2024-2025學年新教材高中物理高考模擬測試卷含解析魯科版必修第一冊

PAGE10-模擬測試卷一、選擇題(每小題4分,共36分)1.(2024·廣東深圳中學月考)如圖Ⅲ-15所示是一個竹制彈弓,Y型叉的兩邊上端各固定兩根橡皮筋,兩邊橡皮筋長度相等,橡皮筋的正中間部分連著一塊皮革,用來放置彈丸,橡皮筋可類比為輕質彈簧,其勁度系數為k,彈力與伸長量成正比。當彈弓放射質量為m的彈丸時,橡皮筋伸長了L,此時兩邊橡皮筋的夾角為2θ,在松手的一瞬間,彈丸加速度大小為()。圖Ⅲ-15A.2kLcosθ/mB.4kLcosθ/mC.2kLsinθ/mD.4kLsinθ/m答案：B解析：依據胡克定律知,每根橡皮筋的彈力F=kL,依據力的合成知F合=2×2Fcosθ=4kLcosθ,由牛頓其次定律有F合=ma,知B正確。2.(2024·河南鄭州聯考)在水下潛水器蛟龍?zhí)柲炒魏Ｔ嚮顒又?完成任務后從海底豎直上浮,從上浮速度為v時起先計時,此后勻減速上浮,經過時間t上浮到海面,速度恰好減為零,則蛟龍?zhí)栐趖0(0<t0<t)時刻距離海平面的深度為()。A.v2tB.vt01-t0答案：D解析：蛟龍?zhí)柹细r的加速度大小a=vt,依據逆向思維,可知蛟龍?zhí)栐趖0時刻距離海平面的深度h=12a(t-3.(2024·安徽聯考)2024年1月14日,“玉兔”號月球車勝利實施首次月面科學探測,在探測過程中,假設月球車以200m/h的速度朝靜止在其前方0.3m的“嫦娥號”登陸器勻速運動。為避開相撞,地面指揮部耗時3s設定了一個加速度為a的減速指令并發(fā)出。設電磁波由地面?zhèn)鞑サ皆虑虮砻嫘钑r1s,則a的大小至少是()。A.0.02m/s2B.0.04m/s2C.0.06m/s2D.0.08m/s2答案：A解析：指令經t0=3s+1s=4s后到達月球車,此時其已經運動了s=v0t=0.23.6×4m=29m,此后其減速運動直到速度為零,a=v22(x-s)=0.4.(2024·河北唐山一模)一旅客在站臺8號車廂候車線處候車,若動車一節(jié)車廂長25米,動車進站時可以看作勻減速直線運動。他發(fā)覺第6節(jié)車廂經過他用了4s,動車停下時旅客剛好在8號車廂門口,如圖Ⅲ-16所示。則該動車的加速度大小約為()。圖Ⅲ-16A.2m/s2B.1m/s2C.0.5m/s2D.0.2m/s2答案：C解析：設第6節(jié)車廂剛到達旅客處時,車的速度為v0,加速度為a,則有L=v0t+12at2,從第6節(jié)車廂剛到達旅客處至車停下來,有0-v02=2a·2L,解得a≈-0.5m/s2或a≈-18m/s2(舍去),則加速度大小約為0.5m/s2,5.(2024·湖北襄陽五中單元檢測)將一小球豎直向上拋出,小球受到的空氣阻力與速率大小成正比,即f=kv,小球從拋出到落回拋出點的過程的速度—時間圖像如圖Ⅲ-17所示,則下列說法正確的是()。圖Ⅲ-17A.t1時刻小球的加速度等于零B.小球上升的時間大于小球下降到拋出點的時間C.小球下降過程中小球加速度不斷增大D.小球上升過程的加速度總大于小球下降過程的加速度答案：D解析：t1時刻小球的加速度為g,A錯誤;由題圖知上升過程可看成從最高點靜止向下做加速度增大的加速運動,下降是從最高點靜止向下做加速度減小的加速運動,而最高點加速度為g,位移相同,所以小球上升時間小于小球下降時間,B錯誤;上升過程的加速度a1=g+kvm,下降過程的加速度a2=g-kvm,知C錯誤、6.(2024·湖北麻城一中月考)(多選)1966年曾在地球的上空完成了以牛頓其次定律為基礎測定質量的試驗。