2022-2023学年人教版必修物理第一册期末模拟卷02（Word版含解析）

这是一份2022-2023学年人教版必修物理第一册期末模拟卷02（Word版含解析），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
期末模拟卷02一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1．（2022·云南·昆明二十三中高一期末）如图所示为北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台。运动员从高处滑下，通过起跳台起跳，完成各种空翻、转体、抓板等技术动作后落地。在大跳台比赛过程中，下列说法正确的是（　　）A．研究运动员在空中的技术动作时，可将他看成质点B．整个比赛过程中，无论研究什么问题运动员都不能看成质点C．整个比赛过程中，运动员通过的路程一定大于他的位移大小D．当运动员在空中下落时，若以他作为参考系，则大地向下运动【答案】C【详解】A．研究运动员在空中的技术动作时，需要分析身体的肢体动作，所以不能将他看成质点。故A错误；B．整个比赛过程中，当研究运动员的水平分位移时可以不考虑运动员的形状和大小，能看成质点。故B错误；C．整个比赛过程中，运动员做非直线运动，所以通过的路程一定大于他的位移大小。故C正确；D．当运动员在空中下落时，若以他作为参考系，则大地向上运动。故D错误。故选C。2．（2022·河南·高一期末）2021年8月1日，施廷懋以383.50分的成绩夺得东京奥运会女子跳水三米板冠军。某次跳水时，从施廷懋离开跳板开始计时，其重心的速度随时间的变化规律如图所示，已知施廷懋在时刻入水，竖直向下为正方向，下列说法正确的是（　　）A．在时间内，施廷懋的运动方向不变B．0时刻，施廷懋的重心在空中最高点C．在时间内，施廷懋的重心平均速度大小为D．在时间内，施廷懋的重心平均速度大小为【答案】C【详解】A．在t1时刻速度由负值到正值，则在0-t2时间内，施廷懋的运动方向改变，A错误；B．t1时刻，施廷懋的重心在空中最高点，B错误；C．在0-t2时间内，施廷感做匀变速运动，则他的重心平均速度大小为C正确；D．在t2-t3时间内，施廷懋的重心的位移小于做匀减速运动时重心的位移，则平均速度大小小于，D错误。故选C。3．（2022·重庆市朝阳中学高一期末）如图所示，将可视为质点的小球置于空心管的正上方h处，空心管长度为L，小球与管的轴线重合，小球直径小于空心管内径。假设空间足够大，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是（    ）A．两者同时静止释放，小球在空中不能穿过空心管B．小球自由下落，空心管固定不动，小球穿过管的时间为C．小球以初速度向下开始运动，同时从静止释放空心管，则小球一定能穿过管，穿过管的时间与当地重力加速度有关D．静止释放小球，经过很短的时间t后静止释放空心管，则小球一定能穿过管，穿过管的时间与当地重力加速度有关【答案】AD【详解】A．若两者无初速度同时释放，则在相同时间内下降的高度相同，可知小球在空中不能穿过管，故A正确；B．若小球自由下落、管固定不动，小球穿过管的时间是小球到达管的下端与到达管的上端的时间差，根据自由落体运动公式，解得故B错误；C．以管为参考系，小球相对管匀速运动，可知小球穿过管的时间.可知与当地重力加速度无关,故C错误；D．释放空心管时，小球的速度为以管为参考系，小球相对管以速度v做匀速运动，则小球穿过管的时间所以穿过管的时间与当地重力加速度有关，故D正确。故选AD。4．（2022·吉林市教育学院高一期末）2020年11月10日8时，我国完全自主设计研发的“奋斗者”号成功下潜马里亚纳大海沟底部，创造了10909米的中国载人深潜新纪录，假设“奋斗者”某次任务中从海底竖直上浮，上浮速度为v时开始做匀减速运动，从“蛟龙号”开始做匀减速运动的时刻开始计时，已知其上浮到海面时，速度恰好减为零，所用的时间为t，则“奋斗者”在时刻与海平面间的距离为（　　）A． B． C． D．【答案】D【详解】蛟龙号上浮时的加速度大小为根据逆向思维，可知蛟龙号在t0时刻距离海平面的深度为故选D。5．（2022·贵州遵义·高一期末）在杂技表演中，猴子沿固定的竖直杆下滑，在0~2s内运动的图像如图所示，下列说法确的是（　　）A．猴子的加速度大小为B．0~2s内猴子的位移大小为8mC．1s末猴子的速度大小为2m/sD．2s末猴子的速度大小为0【答案】C【详解】A．猴子运动的图像为倾斜直线，表示其做匀速直线运动，则加速度为零，故A错误；B．图像的纵坐标表示位置的变化，则0~2s内猴子的位移大小为4m，方向沿负向，故B错误；C．图像的斜率表示速度，则匀速直线运动的速度为即1s末猴子的速度大小为2m/s，方向沿负向，故C正确；D．2s末猴子的位置为0，瞬时速度为2m/s，故D错误；故选C。6．