2023-2024学年广东省佛山实验中学高一（上）期末物理模拟试卷（含答案）

2023-2024学年广东省佛山实验中学高一（上）期末物理模拟试卷
一．选择题（共8小题，满分32分，每小题4分）
1．（4分）可以用来测量国际单位制规定的三个力学基本物理量的仪器是下列哪一组（　　）
A．米尺、弹簧秤、秒表
B．米尺、测力计、打点计时器
C．量筒、天平、秒表
D．米尺、天平、秒表
2．（4分）下列说法中正确的是（　　）
A．校运动会800m比赛项目中的800m指的是位移
B．校运会开幕式定于今天8点30分开始.8点30分指的是时刻
C．校运会上田径比赛，跑得快的同学一定比跑得慢的同学惯性大
D．体育老师在研究某同学的起跑动作时，可以将该同学视为质点
3．（4分）滑滑梯是小孩很喜欢的娱乐活动。如图所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，则以下说法中正确的是（　　）
A．小孩所受的滑动摩擦力方向沿滑梯向下
B．小孩所受的重力与小孩所受的支持力是一对平衡力
C．滑梯对小孩的作用力方向垂直于滑梯斜向上
D．小孩对滑梯的压力和滑梯对小孩的支持力是一对相互作用力
4．（4分）下列正在运动的物体，处于平衡状态的是（　　）
A．沿直线匀速飞行的飞机
B．沿斜坡减速行驶的汽车
C．从车站加速开出的列车
D．匀速行驶在拱桥上的汽车
5．（4分）如图所示，竖直圆环中有多条终止于E点的光滑轨道，其中BE通过环心O并竖直。一小物体分别自A、B、C、D点沿各条轨道下滑，初速度均为零。比较小物体沿各轨道下滑的时间，则（　　）
A．小物体沿着与BE夹角越大的轨道下滑，时间越短
B．小物体沿着轨道BE下滑，时间最短
C．小物体沿其与BE夹角越小（BE除外）的轨道下滑，时间越短
D．无论沿图中哪条轨道下滑，所用的时间均相同
6．（4分）如图所示，质量为m的小球与轻质弹簧Ⅰ和水平轻绳Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q，弹簧与竖直方向夹角θ＝37°若分别剪断Ⅰ、Ⅱ的瞬间，小球的加速度大小分别为a1和a2，则a1：a2为（　　）
A．1：1 B．3：4 C．4：3 D．3：5
7．（4分）跳水是一项优美的水上运动。在2021年东京奥运会上，14岁的全红婵勇夺女子十米台跳水冠军，十米台跳水是指运动员从离水面十米高的跳台上起跳，在空中完成屈体、抱膝、转体等动作后入水的运动，其过程如图所示，下列有关说法正确的是（　　）
A．当裁判员研究运动员在空中的动作时可以将运动员看成质点
B．运动员在空中上升过程中处于超重状态
C．运动员在空中下降过程中处于失重状态
D．运动员从起跳后到入水前的过程中位移的大小等于路程
8．（4分）如图所示为甲、乙两物体的位移一时间图像，其中乙车的图像是抛物线的一部分，与纵轴的交点是抛物线的顶点，则下列说法正确的是（　　）
A．乙车的初速度大小为16m/s
B．乙车的加速度大小为2m/s2
C．t＝3s时两车的速度相等
D．甲车的加速度大小为3.5m/s2
二．多选题（共3小题，满分18分，每小题6分）
（多选）9．（6分）电动平衡车是时下热门的一种代步工具。如图所示，人站在电动平衡车上在水平地面上沿直线匀速行驶时，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．车对人的支持力大于人对车的压力
B．人对车的压力就是人受到的重力
C．地面对车的作用力大小等于车对地面的作用力大小
D．平衡车对人的支持力和人受到的重力是一对平衡力
（多选）10．（6分）某物体沿直线运动，其v﹣t图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．物体8s内做往返直线运动
B．6～8s内速度方向与加速度方向相同，物体做加速运动
C．物体在4s末和6秒末经过同一位置
D．物体在8s内的位移为24m
（多选）11．（6分）如图所示，物块M静止在倾斜放置的与地面成θ角的木板上。现使倾角θ缓慢增大，在物块M沿木板滑动之前，关于物块的受力情况，下列说法中正确的是（　　）
A．物块对木板的压力逐渐减小
B．物块对木板的压力逐渐增大
C．物块所受支持力与摩擦力的合力不变
D．物块所受支持力与摩擦力的合力逐渐增大
三．实验题（共2小题，满分16分）
12．（6分）探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，选用的螺旋弹簧如图1所示．
