2023-2024学年高中上学期期末模拟考试高一物理期末模拟卷01（人教版2019，必修第一册第一章-第四章）（Word版附解析）

这是一份2023-2024学年高中上学期期末模拟考试高一物理期末模拟卷01（人教版2019，必修第一册第一章-第四章）（Word版附解析），共17页。试卷主要包含了很多智能手机都有加速度传感器等内容，欢迎下载使用。
1．2023年8月8日，成都大运会完美收官，中国队的金牌数达到了103枚，是中国队参加历届大运会以来所获金牌数的最高纪录。下列说法正确的是（ ）
A．运动员在环形跑道上完成了1500m赛跑，“1500m”指的是运动员的路程
B．双人跳水运动员在跳水过程中始终同步，以水面为参照物运动员是静止的
C．运动员在400m的环形跑道上完成800m赛跑，该运动员的位移大小是800m
D．研究运动员百米赛跑的起跑动作时可以将运动员视为质点
【答案】A
【解析】A．运动员在环形跑道上完成了1500m赛跑，“1500m”指的是运动员的路程，故A正确；
B．双人跳水运动员在跳水过程中始终同步，以水面为参照物，运动员是运动的，故B错误；
C．运动员在400m的环形跑道上完成800m赛跑，位移是0，故C错误；
D．研究运动员百米赛跑的起跑动作时需考虑运动员的动作细节，不可将运动员视为质点，故D错误。
故选A。
2．大自然的植物多数是靠动物或鸟类帮忙传播种子，但也有一些植物会像愤怒的小鸟一样弹射的自己种子、自己播种，比如沙盒树。沙盒树的果实在成熟后会炸开，据说会发出类似手枪的响声，种子在十分之一秒时间内能以180公里的时速激射四周，宛如天然暗器一样。则沙盒树种子的加速度大小约为（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】种子在十分之一秒末的速度
则此时间内种子的平均加速度为

故选B。
3．如图所示的彩虹滑道由一个倾斜直滑道和一个水平直滑道平滑连接而成，游客坐在橡胶滑圈内，从倾斜滑道顶端由静止匀加速滑下， 运动至水平滑道后，因受到摩擦力作用做匀减速运动直到停下。下列各 v-t 图象中，能反映游客运动过程的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】匀加速阶段
速度与时间成正比，为过原点斜率为正的倾斜直线，匀减速阶段
是一个斜率为负的倾斜直线。
故选D。
4．2023年杭州亚运会，全红婵以438.20分夺得亚运会跳水女子10米跳台冠军。将全红婵看作质点，忽略空气阻力。规定竖直向上为正方向，全红婵离开跳台瞬间作为计时起点，其运动的图像如图所示，取。下列说法正确的是（ ）

A．时刻到达最低点B．时刻到达最低点
C．最高点到水面的距离为D．运动的最大速度为
【答案】C
【解析】A．由题意可知，0~t1时间内全红婵先离开跳台向上做匀减速运动，在t1时刻速度减为零，达到最高点，故A错误；
B．从全红婵起跳到恰好入水的过程中，其加速度始终为重力加速度不变，在入水瞬间，加速度将发生突变，即在t2时刻开始进入水面，故B错误；
C．0~t1时刻全红婵向上运动，高度为
所以最高点到水面的距离为
故C正确；
D．刚开始入水时刻速度最大，为
故D错误。
故选C。
5．参观古镇时，恰逢下雨，小吴同学饶有兴致地观察屋檐滴水的情景，他观察到滴水中水滴下落时间间隔均匀，测得1分钟内下落水滴180个，由参观资料知屋檐高为3.2m。不计空气阻力，重力加速度g取，他有以下推断，其中正确的是（ ）
A．空中相邻的两个水滴的间距保持不变
B．空中相邻的两个水滴的之间的最大间距是
C．空中有3个水滴时相邻间距之比始终为1：3
D．空中有3个水滴和2个水滴的时间之比是2：3
【答案】D
【解析】A．空中相邻的两个水滴间的时间间隔相同，但是水滴在做加速运动，加速度相同，所以下面的水滴相对上面水滴在匀速下落，间距变大，故A错误；
B．1分钟内下落水滴180个，相邻水滴间隔
下落总时间
空中相邻的两个水滴的之间的最大间距是
故B错误；
C．只有初速度为零匀加速时，才有相邻间距之比为1：3，故不是始终存在，故C错误；
D．下落总时间是0.8s，时间间隔为，空中有3个水滴和2个水滴的时间之比是
故D正确。
故选D。
6．考试中，右手拿橡皮在答题卡上擦除错误选项，左手把答题卡摁在桌面上静止。若全程只有橡皮和左手与答题卡的上表面接触，下列关于答题卡受到的摩擦力，说法正确的是（ ）
A．答题卡处于静止状态，受到的摩擦力都是静摩擦力
