08学霸必刷 高一物理期末考试 仿真模拟卷二(解析版)

学霸必刷  高一物理期末考试仿真模拟卷二

高一年级期末质量评估

物理试题

本卷内容范围：运动的描述～牛顿运动定律

1.本卷共22小题，满分100分，考试时间90分钟；

2.本卷取g=10m/s2。

一、选择题(共13小题，每小题3分，共39分。下列各题的四个选项中，只有一个选项符合要求，选对得3分，不选或错选得0分)

1．2017年9月4日，男子400米决赛成为引爆全运会赛场的首个项目，上海小将郭钟泽跑出了45秒14的个人最好成绩，一举打破了徐自宙保持了16年之久的全国纪录。关于这则消息，下列说法正确的是(　　)

A．消息中的“45秒14”是时刻

B．消息中的“16年”是时间

C．该比赛中的位移一定是零

D．该比赛中，运动员的位移大小和路程相等

【答案】B

【解析】消息中的“45秒14”指的是某一过程所用的时间，故A错误；消息中的“16年”是时间间隔，故B正确；在比赛中运动员的位移不一定为零，400 m是指路程，故C、D错误。

2．一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上A处有一相对桌面静止的小球.由于列车运动状态的改变，车厢中的旅客发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从A点运动到B点，则说明列车是减速且在向南拐弯的图是(　　)

【答案】A

【解析】由于列车原来做匀速运动，小球和列车保持相对静止，现在列车要减速，由于惯性小球必向前运动，C、D错；又因列车要向南拐弯，由做曲线运动的条件知列车要受到向南的力的作用，即桌子受到向南的力的作用，所以小球相对桌面向北运动，A对，B错.

3．在国际单位制中，某物体运动时间可以表示为t=gaxb，其中g表示重力加速度，x表示长度，a、b为常数，根据力学单位制，下列正确的是（　　）

A．a=1，b=1     B．a=−，b=         C．a=，b=−      D．a=−2，b=2

【答案】B

【解析】根据自由落体运动公式：，则，又g表示重力加速度，x表示长度，则a=− ，b=，故B正确，ACD错误。

故选B。

4．一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动.开始刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为9 m和7 m.则刹车后6 s内的位移是(　　)

A.25 m      B.24 m       C.20 m       D.36 m

【答案】A

【解析】根据Δx＝aT2解得a＝－2 m/s2，设汽车的初速度为v0，第1 s末的速度为v1，则v1＝＝8 m/s，根据v1＝v0＋aT，代入数据解得v0＝10 m/s，故刹车时间为t＝＝5 s，所以刹车后6 s内的位移x＝＝25 m，A正确，B、C、D错误.

5．两个物体用长为9.8 m的细绳连接在一起，从同一高度以1 s的时间差先后自由下落，不计空气阻力，当细绳被拉紧时，第二个物体下落的时间为(g取9.8 m/s2)(　 　)

A.0.1 s        B.0.5 s         C.0.9 s        D.1.5 s

【答案】B

【解析】设第二个物体下落时间为t时，细绳被拉紧，则g(t＋1)2－gt2＝L，代入数据解得t＝0.5 s，选项B正确，选项A、C、D错误.

6．如图所示，用水平力F推乙物块，使甲、乙、丙、丁四个完全相同的物块一起沿粗糙水平地面以相同的速度做匀速直线运动，各物块所受摩擦力的情况是(　 　)

A.甲物块受到一个摩擦力的作用

B.乙物块受到两个摩擦力的作用

C.丙物块受到三个摩擦力的作用

D.丁物块受到一个摩擦力的作用

【答案】D

【解析】甲物块水平方向不受静摩擦力作用，即甲、乙之间不存在摩擦力，选项A错误；隔离乙，乙物块水平方向受到向右的推力F，由二力平衡知丙对乙物块有水平向左的静摩擦力，乙只受一个摩擦力，选项B错误；根据力的相互性可知，乙对丙有水平向右的静摩擦力，另外地面对丙有水平向左的滑动摩擦力，所以丙受到两个摩擦力的作用，选项C错误；地面对丁物块有水平向左的滑动摩擦力，选项D正确.

