浙江省杭州市2022-2023学年高一物理上学期期末模拟考试试卷（Word版带解析）

2022-2023学年浙江省杭州市高一（上）期末物理考试模拟试卷一、选择题（共12小题，满分30分）1.下列各组物理量中，都是矢量的一组是（　　）A.位移、路程、加速度B.力、位移、速度C.力、时间、质量D.速度、位移、速率【答案】B【解析】【详解】A．位移与加速度这两个物理量有大小、有方向，且遵循平行四边行法则，属于矢量；路程有大小、没方向，遵循代数加减法，为标量，故A错误；B．力、位移、速度这三个物理理都是有大小、有方向，且遵循平行四边行法则，属于矢量，故B正确；C．力、时间、质量这三个物理量中，时间与质量这两个物理量，有大小没方向、且遵循代数加减法，为标量；只有力是矢量，故C错误；D．速度、位移、速率这三个物理量中，速度与位移为矢量；而速率为速度的大小、没有方向，为标量，故D错误。故选B。2.某人沿着半径为R的水平圆形跑道跑了2.75圈时，他的（　　）A.路程和位移的大小均为B.路程和位移的大小均为RC.路程为、位移的大小为D.路程为、位移的大小为【答案】C【解析】【分析】【详解】某人沿着半径为R的水平圆形跑道跑了2.75圈时，则路程为沿跑道跑2.75圈时，位移大小为故ABD错误，C正确。故选C 3.下列情况中，能把研究对象视为质点的是（　　）A.计算一高速列车通过一座铁路桥的时间B.研究人造地球卫星绕地球一周的时间C.研究飞机转弯时机翼的倾斜角度D.在跳高训练中，教练员观察运动员的起跳过程【答案】B【解析】【详解】A．列车通过一座桥时，其长度与铁路桥相比不能忽略，A错误；B．物体能不能看成质点，需要看其在描述物理情景中形状大小是否可以忽略，故研究人造地球卫星绕地球一周的时间时，卫星可以被视为质点，B正确；C．若将飞机看做质点，将无法研究飞机的倾斜角度，C错误；D．在跳高训练中，教练员观察运动员的起跳过程，对运动员的技术动作提出指导意见，运动员的大小和形状同样不能忽略，也不能看成质点，D错误。故选B。4.一根轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，下端悬挂一小球并静止．弹簧和小球的受力如图所示，下列说法正确的是(　　)A.F2的反作用力是F4B.F1的施力物体是弹簧C.F4的反作用力是F3D.F3的施力物体是小球【答案】D【解析】【详解】F2的反作用力是F3，选项A错误；F1的施力物体是地球，选项B错误；F4的反作用力是弹簧对天花板的拉力，选项C错误，F3的施力物体是小球,D正确；故选D.5.张老师从学校乘坐出租车去市教育局。通过手机APP查询得知全程为8公里，约行驶30分钟，拐弯三次，预计15点30分到达。下列描述正确的是（）A.题中的“30分钟”和“15点30分”都是指时刻B.预计出租车全程的平均速度大小约为16km/hC.若途中有一次急刹车，则安全带对张老师的作用力减小了张老师的惯性 D.研究整个过程的平均速度时，可以把出租车看成质点【答案】D【解析】【详解】A．“30分钟”是时间段，指时间间隔；“15点30分”是时间点，指时刻，A错误；B．16km/h是路程与时间的比值，指的是平均速率，B错误；C．惯性的大小只与物体的质量有关，C错误；D．研究整个过程的平均速度时，出租车的大小、形状对所研究的问题影响很小，可以忽略不计，出租车可以看成质点，D正确。故选D。6.在国际单位制中，物理量的单位由基本单位和导出单位组成。下列各组物理量的单位中全部属于力学基本单位的是（　　）A.米/秒（m/s）、秒（s）B.牛（N）、秒（s）C.千克（kg）、秒（s）D.米（m）、米/秒（m/s）【答案】C【解析】【详解】国际单位制中，力学基本单位有千克（kg）、米（m）、秒（s）。故选C。7.如图为幼儿园某型号滑梯，滑梯材质均匀，小朋友自滑梯上a点滑向b点过程，双手不与滑梯接触，处于自由下滑过程。则自a到b过程中，根据滑梯形状下列判断正确的是（　　）A.小朋友受到的支持力不变B.小朋友受到的支持力增大C.小朋友受到的摩擦力一定不变D.