B．答题卡处于静止状态，不受摩擦力作用
C．橡皮给答题卡的摩擦力是滑动摩擦力
D．答题卡相对于左手没有运动趋势
【答案】C
【解析】ABC．橡皮相对答题纸运动，则橡皮给答题卡的摩擦力是滑动摩擦力，对答题纸由平衡条件可知，答题纸受到桌面与手的摩擦力，答题纸相对于桌面静止，桌面与答题纸之间的摩擦力为静摩擦力，故C正确，AB错误；
D．若将左手移开，答题卡会相对桌面滑动，可知答题卡静止时受手的摩擦力，答题卡相对于左手有运动趋势，故D错误。
故选C。
7．如图所示，助跑器多用于短跑赛场上，在起跑前用力一蹬，帮助运动员进行加速的同时减少跑步带来的肌肉拉伤概率，则下列说法正确的是（ ）
A．脚对助跑器施加一个向前的力
B．助跑器给脚一个向前的力
C．脚对助跑器施加的力和助跑器给脚的力是一对平衡力
D．脚对助跑器施加的力小于助跑器给脚的力
【答案】B
【解析】AB．当运动员起跑时，向后蹬助跑器，脚对助跑器施加一个向后的力，助跑器给脚一个向前的力，故A错误，B正确；
CD．脚对助跑器施加的力和助跑器给脚的力是一对相互作用力，两力大小相等，方向相反，故CD错误。
故选B。
8．很多智能手机都有加速度传感器。在北京地区让一部装有相应应用程序的手机从距离地面较高处由静止开始下落，然后用手接住。多次实验，应用程序显示下落加速度平均值为，其中一次手机截屏可简化成下图。查阅资料发现当地重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．手机显示加速度小于当地重力加速度是因为偶然性引起的
B．下落t=1s（未落地）手机的速度将达到v=9.801m/s
C．若在赤道附近完成上述实验，手机显示加速度值将变小
D．若将手机竖直上抛，在空中上升过程中应用程序显示加速度
【答案】C
【解析】A．手机显示加速度小于当地重力加速度是因为存在阻力引起的，不是偶然性引起的，故A错误；
B．下落加速度平均值为，下落t=1s（未落地）手机的速度将达到
故B错误；
C．若在赤道附近完成上述实验，手机显示加速度值将变小，因为纬度越高，重力加速度越大，故C正确；
D．下降时，阻力向上
上升时
若将手机竖直上抛，在空中上升过程中应用程序显示加速度大小大于，故D错误。
故选C。
9．如图所示，小球从斜面上P点获得一个沿斜面向上的初速度，先沿着斜面向上做匀减速直线运动，到达Q点时速度为0，接着再沿着斜面向下做匀加速直线运动回到P点。已知往返运动过程中的加速度不变，且大小为a，规定沿斜面向上为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A．小球从P到Q的过程中加速度为，从Q到P的过程中加速度为
B．小球从Q到P的过程中，速度的变化量为
C．小球从P开始运动到返回P的过程中，中间时刻的瞬时速度为
D．小球从P到Q的过程中，中点位置的瞬时速度一定比中间时刻的瞬时速度大
【答案】ABD
【解析】A．根据题意可知，小球运动过程的加速度大小均为，方向均沿斜面向下，规定沿斜面向上为正方向，则小球从P到Q的过程中加速度为，从Q到P的过程中加速度为，故A正确；
B．根据对称性可知，小球回到P的速度大小为，小球从Q到P的过程中，速度的变化量为
故B正确；
C．根据对称性可知，小球从P到Q的时间等于从Q到P的时间，则小球从P开始运动到返回P的过程中，中间时刻的瞬时速度为Q的速度，即为0，故C错误；
D．小球从P到Q的过程中，设中点位置的瞬时速度为，则有
联立可得
小球从P到Q的过程中，中间时刻的瞬时速度为
则有
故D正确。
故选ABD。
10．蛀牙是口腔中多种因素复合作用所导致的牙齿硬组织进行性病损。蛀牙患者就餐时，把沙粒嚼到牙洞处容易使牙齿裂开，图（a）为上述过程的示意图。将沙粒视为球形，牙洞视为小角度V形槽，建立如图（b）所示的物理模型，下列说法正确的是（ ）
A．其它条件一定，沙粒越大牙齿越容易裂开
B．其它条件一定，沙粒越小牙齿越容易裂开
C．其它条件一定，牙洞越大牙齿越容易裂开
D．其它条件一定，牙洞越小牙齿越容易裂开
【答案】BC
【解析】AB．设沙粒受到牙洞的作用力与竖直方向夹角为，就餐时咀嚼的力F一样，沙粒越大作用力与竖直方向夹角越小
沙粒越小越大，其它条件一定，沙粒越小牙齿越容易裂开，故B正确A错误；
CD．其它条件一定，牙洞越大越大，作用力越大，所以牙洞越大牙齿越容易裂开，故C正确D错误。
故选BC。
