安徽省合肥市六校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期末物理模擬卷 Word版含解析.docx

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2023-2024學(xué)年安徽省合肥市六校聯(lián)盟高一(上)期末模擬物理試卷一、選擇題(共12小題,滿分48分,每小題4分)1.在物理學(xué)發(fā)展史上,許多物理學(xué)家為物理大廈的建立做出了不朽的貢獻,下列說法不正確的是()A.亞里士多德認為,必須有力作用在物體上,物體才能運動B.伽利略通過理想實驗得出結(jié)論:力是維持物體運動的原因C.伽利略創(chuàng)造了把實驗和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)演算)和諧地結(jié)合起來的科學(xué)研究方法D.牛頓第一定律是邏輯思維對事實進行分析的產(chǎn)物,不可能直接用實驗驗證【答案】B【解析】【詳解】A.亞里士多德認為力是維持物體運動的原因,必須有力作用在物體上,物體才能運動,沒有力的作用,物體就要停下來,符合史實,A正確;B.伽利略通過理想實驗得出結(jié)論:若沒有摩擦力,水平面上的物體將保持將物體的運動不需要力來維持,說明力不是維持物體運動的原因,B錯誤;C.伽利略創(chuàng)造了把實驗和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)演算)和諧地結(jié)合起來的科學(xué)研究方法,C正確;D.牛頓第一定律是物體不受力時的狀態(tài),是理想狀態(tài),不能直接用實驗驗證,D正確;故選B。2.2016年1月1日南京揚子江隧道實施免費通行政策,大大緩解市民過江壓力,該隧道全程7.36km,限速70km/h,隧道管養(yǎng)在夜間1:00-5:00.下列說法正確的是A.限速70km/h為瞬時速率B.1:00養(yǎng)護開始指的時間間隔C.汽車過7.36km隧道指的是汽車運動的位移D.在遵守規(guī)定的情況下,4min內(nèi)汽車可以通過隧道【答案】A【解析】【詳解】A.限速70km/h,該速度是指任一時刻的速度都不能超過,是最大瞬時速率,故A正確;B.1:00養(yǎng)護開始,在時間軸上是一個點,指的時刻。故B錯誤;C.隧道全程7.36km,指汽車過隧道運動的路程。故C錯誤;D.汽車在最大速度的前提下通過隧道的時間: 故D錯誤。故選A.3.甲、乙兩物體從同一地點出發(fā)沿同一直線運動,它們的位移—時間圖像如圖所示,則()A.3s末甲、乙兩物體的速度相同B.前3s內(nèi)甲的平均速度大于乙的平均速度C.前3s內(nèi)甲、乙的路程相等D.前3s內(nèi)只有一個時刻甲、乙速度相同【答案】D【解析】【詳解】A.3s末甲、乙兩物體相遇,由于x—t圖像的斜率表示速度,知此時兩者的速度不等,A錯誤;B.前3s內(nèi)甲、乙的位移相等,所用時間相等,則平均速度相等,B錯誤;C.前3s內(nèi)甲、乙的位移相等,但甲先向正方向運動后向負方向運動,而乙一直向前運動,則前3s內(nèi)甲的路程大于乙的路程,C錯誤;D.由于x—t圖像的斜率表示速度,而圖線乙的平行線與圖線甲只有一個切點,則前3s內(nèi)只有一個時刻甲、乙速度相同,D正確。故選D。4.如圖所示,某學(xué)習(xí)小組利用直尺估測反應(yīng)時間。甲同學(xué)捏住直尺上端,使直尺保持豎直,直尺零刻度線位于乙同學(xué)的兩指之間。當(dāng)乙看見甲放開直尺時,立即用手指捏住直尺,根據(jù)乙手指所在位置計算反應(yīng)時間,為簡化計算,某同學(xué)將直尺刻度進行了改進,先把直尺零刻度線朝向下,以相等時間間隔在直尺的反面標記相對應(yīng)的反應(yīng)時間(單位為s)刻度線,制作成了“反應(yīng)時間測量儀”,下列四幅圖中反應(yīng)時間刻度線標度正確的是( ?。?A.B.C.D.【答案】C【解析】【詳解】由題可知,手的位置在開始時應(yīng)放在0刻度處,所以0刻度要在下邊,物體做自由落體運動的位移位移與時間的平方成正比,所以隨時間的增大,刻度尺上的間距增大。故選C。5.質(zhì)量為的物體用輕繩懸掛于天花板上,用方向始終水平向左的力拉著繩的中點,使段繩緩慢偏離豎直方向,如圖所示,設(shè)繩段拉力的大小為,則當(dāng)段繩與豎直方向夾角(小于)緩慢增大的過程中( ?。〢.逐漸變大,逐漸變小B.先變小后變大,逐漸變小C.逐漸變大,逐漸變大D.