小朋友运动时受到的合力始终为零【答案】B【解析】【分析】 【详解】根据图示，从a到b斜面与水平方向夹角逐渐变小，小朋友受到的支持力与竖直方向的夹角在变小，支持力增大，根据f=μFN可知，摩擦力可能增大，小朋友先加速，轨迹为曲线，合力均不为零。故选B。8.某质点做直线运动的图像如图所示，根据图像判断下列正确的是（　　）A.内加速度大小是内的加速度大小的2倍B.与内，质点的加速度方向相反C.与2s时刻，质点的速度方向相反D.质点在内的平均速度是【答案】A【解析】【详解】A．因为图像的斜率代表加速度，所以有有由上述两式可知，的加速度大小是加速度大小的两倍，故A项正确；B．根据图像可求出的加速度为因为和的加速度均为正值，而加速度的正负代表反向，所以其两时间内的加速度方向相同，故B项错误；C．因为图像上的点代表该时刻质点的速度，由图像可知，和时，其速度均为正值，所以其两时刻质点的速度方向相同，故C项错误；D．因为图像的图像与坐标轴围成的面积代表质点的位移，所以，有平均速度为 故D项错误。故选A。9.如图所示，工地上的建筑工人用砖夹搬运四块相同的砖，假设每块砖的质量均为m，砖与砖夹的动摩擦因数均为µ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当砖处于平衡状态时，则右边砖夹对砖施加的水平力最小为（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】以四块砖为研究对象，进行受力分析。砖恰好静止不动，则砖所受到摩擦力刚好与其重力相等，即又联立两式可得即右边砖夹对砖施加的水平力为，选项C正确。故选C。10.在物理课堂上，某同学做实验，在台秤上做下蹲动作，已知他在台秤上静止不动时，台秤的示数为50kg。取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　）A.在完成一次下蹲动作的过程中，他一直处于超重状态B.在完成一次下蹲动作的过程中，他一直处于失重状态C.若台秤的示数为45kg，则此时他下蹲的加速度大小为D.若台秤的示数为40kg，则此时他下蹲的加速度大小为【答案】D【解析】【详解】AB．在完成一次下蹲动作的过程中，由向下加速的阶段和向下减速的阶段，所以 不会一直处于超重或失重的状态，故AB错误；C．若台秤的示数为45kg，此时他处于失重状态，加速度向下，由牛顿第二定律得解得故C错误；D．若台秤的示数为40kg，此时他处于超重状态，加速度向上，由牛顿第二定律得解得故D正确；故选D。11.如图所示，一质量为m的小球以大小为v0的初速度从地面竖直上抛，刚落回地面时的速度大小为，已知小球在运动过程中受空气阻力大小恒定，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A.小球在运动过程中受空气阻力大小为B.小球能到达的最高点距地面高C.小球下降过程经过时间t2与上升过程经过时间t1关系为t1＝2t2D.小球下降过程经过时间t2与上升过程经过时间t1关系为t1＝4t2【答案】B【解析】【详解】AB．设小球所受的空气阻力大小为f，上升的最大高度为h。根据动能定理得上升过程有﹣（mg+f）h＝0-下降过程有（mg﹣f）h=-0 联立解得故A错误，B正确；CD．上升过程，由运动学公式有下降过程，由运动学公式有联立解得t2＝2t1故CD错误。故选B。12.用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持稳定，将其置于木板A、B之间，如图所示。两木板固定在车上，且板间距离刚好等于工件的外部直径。当卡车沿平直公路以加速度a匀加速行驶时，工件对木板A、B压力的大小分别为F1、F2，则（　　）A.F1＝ma，F2＝0B.F1＝0，F2＝maC.F1＝0，F2＝0D.F1＝ma，F2＝ma【答案】A【解析】【分析】【详解】当卡车沿平直公路以加速度a匀加速行驶时，工件所受的合外力提供加速度，则合外力向右，可知工件受到A板向右的压力，即工件会挤压木板A，不挤压木板B，故由牛顿第二定律有 BCD错误，A正确。故选A。二、多选题（共3小题，满分12分，每小题4分）13.分力和合力大小关系为（　　）A.合力总是大于每一个分力B.