11．如图，圆柱形玻璃容器内装满液体静置于水平面上，容器中有a、b、c三个不同材质的物块，物块a、c均对容器壁有压力，物块b悬浮于容器内的液体中，忽略a、c与容器壁间的摩擦。现给容器施加一水平向右的恒力，使容器向右做匀加速度直线运动。下列说法正确的是（ ）
A．三个物块将保持图中位置不变，与容器一起向右加速运动
B．物块a将相对于容器向右运动，最终与容器右侧壁相互挤压
C．物块b将相对于容器保持静止，与容器一起做匀加速度运动
D．物块c将相对于容器向右运动，最终与容器右侧壁相互挤压
【答案】CD
【解析】由题意可知，c浮在上面对上壁有压力，可知c排开水的质量大于本身的质量；同理b排开水的质量等于本身的质量，a排开水的质量小于本身的质量；则当容器向右加速运动时，由牛顿第一定律可知，物块a将相对于容器向左运动，最终与容器左侧壁相互挤压；物块b将相对于容器保持静止，与容器一起做匀加速度运动；物块c因相等体积的水将向左运动，则导致c将相对于容器向右运动，最终与容器右侧壁相互挤压（可将c想象为一个小气泡）。
故选CD。
12．一物体在一周期性变化的合外力作用下，从x轴坐标原点由静止开始运动，加速度变化周期为T，在每个周期内前半个周期加速度为（沿x轴正方向），后半个周期内加速度为（负号表示为x轴负方向，）。其中T、、k为已知量。则下列说法正确的是（ ）
A．物体在第一个周期内的位移是
B．物体在9.5T末的速度为
C．物体在9.5T末的速度为
D．如果物体在第N个T内的位移是0，则
【答案】ABD
【解析】A．物体在第一个周期内的前半个周期的位移
物体在第一个周期内的前半个周期的末速度
物体在第一个周期末的速度
物体在第一个周期内的后半个周期的位移
物体在第一个周期内的位移是
故A正确；
BC．物体在9.5T末的速度为
故B正确，C错误；
D．物体在第二个周期内的前半个周期的末速度
物体在第二个周期内的前半个周期的位移
物体在第二个周期内的后半个周期的末速度
物体在第二个周期内的后半个周期的位移
物体在第二个周期内的位移
以此类推物体在第N个T内的位移是
如果物体在第N个T内的位移是0，则
解得
故D正确。
故选ABD。
三、实验题
13．在进行“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验时，所用的器材有：方木板一块，白纸，量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。
（1）如图所示，为了让单独作用的F与F1、F2共同作用的效果相同，一定保证橡皮条的B端处于 的位置不变；图中弹簧测力计的示数为 N．
（2）以下操作步骤中，会使实验产生较大误差的是 。
A．弹簧测力计未离开纸面，导致弹簧测力计外壳和纸面有摩擦
B．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同
C．多次实验，记录下F1、F2、F的多组数据，求出各自的平均值，然后根据平均值画出力的图示
D．用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条时，两个弹簧测力计拉力大小不相等
（3）该同学用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条时，记录两个分力大小和夹角的数据如下，你认为对提高实验精度最合适的一组是
A．，夹角90度 B．，夹角150度
C．，夹角约60度 D．，夹角约80度
（4）如果我们先用拉力F把节点拉到O点，再用拉力F1和F2共同拉节点产生相同效果，则这个实验又可探究 规律的实验。
【答案】 O 2.10 C D 力的分解
【解析】（1）[1][2] 为了让单独作用的F与F1、F2共同作用的效果相同，一定保证橡皮条的B端处于O的位置不变；图中弹簧测力计最小分度值为0.1N，所以示数为2.10N。
（2）[3] A．弹簧测力计未离开纸面，导致弹簧测力计外壳和纸面有摩擦，不会影响测力计的示数，不会产生较大误差，故A错误；
B．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，同一次实验中结点O的位置不变，不会产生较大误差，故B错误；
C．因为每次结点位置不同，不可记录下F1、F2、F的多组数据，求出各自的平均值，故会产生较大误差，故C正确；
