江西省上饶市第一中学2021-2022学年高一上学期期末模拟物理试题（二）（Word版附解析）

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一、单选题
1. 中国奥运代表团在2021年东京奥运会上取得了辉煌成就，其中苏炳添在百米半决赛中跑出9秒83成绩，下列说法正确的是（ ）
A. 苏炳添百米比赛用时9秒83是时刻
B. 苏炳添百米比赛的路程是矢量，方向与运动方向相同
C. 教练想要提高运动员百米跑的成绩时，要研究运动员的动作，不能将其看成质点
D. 苏炳添跑步过程中，地面对他的支持力大于他对地面的压力
【答案】C
【解析】
【详解】A．苏炳添百米比赛用时9秒83是时间间隔，故A错误；
B．苏炳添百米比赛的路程是标量，故B错误；
C．教练想要提高运动员百米跑的成绩时，要研究运动员的动作，不能忽略运动员身体各部分的运动差异，不能将其看成质点，故C正确；
D．地面对他的支持力与他对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。
故选C。
2. 高空坠物非常危险，现在高层住宅越来越多，因此人们一定要有安全防范意识。假设某住宅楼上坠物做自由落体运动，开始2s内的下落高度与最后2s内的下落高度之比为，重力加速度大小，则物体下落的总高度为（ ）
A. 22.45mB. 27.65mC. 31.25mD. 35.85m
【答案】C
【解析】
【详解】物体开始2s内下落高度
则最后2s内下落的高度
则最后2s中间时刻的速度
则物体自由下落的时间
则物体下落的总高度
故C正确，ABD错误。
故选C。
3. 甲、乙两车在同一条平直公路上行驶，两车运动的v-t图像如图所示，行驶中两车恰好没有发生碰撞，则t=0时两车间的距离为（ ）
A. 7.5mB. 12.5mC. 17.5mD. 25m
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知t=5s时两车间的距离为0，则t=0时两车间的距离为
故选B。
4. 如图所示，不计重力的轻杆OP能以O点为圆心在竖直平面内自由转动，P端用轻绳PB挂一重物，另用一根轻绳通过光滑定滑轮系住P端。在力F的作用下，当杆OP和竖直方向的夹角α（）缓慢增大时，力F的大小应（ ）
A. 逐渐增大B. 恒定不变
C. 逐渐减小D. 先增大后减小
【答案】A
【解析】
【详解】对P点受力分析，如图所示
设定滑轮处为C点，由相似三角形可得
则
由于绳子长度PC一直增大，OC、G不变，所以F一直增大.，故A正确，BCD错误。
故选A。
5. 如图所示，斜面体静止于粗糙水平面，物体P静止于的斜面上，P的上表面水平。现把物体轻轻叠放在P上，则（ ）
A. P向下滑动B. P仍然静止
C. P所受合外力增大D. 斜面体与地面间摩擦力增大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．未放Q时，对P受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，设P的质量为，斜面倾角为，根据平衡条件
且
得
联立得
由于Q轻轻叠放在P上，相当于增大的质量，上式仍成立，则仍静止不动，故B正确，A错误；
C．P仍处于静止状态，合外力为零，不变，故C错误；
D．把看个物块看成整个体，受力分析可知，整体只受到竖直方向的重力与支持力，地面对始终没有摩擦力，故D错误。
故选B。
6. 某次救灾演习中，救援直升机悬停在空中，机上工作人员将装有救灾物资的箱子投出。已知箱子下落时的初速度为零，下落过程中箱子所受的空气阻力大小与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持投放时的状态。则关于在物资下落过程中的以下说法正确的是（ ）
A. 处于超重状态B. 刚投下时受到的支持力最大
C. 所受支持力可能逐渐增大D. 所受支持力大小不可能等于它的重力
【答案】C
【解析】
【详解】刚释放时，速度较小，阻力较小，箱子做加速运动，空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，阻力不断变大，故箱子做加速度不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后做匀速运动，对箱内物体受力分析，受到重力和支持力，根据牛顿第二定律，有
由于a逐渐减小到零，故支持力逐渐增大到重力，ABD错误，C正确。
故选C。
7. 如图甲所示，水平地面上轻弹簧左端固定，右端通过小物块压缩后锁定，时解除锁定释放小物块。计算机通过小物块上的速度传感器描绘出它的图线如图乙所示，其中段为曲线，段为直线，倾斜直线是时图线的切线，已知小物块的质量为，重力加速度，则下列说法正确的是（ ）
