福建省廈門市2023-2024學(xué)年高一物理上學(xué)期期末模擬檢測試題二含解析

一、單選題（每小題只有一個正確選項，每小題4分，共16分）1.2023年9月23日，杭州第19屆亞運會盛大開幕。如圖所示為亞運會歷史上首個“數(shù)字人”正在跨越錢塘江奔向亞運會主場館的情景，持續(xù)時間約。下列說法正確的是（）A.“”指的是時刻B.以錢塘江面為參考系，火炬手是靜止的C.研究火炬手跑動的姿態(tài)時，可以把火炬手視為質(zhì)點D.研究火炬手通過錢塘江的平均速度時，可以把火炬手視為質(zhì)點【答案】D【解析】【詳解】A．“”指的是時間，故A錯誤；B．以錢塘江面為參考系，火炬手是運動，故B錯誤；C．研究火炬手跑動的姿態(tài)時，火炬手的形狀、大小不可以忽略，不可以把火炬手視為質(zhì)點，故C錯誤；D．研究火炬手通過錢塘江的平均速度時，火炬手的形狀、大小可以忽略，可以把火炬手視為質(zhì)點，故D正確。故選D。2.如圖所示，天花板上有一個底座，三條長度相同的輕繩一端與底座連接，另一端均勻分布在吊燈的四周與吊燈連接，使吊燈懸在空中，已知吊燈重力為G，每根輕繩與豎直方向的夾角均為，不計一切摩擦，則每根輕繩對吊燈的拉力大小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】設(shè)每根輕繩的拉力為T，則根據(jù)平衡知識可得解得，每根輕繩對吊燈的拉力大小為故選C。3.一名宇航員在某星球上完成自由落體運動實驗，讓一個質(zhì)量為1kg的小球從一定的高度自由下落，測得在第5s內(nèi)的位移是18m，則（）A.小球在2s末的速度是20m/sB.該星球上的重力加速度為4m/s2C.小球在第5s內(nèi)的平均速度是3.6m/sD.小球在前5s內(nèi)的位移是100m【答案】B【解析】【分析】考查初速度為零的勻變速直線運動的規(guī)律應(yīng)用?！驹斀狻緼BD．自由落體運動第1s內(nèi)，第1s內(nèi)，第2s內(nèi)，第3s內(nèi)，第4s內(nèi)，第5s內(nèi)位移之比為：設(shè)前5s的位移為x，則：解得由勻變速位移公式的：解得重力加速度為：小球在2s末的速度為：B正確，AD錯誤；C．小球在第5s內(nèi)的平均速度為：C錯誤。故選B。4.將輕繩和輕彈簧的一端分別固定在圓弧上的A、B兩點，另一端固定在小球a上，靜止時，小球a恰好處于圓心O處，如圖甲所示，此時繩與水平方向夾角為30°，彈簧恰好水平，現(xiàn)將輕彈簧與輕繩對調(diào)，將a球換成b球后，小球仍位于O點，如圖乙所示，則a、b兩個小球的質(zhì)量之比為()A.1：1 B.：1 C.2： D.3：2【答案】C【解析】【詳解】在甲圖和乙圖中，由于彈簧的長度是相等的，所以兩種情況下的彈簧的彈力是相等的．甲圖中：乙圖中:所以：，故C項正確，ABD三項錯誤．二、多選題（每小題只有兩個正確選項，漏選得3分，錯選得0分，共24分）5.一個物體沿直線運動，從t＝0時刻開始，物體的－t圖象如圖所示，圖線與縱、橫坐標(biāo)軸的交點分別為0.5m/s和－1s，由此可知（）A.物體做勻加速直線運動且加速度大小為1m/s2B.物體做勻速直線運動C.物體的初速度大小為0.5m/sD.物體的初速度大小為1m/s【答案】AC【解析】【詳解】由圖可得=0.5t＋0.5由勻變速直線運動的位移－時間公式x＝v0t＋at2得＝v0＋at對比可得物體的加速度a＝1m/s2初速度v0＝0.5m/s物體做勻加速直線運動。故選AC。6.如圖甲所示為烤腸機(jī)，香腸放置在兩根水平的平行金屬桿中間，其截面圖如圖乙所示。假設(shè)香腸可視為質(zhì)量為m的均勻圓柱體，烤制過程中香腸質(zhì)量不變，半徑變大。忽略摩擦及金屬桿的熱脹冷縮，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.香腸烤熟前金屬桿1對烤腸的支持力大小為B.香腸烤熟后金屬桿1對其支持力與豎直方向的夾角比烤熟前變大C.香腸烤熟后金屬桿1對其支持力比烤熟前變小D.