D．用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条时，两个弹簧测力计拉力大小不相等，不会产生较大误差，故D错误；
故选C。
（3）[4] 同学用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条时，两个力大小不要太大不要太小，减小实验误差，夹角合适即可，不需要取特殊值，故选D。
（4）[5] 如果我们先用拉力F把节点拉到O点，再用拉力F1和F2共同拉节点产生相同效果，则这个实验又可探究力的分解的规律。
14．在某次探究加速度与力、质量的关系实验中，甲、乙两组同学分别设计了如图1和图2所示的实验装置，小车总质量为M，重物质量为m。

（1）关于这两组实验，要达到实验目的，下列说法中正确的是（多选）
A．图1实验需要平衡摩擦力 B．图2实验不需要平衡摩擦力
C．图1实验需要满足 D．图2实验不需要满足
（2）甲组同学在保证实验装置规范合理的情况下，利用实验装置得到一条纸带如图3所示，纸带中相邻两点间的时间间隔为T，由此可得小车此时的加速度为 （用、、T表示）。多次操作后，甲组的两位同学用实验所得数据，在同一坐标系内画出了如图4所示的两条图像，由图像可判断，他们实验时所挂的重物质量应是 （选填“>”“=”或“ 0.4
【解析】（1）[1] AB．为使绳子的拉力等于小车的合外力，图1实验、图2实验需要平衡摩擦力，故A正确，B错误；
C．为使绳子的拉力等于重物的重力，图1实验需要满足，故C正确；
D．绳子的拉力可通过弹簧力测力计量取，故图2实验不需要满足，故D正确。
故选ACD。
（2）[2] 根据
可得小车的加速度为
[3]根据牛顿第二定律
整理得
斜率为
由图可知
所挂的重物质量应是
（3）[4] 根据牛顿第二定律
整理得
图象斜率为
小车的总质量
四、解答题
15．随着智能手机的使用越来越广泛，一些人在驾车时也常常低头看手机，然而开车时看手机是一种危险驾驶行为，极易引发交通事故。一辆出租车在平直公路上以的速度匀速行驶，它正前方处有一辆货车以的速度同向匀速行驶，货车由于故障而开始匀减速，而出租车司机此时开始低头看手机，后才发现危险，司机经反应时间后，立即采取紧急制动措施开始匀减速直线运动，若货车从故障开始，需向前滑行才能停下，求：
（1）货车加速度的大小；
（2）当出租车开始刹车时，两车之间的距离；
（3）若欲使出租车不和货车发生追尾，则出租车刹车的加速度大小。
【答案】（1）2m/s2；（2）16m；（3）4m/s2
【解析】（1）由
可得
（2）出租车司机从发现到紧急制动所用时间
则
（3）货车在5s末的速度
当两车共速时
联立得
16．擦黑板是同学们经常遇到的劳动实践，已知黑板擦的质量为m，假设黑板擦与黑板之间的摩擦符合滑动摩擦力公式，动摩擦因数为，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，黑板面为竖直平面。
（1）若用水平力将黑板擦压在黑板面上，黑板擦恰好保持静止，求的大小；
（2）如图所示，现对黑板擦施加与竖直方向成角的斜向上推力，使黑板擦竖直向上匀速运动，求力的大小。（已知，）

【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据题意，对黑板擦受力分析，由平衡条件有
，
又有
联立解得
（2）根据题意可知，黑板擦竖直向上匀速运动，则黑板擦受竖直向下的滑动摩擦力，由平衡条件有
又有
联立解得
17．如图所示，一质量为的木板AB在光滑水平地面上以的速度向右运动。某时刻，在木板某处C（图中未画出）轻轻放上一个相对地面静止的物块，物块没有滑出A端，且在与木板相对静止后，木板与固定在地面上的挡板碰撞，不计碰撞时间，木板立刻以原来速度大小反弹，物块没有滑出木板。物块可视为质点，质量为，与木板上表面之间的动摩擦因数为。。求：
（1）物块与木板相对运动过程中，物块与木板各自的加速度大小；
（2）C与A端的最短距离；
（3）木板AB至少多长。
【答案】（1）；；（2）8m；（3）18m
【解析】（1）根据牛顿第二定律，物块与木板相对运动过程中，物块的加速度大小为
木板的加速度大小
（2）物块第一次与木板相对运动过程，相对运动的距离即为C与A端的最短距离，此过程
联立解得
（3）物块第一次与木板相对静止时速度大小为
木板以原来速度大小反弹后，两物体相对静止过程
解得
此过程物块相对木板向右运动的距离为
则木板AB至少18m长。