先變小后變大,逐漸變大【答案】C【解析】【詳解】以結(jié)點O為研究對象受力分析如下圖所示 由題意知點O緩慢移動,即在移動過程中始終處于平衡狀態(tài),則可知繩OB的張力TB=mg根據(jù)平衡條件可知Tcosθ-TB=0Tsinθ-F=0由此可得F=TBtanθ=mgtanθ在結(jié)點為O被緩慢拉動過程中,夾角θ增大,由三角函數(shù)可知F和T均變大,故C正確,ABD錯誤。故選C。6.如圖所示,一個質(zhì)量為m的小球用水平輕質(zhì)彈簧系住,并用固定在地面上、傾角為30°的光滑木板AB托住,小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用鋼絲鉗將彈簧剪斷,則在彈簧被剪斷的瞬間,小球的加速度大小為( ?。ㄖ亓铀俣葹間)A.gB.gC.0D.g【答案】A【解析】 【詳解】彈簧剪斷前,小球處于平衡狀態(tài),受重力、支持力N和彈簧的拉力F,根據(jù)共點力平衡條件,有解得,現(xiàn)用鋼絲鉗將彈簧剪斷,剪斷后小球?qū)⒀毓饣景逑禄?,合力沿斜面向下,由牛頓第二定律得故A正確,BCD錯誤。故選A。7.如圖所示,A、B、C三個小球的質(zhì)量分別為m、2m、3m,A、B之間用一根沒有彈性的輕繩連在一起,B、C之間用輕彈簧拴接,用細線懸掛在天花板上,整個系統(tǒng)靜止,現(xiàn)將A上方的細線剪斷,使A的上端失去拉力,則在剪斷細線瞬間,A、B、C的加速度的大小分別為(重力加速度為g)()A.g2.5g0B.2g2g0C.gg0D.g2g0【答案】B【解析】【詳解】在剪斷細線的瞬間,彈簧上的力沒有來得及發(fā)生變化,故C球受到的重力和彈簧彈力不變,C球所受合力為零,加速度為零,彈簧彈力大小為3mg;假設(shè)剪斷細線的瞬間A、B球之間的繩子張力為F,取A、B整體為研究對象,整體受總重力和彈簧向下的彈力3mg,則由牛頓第二定律可得對A球,由牛頓第二定律可得 聯(lián)立解得則A、B的加速度大小均為2g。故選B。8.如圖甲所示,物塊A、B靜止疊放在水平地面上,B受到從零開始逐漸增大的水平拉力F的作用,A、B間的摩擦力f1、B與地面間的摩擦力f2隨水平拉力F變化的情況如圖乙所示.已知物塊A的質(zhì)量m=3kg,取g=10m/s2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則下列說法正確的是()A.當(dāng)0<F<4N時,A、B保持靜止B.當(dāng)4N<F<12N時,A、B發(fā)生相對滑動C.當(dāng)F>12N時,A的加速度隨F的增大而增大D.B與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1【答案】AD【解析】【詳解】A.由圖中可知,當(dāng)當(dāng)0<F<4N時,A、B之間的摩擦力為0,故A、B保持靜止,故A正確;B.當(dāng)4N<F<12N時,由圖可知,B與地面間摩擦力是滑動摩擦力,而A、B間是靜摩擦力,因此B在地面上滑動,而A、B保持相對靜止,故B錯誤;C.當(dāng)F>12N時,A受到的滑動摩擦力不變,故其加速度不在變化,故C錯誤;D.由圖可知,當(dāng)F=4N時,AB整體相對地面開始滑動,則當(dāng)F=12N時,AB即將產(chǎn)生相對滑動,此時對整體對物體A 由圖可知,A、B之間的最大靜摩擦力為6N,可知A、B間的動摩擦因數(shù)為聯(lián)立解得故D正確。故選AD。9.某人乘坐電梯的情景如圖所示,下列分析正確的是( ?。〢.當(dāng)電梯向上減速運行時,他處于超重狀態(tài)B.當(dāng)電梯向上加速運行時,他處于超重狀態(tài)C.當(dāng)電梯加速度大小為g時,他一定處于完全失重狀態(tài)D.當(dāng)電梯向下加速運行時,他處于失重狀態(tài)【答案】BD【解析】【詳解】A.當(dāng)電梯向上減速運行時,加速度向下,他處于失重狀態(tài),A錯誤;B.當(dāng)電梯向上加速運行時,加速度向上,他處于超重狀態(tài),B正確;C.當(dāng)電梯向上加速運動且加速度大小為g時,他一定處于超重狀態(tài),C錯誤;D.當(dāng)電梯向下加速運行時,加速度向下,他處于失重狀態(tài),D正確。故選BD10.如圖所示為一輕質(zhì)彈簧的彈力大小和長度的關(guān)系,根據(jù)圖像判斷,正確的結(jié)論是(  ) A.彈簧的勁度系數(shù)為1N/mB.彈簧的勁度系數(shù)為100N/mC.彈簧的原長為6cmD.彈簧伸長0.02m時,彈力的大小為4N【答案】BC【解析】【詳解】ABC.