香腸烤熟后與烤熟前相比，兩根金屬桿對其合力不變【答案】CD【解析】【詳解】ABC．對香腸進(jìn)行受力分析如圖所示，根據(jù)對稱性有根據(jù)平衡條件有令金屬桿之間的距離為d，則可知半徑R變大，則θ減小，由分析可知，N1、N2均減小，選項AB錯誤，C正確；D．香腸處于靜止平衡狀態(tài)，合力為0，則兩根金屬桿對其合力不變，始終與重力等大反向，D正確。故選CD。7.如圖所示，一質(zhì)量、傾角為的斜面體放在光滑水平地面上，斜面體上有一質(zhì)量為的光滑楔形物體．用一水平向左的恒力F作用在斜面體上，系統(tǒng)恰好保持相對靜止地向左運動．重力加速度為，下列判斷正確的是（）A.系統(tǒng)做勻速直線運動B.C.斜面體對楔形物體的作用力大小為D.增大力F，楔形物體將相對斜面體沿斜面向上運動【答案】BD【解析】【詳解】AB．對整體受力分析如圖甲所示，由牛頓第二定律有對楔形物體受力分析如圖乙所示．由牛頓第二定律有可得故A錯誤，B正確；C．斜面體對楔形物體的作用力故C錯誤；D．外力F增大，則斜面體加速度增大，斜面體對楔形物體支持力也增大，則支持力在豎直方向的分力大于重力，有向上的加速度，所以楔形物體將會相對斜面體沿斜面上滑，故D正確．8.如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端疊放兩個質(zhì)量均為M的物體A、B（B物體與彈簧連接），彈簧的勁度系數(shù)為k，初始時物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體A上，使物體A向上做加速度為a的勻加速運動，測得兩個物體的圖像如圖乙所示（重力加速度為g），則（）A.時，拉力B.施加拉力的瞬間，A、B間的彈力大小為C.A、B在時刻分離，此時彈簧彈力為D.若時刻B的速度達(dá)到最大值，此時彈簧彈力恰好為零【答案】BC【解析】【詳解】A．初始時物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡條件有時，對A、B整體，根據(jù)牛頓第二定律有解得故A錯誤；B．施加拉力的瞬間，對B進(jìn)行分析有結(jié)合上述解得故B正確；C．根據(jù)圖像可知，A、B在時刻開始分離，此時A、B之間的彈力為0，B的加速度仍然為a，對B進(jìn)行分析，根據(jù)牛頓第二定律有解得故C正確；D．對B進(jìn)行分析，在A、B剛剛分離時，彈簧仍然處于壓縮狀態(tài)，彈簧彈力大于B的重力，B先向上做加速運動，彈簧壓縮量減小，B做加速度減小得變加速直線運動，當(dāng)彈簧彈力與重力平衡，即合力為0時，B的速度達(dá)到最大值，根據(jù)圖像可知，時刻B的速度達(dá)到最大值，此時彈簧彈力大小等于重力，方向豎直向上，故D錯誤。故選BC。三、填空題（每空2分，共24分）9.如圖所示，一個盛滿水的容器固定在一個小車上，在容器中分別懸掛和拴著一個鐵球和一個乒乓球。容器中的水、鐵球和乒乓球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)容器隨小車突然向右運動時，鐵球相對于小車向______運動，乒乓球相對于小車向______運動。（選填“左”、“右”）【答案】①.左②.右【解析】【詳解】[1]鐵球的質(zhì)量大于相同體積的水的質(zhì)量，即鐵球的慣性大于相同體積的水的慣性，根據(jù)牛頓第一定律可知，相對于相同體積的水，鐵球的運動狀態(tài)改變的難度大一些，即當(dāng)容器隨小車突然向右運動時，鐵球相對于小車向左運動；[2]乒乓球的質(zhì)量小于相同體積的水的質(zhì)量，即乒乓球的慣性小于相同體積的水的慣性，根據(jù)牛頓第一定律可知，相對于相同體積的水，乒乓球的運動狀態(tài)改變的難度小一些，即當(dāng)容器隨小車突然向右運動時，乒乓球相對于小車向右運動。10.一物體以初速度做勻減速直線運動，第1s內(nèi)通過的位移為3m，第2s內(nèi)通過的位移為2m，又經(jīng)過位移物體的速度減小為0，則：（1）物體的初速度________m/s；（2）位移__________m。【答案】①.3.5②.1.125【解析】【詳解】（1）[1]由勻變速直線運動推論：，代入數(shù)據(jù)可得加速度為第1