A. 小物块与地面间的动摩擦因数为0.3B. 小物块与地面间的动摩擦因数为0.4
C. 弹簧的劲度系数为D. 弹簧的劲度系数为
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据v－t图线的斜率表示加速度，由题中图象知，滑块脱离弹簧后的加速度大小
由牛顿第二定律得，摩擦力大小为
所以
AB错误；
CD．刚释放时滑块的加速度为
由牛顿第二定律得
代入数据解得
C正确，D错误。
故选C。
二、多选题
8. 如图所示，在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量m=1kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳的一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。在剪断轻绳的瞬间（g取10m/s2），下列说法中正确的是（ ）
A. 小球受力个数减少
B. 小球立即向左运动，且a=8m/s2
C. 小球立即向左运动，且a=10m/s2
D. 若剪断的是弹簧，则剪断瞬间小球加速度为零
【答案】BD
【解析】
【详解】A．在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力三个力处于平衡，根据共点力平衡得知弹簧的弹力为
F=mgtan45°=10×1N=10N
剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为10N，小球此时受重力、弹簧的弹力、水平面的支持力和摩擦力四个力作用，小球的受力个数增大，故A错误；
BC．剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力不变，小球受四个力作用，由牛顿第二定律得
F-μmg=ma
代入数据，解得
a=8m/s2
加速度方向向左，小球向左运动，故B正确，C错误；
D．若剪断的是弹簧，则在剪断的瞬间，轻绳对小球的拉力瞬间为零，此时小球所受的合力为0，则小球的加速度为0，故D正确。
故选BD。
9. 平直的公路上有甲乙两辆小车，甲车以的速度匀速行驶，乙车静止在公路上，甲车发现乙车时，以刹车，同时鸣笛乙车启动，不计反应时间，启动后乙车的速度平方随位移的变化规律如图所示，已知乙车质量为，运动过程中所受阻力为，则（ ）
A. 乙车启动加速度为
B. 乙车启动时受到的牵引力为
C. 要使两车不相撞，甲乙两车距离至少为
D. 假若甲乙两车不相撞，经过甲车的位移为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．乙车启动后，根据，结合图像斜率，可得乙车启动的加速度为
故A错误；
B．根据牛顿第二定律可得
代入数据，解得
故B正确；
C．设经过t0时间两车速度相等，有
解得
则要使两车不相撞，甲乙两车距离至少为
故C正确；
D．假若两车不相撞，甲车经过t时间停止运动，则
故甲车经过4s的位移即停止运动的位移
故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A、B、C的质量均为m，A、B间和B、C间的动摩擦因数均为，B和地面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正确的是（ ）
A. 无论力F为何值，B的加速度不会超过
B. 当力时，B相对滑动A
C. 若A、B、C三个物体始终相对静止，则力F不能超过
D. 当力时，B、C间的摩擦力为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．当AB之间的摩擦力达到最大静摩擦力时，此时BC的加速度
即无论力F为何值，B的加速度不会超过，选项A正确；
BC．当AB之间的摩擦力达到最大静摩擦力时，对A分析可知
则若A、B、C三个物体始终相对静止，则力F不能超过，选项B错误，C正确；
D．当力时，对ABC的整体
对C分析，可得B、C间的摩擦力为
选项D错误。
故选AC。
三、实验题
11. 某实验小组设计实验探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关，在研究弹簧劲度系数与弹簧的圈数关系时：
（1）小组取材料相同，直径相同，粗细相同，长度相同，圈数不同的两个弹簧进行实验。这种实验方法称控制变量法。
（2）按照如图甲所示的方案设计实验，1的圈数少，2的圈数多，改变被支撑重物的质量m，静止时测出弹簧的形变量x，得到质量m与形变量x的关系式图象，取多组类似弹簧实验均可得到类似的图象，如图乙所示，则可知弹簧单位长度的圈数越________（填“多”或“少”），弹簧的劲度系数越大。
（3）图乙中，已知弹簧1的劲度系数为k，则弹簧2的劲度系数为________
【答案】 ①. 少 ②.
