质量为m1，轨道半径为r1，体积大的星体质量为m2，轨道半径为r2，双星间的距离为L，转移的质量为m。则它们之间的万有引力为
根据数学知识得知，随着m的增大，F先增大后减小，A错误；
B．对m1有
对m2有
联立有
总质量m1 + m2不变，两者距离L不变，则角速度ω不变，B错误；
CD．对m2有
整理有
ω、L、m1均不变，m增大，则r2增大，即体积较大星体圆周运动轨迹半径变大。由
v = ωr2
得线速度v也增大，C正确，D错误。
故选C。
7．某实验小组让一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动，用一把直尺在悬点正下方的P点挡住悬线。他们利用频闪照相的方法分析小球的运动：从小球离开左侧最高点A时开始，每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录小球从A点由静止运动到右侧最高点B的照片，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．小球在A点和B点所受的合力大小相等
B．小球从A点运动到最低点的过程中，重力的功率不断变大
C．小球从A点运动到最低点的时间等于从最低点运动到B点的时间
D．小球从A点运动到最低点动能的增加量等于从最低点运动到B点重力势能的增加量
【详解】A．设在A点时绳子与竖直方向夹角为，在B点绳子与竖直方向夹角为，虽然A、B两点高度相同，由图象可知
小球在A点受到的合力
在B点受到的合力
显然
A错误；
B．根据
由于在A点时速度为零，因此重力功率为零；到最低点时，重力的方向与速度方向垂直，重力的功率也为零，因此重力的功率先增大后减小，B错误；
C．从拍摄图象可知，小球从A点运动到最低点的时间大于从最低点运动到B点的时间，C错误；
D．由于A、B两点处于同一高度，根据机械能守恒，小球从A点运动到最低点动能的增加量等于从最低点运动到B点重力势能的增加量，D正确。
故选D。
二、多选题
8．关于惯性，下列哪些说法是正确的（ ）
A．惯性除了跟物体质量有关外，还跟物体速度有关
B．物体只有在不受外力作用的情况下才能表现出惯性
C．乒乓球可快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小的缘故
D．战斗机投入战斗时，必须丢掉副油箱，减小惯性以保证其运动的灵活性
【详解】A．惯性大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。故A错误；
B．惯性是物体的固有属性，任何物体在任何情况下都有惯性，故B错误；
C．乒乓球可快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小的缘故，故C正确；
D．战斗机投入战斗时，必须丢掉副油箱，减小质量，减小惯性以保证其运动的灵活性。故D正确。
故选CD。
9．如果一个物体所受的一切外力都突然消失，则由牛顿定律可知，该物体可能（ ）
A．静止 B．做匀速直线运动
C．做匀加速直线运动 D．做匀减速直线运动
【详解】则由牛顿定律可知，如果一个物体所受的一切外力都突然消失，该物体可能静止或者匀速直线运动。
故选AB。
10．2014年国际泳联世界跳水系列赛北京站女子3米板决赛中，吴敏霞以402.30分的成绩获得冠军，现假设她的质量为m，她进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为F，那么在她减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（ ）
A．她的重力势能减少了mgh B．她的动能减少了Fh
C．她的机械能减少了Fh D．她的机械能减少了（F﹣mg）h
【详解】A．重力对运动员做功为mgh，她的重力势能减小了mgh，故A正确
B．运动员进水过程中合力对他做功为（mg-F）h，由动能定理可知，她的动能减少了（F-mg）h，故B错误；
CD．运动员克服阻力做功为Fh，她的机械能减少了Fh，故C正确，D错误。
故选AC。
三、实验题
11．在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如下图所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.02cm、5.01cm、9.13cm、14.05cm、19.91cm。
（1）打B、C、D、E点时小车的速度分别为=0.25m/s、= m/s、= m/s、= m/s。（结果均保留两位小数）
（2）以打A点时为计时起点，建立v-t坐标系，请作出小车运动的速度与时间的关系图线 。
（3）由图线得小车运动的加速度为 m/s2，打A点时小车的速度为 m/s。（结果均保留两位有效数字）
0.16