由圖讀出,彈簧的彈力F=0時,彈簧的長度為L0=6cm,即彈簧的原長為6cm;由圖讀出彈力為F1=2N,彈簧的長度為L1=4cm,彈簧壓縮的長度x1=L0-L1=6cm-4cm=2cm=0.02m由胡克定律得彈簧的勁度系數(shù)為故A錯誤,BC正確;D.彈簧伸長0.02m時,彈力的大小為F=kx=100×0.02=2N故D錯誤。故選BC。11.如圖所示,傾角為α=30°的粗糙斜劈放置在水平面上,連接物體a、c的輕質(zhì)細線繞過兩個光滑小滑輪,其中a和滑輪1間的細線平行于斜面,滑輪1固定在斜劈上,滑輪2下方吊著物體b,c穿在水平橫桿上,系統(tǒng)保持靜止。物體a受到斜劈的摩擦力大小為Ff1,c受到橫桿的摩擦力大小為Ff2,a,b,c三物體的質(zhì)量均為m,a與斜面,c與橫桿之間的動摩擦因數(shù)均為,最大靜摩擦等于滑動摩擦,β=60°,若將c向右緩慢移動,a物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài),則在該過程中,以下說法正確的是( ?。?A.Ff1和Ff2,都將變大B.Ff1由沿斜面向上改為沿斜面向下,F(xiàn)f2始終沿橫桿向右C.β最大為120°D.斜劈受到地面的摩擦力和橫桿受到物體c的摩擦力都變大【答案】ACD【解析】【詳解】A.設(shè)繩的拉力為F,由平衡條件分別對b、c解得,將c向右緩慢移動,β增大,F(xiàn)f2增大;由和β=60°得,a重力的分力為,因為,物體a所受的摩擦力沿斜面向下;由和得,β增大,F(xiàn)增大,F(xiàn)f1增大;綜上所述,A正確;B.Ff1始終沿斜面向下,B錯誤;C.物體c恰好靜止時解得物體a恰好靜止時 解得,C正確;D.取a、b整體為研究對象,斜劈受到地面的摩擦力為β增大,F(xiàn)增大,F(xiàn)f增大;Ff2增大,由牛頓第三定律,橫桿受到物體c的摩擦力變大;D正確。故選ACD。12.如圖所示,小車內(nèi)有一質(zhì)量為m的物塊,一輕質(zhì)彈簧兩端與小車和物塊相連,處于壓縮狀態(tài)且在彈性限度內(nèi),彈簧的勁度系數(shù)為k,形變量為x,物塊和小車之間的動摩擦因數(shù)為μ,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,運動過程中,物塊和小車始終保持相對靜止,則下列說法正確的是(  )A.若μmg小于kx,則小車的加速度方向一定向左B.若μmg小于kx,則小車加速度最小值為a=,且小車只能向左加速運動C.若μmg大于kx,則小車的加速度方向可以向左也可以向右D.若μmg大于kx,則小車的加速度最大值為,最小值為【答案】AC【解析】【詳解】A.若μmg小于kx,而彈簧又處于壓縮狀態(tài),則物塊所受彈簧彈力和靜摩擦力的合力水平向左,即小車的加速度一定向左,故A正確;B.由牛頓第二定律得kx-Ff=ma,當(dāng)Ff=μmg時,加速度方向向左且最小值為amin=,隨著加速度的增加,F(xiàn)f減小到零后又反向增大,當(dāng)再次出現(xiàn)Ff=μmg時,加速度方向向左達到最大值amax=,但小車可向左加速,也可向右減速,故B錯誤;C.若μmg大于kx,則物塊所受彈簧彈力和靜摩擦力的合力(即加速度) 可能水平向左,也可能水平向右,即小車的加速度方向可以向左也可以向右,故C正確;D.當(dāng)物塊的合外力水平向右時,加速度的最大值為,物塊的合外力水平向左時,加速度的最大值為,則小車的加速度最大值為,最小值為0,故D錯誤.二、實驗題(共2小題,滿分18分,每小題9分)13.在探究力的平行四邊形定則的實驗中,某同學(xué)的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細繩的結(jié)點,OB和OC為細繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。(1)本實驗采用的科學(xué)方法是___________。A.理想實驗法B.等效替代法C.控制變量法D.建立物理模型法(2)圖乙中___________為F1和F2的合力的理論值。(填“F”或“”)(3)在實驗中,如果將細繩換成橡皮筋,那么實驗結(jié)果將___________。(選填"變”或“不變”)【答案】①.B②.F③.不變【解析】【詳解】(1)[1]分力與合力的關(guān)系是效果相同,因此本實驗由分力代替合力采用的是等效替代法。故選B(2)[2]通過平行四邊形做出的合力F是理論值,而用一個彈簧秤測量值是實際值。(3)[3]由于細繩套的作用是標出力的方向,換成橡皮條,標出力的方向時與細繩套相同,因此實驗結(jié)果不變。