江苏省2022-2023学年高一第一学期期末教学情况测试人教版物理模拟试题三（解析版）

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江苏省2022-2023学年高一第一学期期末教学情况测试             人教版物理模拟试题三               2023.1注意事项：考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求：本试卷为小林老师原创，盗用必究1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后请将本试卷和答题卡一并交回。2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名准考证号与本人是否相符。4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；如需改动请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分每题只有一个选项最符合题意。 普朗克常量，光速为c，电子质量为，则在国际单位制下的单位是（　　）A.  B. m C.  D. 【答案】B【解析】根据可得它们的单位为：故选B。一个质点做初速度为零的直线运动，其位移—速度(x-v)关系图像如图所示，图像为抛物线，则质点从静止开始运动后，第1s末的速度大小为(　　)A．1 m/s B． m/s C．1.5m/s D．2 m/s【答案】A【解析】由于轨迹为抛物线，根据代入数据可得第1s末的速度大小，故选A。质量为的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，为半圆的最低点，为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为的小滑块。用推力推动小滑块由A点向点缓慢移动，力的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（　　）A. 推力先增大后减小B. 凹槽对滑块的支持力先减小后增大C. 墙面对凹槽的压力先增大后减小D. 水平地面对凹槽的支持力先减小后增大【答案】C【解析】AB ．对滑块受力分析，由平衡条件有滑块从A缓慢移动B点时，越来越大，则推力F越来越大，支持力N越来越小，所以AB错误；C．对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为则越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以C正确；D．水平地面对凹槽支持力为则越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以D错误；故选C。如图在倾斜的滑杆上套一个质量为m 的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向则(    )A．环可能受四个力作用，也可能受三个力作用B．悬绳对物体的拉力小于物体的重力C．物体一定做匀速直线运动D．环受滑杆的摩擦力为【答案】C【解析】分析物体M可知，其受两个力作用，重力和轻绳拉力，如果物体具有沿滑杆方向的加速度，则物体需要水平方向的力；因为悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，所以物体加速度为零；二力平衡，物体做匀速运动，再对环进行受力分析可知，环受重力、轻绳拉力、滑杆支持力和摩擦力，故AB项错误，C项正确；对环和物体整体分析，受重力、滑杆的支持力和摩擦力，根据平衡可得：，故D项错误。A、B两物体通过一根跨过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳相连放在水平面上，现物体A以v1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面夹角分别是α、β时，如图所示，物体B的运动速度为(绳始终有拉力)(　　)A.  B.  C.  D.【答案】　D【解析】　设物体B的运动速度为vB，速度分解如图甲所示，则有vB＝①物体A的合运动对应的速度为v1，它的速度分解如图乙所示，则有v绳A＝v1cos α②由于对应同一根绳，故v绳B＝v绳A③联立①②③式解得vB＝，选项D正确．“探究平抛运动的特点”实验装置如图甲所示，取所描绘的小钢球平抛轨迹中的一段，如图乙所示，小方格的每格边长为1cm，由此估算出钢球平抛的初速度大小为(　　)A．0.15m/s B．0.30m/s C．0.45m/s D．0.90m/s【答案】C【解析】在轨迹上取水平距离相等的A、B、C三点，则，，可得，故选C。 设计师设计了一个非常有创意的募捐箱，如图甲所示，把硬币从投币口放入，从出币口滚出，接着在募捐箱上类似于漏斗形的部位(如图丙所示，O点为漏斗形口的圆心)滚动很多圈之后从中间的小孔掉入募捐箱。如果把硬币在不同位置的运动都可以看成匀速圆周运动，摩擦阻力忽略不计，则关于某一枚硬币在a、b两处的说法正确的是(　　)A．在a、b两处做圆周运动的圆心都为O点B．