【详解】(1)[1][2][3]打下C、D、E点的速度分别为
(2)[4]用描点法画出小车运动的速度与时间的关系图线，如图所示
(3)[5]图线的斜率表示小车的加速度，大小为
[6]与纵轴的交点表示打A点时小车的速度，大小为
12．电火花打点计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用 （选填“交流”或“直流”）电源，当电源的频率是50 Hz时，每隔 s打一次点。其工作时的基本步骤如下：
A．当纸带完全通过电火花打点计时器后，及时关闭打点计时器电源，取下纸带
B．固定打点计时器，将电火花打点计时器插头插入相应的电源插座
C．安装纸带
D．打开打点计时器开关，听到放电声，用手水平拉动纸带
上述步骤正确的操作顺序是 。（按顺序填写步骤编号）
【详解】[1][2]电火花打点计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用交流电源，当电源的频率是50Hz时，每隔0.02s打一次点；
[3]实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行，故先将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花打点计时器，再将电火花打点计时器插头插入相应的电源插座；接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动，并且当纸带完全通过电火花打点计时器后，及时关闭电火花打点计时器，所以上述步骤正确的顺序是CBDA。
四、解答题
13．质量为0.5 kg的球自30 m高的塔顶自由下落，球下落2s时的重力势能是多少？（g取10 m/s2，取地面为零势能参考平面）
【详解】球下落2 s时，球下落的高度为
h=gt2=×10×22 m=20m
此时小球距地面的高度为10 m，取地面为零势能参考平面，则小球的重力势能为
Ep=mgh=0.5×10×10J=50J
14．如图，物体所受重力为40N，用细绳悬于O点，绳所能承受的最大拉力为50N。现用细绳绑住绳的A点，再用缓慢增大的水平力牵引A点，当段刚被拉断时，绳的拉力为多少？
【详解】以A点为研究对象，受到三段细绳的拉力作用，如图所示
当段刚被拉断时，OA绳上的拉力为T=50N，则绳AB的拉力为
15．质量为1000kg的新能源微型轿车，其发动机的额定功率为60kW，该轿车在水平公路上行驶的最大速率为30m/s。现轿车由静止开始做加速度为2m/s2的匀加速行驶，当轿车发动机的功率达到额定功率后，保持额定功率行驶，行驶过程轿车所受阻力恒定。求：
（1）轿车行驶时所受的阻力大小；
（2）轿车做匀加速运动的时间。
【详解】（1）当速度最大时，有
解得阻力大小为
（2）轿车匀加速运动时，根据牛顿第二定律有
解得牵引力为
所以匀加速运动的最大速度
则匀加速运动的时间为
16．2017年4月18日，高德地图联合交通运输部科学研究院、清华大学戴姆勒可持续交通研究中心、阿里云等权威数据机构发布了年第一季度中国主要城市交通分析报告，报告显示，在2017年第一季度中国拥堵城市中排名第一的是济南，重庆排名第六，成都排名第三十一。如图所示为某高峰时段成都街头一十字路口，红灯拦停了很多汽车，拦停的汽车排成笔直的一列，最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端之间的距离均为L=6.0m，若汽车起动时都以a=2.5m/s2的加速度做匀加速运动，加速到v=10m/s后做匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间t=40s，而且有按倒计时显示的时间显示灯，另外交通规则规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的汽车允许通过，请解答下列问题：
（1）若绿灯亮起瞬时，所有司机同时起动汽车，有多少辆汽车能通过路口？
（2）事实上由于人反应时间的存在，绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车，现假设绿灯亮起时，第一个司机迟后△t1=0.9s起动汽车，后面司机都比前一辆车迟后△t2=0.7s起动汽车，在该情况下，有多少辆车能通过路口？
【详解】（1）设若绿灯亮起瞬时，所有司机同时起动汽车，有n辆汽车能通过路口。
加速阶段所需的时间为
①
加速阶段汽车的位移为
②
匀速阶段的位移为
③
则有
④
联立①②③④可得
因此可以通过路口的车辆数量为64辆；
（2）设若绿灯亮起瞬时，所有司机同时起动汽车，有n辆汽车能通过路口。由题意可得，汽车匀速的时间为
⑤
匀速阶段的位移为
⑥
则有
⑦
联立①②③⑤⑥⑦可得：
可以通过路口的车辆数量为29辆。
