重庆市西南大学附中2023-2024学年高一上学期期末物理模拟试卷（Word版附解析）

2023-2024学年重庆市西南大学附中高一（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.如图所示，两架歼-10A战机组成双机编队伴飞时，甲飞机上的飞行员发现乙飞机是“静止的”，则其选取得参考系是（　　）A.地面上的观众B.甲飞机C.远处的地面D.乙飞机【答案】B【解析】【详解】AC．飞机相对于地面上的观众、远处的地面都是运动的，所以以地面上的观众、远处的地面为参考系，乙飞机都是运动的．AC错误；B．因为两架飞机在空中以相同速度同向飞行，以甲飞机为参照物，甲与乙飞机之间的相对位置没有发生变化，所以认为乙是静止的．B正确；D．研究乙的运动情况，不能以乙自身为参考系，D错误。故选B。2.如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面高度分别为h1∶h2∶h3=3∶2∶1。若先后顺序次释放a、b、c，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则（　　）A.三者到达桌面时的速度大小之比是3∶2∶1B.三者运动时间之比为3∶2∶1C.b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差D.b与a开始下落的时间差等于c与b开始下落的时间差 【答案】C【解析】【详解】A．设，则由得得到达桌面时的速度之比选项A错误；B．由得三者运动时间之比选项B错误；CD．b与a开始下落时间差为c与b开始下落时间差故选项C正确，D错误。故选C。3.足球运动是目前最具影响力的运动项目之一，深受青少年喜爱．如图所示为几种与足球有关的情境，则下列说法正确的是（　　）A.图甲中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力 B.图甲中，静止在草地上的足球受到的弹力是由于足球形变而产生的C.图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力D.图丙中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用【答案】D【解析】【分析】【详解】A．静止在草地上足球受到的弹力的施力物体是地面，而重力的施力物体是地球，可知弹力不是重力，故A错误；B．静止在地面上的足球受到弹力是地面对足球的作用力，是因为地面发生形变，故B错误；C．静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触，但由于没有弹性形变，所以没有受到相互作用的弹力，故C错误；D．踩在脚下的足球受到地球对它的重力，脚对它的压力以及地面对足球的支持力，可能不受摩擦力，即可能受三个力作用，故D正确；故选D。4.如图所示，A、B两个小球在同一竖直线上，离地高度分别为和h，将两球水平抛出后，不计空气阻力，两球落地时的水平位移分别为s和。重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）A.A、B两球的初速度大小之比为1：4B.A、B两球的运动时间之比为C.两小球运动轨迹交点的水平位移为D.两小球运动轨迹交点的离地高度【答案】D【解析】【详解】AB．小球做平抛运动，竖直方向有 A球运动时间B球运动时间所以由得结合两球落地时位移之比可知A、B两球的初速度之比，故AB错误；CD．两球相交时，水平方向位移相同，因此有B球下落高度A球下落的高度各式联立得 两小球运动轨迹交点的高度两小球运动轨迹交点的水平位移联立解得C错误D正确。故选D。5.一玩具车从时刻开始沿直线运动，运动时间为t时，对应的位移为x，规定向右为正方向，其图像如图所示。则下列说法正确的是（　　）A.玩具车的初速度为B.玩具车的加速度为C.玩具车在第末的速度D.第末，玩具车在出发点右侧处【答案】C【解析】【详解】AB．由匀变速运动规律有变化可得 由图可知故AB错误；C．由知，在第末，玩具车的速度为，故C正确；D．由可得，第末玩具车在出发点右侧处，故D错误。故选C。6.一个质量为50kg的人，站在竖直向上运动的升降机地板上，升降机加速度大小为2m/s2，若g取10m/s2，这时人对升降机地板的压力可能等于（）A.600NB.500NC.400ND.300N【答案】AC【解析】【分析】【详解】若加速度向下，则解得根据牛顿第三定律人对升降机地板的压力可能等于400N若加速度向上，则解得根据牛顿第三定律人对升降机地板的压力可能等于600N。 故选AC。7.如图所示，半球形物体和光滑小球紧靠着放在一固定斜面上，并处于静止状态．现用水平力沿物体表面将小球缓慢拉至物体最高点，物体始终保持静止状态，则下列说法中正确的是（）A.物体受到3个力的作用B.小球对物体的压力大小始终不变C.物体受到斜面的摩擦力大小一直减小D.