向心力的大小C．角速度的大小D．周期的大小Ta<Tb【答案】C【解析】在a、b两处做圆周运动的圆心是通过O点的竖直轴上，不是以O点为圆心的，选项A错误；设在a、b所在弧的切线与水平方向的夹角为α、β，根据力的合成可得a的向心力Fa=mgtanα，b的向心力Fb=mgtanβ，而α＜β，故向心力的大小Fa＜Fb，选项B错误；Fa＜Fb，ra＞rb，根据F=mrω2可知角速度的大小ωa＜ωb，选项C正确；根据可知，周期的大小Ta＞Tb，选项D错误。故选C。“蹦极”是一项非常刺激的体育运动.某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图5中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，空气阻力不计，则人从P点落下到最低点c的过程中(　　)图5A.人从a点开始做减速运动，一直处于失重状态B.在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于超重状态C.在bc段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态D.在c点，人的速度为零，其加速度也为零【答案】　C【解析】　在Pa段绳还没有被拉长，人做自由落体运动，所以处于完全失重状态，在ab段绳的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，有向下的加速度，处于失重状态；在bc段绳的拉力大于人的重力，人受到的合力向上，有向上的加速度，处于超重状态，故A、B错误，C正确；在c点，绳的形变量最大，绳的拉力最大，人受到的合力向上，有向上的加速度，处于超重状态，故D错误.如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为m，B和C分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计，重力加速度为g.整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态．现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间(　　)A．物体B的加速度大小为gB．物体C的加速度大小为2gC．吊篮A的加速度大小为3gD．A、C间的弹力大小为0.5mg【答案】　D【解析】　在轻绳刚断的瞬间，弹簧的弹力不能突变，则物体B受力情况不变，故物体B的加速度大小为零，选项A错误；将C和A看成一个整体，根据牛顿第二定律得a＝＝＝1.5g(F为弹簧弹力，F＝mg)，即A、C的加速度均为1.5g，故B、C错误；轻绳刚断的瞬间，A受到重力和C对A的作用力，对A有FC＋mg＝ma，得FC＝ma－mg＝0.5mg，故D正确．如图甲所示，A、B两物块静止叠放在水平地面上.水平拉力F作用在A上，且F从0开始逐渐增大，B的加速度与F的关系图像如图乙所示，则A的加速度与F的关系图像可能正确的是(　　)A. B. C.  D. 【答案】D【解析】设A的质量为，B的质量为，AB间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为，则当，AB处于静止状态，加速度都为0；当，AB开始一起加速运动，设当，AB刚好要发生相对运动，以AB为整体，由牛顿第二定律以B为对象，由牛顿第二定律联立解得则当 ，AB一起做匀加速直线运动，加速度为当 ，AB发生相对滑动，对A由牛顿第二定律解得由以上分析可知A的加速度与的关系图像可能为D选项，D正确，ABC错误；故选D二、非选择题：共5题，共60分其中第12题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量．力传感器可测出轻绳中的拉力大小．(1)实验时，一定要进行的操作是________；A．将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力B．用天平测出砂和砂桶的质量C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________ m/s2(结果保留三位有效数字)；(3)甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a—F图像(如图)是一条直线，图线与横坐标轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为________；(填写字母)A.   B.－m0C.－m0   D.(4)乙同学根据测量数据作出如图所示的a—F图线，该同学做实验时存在的问题是________．(填写字母)A．先释放小车，后接通电源B．砂和砂桶的质量m没有远小于小车的质量MC．平衡摩擦力时木板没有滑轮的一端垫的过高D．没有补偿阻力或补偿阻力不够【答案】　(1)AC　(2)2.00　(3)C　(4)D【解析】　(1)用力传感器测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力，故A正确；拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量，故B、D错误；使用打点计时器时，应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，故C正确．