合力至少比一个分力大C.两分力大小不变，夹角（在0°～180°范围内）增大时，合力一定减小D.两分力之间的夹角不变，分力增大时，合力的大小可能不变【答案】CD【解析】【详解】AB．随两分力夹角的不同，合力的大小也不同，合力可能大于分力，也可能小于分力，故AB错误；C．根据平行四边形定则，如果两分力大小不变，当夹角（在0°～180°范围内）增大时，合力一定减小，故C正确；D．当分力之间的夹角不变，如果夹角为180°，当分力增大时，合力的大小可能不变，但方向变化了，故D正确。故选CD。14.如图，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮。A静止在倾角为45°的粗糙斜面上，B竖直悬挂。已知质量mA=3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°，下列说法正确的是（　　）A.弹簧的弹力大小不变B.物体A对斜面的压力将减少C.物体A受到的静摩擦力可能增大D.物体A受到的静摩擦力一定减小【答案】AD【解析】【详解】A．令B的质量为m，B受重力和拉力，由二力平衡得到T=mg 可知弹簧的弹力不变，故A正确；BCD．对物体A受力分析，如下图物体A受重力、支持力、拉力和静摩擦力，刚开始时摩擦力沿斜面向上，变为30°后摩擦力仍然沿斜面向上，根据平衡条件可得沿斜面方向有f+T-3mgsinθ=0在垂直于斜面方向有N-3mgcosθ=0联立解得f=3mgsinθ-mgN=3mgcosθ因此当θ变小时，物体A受到的静摩擦力f减小，物体A对斜面的压力N增大，故BC错误，D正确。故选AD。15.如图所示，一个小球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，接触弹簧后将弹簧压缩，忽略空气阻力，从小球与弹簧开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中（）A.小球一直减速运动B.小球先加速运动然后减速运动C.弹簧的压缩量最大时小球加速度为零 D.小球速度最大时弹簧弹力大小等于小球重力大小【答案】BD【解析】【详解】从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧的弹力一直增大，开始时弹力小于重力，合力方向向下，小球速度增大，因合力在减小，所以加速度减小，当弹力等于重力时，速度最大，加速度为0；然后弹力大于重力，合力方向向上，速度减小，因合力在增大，所以加速度增大，当弹簧压缩量最大时，速度减小为0，加速度最大，故AC错误，BD正确。故选BD。三、实验题（共2小题）16.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点,OB与OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果面出的图．(1)如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是____________________．(2)该实验用到的实验器材除了方木板、白纸、橡皮条、细绳套(两个)、图钉(几个)等，还需要的实验器材有______A.刻度尺B.量角器C.弹簧测力计(3)有关该实验，下列说法正确的是______A.同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将两只弹簧测力计水平放置并调零，之后互钩对拉，若两只弹簧测力计读数相同，则可选:若读数不同，应调整或另换，直至相同为止．B.在同一次实验中，只用一个弹簧测力计通过绳套拉橡皮条，使橡皮条的伸长量与用两个弹簧测力计拉时相同即可．C.用两只弹簧测力计钩住绳套，互成角度地拉橡皮条时，夹角应取合适角度，以便算出合力大小． D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持橡皮条结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可．E.