2023-2024学年贵州省三新改革联盟校高一（上）期末物理模拟试卷（含答案）

2023-2024学年贵州省三新改革联盟校高一（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）下列物理量中，均属于矢量的是（　　）
A．功和动能 B．位移和路程
C．速度和加速度 D．电场强度和电流
2．（4分）手握绳子使在光滑水平面内做圆周运动的沙袋由M到N加速运动，P是轨迹上的一点，O是沙袋运动轨迹的圆心，F是绳对沙袋的拉力。下图中表示力F的四种方向，可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
3．（4分）如图1，无人机在空中拍摄运动会入场式表演。无人机起飞上升并向前追踪拍摄，飞行过程的水平方向速度vx和竖直向上的速度vy与飞行时间t的关系图线如图2所示。下列说法正确的是（　　）
A．无人机在0～t1时间内沿直线飞行
B．无人机在t1～t2时间内沿直线飞行
C．无人机在t1时刻上升至最高点
D．无人机在0～t1时间内处于失重状态
4．（4分）如图所示，贴着竖直侧面的物体A的质量mA＝0.2kg，放在水平面上的物体B的质量mB＝1kg，绳重、绳和滑轮间的摩擦均不计，且绳的OB部分水平，OA部分竖直，A和B恰好一起做匀速运动，取g＝10m/s2，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列判断正确的是（　　）
A．物体B与桌面间的动摩擦因数为0.2
B．如果用12N的水平力向左拉B，物体A和B也能做匀速运动
C．若在物体B上放一个质量为mB的物体后再由静止释放，根据f＝μN可知B受到的摩擦力将增大1倍
D．若将物体A的质量增大一倍再由静止释放，则B受到的摩擦力大小也增大一倍
5．（4分）一个物体从45m高处开始做自由落体运动（g＝10m/s2）。则（　　）
A．物体下落的总时间为4.5s
B．前2s的平均速度是15m/s
C．2s末的速度是20m/s
D．最后1s内的位移为20m
6．（4分）在xOy直角坐标平面上运动的质点，t＝0时位于x轴上.该质点在x轴方向的位移﹣时间图像如图（a）所示，其在y轴方向运动的速度﹣时间图像如图（b）所示，则（　　）
A．该质点做直线运动
B．t＝2.0s时，质点的速度为4m/s
C．t＝2.0s时，质点在xOy平面的位置坐标为（8m，4m）
D．质点的加速度大小为2m/s2
7．（4分）如图所示，倾角为30°的斜面顶端竖直固定一光滑的定滑轮，工人师傅用轻绳通过定滑轮牵引斜面底端的重物（可视为质点），此时连接重物的轻绳与水平面的夹角为45°，重物与斜面间的动摩擦因数μ。在重物缓慢被牵引到斜面顶端的过程中，轻绳拉力F、重物所受摩擦力f的大小变化情况是（　　）
A．拉力F先减小再增大
B．拉力F逐渐减小
C．摩擦力f先减小再增大
D．摩擦力f先增大再减小
请阅读下述文字，完成第7题、第8题、第9题、第10题。纯电动汽车不排放污染空气的有害气体，具有较好的发展前景。某辆电动汽车在一次刹车测试中初速度为18m/s，经过3s汽车停止运动。
8．（4分）若将该过程视为匀减速直线运动，下列四个图象中，可以正确表示纯电动汽车刹车过程的图象是（　　）
A．
B．
C．
D．
二．多选题（共4小题，满分20分，每小题5分）
（多选）9．（5分）关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　）
A．牛顿第一定律是由实验得出的规律
B．牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因
C．惯性定律与惯性的实质是相同的
D．牛顿第一定律说明了物体的运动不需要力来维持
（多选）10．（5分）ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。一辆汽车以54km/h的速度匀速行驶，在进入ETC通道入口时速度减为18km/h，匀速到达自动栏杆处，在通道内，ETC已完成车辆信息识别同时自动栏杆抬起，汽车通过自动栏杆之后，立刻加速到原来的速度，这一过程中其v﹣t图像如图所示，则（　　）
A．0～2s内汽车的平均速率为10m/s
B．汽车减速阶段的加速度大小为10m/s2
C．车辆从开始减速到加速到原速度的位移为60m
D．ETC通道入口到自动栏杆处的距离为20m