(2)根据匀变速直线运动推论Δx＝aT2，依据逐差法，可得a＝≈2.00 m/s2(3)由牛顿第二定律，对小车分析有2F＝(M＋m0)a，整理得a＝F，由图像得k＝解得M＝－m0，故选C.(4)如题图所示，当拉力达到一定数值时才产生了加速度，说明没有补偿阻力或没有完全补偿阻力，故选D.如图所示，一足够长的斜面倾角为37°，斜面BC与水平面AB圆滑连接。质量m＝2kg的物体静止于水平面上的M点，M点距B点之间的距离L＝9m，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，现使物体受到一水平向右的恒力F＝14N作用，运动至B点时撤去该力(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2)。则：(1)物体到达B点时的速度是多大？(2)物体在斜面上滑行的时间是多少？【答案】（1）45m，75m；（2）20m/s；（3）1.5s【解析】（1）由题意，谷爱凌在空中做平抛运动，根据平抛运动知识，在竖直方向上，O点与A点的高度差为解得（2）在水平方向上有解得（3）将运动员的运动沿斜面和垂直斜面分解，则离斜面最远时，垂直于斜面的速度为零，所以有联立解得 我国滑雪运动员谷爱凌在备战2022年北京冬奥会期间的一次滑雪训练中，在滑雪道上获得一定的初速度后从跳台水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示，从O点水平飞出，经3.0s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角=37°，不计空气阻力。（g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80），求：（1）O点与A点的高度差和距离；（2）谷爱凌刚要离开O点时的速度大小；（3）谷爱凌何时离斜面最远。【答案】(1)；(2)。【解析】(1)在水平面上，根据牛顿第二定律可知解得；到，根据速度位移公式可知解得；(2)在斜面上向上运动，根据牛顿第二定律可知代入数据解得根据速度位移公式可知解得由得因，所以物体速度减为零后会继续下滑下滑时根据牛顿第二定律可知解得由得所以物体在斜面上滑行的总时间如图所示，用一根长为的细线，一端系一质量为的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角，小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动，圆锥体固定不动。（取）（1）若小球静止时，求小球受到圆锥体支持力的大小；（2）若小球刚好离开圆锥面，求小球的角速度；（3）写出绳子拉力关于小球转动角速度的函数关系式。【答案】（1）6N；（2）；（3）若，有；若，则有【解析】（1）由几何关系可得，小球受到圆锥体支持力的大小（2）若小球刚好离开圆锥面，则有可得（3）若，则有联立可得若，则有可得 如图所示，在足够大的水平地面上有一质量 M＝2kg 的静止长木板，木板的左端放置一质量 m＝1kg 的物体 A，距木板的右端l1=2m 处放置质量与物体 A 相等的另一物体 B(物体B 底面光滑)。在 t＝0 时刻对物体 A 施加一水平向右的推力 F＝6N，物体 A 开始相对长木板滑动，同时给物体 B 一向右的瞬时初速度 v0＝2m/s，木板与水平地面间的动摩擦因数 μ1=0.05，物体 A 与木板间的动摩擦因数 μ2＝0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小 g＝10m/s2，物体 A、B 均可视为质点。(1)t＝0 时刻薄长木板的加速度；(2)若 t1＝3s 时物体 A、B 在木板上相撞，木板的长度 L；(3)若在 t2＝2s 时撤去推力 F，试分析物体 A、B 能否相撞？若能，求两物体相撞时距木板最右端的距离l；若不能，求两物体之间的最小距离 d。【答案】(1)；(2)；(3)不相撞；【解析】 (1)设时长木板的加速度大小为，则对木板，根据牛顿第二定律解得(2)设内，物体A的加速度大小为，位移大小为，物体B的位移大小为，根据牛顿第二定律有  ，物体A的位移大小为物体B的位移大小为  ，解得(3)时，物块A的速度为，物体A的位移为长木板的速度为，长木板的位移为物体B的位移为时，物体B相对长木板的位移恰好满足，即B恰好在长木板的最右端；物体A相对长木板的位移，可知A离长木板右端距离设撤去推力F后物体A的加速度大小为，根据牛顿第二定律得解得物体A与木板的共同速度设为 ，则解得  故在时物体A和长木板达到共同的速度 在时间内，物体A相对长木板的位移为此时B距离长木板右端距离为此时物体A到B的距离为由于，此后A与长木板一起开始做匀减速直线运动，加速度大小为设经过时间木板与物体B达到共同速度，则，解得故在内A相对物体B位移，此时A与B距离为此后B做匀速运动，A与长木板一起做减速运动，不会相撞。物体A与B之间的最小距离为