在用弹簧测力计拉橡皮条时，应使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行．(4)在该实验中，如果将OB与OC细绳也换成橡皮条，那么对实验结果___________影响．(选填“有"或“没有”)【答案】①.F′②.AC③.AE④.没有【解析】【详解】（1）[1].F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于误差的存在F和F′方向并不在重合；（2）[2].该实验用到的实验器材除了方木板、白纸、橡皮条、细绳套(两个)、图钉(几个)等，还需要的实验器材有刻度尺和弹簧测力计，故选AC.（3）[3].A.同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计水平放置并调零，之后互钩对拉，若两只弹簧测力计读数相同，则可选；若读数不同，应调整或另换，直至相同为止．故A正确．B.在同一次实验中，只用一个弹簧测力计通过绳套拉橡皮条，使橡皮条的结点与用两个弹簧测力计拉时拉到同一位置O，故B错误．C.用两只弹簧测力计钩住绳套，互成角度地拉橡皮条时，夹角没有严格要求，故C错误．D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持橡皮条结点位置不变，需调整另一只弹簧测力计拉力的大小和方向，故D错误．E.在用弹簧测力计拉橡皮条时，应使弹簧测力计弹簧与木板平面平行，故E正确．（4）[4].由于用一个弹簧测力计和用两个弹簧测力计拉橡皮条结点，只需要效果相同，所以将两个细绳套换成两根橡皮条，不会影响实验结果．17.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置，其中M为带遮光条的滑块的质量，m为砝码和砝码盘的质量，测力计可测出轻绳中的拉力大小，不计滑块和气垫导轨之间的摩擦。（1）某次实验中，测力计的示数为F，则滑块所受合外力为____________。（2）若遮光条宽度为d，两个光电门之间的距离为x，通过左、右两个光电门的时间分别为t1和t2，则计算滑块加速度的表达式为___________。 （3）某同学以测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图象是一条直线、求得图线的斜率为k，则带遮光条的滑块的质量为___________。【答案】①.2F②.③.【解析】【详解】（1）[1]通过滑轮组关系可以看出，滑块所受合外力为测力计示数的2倍，即为2F。（2）[2]滑块通过两光电门的速度分别为根据速度位移关系有解得（3）[3]根据牛顿第二定律图线的斜率为k，则四、计算题18.如图所示，在倾角的足够长的固定的斜面底端有一质量的物体。物体与斜面间动摩擦因数，现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动。拉力，方向平行斜面向上。经时间绳子突然断了，求：（1）绳断时物体的速度大小；（2）从静止开始物体沿斜面向上运动的最大距离；（3）物体是否会停在最高点，若能返回到斜面底端，求返回时的加速度。（，，） 【答案】（1）；（2）20m；（3）不会，【解析】【详解】（1）物体受拉力向上运动过程中，受拉力F，重力mg和摩擦力f，设物体向上运动的加速度为，根据牛顿第二定律有，，联立以上各式，解得则绳断时物体的速度大小为故绳断时物体的速度大小为8.0m/s。（2）绳断时物体距斜面底端的位移绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设运动的加速度大小为，则根据牛顿第二定律，对物体沿斜面向上运动的过程有解得物体做减速运动的时间为则减速运动的位移为则有故从静止开始物体沿斜面向上运动的最大距离为20m。（3）根据题意，有 所以物体将斜面匀加速下滑，设物体下滑的加速度为a3，根据牛顿第二定律有解得故物体不会停在最高点，返回底端时的加速度为4.0m/s2。19.某跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，下落时打开降落伞，到达地面时速度减为。