（多选）11．（5分）如图甲所示，用一个沿水平方向的较大的力F推放在粗糙程度相同的水平面上的物块，在推力F不断减小的过程中，物块的加速度也不断变化，图乙为物块运动加速度a随推力F变化的的a﹣F图像。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g＝10m/s2，以下说法正确的是（　　）
A．物块的质量为1kg
B．物块与水平面间的动摩擦因数为0.5
C．当推力F减小为10N时，物块的速度最大
D．当推力F减小为0时，物块的速度为零
（多选）12．（5分）某同学练习投篮，在同一高度离篮筐P不同的位置M、N两点先后将球斜向上投出，两次球均垂直击中篮板的同一位置。不计空气阻力，关于两次球投出后在空中的运动，下列说法正确的是（　　）
A．两次球的速度变化量相同
B．在M处球被抛出的速度大
C．在M处球被抛出时的速度与竖直方向夹角小
D．在N处抛出的篮球在空中运动的时间长
三．实验题（共2小题，满分15分）
13．（9分）小程同学设计了一个探究平抛运动特点的实验装置，如图所示。在桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上的某一位置滚下，滚过桌边后钢球便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画出），木板上放一张白纸，白纸上有复写纸，这样便能记录钢球在白纸上的落点。桌子边缘钢球经过的地方挂一条重锤线。已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，在此前提下，去探究钢球在水平方向的运动特点。
（1）为完成该实验，除图中的器材外，还需要的一件实验器材是　 　。
（2）调节木板高度，使木板上表面与水平桌面的距离为某一确定值y1，测量小球在木板上的落点与重锤线之间的距离x1；改变木板高度，使木板上表面与水平桌面的距离为y2，再次让小球按要求从斜面上滚下，测量小球在木板上的落点与重锤线之间的距离x2．若y2＝4y1，那么x2＝　 　，则可说明小球在水平方向上做匀速直线运动。
（3）有关该实验的以下说法中正确的是　 　
A．斜面和桌面必须光滑
B．钢球每次应从斜面上同一位置由静止滚下
C．桌面边缘必须切线水平
（4）仅用以上的实验器材，　 　（填“能”或“不能”）通过实验来验证小球在平抛运动过程中机械能守恒。
14．（6分）某兴趣小组“探究小车加速度与合外力的关系”的实验装置如图1。小车质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，电源频率为50Hz。
（1）下列实验操作中，正确的是 　 　。
A.调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B.每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器
C.平衡摩擦力时，应将砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上，并连好纸带
D.改变小车的质量时，需要重新平衡摩擦力
（2）本实验中 　 　（填“需要”或“不需要”）满足砝码盘和砝码质量远小于小车的质量。
（3）如图2为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻2个计数点之间有4个点没有标出，测出各计数点到A点之间的距离。则此次实验中小车运动的加速度大小a＝　 　m/s2。（结果保留两位有效数字）
（4）陈同学根据测量数据作出的a﹣F图线如图3所示，他实验中可能存在的问题是 　 　。
四．解答题（共3小题，满分33分）
15．（9分）在平直公路上一辆汽车以某一速度v0（未知）匀速行驶，司机突然发现前方L＝36m处有障碍物，经反应时间t1（未知）后采取制动措施，使汽车开始做匀减速直线运动，汽车在t2（未知）时刻速度减为0，此时汽车与障碍物的距离l＝1.5m，从司机发现障碍物到汽车静止，对应的v﹣t图像如图所示。已知汽车做匀减速直线运动的第1s内前进了12.5m，加速度大小a＝5m/s2。求：
（1）汽车做匀减速直线运动的时间t2﹣t1；
（2）司机的反应时间t1。
