安徽省合肥市六校聯(lián)盟2023-2024學年高一上學期期末模擬物理試卷 （解析版）

高級中學名校試卷PAGE2024學年安徽省合肥市六校聯(lián)盟高一（上）期末物理模擬試卷一、選擇題（共12小題，滿分48分，每小題4分）1.在物理學發(fā)展史上，許多物理學家為物理大廈的建立做出了不朽的貢獻，下列說法不正確的是（）A.亞里士多德認為，必須有力作用在物體上，物體才能運動B.伽利略通過理想實驗得出結論：力是維持物體運動的原因C.伽利略創(chuàng)造了把實驗和邏輯推理（包括數(shù)學演算）和諧地結合起來的科學研究方法D.牛頓第一定律是邏輯思維對事實進行分析的產(chǎn)物，不可能直接用實驗驗證【答案】B【解析】A．亞里士多德認為力是維持物體運動的原因，必須有力作用在物體上，物體才能運動，沒有力的作用，物體就要停下來，符合史實，A正確；B．伽利略通過理想實驗得出結論：若沒有摩擦力，水平面上的物體將保持將物體的運動不需要力來維持，說明力不是維持物體運動的原因，B錯誤；C．伽利略創(chuàng)造了把實驗和邏輯推理（包括數(shù)學演算）和諧地結合起來的科學研究方法，C正確；D．牛頓第一定律是物體不受力時的狀態(tài)，是理想狀態(tài)，不能直接用實驗驗證，D正確；故選B。2.2016年1月1日南京揚子江隧道實施免費通行政策，大大緩解市民過江壓力，該隧道全程7.36km，限速70km/h，隧道管養(yǎng)在夜間1:00-5:00.下列說法正確的是（）A.限速70km/h為瞬時速率B.1:00養(yǎng)護開始指的時間間隔C.汽車過7.36km隧道指的是汽車運動的位移D.在遵守規(guī)定的情況下，4min內(nèi)汽車可以通過隧道【答案】A【解析】A．限速70km/h，該速度是指任一時刻的速度都不能超過，是最大瞬時速率，故A正確；B．1:00養(yǎng)護開始，在時間軸上是一個點，指的時刻。故B錯誤；C．隧道全程7.36km，指汽車過隧道運動的路程。故C錯誤；D．汽車在最大速度的前提下通過隧道的時間：故D錯誤。故選A．3.甲、乙兩物體從同一地點出發(fā)沿同一直線運動，它們的位移—時間圖像如圖所示，則（）A.3s末甲、乙兩物體的速度相同B.前3s內(nèi)甲的平均速度大于乙的平均速度C.前3s內(nèi)甲、乙的路程相等D.前3s內(nèi)只有一個時刻甲、乙速度相同【答案】D【解析】A．3s末甲、乙兩物體相遇，由于x—t圖像的斜率表示速度，知此時兩者的速度不等，A錯誤；B．前3s內(nèi)甲、乙的位移相等，所用時間相等，則平均速度相等，B錯誤；C．前3s內(nèi)甲、乙的位移相等，但甲先向正方向運動后向負方向運動，而乙一直向前運動，則前3s內(nèi)甲的路程大于乙的路程，C錯誤；D．由于x—t圖像的斜率表示速度，而圖線乙的平行線與圖線甲只有一個切點，則前3s內(nèi)只有一個時刻甲、乙速度相同，D正確。故選D。4.如圖所示，某學習小組利用直尺估測反應時間。甲同學捏住直尺上端，使直尺保持豎直，直尺零刻度線位于乙同學的兩指之間。當乙看見甲放開直尺時，立即用手指捏住直尺，根據(jù)乙手指所在位置計算反應時間，為簡化計算，某同學將直尺刻度進行了改進，先把直尺零刻度線朝向下，以相等時間間隔在直尺的反面標記相對應的反應時間（單位為s）刻度線，制作成了“反應時間測量儀”，下列四幅圖中反應時間刻度線標度正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】由題可知，手的位置在開始時應放在0刻度處，所以0刻度要在下邊，物體做自由落體運動的位移位移與時間的平方成正比，所以隨時間的增大，刻度尺上的間距增大。故選C。5.質量為的物體用輕繩懸掛于天花板上，用方向始終水平向左的力拉著繩的中點，使段繩緩慢偏離豎直方向，如圖所示，設繩段拉力的大小為，則當段繩與豎直方向夾角（小于）緩慢增大的過程中（）A.逐漸變大，逐漸變小 B.先變小后變大，逐漸變小C.逐漸變大，逐漸變大 D.先變小后變大，逐漸變大【答案】C【解析】以結點O為研究對象受力分析如下圖所示