如果运动员打开降落伞后直至落地前可视为在做匀减速直线运动，加速度为，g取。求：（1）运动员打开降落伞时的速度是多少?（2）运动员从离开飞机到打开降落伞下落的高度是多少?（3）运动员离开飞机时距地面的高度为多少?【答案】（1）50m/s；（2）125m；（3）229m【解析】【详解】（1）运动员打开降落伞时的速度（2）运动员从离开飞机到打开降落伞下落的高度是（3）运动员打开降落伞到落地下落的高度运动员离开飞机时距地面的高度为h=h1+h2=229m20.如图所示，质量mB＝1kg，长L＝8m的木板B静置于水平地面上，质量mA＝3kg的煤块（可视为质点）A静止于木板B的左端。已知A、B间的动摩擦因数μ1＝0.2，B与地面间的动摩擦因数μ2＝0.1，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，试计算：（1）为保证A与B不发生相对滑动，水平拉力F不能超过多少； （2）若水平拉力F大小为24N，则从煤块开始运动到从木板上滑下，需要多长时间；（3）若水平拉力F为24N不变，仅作用t1＝1s后撤去，则当A与B停止相对滑动时，A在B留下的划痕长度。【答案】（1）12N；（2）2s；（3）4m【解析】【详解】（1）设A与B刚好不发生相对滑动时，水平拉力为F0，对木板B，根据牛顿第二定律可得μ1mAg﹣μ2（mA+mB）g＝mBa2对煤块A，根据牛顿第二定律可得F0﹣μ1mAg＝mAa2联立解得F0＝12N（2）因为24N＞12N，故A与B发生相对滑动，对煤块A，根据牛顿第二定律可得F﹣μ1mAg＝mAa1煤块脱落前A的位移为煤块脱落前B的位移为由几何关系得x1﹣x2＝L联立解得t＝2s（3）撤去拉力前，对煤块A有v1＝a1t1位移为撤去拉力后对煤块A，根据牛顿第二定律可得μ1mAg＝mAa3撤去拉力后煤块A减速到与木板B共速的时间为t2，对煤块A有 v＝v1﹣a3t2位移为从开始运动到木板B加速至共速，对木板B有v＝a2（t1+t2）位移为由几何关系可得联立解得21.美国SpaceX公司的重型猎廉火箭首次发射成功。火箭主体与三台助推火箭的总质量约为1400吨。其发射主要包括两个阶段，在发射后2分30秒时，火箭到达56250米高度，两台副助推火箭脱离。此前为第一阶段：发射后3分04秒，另一枚主助推火箭也脱离猎鹰火箭，此刻火箭到达88000米高度，副助推火箭脱离到主助推火箭脱离为第二阶段。重力加速度g取10m/s2。（1）假设在副助推火箭脱落前后两个阶段，猎廉火箭均在竖直方向上做匀变速直线运动，分别求出两个阶段的竖直方向加速度（保留两位有效数字）；（2）副助推火箭在接近7分55秒顺利垂直着陆回收，标志着火箭回收技术的成功应用，假设副助推火箭一直在竖直方向做直线运动，在脱离后前200秒内仅受重力，之后立即开启发动机进行竖直方向匀减速直线运动，落地时速度接近为0，不计一切阻力。已知每台副助推火箭的质量为200吨，求这个匀减速过程中副助推火箭的推动力大小（保留两位有效数字）。【答案】（1）5.0m/s2，方向竖直向上和11m/s2，方向竖直向上；（2）2.7×107N【解析】【详解】（1）设第一阶段的运动时间为t1，第二阶段的运动时间为t2，根据题意则有t1＝150st2＝34sx1＝56250mx2＝88000m﹣56250m＝31750m火箭在第一阶段做初速度为零的匀加速运动，设加速度大小为a1，根据位移时间公式 解得a1＝5.0m/s2方向竖直向上设第一阶段结束时火箭的速度为v1，第二阶段的位移为x2，则根据速度时间公式有v1＝a1t1＝5.0×150m/s＝750m/s解得a2＝11m/s2方向竖直向上（2）设副助推火箭在脱离后只受重力的时间为t3，匀减速运动的时间为t4，则t3＝200st4＝125s副助推火箭在t3时间内发生的位移为解得x3＝﹣50000m对应的速度为v＝v1﹣gt3解得v＝﹣1250m/s副助推火箭在最后阶段位移为x4＝﹣x1﹣x3解得x4＝﹣6250m设最后阶段的加速度为a，根据速度位移公式解得a＝125m/s2根据牛顿第二定律可知 F﹣mg＝ma解得F＝2.7×107N