s末的速度由，初速度為（2）[2]物體速度由2.5

m/s減速到0所需時間物體的速度由2.5

m/s減速到0運動的位移經(jīng)過位移x3的的大小為11.如圖所示，a、b兩個物體靜止疊放在水平桌面上，已知，a、b間的動摩擦因數(shù)為，b與地面間的動摩擦因數(shù)為。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。現(xiàn)對a施加一水平向右的拉力F，則：（1）無論水平拉力F為何值，b的加速度不會超過___________；（2）若a、b兩個物體始終相對靜止，則水平拉力F不能超過__________。【答案】①.②.【解析】【詳解】（1）[1]ab間的最大摩擦力為b滑動時與地面間的摩擦力為故b的加速度不會超過（2）[2]若a、b兩個物體始終相對靜止對整體有此時若a、b兩個物體剛要發(fā)生相對滑動時，根據(jù)前面分析b的加速度為，故解得水平拉力F不能超過12.某實驗小組用一只彈簧測力計和一個量角器等器材驗證力的平行四邊形定則，設(shè)計的實驗裝置如圖所示。固定在豎直木板上的量角器直邊水平，橡皮筋一端固定在量角器圓心O的正上方A點，另一端系繩套1和繩套2。（1）實驗步驟如下：①彈簧測力計掛在繩套1上豎直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的結(jié)點到達(dá)O點，記下彈簧測力計的示數(shù)F；②彈簧測力計掛在繩套1上，手拉著繩套2，緩慢拉橡皮筋，使橡皮筋的結(jié)點達(dá)到O點，此時繩套1沿方向，繩套2沿方向，此時彈簧測力計的示數(shù)為；③根據(jù)力的平行四邊形定則計算繩套1的拉力__________；④比較___________，即可初步驗證力的平行四邊形定則。（2）將繩套1由方向緩慢轉(zhuǎn)動到方向，同時繩套2沿方向不變，此過程中保持橡皮筋的結(jié)點在O點不動，關(guān)于繩套1的拉力大小的變化，下列結(jié)論正確的是___________。A.逐漸增大B.先增大后減小C.逐漸減小D.先減小后增大【答案】①.②.與的大小③.D【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)力的平行四邊形定則計算繩套1的拉力（2）[2]比較與的大小，即可初步驗證力的平行四邊形定則。（3）[3]將繩套1由方向緩慢轉(zhuǎn)動到方向，同時繩套2沿方向不變，此過程中保持橡皮筋的結(jié)點在O點不動，則兩根細(xì)繩拉力合力不變，可得故繩套1的拉力大小先減小后增大。故選D。13.某同學(xué)用如圖所示的裝置來探究小車加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．(1)為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車受到的合力，應(yīng)（）A.平衡摩擦力B.調(diào)節(jié)細(xì)線與長木板平行C.使砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量D.使砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量(2)該同學(xué)完成相關(guān)操作后將小車由靜止釋放，讀出遮光條通過光電門A、B的時間分別為t1、t2，測出遮光條的寬度為d，A、B之間的距離為x，則小車的加速度a＝____________(用給定的物理量字母表示)．(3)若保持砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m不變，改變小車質(zhì)量M，則作出的圖象為（）【答案】①.AB②.