由題意知點O緩慢移動，即在移動過程中始終處于平衡狀態(tài)，則可知繩OB的張力TB=mg根據(jù)平衡條件可知Tcosθ-TB=0Tsinθ-F=0由此可得F=TBtanθ=mgtanθ在結點為O被緩慢拉動過程中，夾角θ增大，由三角函數(shù)可知F和T均變大，故C正確，ABD錯誤。故選C。6.如圖所示，一個質量為m的小球用水平輕質彈簧系住，并用固定在地面上、傾角為30°的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用鋼絲鉗將彈簧剪斷，則在彈簧被剪斷的瞬間，小球的加速度大小為（）（重力加速度為g）A.g B.g C.0 D.g【答案】A【解析】彈簧剪斷前，小球處于平衡狀態(tài)，受重力、支持力N和彈簧的拉力F，根據(jù)共點力平衡條件，有解得，現(xiàn)用鋼絲鉗將彈簧剪斷，剪斷后小球將沿光滑木板下滑，合力沿斜面向下，由牛頓第二定律得故A正確，BCD錯誤。故選A。7.如圖所示，A、B、C三個小球的質量分別為m、2m、3m，A、B之間用一根沒有彈性的輕繩連在一起，B、C之間用輕彈簧拴接，用細線懸掛在天花板上，整個系統(tǒng)靜止，現(xiàn)將A上方的細線剪斷，使A的上端失去拉力，則在剪斷細線瞬間，A、B、C的加速度的大小分別為（重力加速度為g）（）A.g2.5g0 B.2g2g0 C.gg0 D.g2g0【答案】B【解析】在剪斷細線的瞬間，彈簧上的力沒有來得及發(fā)生變化，故C球受到的重力和彈簧彈力不變，C球所受合力為零，加速度為零，彈簧彈力大小為3mg；假設剪斷細線的瞬間A、B球之間的繩子張力為F，取A、B整體為研究對象，整體受總重力和彈簧向下的彈力3mg，則由牛頓第二定律可得對A球,由牛頓第二定律可得聯(lián)立解得則A、B的加速度大小均為2g。故選B。8.如圖甲所示，物塊A、B靜止疊放在水平地面上，B受到從零開始逐漸增大的水平拉力F的作用，A、B間的摩擦力f1、B與地面間的摩擦力f2隨水平拉力F變化的情況如圖乙所示．已知物塊A的質量m＝3kg，取g＝10m/s2，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則下列說法正確的是（）A.當0＜F＜4N時，A、B保持靜止B.當4N＜F＜12N時，A、B發(fā)生相對滑動C.當F＞12N時，A的加速度隨F的增大而增大D.B與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1【答案】AD【解析】A．由圖中可知，當當0＜F＜4N時，A、B之間的摩擦力為0，故A、B保持靜止，故A正確；B．當4N＜F＜12N時，由圖可知，B與地面間摩擦力是滑動摩擦力，而A、B間是靜摩擦力，因此B在地面上滑動，而A、B保持相對靜止，故B錯誤；C．當F＞12N時，A受到的滑動摩擦力不變，故其加速度不在變化，故C錯誤；D．由圖可知，當F=4N時，AB整體相對地面開始滑動，則當F=12N時，AB即將產(chǎn)生相對滑動，此時對整體對物體A由圖可知，A、B之間的最大靜摩擦力為6N，可知A、B間的動摩擦因數(shù)為聯(lián)立解得故D正確。故選AD。9.某人乘坐電梯的情景如圖所示，下列分析正確的是（）A.當電梯向上減速運行時，他處于超重狀態(tài)B.當電梯向上加速運行時，他處于超重狀態(tài)C.當電梯加速度大小為g時，他一定處于完全失重狀態(tài)D.當電梯向下加速運行時，他處于失重狀態(tài)【答案】BD【解析】A．當電梯向上減速運行時，加速度向下，他處于失重狀態(tài)，A錯誤；B．當電梯向上加速運行時，加速度向上，他處于超重狀態(tài)，B正確；C．當電梯向上加速運動且加速度大小為g時，他一定處于超重狀態(tài)，C錯誤；D．當電梯向下加速運行時，加速度向下，他處于失重狀態(tài)，D正確。故選BD10.如圖所示為一輕質彈簧的彈力大小和長度的關系，根據(jù)圖像判斷，正確的結論是（）A.彈簧的勁度系數(shù)為1N/m B.彈簧的勁度系數(shù)為100N/mC.彈簧的原長為6cm D.彈簧伸長0.02m時，彈力的大小為4N【答案】BC【解析】ABC．由圖讀出，彈簧的彈力F=0時，彈簧的長度為L0=6cm，即彈簧的原長為6cm;由圖讀出彈力為F1=2N，彈簧的長度為L1=4cm，彈簧壓縮的長度x1=L0-L1=6cm-4cm=2cm=0.02m由胡克定律得彈簧的勁度系數(shù)為故A錯誤，BC正確；D．彈簧伸長0.02m時，彈力的大小為F=kx=100×0.02=2N故D錯誤。11.如圖所示，傾角為α＝30°的粗糙斜劈放置在水平面上，連接物體a、c的輕質細線繞過兩個光滑小滑輪，其中a和滑輪1間的細線平行于斜面，滑輪1固定在斜劈上，滑輪2下方吊著物體b，c穿在水平橫桿上，系統(tǒng)保持靜止。物體a受到斜劈的摩擦力大小為Ff1，c受到橫桿的摩擦力大小為Ff2，a，b，c三物體的質量均為m，a與斜面，c與橫桿之間的動摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦等于滑動摩擦，β＝60°，若將c向右緩慢移動，a物體仍處于靜止狀態(tài)，則在該過程中，以下說法正確的是（）A.Ff1和Ff2，都將變大B.Ff1由沿斜面向上改為沿斜面向下，F(xiàn)f2始終沿橫桿向右C.