（1）将弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上，旁边置一刻度尺，刻度尺的零刻度线跟O点对齐，在弹簧的下端A处做一标记（如固定一个指针）．在弹簧下端的挂钩上挂上钩码（每个钩码的质量都是50g），指针在刻度尺上指示的刻度为x，逐个增加所挂钩码的个数，刻度x随挂钩上的钩码的重量F而变化，几次实验测得相应的F、x各点已描绘在坐标图中．由图象得出弹簧的劲度系数kA＝　 　N/m．（结果取三位有效数字）；此弹簧的弹力大小F跟弹簧长度L的关系是　 　（所有符号均用国际单位）．
（2）如果将指针固定在A点下方的P处，再作出x随F变化的图象，得出弹簧的劲度系数kP　 　kA（填大于、小于、等于）
（3）如果将指针固定在A点上方的Q处，再作出x随F变化的图象，得出弹簧的劲度系数kQ　 　kA（填大于、小于、等于）
13．（10分）（1）某研究性学习小组用如图1所示的装置探究牛顿第二定律。该小组在实验中确定的研究对象是小车，而且认为细线对小车的拉力等于砂桶和砂的总重力，也是小车所受的合外力。则对该实验，以下说法中不正确的是 　 　。
A.在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，直到小车在砂桶和砂的拉动下带动纸带做匀速直线运动，以平衡小车运动中受到的摩擦力
B.实验中必须使砂桶和砂的总质量远小于小车的质量
C.细线对小车的真实拉力一定略小于砂桶和砂的总重力
D.该实验是应用“控制变量法”来探究牛顿第二定律的
（2）图2是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为：SAB＝4.22cm、SBC＝4.65cm、SCD＝5.08cm、SDE＝5.49cm、SEF＝5.91cm、SFG＝6.34cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度大小a＝　 　m/s2。（结果保留两位有效数字）；
（3）如图3所示是某学习小组设计的实验：一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。不计空气阻力及一切摩擦。
①在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时长木板水平，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足 　 　；
②实验时，先测出小车质量m，再让小车从光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t。改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线。图4能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是 　 　。
四．解答题（共1小题，满分8分，每小题8分）
14．（8分）如图所示，质量相等的甲乙两物体之间用一轻质弹簧相连，再用一细线悬挂在天花板上静止，当剪断细线的瞬间两物体的加速度各是多大？
若剪断的是两物体之间的弹簧，则剪断瞬间两物体的加速度各是多大？
五．计算题（共2小题，满分26分）
15．（12分）如图所示，质量为m＝10kg的物体A放在倾角为θ＝37°的斜面上，则：（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）
（1）若物体恰好能匀速下滑，求物体与斜面的动摩擦因数μ。
（2）若物体与斜面的动摩擦因数μ＝0.5，A与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用细线系住物体A，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体B，物体A静止在斜面上，求物体B质量的范围。
16．（14分）深坑打夯机通过两个摩擦轮夹住夯杆，电动机带动两个摩擦轮把夯杆从坑底由静止开始提起，当夯杆上升到一定高度后松开摩擦轮，夯杆继续上升一段后落回坑底，如图所示，已知两摩擦轮对夯杆的正压力均为F＝2×104N，摩擦轮边缘线速度大小v＝4m/s，与夯杆间的动摩擦因数μ＝0.3，夯杆底端距离坑口h＝6m，夯杆的质量m＝1.0×103kg，g取10m/s2，求：
（1）在摩擦轮作用下夯杆向上加速的加速度a大小；
（2）夯杆底端从坑底上升到坑口所需的最短时间；
（3）要把夯杆底端提到坑口，摩擦轮的最短作用时间。
2023-2024学年广东省佛山实验中学高一（上）期末物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题，满分32分，每小题4分）
1．【解答】解：长度是用刻度尺来测量的，
质量是用天平来测量的，
时间是用秒表来测量的，所以D正确，ABC错误。
故选：D。
2．【解答】解：A、校运动会800m比赛项目中的800m指的是运动员的轨迹长，故为路程，故A错误；