16．（10分）如图所示，AB为固定斜面，倾角为30°，小球从A点以初速度v0水平抛出，恰好落到斜面上的B点。求：（空气阻力不计，重力加速度为g）
（1）求小球在空中飞行的时间；
（2）求小球与斜面间的最大距离；
（3）在最大距离处将AB抛物线一分为二，求小球沿斜面方向的位移差是多少。
17．（14分）水上滑板是滑水和冲浪这两项水上运动的结合体，图甲是一款常用的滑板，OO'是其中轴线。图乙为某运动员在滑行过程中的情景，运动员脚踏滑板在绳索的牵引下沿水面快速前进。假设在某次训练中，运动员从静止开始先做匀加速直线运动，经t1＝20s达到某一速度后，又匀速运动t2＝20s，上述运动过程中滑行的总距离s＝300m。已知该过程中滑板中轴线OO'、牵引绳、前进方向始终保持在同一个竖直平面内，并且滑板、绳索与水平面的夹角θ均为37°，运动员与滑板的总质量m＝70kg。假设水对滑板的作用力垂直于滑板平面向上，并忽略空气阻力，求：
（1）匀速直线运动过程中滑行的距离s2；
（2）匀速直线运动过程中水对滑板作用力F的大小；
（3）匀加速直线运动过程中绳索牵引力FT的大小。
2023-2024学年贵州省三新改革联盟校高一（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：A、功和动能都是标量，故A错误。
B、位移是矢量，路程是标量，故B错误。
C、速度和加速度都是矢量，故C正确。
D、电场强度是矢量，电流虽有方向，但电流运算不遵守矢量运算法则：平行四边形定则，所以电流是标量，故D错误。
故选：C。
2．【解答】解：做圆周运动的沙袋由M到N加速转动，拉力F并非指向圆心，拉力F沿切向的分力使沙袋加速，拉力F沿法向的分力指向圆心，提供沙袋做圆周运动所需的向心力，拉力F与速度方向的夹角为锐角，故B正确，ACD错误。
故选：B。
3．【解答】解：A、无人机在0～t1时间内，初速度为零，速度方向和合力方向相同，无人机直线飞行，故A正确。
B、无人机在t1～t2时间内，水平方向做匀速运动，竖直方向做匀减速直线运动，合力方向和速度方向不在同一直线，做曲线运动，故B错误。
C、根据图象知，无人机在t2时刻上升至最高点，故C错误。
D、无人机在0～t1时间内，加速度斜向上，无人机处于超重状态，故D错误。
故选：A。
4．【解答】解：A、以A为研究对象，根据平衡条件可知，绳子对A的拉力大小F1＝mAg，绳子对B的拉力大小F2＝mAg，
以B为研究对象，根据平衡条件可知，水平面对B的滑动摩擦力Ff＝F2＝mAg，
故物体B与水平面间的动摩擦因数，所以A正确，
B、要使B向左做匀速运动，作用于B上的水平向左的拉力应为mAg+Ff＝4N，所以B错误；
C、若在物体B上放一个质量为mB的物体，则B与水平面间的最大静摩擦力为4N，它大于A所受的重力，
故系统将静止，B与水平面间的静摩擦力仍等于mAg＝2N，所以C错误；
D、A质量增大一倍可拉动B，此时B受到的滑动摩擦力没有变化，D错误。
故选：A。
5．【解答】解：A、根据位移公式hgt2，有：ts＝3s，故A错误；
BC、根据速度与时间公式得2s末的速度：v2＝gt2＝10×2m/s＝20m/s，则m/s＝10m/s，故B错误，C正确；
D、最后1s下落的位移为前3s的位移减去前2s的位移，前2s的位移为：h2g10×22m＝20m，所以最后1s的位移为：Δh＝h﹣h2＝45m﹣20m＝25m，故D错误。
故选：C。
6．【解答】解：A、由图（a）和图（b）可知，物块沿x轴负方向做匀速直线运动，沿y轴正方向做匀减速直线运动，即质点所受的合力与物体的初速度不共线，所以运动轨迹是一条曲线，故A错误；
B、根据图（a）的斜率的物理意义，可得质点沿x轴的速度vxm/s＝﹣4m/s，根据图（b）可得质点在t＝2.0s时沿y轴方向的速度为：vy＝4m/s，根据勾股定理，可得物块的速度大小为：vm/s＝4m/s，故B错误；
D、根据图（b）斜率的物理意义，可得质点运动的加速度为：a2m/s2，即加速度的大小为2m/s2，方向沿y轴负方向，故D正确；
C、t＝2.0s时，由图（a）可知物块在x轴上的位置为8m；根据位移—时间公式，可得质点沿y轴正方向的位移大小为y12m，所以质点在xOy平面的位置坐标为（8m，12m），故C错误。
故选：D。
7．【解答】解：对重物进行受力分析，受重力mg、斜面的支持力N、滑动摩擦力f以及拉力F，根据摩擦力的计算公式可得：f＝μN，可知与N的合力F0的方向始终不变，设F0与N的夹角为α，如图1所示。