14.物理實驗不僅要動手操作還要動腦思考,小明同學(xué)就注意到圖甲所示的裝置可以完成多個力學(xué)實驗。(1)探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系的實驗時,某次實驗中打出的紙帶如圖乙可所示。①已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s,則小車的加速度a=___________m/s2(保留2位有效數(shù)字);②測得小車質(zhì)量為0.5kg,鉤碼質(zhì)量為0.1kg,重力加速度取g=10m/s2,則小車與長木板間的動摩擦因數(shù) μ=___________;③動摩擦因數(shù)的測量值___________(填“小于”“等于”“大于”)真實值。(2)用圖甲裝置___________(填“能”或“不能”)驗證小車和鉤碼組成的系統(tǒng)機械能守恒?!敬鸢浮竣?0.50②.0.14③.大于④.不能【解析】【詳解】(1)①根據(jù)加速度公式得②[2]根據(jù)牛頓第二定律得解得③[3]由于存在紙帶摩擦及空氣阻力,所以測得的動摩擦因數(shù)偏大;(2)[4]系統(tǒng)除中管理做功外還有阻力做功,所以不能驗證機械能守恒定律。三、計算題(共3小題,滿分34分)15.一輛值勤的警車停在公路邊,當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴重超載時,決定前去追趕,經(jīng)過2.5s后警車發(fā)動起來,并以2.5m/s2的加速度做勻加速運動,但警車的行駛速度必須控制在54km/h以內(nèi)。問:(1)警車在追趕貨車的過程中,兩車間的最大距離是多少?(2)警車發(fā)動后要多長時間才能追上貨車?【答案】(1)45m(2)14s【解析】【詳解】(1)警車在追趕貨車的過程中,當(dāng)兩車速度相等時.它們的距離最大,設(shè)警車發(fā)動后經(jīng)過t1時間兩車的速度相等.則:s貨=(2.5+4)×10m=65m所以兩車間的最大距離△s=s貨-s警=45m(2)v=54km/h=15m/s,當(dāng)警車剛達到最大速度時,運動時間 =(2.5+6)×10m=85mm因為,故此時警車尚未趕上貨車,且此時兩本距離△40m警車達到最大速度后做勻速運動,設(shè)再經(jīng)過△t時間迫趕上貨車.則:Δt=s所以警車發(fā)動后耍經(jīng)過t才能追上貨車16.如圖所示,貨物箱所受的重力為G=20N,在推力F作用下勻速運動,箱與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,θ=37°,g=10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,(1)求推力的大??;(2)若推力的大小不變,方向變?yōu)樗较蛴遥蠹铀俣却笮?;?)在(2)情況下,求運動5s末速度和5s內(nèi)的位移?!敬鸢浮浚?)20N;(2)5m/s2;(3)25m/s,62.5m【解析】【詳解】(1)在推力F作用下勻速運動,由水平方向平衡得Fcosθ=f由豎直方向平衡得N=mg+Fsinθ又f=μN解得F=20N(2)拉力變?yōu)樗胶?F-μmg=ma解得a=5m/s2(3)由得由得x=62.5m17.質(zhì)量M=9kg、長L=1m的木板在動摩擦因數(shù)μ1=0.1的水平地面上向右滑行,當(dāng)速度v0=3m/s時,在木板的右端輕放一質(zhì)量m=1kg的小物塊如圖所示。當(dāng)小物塊剛好滑到木板左端時,物塊和木板達到共同速度。取g=10m/s2,求:(1)從木塊放到木板上到它們達到相同速度所用的時間t;(2)小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2?!敬鸢浮浚?)s;(2)0.305【解析】【詳解】(1)(2)設(shè)木板加速度大小為a1,木塊的加速度大小為a2,根據(jù)牛頓第二定律有μ1(M+m)g+μ2mg=Ma1μ2mg=ma2解得a1a2=μ2g設(shè)在時間t內(nèi)木板的位移為x1,木塊的位移為x2,則有x1=v0tx2小物塊剛好滑到木板左端時物塊和木板達到共同速度,有x1=L+x2v0﹣a1t=a2t 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得

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