B、时刻是指某一瞬间，而时间是一段时间间隔，而“校运会开幕式定于今天8点30分开始，8点30分这一瞬时间开始，故B正确；
C、惯性大小的唯一量度是质量，与运动员的速度大小无关，故C错误；
D、当物体的大小、形状对所研究的问题无影响时，物体可被看作质点，而体育老师为提高某同学百米比赛起跑的动作时，由于不能忽略其大小、形状，故不能被看作质点，故D错误。
故选：B。
3．【解答】解：A、小孩所受的滑动摩擦力方向沿滑梯向上，故A错误；
B、小孩所受的重力与小孩所受的支持力方向不是相反的，不是一对平衡力，故B错误；
C、小孩受重力、支持力和摩擦力合力为零，支持力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等，方向相反，滑梯对小孩的作用力方向竖直向上，故C错误；
D、小孩对滑梯的压力和滑梯对小孩的支持力是一对相互作用力，故D正确。
故选：D。
4．【解答】解：A、沿直线匀速飞行的飞机速度保持不变，故为平衡状态，故A正确；
B、汽车减速运动，速度发生变化，存在加速度，故不为平衡状态，故B错误；
C、列车加速开出，存在加速度，不为平衡状态，故C错误；
D、汽车做圆周运动，故有向心加速度，不为平衡状态，故D错误。
故选：A。
5．【解答】解：设半径为R，轨道与BE方向夹角为θ，则物体运动的位移为x＝2Rcosθ，物体运动的加速度agcosθ，
根据位移—时间关系可得：xat2，解得：t，与θ角无关。即与弦长无关，无论沿图中哪条轨道下滑，所用的时间均相同，故ABC错误，D正确；
故选：D。
6．【解答】解：平衡时，小球受力如图所示，
可得
剪断弹簧，小球只受重力a1＝g
剪断轻绳，弹力不突变，小球还受重力和弹力，重力和弹力与绳子的拉力等大反向，合力提供加速度得，故ABD错误，C正确。
故选：C。
7．【解答】解：A、当裁判员研究运动员在空中的动作时，运动员的大小和动作均不能忽略，不能看成质点，故A错误；
BC、起跳以后运动员在空中的上升过程以及下降过程中加速度方向均向下，所以处于失重状态，故B错误，C正确；
D、位移是矢量，大小只跟运动起点、终点位置有关，路程是标量，大小跟物体运动经过的路径有关，显然运动员从起跳后到入水前的过程中路程大于位移的大小，故D错误。
故选：C。
8．【解答】解：AB、设乙车的初速度大小为v0，加速度为a。乙车的x﹣t图像是抛物线，说明乙车做匀变速直线运动，根据位移—时间公式有x＝v0t，将t＝3s，x＝7m﹣16m＝﹣9m；t＝4s，x＝0﹣16m＝﹣16m，代入上式可得：v0＝0，a＝﹣2m/s2，则乙车的加速度大小为2m/s2，故A错误，B正确；
C、根据x﹣t图像的斜率表示速度，t＝3s时两车图像的斜率不等，则速度不等，故C错误；
D、甲车的速度不变，做匀速直线运动，加速度为0，故D错误。
故选：B。
二．多选题（共3小题，满分18分，每小题6分）
9．【解答】解：A．车对人的支持力与人对车的压力是一对相互作用力，所以两力大小相等，故A错误；
B．人对车的压力的施力物体是人、受力物体是车，而人受到的重力的施力物体是地球、受力物体是人，不是同一个力，故B错误；
C．地面对车的作用力与车对地面的作用力是一对相互作用力，大小相等，故C正确；
D．人站在电动平衡车上在水平地面上沿直线匀速行驶时，人受力平衡，人受重力和支持力，是一对平衡力，故D正确。
故选：CD。
10．【解答】解：A、物体在前5s沿正向运动，5～8s过程中，速度方向与正方向相反，即物体8s内做往返直线运动，故A正确；
B、由图可知，6～8s内速度方向与加速度方向相反，物体做减速运动，故B错误；
C、物体4～6s内，由图的面积可知，正向位移与反向位移大小相同，即在4s末和6秒末经过同一位置，故C正确；
D、由图的面积得，前5s内的位移为，由图的面积得，后3s内的位移为，总位移为x＝x1+x2＝15m﹣9m＝6m，故D错误。
故选：AC。
11．【解答】解：AB、物块受到三个力的作用，重力、木板的支持力和木板的摩擦力。重力产生两个作用效果，即使物块压紧木板和使物块沿木板下滑。把重力按这两个作用效果分解，可知使物块压紧木板的分力F1＝mgcosθ，故当倾角θ缓慢增大时，物块对木板的压力减小，故A正确，B错误。
CD、如图2所示，
把FN和f合成后，其合力与物块的重力二力平衡，因为物块的重力不变，所以物块所受支持力与摩擦力的合力不变，故C正确，D错误。
故选：AC。
三．实验题（共2小题，满分16分）
12．【解答】解：（1）根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：
由于图示图象可知，F＝0N时，x＝20cm，则弹簧原长为20cm；
由图示图象可知，弹簧的劲度系数：kN/m≈39.2N/m．