则tanαμ，解得：α＝30°；所以F0与竖直方向的夹角为θ＝30°+30°＝60°。
则可认为重物在F0、mg和F的作用下处于动态平衡状态，作出一系列力的矢量三角形如图2所示，
则由图可知F先减小后增大，F0一直减小。
由于摩擦力f＝F0sin30°，所以f一直减小，故BCD错误，A正确。
故选：A。
请阅读下述文字，完成第7题、第8题、第9题、第10题。纯电动汽车不排放污染空气的有害气体，具有较好的发展前景。某辆电动汽车在一次刹车测试中初速度为18m/s，经过3s汽车停止运动。
8．【解答】解：A、根据x﹣t图象的斜率表示速度，知该图表示匀速直线运动，不能表示纯电动汽车刹车过程，故A错误；
B、根据x﹣t图象的斜率表示速度，知该图表示匀速直线运动，不能表示纯电动汽车刹车过程，故B错误；
C、根据v﹣t图象的斜率表示加速度，知该图表示加速度保持不变，速度随时间均匀增大，做匀加速直线运动，不能表示纯电动汽车刹车过程，故C错误；
D、根据v﹣t图象的斜率表示加速度，知该图表示加速度保持不变，速度随时间均匀减小，做匀减速直线运动，能表示纯电动汽车刹车过程，故D正确。
故选：D。
二．多选题（共4小题，满分20分，每小题5分）
9．【解答】解：A．牛顿第一定律是在实验的基础上推理概括总结出来的物理规律，不是直接经实验得出的规律，故A错误；
B．由牛顿第一定律可知，当物体不受力或受力平衡时，物体将处于静止或匀速直线运动状态，因此说明力是改变物体运动状态的原因，故B正确；
C．惯性定律是反映物体在一定条件下的运动规律，惯性是物体的固有属性，两者有本质的区别，故C错误；
D．牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，说明力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动的原因，即物体的运动不需要力来维持，故D正确。
故选：BD。
10．【解答】解：A．54km/h＝15m/s，18km/h＝5m/s，由v﹣t图像可知，单位换算后，在0～2s内，汽车的平均速度为，故A正确；
B．由v﹣t图像的斜率表示加速度，则汽车减速阶段的加速度为，可知汽车减速阶段的加速度大小为5m/s2，故B错误；
C．由v﹣t图像的面积等于位移可知，车辆从开始减速到加速到原速度的位移为，故C正确；
D．由v﹣t图像可知ETC通道入口到自动栏杆处的距离为s＝4×5m＝20m，故D正确。
故选：ACD。
11．【解答】解：AB、对物块运用牛顿第二定律可得F﹣μmg＝ma，解得：aF﹣μg；
a﹣F关系图线的斜率为kkg﹣1＝0.5kg﹣1，解得物块的质量为m＝2kg；
图线与纵坐标的截距为：﹣μg＝﹣5m/s2，解得物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，故A错误、B正确；
C、用一个很大的水平力推物块，并且推力不断减小，物块做加速度逐渐减小的加速运动，当推力减小为10N时，物块的加速度为零，此时物块的速度最大，故C正确；
D、由于开始力F较大，当推力减小为0时，物块做减速运动，物块的速度不为零，故D错误。
故选：BC。
12．【解答】解：D、球的运动为斜抛运动，其逆过程可看作是平抛运动，在竖直方向有：
解得篮球运动时间为：。两次投篮过程中竖直位移相等，则两次篮球运动时间相等，故D错误；
A、速度的变化量为：Δv＝at，两次投篮过程中，球的运动时间相等，加速度均为g，则球的速度变化量相同，故A正确；
B、水平方向上，球做匀速直线运动，由上分析可得两次运动时间相同，由图可知，从N处抛出的水平位移大，根据x＝v0t，可得在N处球被抛出的速度大，故B错误；
C．根据平抛运动规律可知，速度与竖直方向的夹角有：，由此可知在M处球被抛出时的速度与竖直方向夹角小，故C正确。
故选：AC。
三．实验题（共2小题，满分15分）
13．【解答】解：（1）实验中小球离开桌子后做平抛运动，为了得出平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，需测出水平位移和竖直位移，则需要刻度尺。
（2）小球在竖直方向上做自由落体运动，根据y得：t，由于y2＝4y1，则t2＝2t1，根据x＝vt知，若x2＝2x1，可说明小球在水平方向上做匀速直线运动。