物体对小球的支持力大小一直增大【答案】C【解析】【详解】A、对球A分析可知，A受重力、支持力、B的压力和斜面的摩擦力作用，共四个力，故A错误；BD、小球对物体的压力和物体对小球的支持力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反；对球B分析，受水平拉力、重力和支持力，三力平衡，三个力构成首尾相连的矢量三角形，如图所示：将小球B缓慢拉至物体A的最高点过程中，θ变小，故支持力N变小，拉力F也变小；根据牛顿第三定律，压力也减小；故BD错误；C、再对AB整体分析，受拉力、重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，有：，α为斜面的坡角，由于F减小，故拉力F减小，故静摩擦力减小；故C正确．8.如图所示，固定斜面的倾角为，物体用跨过斜面顶端定滑轮的轻绳连接，轻绳与斜面平行，物体B与斜面不接触，物体A的质量为，斜面与物体A间的动摩擦因数为0.3 。不计滑轮与绳之间的摩擦，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使物体A能静止在斜面上，物体B的质量可能为（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】当物体所受最大静摩擦力沿斜面向下时，B的质量取最大值，根据平衡条件有解得当物体所受最大静摩擦力沿斜面向上时，B的质量取最小值，根据平衡条件有解得所以故B可能，ACD不可能。故选B。二、多选题（共3小题，满分15分，每小题5分）9.物体做匀变速直线运动，从某时刻起，在第1s、第2s、第3s、第4s内的位移分别是1m、2m、3m、4m。以下对汽车运动的描述中正确的是（　　）A.前4s内的平均速度是2.5m/sB.加速度是1m/s2C.2s末的速度是2m/sD.初速度是0.5m/s 【答案】ABD【解析】【详解】A．前4s内内的平均速度故A正确；B．根据匀变速直线运动的推论可知其中T=1s，解得故B正确；C．根据匀变速运动的规律，某段位移的平均速度等于该段位移所用时间中间时刻的瞬时速度，由此可知2s末的瞬时速度等于第2s与第3s内的平均速度，即故C错误；D．第1s内的位移其中代入数据解得故D正确。故选ABD。10.如图所示，质量的物块沿质量，倾角为的斜面下滑过程中，加速度大小为沿斜面向下，斜面不固定但仍静止，重力加速度，则斜面体受到水平面的摩擦力和支持力分别为（　　） A.B.C.D.【答案】AD【解析】【详解】对、受力分析如图，对，沿斜面和垂直斜面正交分解得对，水平和竖直正交分解得由牛顿第三定律知代入数据解得故选AD。11.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与物块A拴接，物块A、B、C、D紧挨在一起放在光滑水平面上，在水平向左的外力F的作用下整个装置处于静止状态。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧始终处于弹性限度内，物块A、B、C、D的质量分别为4m、3m、2m、m，突然撤去外力F瞬间，下列说法正确的是（　　） A.弹簧的压缩量为B.A的加速度大小为C.B对A的作用力大小为D.B对C作用力大小为【答案】BD【解析】【详解】A．根据胡克定律可知，弹簧的压缩量为故A错误；B．突然撤去外力F瞬间，整体的加速度都相同，则A的加速度大小为故B正确；C．对BCD的整体，则A对B的作用力大小为根据牛顿第三定律可知，B对A的作用力大小为故C错误；D．对CD整体，由牛顿定律可得，B对C的作用力大小为故D正确。故选BD。三、实验题（共2小题，满分14分）12.用图所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”的实验．主要实验步骤如下： a．测量小车的质量为M，砝码和托盘的质量为m，满足m<<M，可以认为砝码和托盘的重力等于小车所受拉力，记为F．b．把纸带系在小车上，并使纸带穿过打点计时器．把装有打点计时器的木板一端稍微垫高，使小车在木板上做匀速运动．c．把连接砝码和托盘的细线绕过木板上的定滑轮后系在小车上，接通电源，释放小车，使小车沿长木板运动．d．打点计时器在纸带上打下一系列的点，根据计数点间距离求出加速度a．e．换上新纸带，保持小车的质量不变，改变砝码的质量，重复实验．f．实验过程中，小车所受拉力记为F1、F2、F3、F4、F5，对应的加速度记为a1、a2、a3、a4、a5．以加速度a为纵轴、小车所受拉力F为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图所示．结合上述实验步骤，请你完成下列任务：（1）小车受到拉力为F2时，打出的一条清晰纸带如图所示．找一个合适的点当作计时起点0，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，分别记为1、2、3、4，用刻度尺测量出相邻计数点间的距离分别为x1、x2、x3、x4．则小车的加速度大小为______．根据纸带还可以求出打点计时器打下点1时，小车的速度大小为_______．