7．如图甲所示，一质量为m1的薄木板(厚度不计)静止在光滑水平地面上，现有一质量为m2的滑块以一定的水平初速度v0，从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图乙所示，根据图象可知以下判断错误的是(　　)

A．滑块始终与木板存在相对运动

B．滑块未能滑出木板

C．滑块的质量m2大于木板的质量m1

D．在t1时刻，滑块从木板上滑出

【答案】B

【解析】滑块以水平初速度v0滑上木板，滑块减速，木板加速，滑块和木板的加速度的大小分别为a2＝＝μg，a1＝，由v－t图象可知，滑块的速度一直大于木板的速度，即两者之间始终存在相对运动，在t1时刻，滑块滑出木板，各自做匀速直线运动。由v－t图象分析可知a2＜a1，即μg＜，则m1＜m2，选项A、C、D正确。

本题要求选错误的选项，故选B。

8．小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也推不动，他便想到了个妙招，如图所示，用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法中正确的是(　　)

A.这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱

B.这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大

C.这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力

D.这有可能，但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力

【答案】C

9．如图所示，一光滑半圆形碗固定在水平面上，质量为m1的小球用轻绳跨过碗口并连接质量分别为m2和m3的物体，平衡时碗内小球恰好与碗之间没有弹力，两绳与水平方向夹角分别为53°、37°，则m1∶m2∶m3的比值为(已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)(　　)

A.5∶4∶3     B.4∶3∶5      C.3∶4∶5       D.5∶3∶4

【答案】A

【解析】小球m1受力如图所示，由三力平衡的知识可知，FT2、FT3的合力大小等于m1g，方向竖直向上，FT2＝m1gsin 53°＝m2g，FT3＝m1gcos 53°＝m3g，解得m1∶m2∶m3＝5∶4∶3，选项A正确.

10．如图所示，具有一定质量的均匀细杆AO通过铰链固定在O点，使细杆AO可在竖直平面内自由转动.细杆与放在水平地面上的圆柱体的接触点为P，圆柱体靠在竖直的墙上而保持平衡.已知杆的倾角θ＝60°，圆柱体的重力大小为G，竖直墙对圆柱体的弹大小为G，各处的摩擦都忽略不计. 圆柱体对细杆支持力的大小和对地面压力的大小分别为(　　)

A．G，G       B．G，2G      C．2G，G      D．2G，2G  

【答案】D

【解析】对圆柱体进行受力分析，如图所示，其中F1、F2、F3分别为地面、墙、细杆对圆柱体的弹力.

已知竖直墙对圆柱体的弹力大小F2＝G，对圆柱体根据平衡条件得

水平方向F3sin 60°＝F2

竖直方向F1＝F3cos 60°＋G

解得F3＝2G

F1＝2G

则圆柱体对细杆支持力的大小和对地面压力的大小皆为2G

选项D正确.

11．小明在观察如图所示的沙子堆积时，发现沙子会自然堆积成圆锥体，且在不断堆积过程中，材料相同的沙子自然堆积成的圆锥体的最大底角都是相同的.小明测出这堆沙子的底部周长为31.4 m，利用物理知识测得沙子之间的动摩擦因数为0.5，估算出这堆沙子的体积最接近(　　)

A.60 m3         B.200 m3        C.250 m3         D.500 m3

【答案】A

【解析】沙堆底面圆的半径r＝≈5 m

设高为h

对于斜面上的沙粒有：mgsin θ＝μmgcos θ

其中sin θ＝，cos θ＝

解得h＝μr＝2.5 m

沙堆体积为V＝πr2h≈65 m3

所以沙堆体积最接近60 m3.

12．如图所示，粗糙水平地面上的物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动，现使F不断减小到零，则在滑动过程中(　　)

A.物体的加速度不断减小，速度不断增大

B.物体的加速度不断增大，速度不断减小

C.物体的加速度先变大再变小，速度先变小再变大

D.物体的加速度先变小再变大，速度先变大再变小

【答案】D

【解析】物体质量不变，合外力决定加速度的大小，滑动中的物体所受合外力是拉力和地面摩擦力的合力，因为F逐渐减小，所以合外力先减小后反向增大，由a＝可知物体的加速度先减小后反向增大；速度是增大还是减小与加速度的大小无关，而是要看加速度与速度的方向是否相同，前一阶段加速度与速度方向相同，所以速度增大，后一阶段加速度与速度方向相反，所以速度减小，因此选项D正确.

13．如图甲所示，水平地面上轻弹簧左端固定，右端通过滑块压缩0.4 m锁定，t＝0时解除锁定释放滑块，计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的速度图象如图乙所示，其中Oab段为曲线，bc段为直线，倾斜直线Od是t＝0时的速度图线的切线，已知滑块质量m＝2.0 kg，则下列说法正确的是（　　）

A．滑块被释放后，先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动

B．弹簧恢复原长时，滑块速度最大

C．弹簧的劲度系数k=175 N/m

D．该过程中滑块的最大加速度为35 m/s2

【答案】C

【解析】

AB．根据图线的斜率表示加速度，可知滑块被释放后，先做加速度逐渐减小的加速直线运动，弹簧弹力与摩擦力相等时速度最大，此时加速度为零，随后加速度反向增加，最后做匀减速直线运动．选项AB错误；
CD．从图象可知，滑块脱离弹簧后的加速度大小a2＝＝5 m/s2。