由胡克定律可知，弹力大小F弹跟弹簧伸长Δx的关系式是：F弹＝kΔx＝39.2（L﹣0.2）
（2）由胡克定律，弹簧的劲度系数：k，由于指针在下方，故对应的形变量一样，劲度系数不变，故kP等于kA
（3）如果将指针固定在A点的上方Q处，显然测得的弹簧形变量变小了，故得出的弹簧劲度系数将变大，大于kA．
故答案为：（1）39.2；39.2（L﹣0.2）；（2）等于；（3）大于
13．【解答】解：（1）A.在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，在不挂砂桶和砂前提下，直到小车的拉动下带动纸带做匀速直线运动，以平衡小车运动中受到的摩擦力，故A错误；
B.由于实验中，用砂桶和砂的总重力表示细线对小车的拉力，必须使砂桶和砂的总质量远小于小车的质量，故B正确；
C.根据牛顿第二定律mg﹣F＝ma＞0可知，细线对小车的真实拉力一定略小于砂桶和砂的总重力，故C正确；
D.由于影响小车加速度大小的因素有拉力的大小和小车质量的大小，因此该实验是应用“控制变量法”来探究牛顿第二定律，故D正确。
本题选择错误的选项。
故选：A。
（2）相邻计数点的时间间隔
根据“逐差法”，小车加速度
（3）①在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时长木板水平，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足使细线与长木板平行；
②小车从靠近甲光电门处由静止开始做匀加速运动，位移
化简得，小车加速度
由于两光电门之间的距离x不变，因此a与t2成反比；
若t2与m成正比，则合外力一定时，加速度与质量成反比，故AB错误，C正确。
故选：C。
故答案为：（1）A；（2）0.42；（3）①平衡摩擦力，使细线与长木板平行；②C。
四．解答题（共1小题，满分8分，每小题8分）
14．【解答】解：设甲、乙的质量均为m。剪断细线前，对整体分析，绳的拉力为T＝2mg，弹簧的弹力为F＝mg。
（1）剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对甲，受重力和弹簧的弹力，瞬间的加速度aA2g，方向竖直向下。对B，受重力和弹簧的弹力，受力情况不变，故B的加速度仍为0，
（2）若剪断的是弹簧，则剪断后甲在重力和绳子的拉力的作用下处于静止状态，甲的加速度为0．对乙物体只受到重力作用，根据牛顿第二定律可知，其加速度为g，
答：（1）当剪断细线的瞬间两物体的加速度各是2g和0；
（2）则剪断瞬间两物体的加速度各是0和g；
五．计算题（共2小题，满分26分）
15．【解答】解：（1）对物体A受力分析，由平衡条件得：
沿斜面方向：f＝mgsinθ，
垂直斜面方向：FN＝mgcosθ，
其中 f＝μFN
联立解得：μ＝0.75
（2）该题需分情况讨论。
第一种情况：当物体A刚好要沿着斜面下滑时，此时mB有最小值，
对B受力分析有：T＝mBming
对A有：T+μmgcosθ＝mgsinθ
联立解得：mBmin＝2kg
第二种情况：当物体刚好被B带着要沿着斜面上滑时，此时mB有最大值，
对B受力分析有：T＝mBmaxg
对A有：T＝μmgcosθ+mgsinθ
联立解得：mBmax＝10kg
物体B质量的范围：2kg≤mB≤10kg
答：（1）若物体恰好能匀速下滑，物体与斜面的动摩擦因数是0.75。
（2）物体B质量的范围2kg≤mB≤10kg。
16．【解答】解：（1）夯杆在加速上升过程中，夯杆所受摩擦力为：
f1＝2μF＝2×0.3×2×104 N＝1.2×104N；
夯杆产生加速度为：a1g＝2m/s2；
（2）当夯杆与滚轮相对静止时经过的时间为t1，有：v＝a1t1
解得：t1＝2s
匀加速过程夯杆上升的高度：h1a12×4m＝4m
以后以v＝4m/s的速度匀速上升，底端达到坑口的时间最短，则匀速运动的时间：
t′1s＝0.5s，
所以夯杆底端从坑底上升到坑口所需的最短时间t＝t1+t′1＝2.5s；
（3）要把夯杆底端提到坑口，摩擦轮的作用时间最短时夯杆底端达到坑口的速度恰好为零，
所以当夯杆以v＝4m/s的初速度竖直上抛后，继续上升的高度为：h2m＝0.8m
所以当夯杆加速向上运动速度到达v＝4m/s后，夯杆匀速上升，匀速上升高度为：h3＝h﹣h1﹣h2＝6m﹣4m﹣0.8m＝1.2m
夯杆匀速上升的时间为：t2s＝0.3s
要把夯杆底端提到坑口，摩擦轮的最短作用时间为tmin＝t1+t2＝2s+0.3s＝2.3s。
答：（1）在摩擦轮作用下夯杆向上加速的加速度a大小为2m/s2；
（2）夯杆底端从坑底上升到坑口所需的最短时间为2.5s；
（3）要把夯杆底端提到坑口，摩擦轮的最短作用时间2.3s。
第1页（共1页）