試驗時用雙子號宇宙飛船m1去接觸正在軌道上運行的發(fā)動機已經熄火的火箭組m2。接觸以后,開動雙子星號飛船的推動器,使飛船和火箭組共同加速,如圖Ⅲ-18所示,推動器的平均推力F=895N,推動器開動時間為7s,速度改變量為0.91m/s,飛船質量m1=3400kg,則()。圖Ⅲ-18A.宇宙飛船與火箭組之間的作用力為895NB.宇宙飛船與火箭組之間的作用力為453NC.火箭組的質量為3660kgD.火箭組的質量為3485kg答案：BD解析：系統(tǒng)的加速度a=Δvt=0.13m/s2,利用牛頓其次定律有:F=(m1+m2)a,解得火箭組的質量m2=3485kg,故C錯誤,D正確;對火箭組有FN=m2a,解得FN=453N,故A錯誤7.(2024·浙江紹興一中單元檢測)(多選)一物體做加速度減小的加速運動,其加速度隨時間改變圖像如圖Ⅲ-19所示。視察a-t圖像后,有位同學提出“加速度的改變率”的概念,基于你的理解,下列說法正確的是()。圖Ⅲ-19A.“加速度的改變率”的單位應是m/s3B.加速度的改變率為0的運動是勻速直線運動C.物體的速度在不斷減小,位移不斷增大D.若加速度與速度同向,如圖Ⅲ-19所示的a-t圖,已知物體在t=0時速度為5m/s,則2s末的速度大小為8m/s答案：AD解析：“加速度的改變率”是ΔaΔt,故單位是m·s-2s=m/s3,選項A正確;加速度的改變率為0,則加速度是恒定不變的,其運動是勻變速直線運動,選項B錯誤;依據v-t圖像可知,圖像與時間軸所圍圖形面積表示物體的位移,同理在a-t圖像中可知圖像與時間軸所圍圖形的面積表示物體速度的改變量,若加速度與速度同方向,如題圖的a-t圖像,表示的是物體的加速度在減小,但速度是增加的,選項C錯誤;若加速度與速度同方向,如題圖的a-t圖像,已知物體在t=0時速度為5m/s,則2s末速度的增量為Δv,Δv=12×2s×3m·s-2=3m/s,則末速度大小為58.(2024·上海金山中學月考)(多選)如圖Ⅲ-20所示,在光滑的水平桌面上放有完全相同的兩輛小車A和B,在桌子的邊緣固定有兩個光滑的輕滑輪。小車A通過一根與桌面平行的輕繩M繞過定滑輪,用大小為F=mg的力豎直向下拉小車;小車B通過一根與桌面平行的輕繩N繞過定滑輪吊著一個重量為mg的鉤碼。限制兩小車在與桌子邊緣距離相等的位置靜止,現同時釋放兩小車,則()。圖Ⅲ-20A.小車A、B同時達到桌子邊緣B.小車A比小車B先到達桌子邊緣C.兩根繩子M、N的張力之差隨小車質量減小而增大D.兩根繩子M、N的張力之差隨小車質量減小而減小答案：BC解析：設兩小車的質量為M,A車的加速度由牛頓其次定律知a1=mg/M,繩子M的張力T1=mg;對B車有:T2=a2M,對吊著的鉤碼有:mg-T2=ma2,解得:a2=mg(m+M),繩子N的張力T2=M(m+M)mg,知a1>a2,小車A先到達桌子邊緣,A錯誤,B正確;ΔT=T1-T29.(2024·江西臨川一中月考)(多選)如圖Ⅲ-21甲所示,勁度系數為k的輕彈簧豎直放置,下端固定在水平地面上,一質量為m的小球,從離彈簧上端高h處自由下落,接觸彈簧后接著向下運動。若以小球起先下落的位置為原點,沿豎直向下建立一坐標軸Ox,小球的速度v隨時間t改變的圖像如圖乙所示。其中OA段為直線,AB段是與OA相切于A點的曲線,BC是平滑的曲線,則關于A、B、C三點對應的x坐標及加速度大小,下列說法正確的是()。