（3）A、为了保证小球每次平抛运动的初速度大小相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，斜面不一定需要光滑，故A错误，B正确。
C、为了保证小球平抛运动的初速度水平，桌面边缘必须切线水平，故C正确。
故选：BC。
（4）若要验证小球在平抛运动过程中机械能是否守恒，需测出下降的高度，得出重力势能的减小量，以及初末动能，初速度可以根据平抛运动知识得出，但是末速度不能根据平抛运动求解，否则就是用机械能守恒验证机械能守恒。所以根据以上实验器材不能通过实验来验证小球在平抛运动过程中机械能守恒。
故答案为：（1）刻度尺，（2）2x1，（3）BC，（4）不能。
14．【解答】解：A、为了使小车受力方向与运动方向想听，则需要调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，故A正确；
B、每次实验，都要先接通电源，再释放小车，故B错误；
C、平衡摩擦力时，不需要将砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上，并连好纸带，故C错误；
D、平衡摩擦力时，需要满足mgsinθ＝μmgcosθ，即μ＝tanθ，所以改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故D错误；
故选：A。
（2）实验中需要用砝码和砝码盘的重力接近小车的绳子拉力，所以需要满足砝码盘和砝码重量远小于小车的质量；
（3）因为相邻的两个计数点之间有4个点没有标出，则
T＝5×0.02s＝0.1s
根据逐差法可知小车的加速度为；
（4）根据a﹣F图像可知，当F＝0时，a＞0，说明实验中平衡摩擦力过度。
故答案为：（1）A；（2）需要；（3）1.0；（4）平衡摩擦力过度
四．解答题（共3小题，满分33分）
15．【解答】解：（1）汽车做匀减速直线运动，在开始减速的第1s内（t＝1s）位移大小x＝12.5m
由题意可知，汽车做匀减速运动的加速度大小a＝5m/s2
由匀变速直线运动的位移公式：x＝v0tat2
可知：12.5m＝v0×15×12m
解得汽车的初速度大小：v0＝15m/s
由匀变速直线运动的速度—时间公式可知，汽车做匀减速运动的时间t减速＝t2﹣t1s＝3s
（3）汽车从刹车到速度减为零的位移大小x减速m＝22.5m
司机的反应时间t1s＝0.8s。
答：（1）汽车做匀减速直线运动的时间t2﹣t1是3s；
（2）司机的反应时间t1是0.8s。
16．【解答】解：（1）设飞行时间为t，根据平抛运动规律得，
水平方向上，有：lABcos30°＝v0t
在竖直方上，有：lABsin30°gt2
联立解得：t
（2）如图所示，把初速度v0、重力加速度g都分解成沿斜面和垂直斜面的两个分量，
在垂直斜面方向上，小球做的是以v0y为初速度、gy为加速度的“竖直上抛”运动，
小球到达离斜面最远处时，速度vy＝0
由vy＝v0y﹣gyt′得：
t′tan30°
小球离斜面的最大距离为：y
（3）在最大距离处将AB抛物线一分为二，小球沿斜面方向做初速度不为零的匀加速直线运动，
前一半时间沿斜面的位移为：x1＝v0cos30° t′ t′2
后一半时间沿斜面的位移为：x2＝（vcos30°+gsin30° t′） t′
根据题意可知小球沿斜面方向的位移差为：Δx＝x2﹣x1
联立解得：Δx
答：（1）小球在空中飞行的时间为；
（2）小球与斜面间的最大距离为；
（3）在最大距离处将AB抛物线一分为二，求小球沿斜面方向的位移差是。
17．【解答】解：（1）设匀速过程的速度为v，则svt1+vt2
代入数据解得：v＝10m/s
匀速直线运动过程中滑行的距离s2＝vt2＝10×20m＝200m
（2）匀速运动过程，对人与滑板整体分析，如图所示：
由平衡条件可得：
F＝mgcosθ
解得：F＝560N
（3）加速过程中，加速度水平向前，对人与滑板整体受力分析，如图所示：
由牛顿第二定律得：
FTcosθ﹣Fsinθ＝ma
又FTsinθ+Fcosθ＝mg
解得：FT＝448N
答：（1）匀速直线运动过程中滑行的距离为200m；
（2）匀速直线运动过程中水对滑板作用力F的大小为560N；
（3）匀加速直线运动过程中绳索牵引力FT的大小为448N。
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