（2022·重庆市朝阳中学高一期末）牙膏是生活中常用物品，在你使用牙膏过程中涉及到的物理知识，下列说法正确的是（    ）A．牙膏皮被挤压的过程中产生的形变为弹性形变B．牙膏能被挤出来是因为牙膏受到重力的作用C．牙膏盖上设计的条纹是为了增大摩擦系数D．挤牙膏时，手对牙膏皮的力与牙膏皮对手的力是一对平衡力【答案】C【详解】A．该牙膏皮被挤压后发生的形变，因没有恢复原状，则为非弹性形变，A错误；B．牙膏受到牙膏皮的作用力，发生形变，从而将牙膏挤出来，B错误；C．牙膏盖上的条纹是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦系数，增大摩擦力，C正确；D．挤牙膏时手对牙膏皮的作用力与牙膏皮对手的作用力属于作用力与反作用力，D错误。故选C。7．（2022·湖南·长沙市雨花区教育科学研究所高一期末）学习摩擦力时，小明同学做了一个小实验，他的实验装置如图，将一重力不计的白纸铺在水平桌面上，纸的一部分伸出桌边，再在白纸上放一本笔记本。先用水平拉力F将白纸从笔记本底下向右抽出（笔记本未从桌面滑落），已知笔记本重力为G，所有接触面间的摩擦因数均为，则在白纸被抽出过程中（　　）A．白纸对笔记本的摩擦力方向向左B．抽动瞬间，白纸受到的摩擦力为C．笔记本与白纸间的摩擦力大小始终等于D．瞬间拉力F越大，笔记本与白纸间的摩擦力越大【答案】B【详解】A．白纸相对笔记本向右运动，所以白纸受到的摩擦力向左，则白纸对笔记本的摩擦力方向向右，故A错误；B．抽动瞬间，白纸上下两个面，分别受到向左的滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式可得则白纸受到的摩擦力为故B正确；C．在开始一段时间内，课本与白纸之间的压力为G，此时的摩擦力为，当白纸滑过书本的中心线时，纸和课本之间的压力小于G，且随着纸的运动，压力逐渐减小，最后到零，滑动摩擦力也随之减小一直到零，故C错误；D．滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和正压力有关，瞬间拉力F越大，白纸运动的越快，但白纸受到的正压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，故D错误。故选B。8．（2022·湖南·长郡中学高一期末）运动员在水平地面，上进行拉轮胎的负荷训练，若在起动后的一小段时间内，运动员用两根轻绳拉着轮胎做匀速直线运动。如图所示，运动过程中保持两绳的端点A、B等高，两绳间的夹角为θ、所在平面与水平面夹角恒为。已知轮胎重为G，运动过程受地面摩擦力大小恒为f，则每根绳的拉力大小为（　　）A． B．C． D．【答案】A【详解】设每根绳的拉力大小为T，根据力的合成与分解以及对称性可知，两根绳拉力的合力大小为对轮胎根据平衡条件有解得故选A。二、多选题（本题共4个小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项答合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）9．（2022·广东揭阳·高一期末）如图所示“用验证斜面上力的分解”实验中，、处各放一个力传感器，放在处传感器的示数用表示，放在处传感器的示数用表示。在斜面倾角由变到的过程中，和，下列说法正确的是（　　）A．变小 B．变大 C．和都不变 D．不能确定【答案】AB【详解】将小球的重力沿着平行斜面方向和垂直斜面方向正交分解，如图解得由于角不断增加，故不断变小，不断减大。AB正确，CD错误。故选AB。10．（2022·广东汕头·高一期末）体重为的同学手抓水平杆在竖直方向引体向上。如图，静止时两手臂对称抓杆，夹角为，则（　　）A．变大时，每只手臂拉力变小B．该同学对水平杆作用力的合力大小为C．时，每只手臂对水平杆的作用力为D．时，每只手臂拉力为【答案】BCD【详解】设单手对杠的拉力为F，竖直方向根据平衡条件可得解得A．当变大时，减小，根据可知手臂受到的拉力增大，故A错误；B．以该同学为研究对象，因平衡，可知水平杆对该同学的作用力大小为G、方向向上，根据牛顿第三定律可知，该同学对水平杆作用力的合力大小为、方向向下，故B正确；C．当时，该同学单手对杠的拉力大小为故C正确；D．当时，该同学单手对杠的拉力大小为故D正确。故选BCD。11．（2022·河南郑州·高一期末）神舟五号载人飞船的返回舱总质量约为3100kg。返回舱在距地面约10km时开始启动降落伞装置，快到地面时，返回舱的四台缓冲发动机开始向下喷气，舱体再次减速。假设返回舱速度减为10m/s后在大气中保持这个速度竖直降落，快到地面时，返回舱的四台缓冲发动机开始向下喷气，舱体再次减速，到达地面时速度恰好为0，若返回舱降落过程的最后一秒的速度（v）-时间（t）图像如图，重力加速度取10m/s2，对这一秒的描述正确的是（　　）A．最后一秒下降高度为8.8mB．返回舱距离地面1.2m时，缓冲发动机启动C．