由牛顿第二定律得摩擦力大小为：f= ma2=2×5N=10N

刚释放时滑块的加速度最大为a1＝30 m/s2，选项D错误；

由牛顿第二定律有：kx－f=ma1

代入数据解得：k=175 N/m，选项 C正确；
故选C．

二、选择题(共4小题，每小题4分，共16分。下列各题的四个选项中，有一个或一个以上的选项正确。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)

14．用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，从t=0时刻起水平力F的大小随时间均匀减小，到t1时刻F减小为零。则物体所受的摩擦力f随时间t的变化图像可能是下列图中的（　　）

【答案】AD

【解析】由题意可知，物体在匀速运动，从t=0时刻，拉力F开始均匀减小， t1时刻拉力减小为零，出现的摩擦力有两种可能：

一是当拉力为零时，物体仍在滑动，则受到的一直是滑动摩擦力，即大小不变，故A正确；
另一是当拉力为零前，物体已静止，则当拉力为零时，则先是滑动摩擦力，后是静摩擦力，滑动摩擦力大小不变，而静摩擦力的大小与拉力相等，而此时拉力小于滑动摩擦力大小，故D正确，BC错误；

故本题选AD。

15．甲、乙两物块在同一直线上运动的x­t图象如图所示，乙物块做匀变速运动，加速度大小为0.2 m/s2，两图线相切于坐标点(5 s，－3 m)，下列说法正确的是(　　)

A．前5 s内甲、乙的运动方向一直相同

B．t＝5 s时甲、乙相遇且速度相同

C．乙的初速度大小为1.8 m/s 

D．t＝0时甲、乙相距2.5 m

【答案】ABD

【解析】x­t图象的斜率表示速度，前5 s内甲、乙的x­t图线斜率均一直为负，则运动方向一直相同，事项A正确；t＝5 s时甲、乙的x­t图线斜率相同，位移、时间都相同，所以相遇且速度相同，选项B正确；由甲的图线知t＝5 s时，速度为－0.6 m/s，乙做匀变速运动，v＝v0＋at，则乙的初速度大小为1.6 m/s，选项C错误；由位移x＝x0＋v0t＋at2，代入(5 s，－3 m)及v0的值，可得x0＝2.5 m，选项D正确。

16．如图所示，质量为m的小球与弹簧Ⅰ和水平细绳Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q两点.小球静止时，Ⅰ中拉力的大小为F1，Ⅱ中拉力的大小为F2，当仅剪断Ⅰ、Ⅱ其中一根的瞬间，球的加速度a应是(　　)

A.若剪断Ⅰ，则a＝g，方向竖直向下

B.若剪断Ⅱ，则a＝，方向水平向左

C.若剪断Ⅰ，则a＝，方向沿Ⅰ的延长线方向

D.若剪断Ⅱ，则a＝g，方向竖直向上

【答案】AB

【解析】没有剪断Ⅰ、Ⅱ时，小球受力情况如图所示.在剪断Ⅰ的瞬时，由于小球的速度为0，绳Ⅱ上的力突变为0，则小球只受重力作用，加速度为g，选项A正确，选项C错误；若剪断Ⅱ，由于弹簧的弹力不能突变，F1与重力的合力大小仍等于F2，所以此时加速度为a＝，方向水平向左，选项B正确，选项D错误.

17．如图所示，水平传送带A、B两端相距x＝3.5 m，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，物体滑上传送带A端的瞬时速度vA＝4 m/s，到达B端的瞬时速度设为vB.下列说法中正确的是(　　)

A.若传送带不动，vB＝3 m/s

B.若传送带逆时针匀速转动，vB一定等于3 m/s

C.若传送带顺时针匀速转动，vB一定等于3 m/s

D.若传送带顺时针匀速转动，有可能等于3 m/s

【答案】ABD

【解析】当传送带不动时，物体从A到B做匀减速直线运动，a＝μg＝1 m/s2，由2μgx＝v－v得，vB＝3 m/s；当传送带逆时针转动时，物体相对传送带运动方向不变，物体以相同的加速度一直减速至B，vB＝3 m/s；当传送带顺时针匀速转动时，传送带的速度不同，物体滑上传送带后的运动情况不同.有下面的五种可能：①匀速；②一直减速；③先减速后匀速；④一直加速；⑤先加速后匀速.所以本题正确选项为ABD.

三、实验题(18题9分，19题5分，共14分)

18．在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计.

 (1)为了完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如表：

根据表中数据作出F－x图象并求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m；(结果保留两位有效数字)

(2)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示，其读数为________N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N，请在图乙中画出这两个共点力的合力F合的图示；

(3)由图得到F合＝________N.(结果保留两位有效数字)

【答案】

(1)见解析图，54

(2)2.10(说明：有效数字位数正确，±0.02范围内都可)见解析图　

(3)3.3(说明：±0.2范围内都可)

【解析】(1)以水平方向为x轴，竖直方向为F轴，建立直角坐标系，然后描点，选尽可能多的点连成一条线，其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k，在直线上任取一点，如(6×10－2，3.25)，则k＝ N/m≈54 N/m.