【解析】
【详解】（2）[1]根据胡克定律有
整理有
则x-m图像的斜率为，所以图像的斜率越大弹簧的劲度系数越小，由图可看出直线2的斜率大于直线1的斜率，则有
由于1的圈数少，2的圈数多，则可知弹簧单位长度的圈数越少，弹簧的劲度系数越大。
（3）[2]由于x-m图像的斜率为，则有
联立解得
12. 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮：木板上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列点。图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），测出各计数点到A点之间的距离如图所示。请完成下列小题：
(1)根据图中数据计算：（结果保留两位有效数字）
①打D点时滑块的速度的大小为____________m/s；
②滑块加速度a=____________m/s2；
(2)为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的是______。
A.木板的长度L
B.木板的质量m1
C.滑块的质量m2
D.托盘和砝码的总质量m3
(3)不计打点计时器与纸带间及细绳与滑轮间的阻力，则滑块与木板间的动摩擦因数μ=______（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g。）
【答案】 ①. 0.64 ②. 1.0 ③. CD ④.
【解析】
【详解】(1) [1]电源频率为50Hz，每相邻两计数点间还有4个计时点，则计数点间的时间间隔为
D点的瞬时速度等于CE的平均速度为
[2]由匀变速运动的推论可得加速度为
(2)[3]以系统为研究对象，由牛顿第二定律得
滑动摩擦力为
解得。要测动摩擦因数μ，需要测出滑块的质量m2与托盘和砝码的总质量m3，故选CD。
(3)[4]由(2)可知，动摩擦因数的表达式为
四、解答题
13. 如图所示为一物体做直线运动的x－t图像，向右为正方向。根据图像求：
（1）物体在前2s内的位移大小；
（2）物体在这5秒内平均速度。
【答案】（1）40m；（2）-4m/s
【解析】
【详解】（1）由图像可知，物体在前2s内的位移大小
x2=60m-20m=40m
（2）物体在这5秒内的位移为
x5=0-20m=-20m
则平均速度

负号说明与正方向相反。
14. 如图所示，直棒AB长度l1=5m，上端为A，下端为B。在B的正下方H=10m处有一长度为l2=5m、内径比直棒大得多的固定空心管竖直放置，手持直棒由静止释放，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）直棒下端B到达空心管时的速度大小v1；
（2）直棒通过空心管的时间Δt1；
（3）若在B端到达空心管的瞬间释放空心管，求直棒通过空心管的时间Δt2。（结果均可用根式表示）
【答案】（1）10m/s；（2）（2－）s；（3）
【解析】
【详解】（1）根据自由落体运动规律可得
（2）直棒从释放到B端到达空心管上端所用时间为
直棒A端到达空心管下端时的速度大小为
直棒从释放到A端到达空心管下端所用时间为
所以
（3）释放空心管后，直棒相对空心管以速度v1做匀速直线运动，所以直棒通过空心管时间为
15. 用细绳AC和BC吊起一重为5kg的重物，两绳与水平方向的夹角如图所示。取g=10m/s2。
（1）对重物的重力按效果进行分解，画出重力的分解图；
（2）求AC绳和BC绳受到的拉力大小；
（3）如果AC绳和BC绳的最大承受力分别为50N和100N，试分析若逐渐增大重物的质量，哪一根绳将先断，并求出此时的重物的质量为多大。
【答案】（1）
（2）25N；25N；（3）AC绳先断；10kg
【解析】
【详解】（1）如图
（2）根据受力平衡分析，可得
N
（3）若
此时的重物重力为
若
此时的重物重力
所以AC绳先断，此时重物质量10kg。
16. 如图所示，倾斜的浅色传送带与水平面成θ=37°角，皮带以恒定速率v=4m/s沿顺时针方向运动，有一小煤块（可视为质点）以平行于传送带的初速度v0=14m/s从底端冲上传送带。由于存在相对运动，煤块会在传送带上留下一段黑色痕迹。已知煤块和传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，传送带两端A、B间的距离为l=12m。重力加速度g=10m/s2，求：
(1)刚冲上传送带时煤块的加速度a；
(2)煤块在传送带上运动的时间t；
(3)煤块在传送带上留下的黑色痕迹的长度s。
【答案】(1)10m/s2；(2)2s；(3)5m
【解析】
【详解】(1)刚冲上传送带时，对煤块由牛顿第二定律
解得
a=10m/s2
(2)煤块向上减速到与传送带共速时的时间

运动的位移
共速后因为

则煤块继续向上做减速运动，则
解得
a′=2m/s2
上升到最高点时
解得
t2=1s
（另一值t2=3s舍掉）
则共用时间为
t=t1+t2=2s
(3)煤块第一段减速阶段相对传送带为位移
第二段减速阶段相对传送带的位移
可知煤块在传送带上留下的黑色痕迹的长度