返回舱减速过程中，航天员处于失重状态D．四台缓冲发动机共对返回舱提供约为3.2×105N的作用力【答案】AB【详解】A．由图像可得最后一秒下降高度为故A正确；B．由图像可得缓冲发动机启动时，返回舱到地面距离为故B正确；C．返回舱减速过程中，加速度向上，航天员处于超重状态，故C错误；D．由图像可得缓冲发动机启动时，返回舱的加速度大小为由牛顿第二定律可得四台缓冲发动机共对返回舱提供约为故D错误。故选AB。12．（2022·吉林·长春市清蒲中学高一期末）如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t＝0时，将质量m＝1kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的v－t图象如图乙所示．设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g＝10m/s2。则（　　）A．传送带的速率v0＝10m/sB．传送带的倾角θ＝30°C．物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.25D．0～2.0s内物体相对地面的位移大小为16m【答案】AD【详解】A．由图知，物体先做初速度为零的匀加速直线运动，速度达到传送带速度后（在t＝1.0s时刻），由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，物块继续向下做匀加速直线运动，从图象可知传送带的速度为v0＝10m/s，故A正确；BC．在0～1.0s内，物体摩擦力方向沿斜面向下，匀加速运动的加速度为a1＝＝gsinθ＋μgcosθ由图可得a1＝＝10m/s2即有gsinθ＋μgcosθ＝10在1.0～2.0s，物体的加速度为a2＝＝gsinθ－μgcosθ由图可得a2＝＝2m/s2即有gsinθ－μgcosθ＝2联立解得μ＝0.5θ＝arctan故B、C错误；D．根据“面积”表示位移，可知0～1.0s物体相对于地的位移x1＝×10×1m＝5m1.0～2.0s物体相对于地的位移x2＝×1m＝11m所以0～2.0s内物体相对地面的位移大小为16m，故D正确。故选AD。三、非选择题（本题共6小题，共60分）13．（6分）（2022·山西·高一期末）某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图所示，其中A、B、C为固定橡皮条的图钉，实验步骤如下：（1）将三根完全相同的橡皮条（遵循胡克定律）两端各栓上一根相同的细绳，用刻度尺测出橡皮条的原长，记为L0；将三根橡皮条的一端细绳栓在同一结点上，另一端分别栓在A、B、C三个图钉上；将白纸用图钉固定在方木板上，互成角度的拉伸三根橡皮条，分别记下三绳结点位置O和__________________，分别测出三根橡皮条1、2、3的长度，记为L1、L2、L3，则三根橡皮的拉力之比为_________________；（2）取下器材，用铅笔和刻度尺从O点沿着三根橡皮条的方向画直线，按照一定的标度作出三根橡皮条对结点O的拉力F1、F2、F3的图示，用平行四边形定则求出两个力F1、F2的合力F；若测量发现F与F3在同一直线上，大小接近相等，则实验结论为：_____；（3）改变三枚图钉的位置重复实验，本实验采用的科学方法是_____________.（填“理想实验法”或“等效替代法”）【答案】     三根橡皮条伸长的方向          在实验误差允许的范围内，力的合成遵循力的平行四边形定则     等效替代法【详解】（1）[1]要作出力的图示，需要记录分力的大小和方向，所以在白纸上记下结点的位置的同时，也要记录三根橡皮条伸长的方向；[2]三根橡皮条的拉力大小之比等于三根橡皮条的伸长量之比，即为（2）[3]结点受三个力的作用处于平衡状态，所受合力为零，则实验结论为在实验误差允许的范围内，力的合成遵循力的平行四边形定则；[4]在“验证力的平行四边形定则”实验中，运用了合力的作用效果和分力的作用效果相同这一原理进行实验，故采用了等效替代法。14．（8分）（2022·河北沧州·高一期末）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。小车后面固定一条纸带，穿过打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。（1）在安装器材时，要调整定滑轮的高度，使拴小车的细绳与木板平行。请选出你认为这样做的目的是_________（填字母代号）。A．防止打点计时器在纸带上打出的点痕不清晰B．为达到在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力C．防止小车在木板上运动过程中发生抖动D．