（2）在图中已标出加速度a1、a3、a4、a5对应的坐标点，请在该图中标出加速度a2对应的坐标点，并画出a-F图像____． （3）另一组同学实验时，忘记了平衡摩擦力，绘制出a-F图线如图所示．该图线的斜率为k，纵轴截距为b．由此可知：小车的质量为______，小车所受摩擦力大小为______．【答案】①.（1）②.③.（2）图像见解析；④.（3）⑤.【解析】【详解】（1）根据∆x=aT2由逐差法可得:；打点计时器打下点1时，小车的速度大小为；（2）画出a-F图像如图；（3）根据F-f=ma，解得，则，，解得，.13.某同学在做实验时得到了如图所示的物体做平抛运动的轨迹，a、b、c位置是运动轨迹上三个点（已标出）。其中x、y坐标轴分别沿水平方向和竖直方向，则：(1)小球平抛的初速度为______m/s。（重力加速度g=10m/s2）(2)小球运动到b点的速度为_______m/s。(3)从坐标原点到c点的这段时间内小球的速度变化量为_____m/s。 (4)小球开始做平抛运动的位置坐标为x=_____cm，y=________cm。【答案】①.②.③.④.⑤.【解析】【详解】（1）[1]因为在水平方向上，a到b，b到c的水平位移相等，设时间为T，在竖直方向上，根据得则小球平抛运动的初速度为。（2）[2]b点在竖直方向上的分速度为小球运动到b点的速度为。（3）[3]物体从a点运动到c点的时间为那么从坐标原点到c点的这段时间内小球的速度变化量为。（4）[4]小球运动到b点的时间为水平方向上的位移为竖直方向上的位移为 所以开始做平抛运动的位置坐标为。四、计算题（共3小题，满分39分，每小题13分）14.如图所示为一倾角θ＝37°足够长的斜面，将一质量m＝1kg的物体在斜面上由静止释放，同时施加一沿斜面向上的恒定拉力，拉力大小F=15N，1s后物体的速度沿斜面向上，大小为5m/s，（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）．(1)求物体与斜面间动摩擦因数μ；(2)若在物体的速度为5m/s时撤去力F，求撤掉力F后0.8s内的位移.【答案】(1)0.5(2)1.16m方向沿斜面向上【解析】【详解】(1)1s后物体的速度沿斜面向上，大小为5m/s，故物体的加速度根据牛顿第二定律可知解得：(2)若在物体的速度为5m/s时撤去力F，求撤掉力F后所以，物体减为零的时间位移 物体向下匀加速加速度反向运动0.3s，位移所以，撤掉力F后0.8s内的位移方向沿斜面向上．15.潜艇从高密度海水区域驶入低密度区域，浮力顿减，潜艇如同汽车掉下悬崖，称之为“掉深”，曾有一些潜艇因此沉没。某潜艇总质量为3.0×106kg，在高密度海水区域距海平面200m，距海底144m处沿水平方向缓慢潜航，如图所示。当该潜艇驶入低密度海水区域A点时，浮力突然降为2.4×107N；10s后，潜艇官兵迅速对潜艇减重（排水），结果潜艇刚好零速度“坐底”并安全上浮，避免了一起严重事故。已知在整个运动过程中，潜艇所受阻力恒为1.2×106N，潜艇减重的时间忽略不计，海底平坦，重力加速度为g取10m/s2，答案可用根式表示，求：（1）潜艇“掉深”10s时的速度；（2）潜艇减重排出水的质量；（3）潜艇从A开始“掉深”到返回A点所经历的时间。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）潜艇加速下降，由牛顿第二定律得解得所以 （2）加速下降的深度为在时距海底减速下降加速度大小为a2，则解得减速下降过程：时间为由牛顿第二定律解得所以排水质量为（3）上浮过程有解得整个过程所需时间为16.如图，两个滑块A、B的质量分别为、，放在静止于水平地面上长木板的两端， A与木板间的动摩擦因数，B与木板间的动摩擦因数；木板的质量m＝4kg，与地面间的动摩擦因数。某时刻A、B两滑块开始相向滑动，A的初速度，B的初速度。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑块A、B可视为质点，重力加速度。求：（1）两滑块开始相向滑动时滑块A、B和木板的加速度大小；（2）经过多长时间滑块B与木板相对静止及此时木板的速度；（3）为避免滑块A、B相碰，滑块A、B开始运动时两者之间的最小距离。【答案】（1），，；（2），；（3）【解析】【详解】（1）滑块A和B在木板上滑动时，木板也在地面上滑动。设A、B和木板所受的摩擦力大小分别为、和，A和B相对于地面的加速度大小分别为和，木板相对于地面的加速度大小为。在物块B与木板达到共同速度前，由牛顿第二定律得解得（2）设在时刻，B与木板达到共同速度，其大小为，由运动学公式有联立代入已知数据得 （3）在时A的速度大小在时间间隔内，B相对于地面移动的距离为设在B与木板达到共同速度后，木板的加速度大小为。对于B与木板组成的体系，由牛顿第二定律有由题意知，为避免A、B相碰，A与木板的临界速度相同，设其大小为，设A的速度大小从变到所用的时间为，则由运动学公式，对木板有对A有在时间间隔内，B（以及木板）相对地面移动的距离为在时间间隔内，A相对地面移动的距离为因此A和B开始运动时，两者之间的距离为联立以上各式，并代入数据得