(2)弹簧测力计的读数为2.10 N，设每单位长度为1 N，则合力F合的图示如图所示.

(3)经测量，合力F合＝3.3 N.

19．在做“探究加速度与力、质量关系”的实验时，采用如图所示的一端带定滑轮的长木板实验装置，让重物通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动.其中小车质量用M表示，重物质量用m表示，加速度用a表示.

(1)如图是实验中获得的一条纸带的一部分，1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未画出)，计数点间的距离如图所示.其中s1＝7.05 cm、s2＝7.68 cm、s3＝8.33 cm、s4＝8.95 cm、s5＝9.61 cm、s6＝10.26 cm，根据图中数据完成表格中空白处.

由纸带用公式法求出小车的加速度a＝________ m/s2(保留两位有效数字).

(2)在“探究加速度与质量的关系”时，保持重物质量不变，改变小车质量M，分别得到小车加速度a与质量M的数据如表：

根据表格数据，为直观反映F不变时a与M的关系，请在图方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线.

(3)上问中该小车受到的拉力F为__________N(保留两位有效数字).

【答案】(1)0.864　0.64　(2)见解析图　(3)0.50

【解析】(1)v4＝＝ m/s＝0.864 m/s，

用逐差法得a＝＝0.64 m/s2.

(2)根据数据描点连线，作出a－图象，如图所示.

(3)根据图线斜率可得F为0.50 N.

四、计算题(共3题，19题9分，20题10分，21题12分，共31分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)

20．冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图．比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O．为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小．

设不用毛刷擦冰面时，冰壶匀减速的加速度是0.08m/s2，用毛刷擦冰面时，冰壶匀减速的加速度是0.04m/s2．在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线AB的中点处以2m/s的速度沿虚线滑出．

(1)若运动员不用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，冰壶将停在距离O点多远处? 

(2)为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员应该从距离O点多远处开始用毛刷擦冰面一直擦到圆心O点？   

【答案】(1)5m；(2)10m

【解析】

 (1)冰壶运动直到停止的位移为

停点与O点的距离为d=30－25=5m

(2)假设开始擦冰面时的冰壶速度为v，则有

将数据代入得v2=0.8(m/s)2

开始擦冰面点到圆心O点的距离

21．如图所示，固定在水平地面上的斜面体，底边长d=4m，顶端高h=3m。现有一可视为质点的小滑块以v0=15m/s的初速度从底端冲上斜面，已知滑块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5。求小滑块从开始运动到离开斜面的运动时间和离开时的速度大小。(结果可用根式表示)

【答案】 ；

【解析】由已知条件可知斜面的倾角为θ=37°，斜面长度L=5m。

滑块向上滑动的加速度大小为a，则有：mgsin37°+μmgcos37°=ma，得a=10m/s2

假设滑块能到达斜面顶端, 到顶端时的速度为v，则有v2－v02=－2aL，代入数据得>0，假设成立，滑块将从顶端离开斜面。

运动时间

22．如图所示（俯视图），ABCDA是固定在水平桌面上的光滑挡板，AB、CD是两块直挡板，DA、BC是两块半圆形挡板，其半径为r=0.5m。一质量为m=0.2kg的小球受水平拉力F=2.96N的作用，从A点由静止开始向B点作直线运动，当进入半圆形档板BC的B处瞬间撤去拉力F，小球沿档板继续运动，已知除CD段桌面光滑外，小球与桌面其他部分的动摩擦因数为μ=0.16，AB、CD的长度均为L=2.0m，g取10m/s2，π取3。求：

(1)小球第1次运动到B点时的速度大小；

(2)小球最终停在何处？小球从第1次到达C点开始计时，到最终停止经过了多长时间？(结果可用根式表示)

【答案】(1) ；(2)

【解析】

(1)小球从A到B运动阶段

加速度：

到达B点时的速度大小

(2)从B点开始小球将作减速运动(除CD段外)，运动的加速度大小不变，a2=μg=1.6m/s2；在CD段做匀速直线运动。

半圆弧BC和DA的长度为l=πr=1.5m

小球第1次到达C点时的速度为

小球沿着挡板在粗糙面上的减少运动可以等效为匀减速直线运动，在粗糙面上运动的总路程为

粗糙面的总长度s0=2+1.5+1.5=5m，所以小球从C点开始恰好做三个完整的周期运动最后停在C点。

小球在粗糙面上运动的总时间

小球将以不同的速度三次通过CD面做匀速直线运动。

第1次：

第2次：，

第3次：，

小球从第1次到达C点开始计时，到最终停止经过的总时间为：t=t0+ t1+ t2+ t3=