③.C【解析】【詳解】（1）為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車受到的合力，應(yīng)平衡摩擦力，且調(diào)節(jié)細(xì)線與長木板平行，選項AB正確；使砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，這樣做的目的是使得砝碼及砝碼盤的總重力代替小車的牽引力，選項CD錯誤；（2）小車通過光電門A、B時的速度為：，；由，解得（3）設(shè)小車的加速度為a，繩子拉力為F，以砝碼和砝碼盤為研究對象得：mg-F=ma；以小車為研究對象有：F=Ma；解得：，故ABD錯誤，C正確．四、計算題（第14題10分，第15題12分，第16題14分）14.可愛的企鵝喜歡在冰面上玩游戲。如圖，一只企鵝在傾角θ＝37°的傾斜冰面上先以a＝1.0m/s2的加速度從冰面底部由靜止開始沿直線向上“奔跑”，t＝4s時突然臥倒以肚皮貼著冰面向上滑行，最后退滑到出發(fā)點，即完成一次游戲（企鵝在滑動過程中姿勢保持不變）。已知企鵝肚皮與冰面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，sin37°＝0.6，不計空氣阻力，取g＝10m/s2，求：（1）企鵝向上“奔跑”的位移大??；（2）企鵝沿冰面向上滑行的加速度大??；（3）企鵝退滑到出發(fā)點時的速度大小?！敬鸢浮浚?）8m；（2）8m/s2；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)位移時間關(guān)系，企鵝向上“奔跑”的位移大小為（2）企鵝沿冰面向上滑行時，由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)解得（3）企鵝開始上滑時的速度企鵝向上滑行的距離企鵝向上運動的總位移大小企鵝向下滑行時，由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)解得根據(jù)速度位移公式得企鵝下滑回到出發(fā)點時的速度大小15.如圖所示，質(zhì)量不等的三個物塊A、B、C用勁度系數(shù)相同的三個輕彈簧1、2、3依次連接著處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B在水平桌面上，B上連一細(xì)線繞定滑輪通過彈簧3連接C，此時彈簧1、2、3的伸長量分別為0、2cm、3cm。已知C的質(zhì)量為3kg，不計細(xì)線與滑輪間的摩擦，取重力加速度。（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）（1）求彈簧2、3的彈力大小；（2）求A、B所受的摩擦力；（3）若用一質(zhì)量的平板把C豎直緩慢地向上托起，當(dāng)彈簧3的伸長量是彈簧2伸長量的一半時靜止不動，求此時平板對C的支持力大小?！敬鸢浮浚?）20N，30N；（2）A所受的摩擦力20N，方向水平向左，B所受的摩擦力10N，方向水平向左；（3）20N【解析】【詳解】（1）對C，由平衡條件可得彈簧3的彈力由得（2）對A，由平衡條件可得方向水平向左；對B，由平衡條件可得方向水平向左；（3）假設(shè)B不動，彈簧3的伸長量變?yōu)?，則彈簧3的彈力減小為，由平衡條件可得，B受到的靜摩擦力為可知B未滑動，假設(shè)成立；由平衡條件，平板對C的支持力為16.如圖所示，長木板A位于足夠高的光滑水平臺面上，右端用輕繩繞過光滑的輕質(zhì)定滑輪與物體C連接。當(dāng)C從靜止開始下落0.4m時，在A的最右端輕放一小鐵塊B（初速度為0，可視為質(zhì)點），最終B恰好未從A上滑落，已知A與C的質(zhì)量均為，B的質(zhì)量，A、B間的動摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度。求：（1）放上鐵塊B之前，長木板A的加速度a；（2）長木板A的長度L；（3）若當(dāng)B輕放