为保证小车最终能够实现匀速直线运动（2）实验中___________（选填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码质量远小于小车质量。（3）第一实验小组根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图像如图乙所示，图线不过原点的原因是___________。A钩码质量没有远小于小车质量B．平衡摩擦力时木板倾角过大C．平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡摩擦力（4）第二实验小组根据测量数据作出如图丙所示的a-F图像，且已知小车的质量为m，则该小组中小车的牛顿第二定律表达式应为__________（用题和图丙中物理量符号表示）。【答案】     B     不需要     B     F-F0=ma【详解】（1）[1]实验中调节定滑轮高度，使细绳与木板平行，可在平衡摩擦力后使细绳的拉力等于小车所受的合力，如果不平行，细绳的拉力在垂直于木板的方向上就有分力，改变了摩擦力就不能使细绳拉力等于小车所受的合力，B正确、ACD错误。故选B。（2）[2]由于本实验中的力传感器可以读出绳的拉力，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量。（3）[3]由题给图像可知，当没有挂钩码时小车具有加速度，说明平衡摩擦力时木板倾角过大，故选B。（4）[4]图像在F轴上的截距不为零，截距大小等于阻力为F0，由牛顿第二定律有F-F0=ma15．（8分）（2022·河南·平顶山市蓝天高级中学高一期末）用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接，并悬挂如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平。求：(1)细线a、c分别对小球1和2的拉力大小；(2)细线b对小球2的拉力大小。【答案】(1) ，；(2) 【详解】(1)把小球1和2看成一整体，受力分析如图所示由平衡条件可得(2)以球2为研究对象，细线b对小球2的拉力Fb，重力G及Fc的作用，由平衡条件可得16．（8分）（2022·贵州黔西·高一期末）我们常常可以采用动力学方法测量空间站质量。如图， 若已知飞船质量为3. 0×103 kg，其推进器的平均推力F为900 N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5 s内，测出飞船和空间站的速度变化量是0. 05 m/s，求：（1）对接后，飞船的加速度大小a；（2）空间站的质量。【答案】（1）；（2）【详解】（1）飞船的加速度大小（2）根据牛顿第二定律17．（14分）（2022·重庆市巫山大昌中学校高一期末）大马哈鱼需要逆流而上到上游产卵，运动过程中有时还要跃上瀑布。这种鱼跃出水面的速度可达10m/s。不计空气阻力，g取。（1）若大马哈鱼跃出水面的速度方向竖直向上，则它能达到的最大高度约为多少？（2）上升所用时间约为多少？【答案】（1）5m；（2）1s【详解】（1）若大马哈鱼跃出水面的速度方向竖直向上，则它能达到的最大高度为（2）上升到最高点的速度大于0，所以上升的时间18．（16分）（2022·北京四中高一期末）蹦极是一项非常刺激的运动。为了研究蹦极过程，可将人视为质点，人的运动沿竖直方向，人离开蹦极台时的初速度、弹性绳的质量、空气阻力均可忽略。某次蹦极时，人从蹦极台跳下，到A点时弹性绳恰好伸直，人继续下落，能到达的最低位置为B点，如图1所示。已知人的质量为m，弹性绳的弹力大小和弹簧的弹力大小规律相同，满足F＝kx，其中x为弹性绳的形变量，k是与弹性绳有关的系数。重力加速度为g。（1）分析人从A点到B点的运动情况；（2）图像是研究物体问题常见的方法a. 以A点为坐标原点，向下为正方向，人由A点到B点的运动过程中，加速度a随位移l变化，在图2中，定性画出人由A点到B点的运动过程中，加速度a随位移l变化的图线；b. 我们知道速度-时间图像所围的“面积”大小等于物体的位移。试说出在图2的a-l图像“面积”大小的物理意义；（3）如果另一个蹦极者的质量M＞m，试说明M下降的最低位置比m下降的最低位置低。【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析【详解】（1）人从A点开始向下做加速度逐渐减小的加速运动，到达平衡位置C时（重力与绳子弹力相等），人的速度达到最大；从平衡位置C继续往下，弹力大于重力，合力向上，随弹力增大而增大，人向下做加速度（向上）逐渐增大的减速运动，直至达到B点时速度降为零。（2）a. 下落过程中由牛顿第二定律mg-kl＝ma则人下落的加速度所以a-l图像为b. 由公式可知图像面积表示，v为下落到任一点的速度。（3）由知，对于质量更大的蹦极者M，图线斜率更小（图中虚线所示）：人对应的平衡位置更低，所以最低点位置也更低。