圖Ⅲ-21A.xA=h,aA=gB.xB=h+mgk,aBC.xC=h+2mgk,aD.BC過程中小球處于超重狀態(tài)答案：ABD解析：A點表示小球剛接觸彈簧的瞬時,A正確;B點表示小球加速度為0,說明彈簧的彈力等于小球的重力,B正確;C點表示最低點,此時小球速度為0,由簡諧振動的對稱性,此時彈簧壓縮量比2mg/k大,加速度大小大于g,且方向向上,C錯誤;小球由B到C點過程中做減速運動,處于超重狀態(tài),D正確。二、試驗題(共15分)10.(7分)完成下列題目。(1)在“探討分力和合力的關系”試驗中,先用一只彈簧測力計將橡皮筋和細繩套的結點拉到O1點,然后用兩只彈簧測力計分別鉤住細繩套,互成角度地拉橡皮筋,使它伸長到位置O2,最終作平行四邊形進行探討。如圖Ⅲ-22所示,必需的操作和記錄正確的是()。圖Ⅲ-22A.兩次結點O點的位置必需相同B.兩只細繩套之間的夾角C.橡皮筋伸長的長度D.兩細繩套的方向E.畫合力和分力時應選用同一適當的標度答案：ADE解析：結點位置相同,才能保證分力和合力效果相同,A正確;只須要記錄繩套的方向,不須要記錄兩繩間的角度,不須要記錄橡皮筋伸長的長度,B、C錯誤,D正確;畫平行四邊形時,必需運用同一標度,這樣才能進行比較,E正確。(2)如圖Ⅲ-23所示是某同學探究小車“加速度與力和質量的關系”的試驗裝置,他將光電門固定在水平軌道上的B點,將重物通過細線拴在小車前面的“拉力傳感器”上,“拉力傳感器”同顯示終端連接,可以干脆測出和記錄細線拉力的大小F。小車每次都從同一位置A由靜止釋放。若用游標卡尺測出遮光條的寬度d。某次小車通過光電門的時間為Δt,則小車經過光電門時的速度為v=;若AB間距離為L,則小車的加速度a=。

圖Ⅲ-23答案：dΔt解析：光電門測速度是利用平均速度表示瞬時速度,即v=dΔt,利用位移速度公式有:v2=2aL,化簡得:a=11.(8分)(2024·山東青州一中單元檢測)某同學用如圖Ⅲ-24所示裝置來完成“探究加速度與力、質量的關系”的試驗。圖中桌面是水平的,運用的溝通電源的頻率為f=50Hz。請回答下列問題:圖Ⅲ-24(1)該同學在試驗中獲得了一條志向的紙帶,如圖Ⅲ-25所示,相鄰計數點間還有四個打點,其中AB=2.80cm;AC=7.20cm;AD=13.20cm;AE=20.75cm;AF=29.90cm;AG=40.65cm,則小車的加速度為a=;

圖Ⅲ-25答案：1.58m/s2(2)在質量不變的狀況下,該同學利用裝置獲得的數據,畫出a-F圖線,應當是圖中的圖線(選填“a”“b”或“c”);緣由是;在換用吊盤中的小物體時,必需保證;

圖Ⅲ-26答案：c裝置圖中沒有平衡阻力吊盤及所裝物體的質量遠小于小車的質量(3)該同學在保持拉力F肯定,探討加速度a與小車質量M的關系時,應作出圖像(選填“a-M”或“a-M-1”),緣由是。

答案：a-M-1化曲為直,能更直觀地反映物理量之間的規(guī)律解析：首先求出AB、BC、CD、DE、EF和FG間的距離,然后分成三組,利用逐差法求出加速度,即a=DE+EF+FG-AB-三、計算題(共49分)12.(12分)(2024·上海金山中學月考)2012年10月14日,奧地利人Baumgartner從太空邊緣(離地39km)起跳,據報道他以最高每小時1342km的速度,回到地球表面,成為“超音速”第一人。自由落體運動的時間約為5分35秒。已知空氣中音速約為340m/s,空氣密度ρ=1.29kg/m3,重力加速度g=10m/s2。(1)他著陸過程中的速度是否超過了音速?答案：速度vm=1342km/h=372.8m/s>340m/s,說明Baumgartner的速度的確超過了音速。(2)這篇報道中有什么數據相互沖突?以上兩個問題請通過計算說明;答案：時間t=5min35s=335s,對應自由下落的最大速度vm=gt,解得vm=3350m/s,遠大于文中報道的最大速度,所以他的下落不是真正的自由落體運動,受到了空氣阻力作用。(3)當物體從高空下落時,空氣對物體的阻力公式:f=12Cρv2S(C=4.5,ρ為空氣密度,v為運動速度,S為物體截面積)。因此,物體下落一段距離后將會勻速下落,這個速度被稱為收尾速度。設Baumgartner加裝備的總質量為100kg,腰圍100cm答案：將腰抽象成圓柱體,腰圍100cm對應的人體半徑r=L2π,解得r=12π人體截面積S=πr2,代入數據得S=8.0×10-2m2。勻速下落時,人的重力與阻力相等,有mg=12Cρv2S,解得v=65.6m/s13.(12分)(2024·安徽上饒調考)一滑雪運動員以滑雪板和滑雪杖為工具在雪道上進行滑雪訓練,如圖Ⅲ-27所示。設t=0時刻,運動員由靜止起先滑入傾角為37°的平直傾斜滑道,運動員滑行2s后,利用滑雪杖對雪面作用獲得F=60N的平行滑道的推力,并使自己與雪道的壓力減小了FN=20N,雪杖與雪面作用時間0.1s,之后又撤去推力。已知雪橇與雪面間的滑動摩擦因數為μ=0.1,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,運動員與裝備的總質量為60kg,(保留三位有效數字)問:圖Ⅲ-27(1)運動員進入滑道后,t=2s時刻的速度;答案：由牛頓其次定律知:mgsin37°-μmgcos37°=ma1,得:a1=5.2m/s2,當t1=2s時,運動員的速度為v1=a1t1=10.4m/s。(2)運動員在雪杖第一次與雪面作用過程中,滑行的距離。答案：當雪杖加力時,其加速度為a2,有:mgsin37°+F-μ(mgcos37°-FN)=ma2,得a2=6.2m/s2。x=v1t2+12a2t22,代入數值得:x=1.0714.(12分)(2024·廣東深圳中學單元檢測)關于物體在斜面上的運動,請回答以下問題。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。圖Ⅲ-28(1)如圖Ⅲ-28①所示,一個截面為直角三角形的斜面體C始終靜止在粗糙水平面上,物塊能在C的斜面上保持靜止,則物塊與斜面之間的動摩擦因數μ與斜面傾角α應滿意什么關系?答案：物塊能在C的斜面上保持靜止,則應滿意:mgsinα≤μmgcosα,可得μ≥tanα。(2)如圖②所示,兩個質量均為m的小方塊A和B緊挨著一起沿斜面體C的斜面勻速下滑,C始終靜止在粗糙的地面上,A與B的接觸面是光滑的。已知A與C之間的動摩擦因數是B與C之間動摩擦因數的2倍,斜面的傾角為α,求B與C之間的動摩擦因數為多少?答案：設B與C之間的動摩擦因數為μ1,則A與C之間的動摩擦因數是2μ1。A、B一起沿斜面體C的斜面勻速下滑時,則有:2mgsinα=μ1mgcosα+2μ1mgcosα,則:μ1=23tanα(3)承接(2)。若僅將A、B位置對調,再同時由靜止釋放A、B,發(fā)覺C依舊能保持在地面不動,若C的質量為M,求C與地面之間的動摩擦因數應滿意的條件。答案：若將A、B對調位置,對A,由于2μ1mgcosα=43mgsinα>mgsinα,故A靜止在C對B,由于μ1mgcosα=23mgsinα<mgsinα,故B在C以C為探討對象,分析受力如圖。B對C的壓力大小為N1=N2=mgcosα,A對C的靜摩擦力f1=mgsinα,B對C的滑動摩擦力f2=μ1mgcosα=23mgsinα因為(N1+N2)sinα=2mgcosαsinα,(f1+f2)cosα=53mgcosαsinα,則C相對于地面有向左運動的趨勢,地面對C的摩擦力水平向右,大小為f=