β最大為120°D.斜劈受到地面的摩擦力和橫桿受到物體c的摩擦力都變大【答案】ACD【解析】A．設繩的拉力為F，由平衡條件分別對b、c解得，將c向右緩慢移動，β增大，F(xiàn)f2增大；由和β＝60°得，a重力的分力為，因為，物體a所受的摩擦力沿斜面向下；由和得，β增大，F(xiàn)增大，F(xiàn)f1增大；綜上所述，A正確；B．Ff1始終沿斜面向下，B錯誤；C．物體c恰好靜止時解得物體a恰好靜止時解得，C正確；D．取a、b整體為研究對象，斜劈受到地面的摩擦力為β增大，F(xiàn)增大，F(xiàn)f增大；Ff2增大，由牛頓第三定律，橫桿受到物體c的摩擦力變大；D正確。故選ACD。12.如圖所示，小車內(nèi)有一質量為m的物塊，一輕質彈簧兩端與小車和物塊相連，處于壓縮狀態(tài)且在彈性限度內(nèi)，彈簧的勁度系數(shù)為k，形變量為x，物塊和小車之間的動摩擦因數(shù)為μ，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，運動過程中，物塊和小車始終保持相對靜止，則下列說法正確的是()A.若μmg小于kx，則小車的加速度方向一定向左B.若μmg小于kx，則小車加速度最小值為a＝，且小車只能向左加速運動C.若μmg大于kx，則小車的加速度方向可以向左也可以向右D.若μmg大于kx，則小車的加速度最大值為，最小值為【答案】AC【解析】A.若μmg小于kx，而彈簧又處于壓縮狀態(tài)，則物塊所受彈簧彈力和靜摩擦力的合力水平向左，即小車的加速度一定向左，故A正確；B.由牛頓第二定律得kx－Ff＝ma，當Ff＝μmg時，加速度方向向左且最小值為amin＝，隨著加速度的增加，F(xiàn)f減小到零后又反向增大，當再次出現(xiàn)Ff＝μmg時，加速度方向向左達到最大值amax＝，但小車可向左加速，也可向右減速，故B錯誤；C.若μmg大于kx，則物塊所受彈簧彈力和靜摩擦力的合力(即加速度)可能水平向左，也可能水平向右，即小車的加速度方向可以向左也可以向右，故C正確；D.當物塊的合外力水平向右時，加速度的最大值為，物塊的合外力水平向左時，加速度的最大值為，則小車的加速度最大值為，最小值為0，故D錯誤．二、實驗題（共2小題，滿分18分，每小題9分）13.在探究力的平行四邊形定則的實驗中，某同學的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結點，OB和OC為細繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的圖。（1）本實驗采用的科學方法是___________。A.理想實驗法B.等效替代法C.控制變量法D.建立物理模型法（2）圖乙中___________為F1和F2的合力的理論值。（填“F”或“”）（3）在實驗中，如果將細繩換成橡皮筋，那么實驗結果將___________。（選填"變”或“不變”）【答案】（1）B（2）F（3）不變【解析】（1）分力與合力的關系是效果相同，因此本實驗由分力代替合力采用的是等效替代法。故選B（2）通過平行四邊形做出的合力F是理論值，而用一個彈簧秤測量值是實際值。（3）由于細繩套的作用是標出力的方向，換成橡皮條，標出力的方向時與細繩套相同，因此實驗結果不變。14.物理實驗不僅要動手操作還要動腦思考，小明同學就注意到圖甲所示的裝置可以完成多個力學實驗。（1）探究加速度與力和質量關系的實驗時，某次實驗中打出的紙帶如圖乙可所示。①已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，則小車的加速度a=___________m/s2（保留2位有效數(shù)字）；②測得小車質量為0.5kg，鉤碼質量為0.1kg，重力加速度取g=10m/s2，則小車與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=___________；③動摩擦因數(shù)的測量值___________（填“小于”“等于”“大于”）真實值。（2）用圖甲裝置___________（填“能”或“不能”）驗證小車和鉤碼組成的系統(tǒng)機械能守恒?！敬鸢浮浚?）①.0.50②.0.14③.大于（2）不能【解析】（1）①根據(jù)加速度公式得②根據(jù)牛頓第二定律得解得③由于存在紙帶摩擦及空氣阻力，所以測得的動摩擦因數(shù)偏大；（2）系統(tǒng)除中管理做功外還有阻力做功，所以不能驗證機械能守恒定律。三、計算題（共3小題，滿分34分）15.一輛值勤的警車停在公路邊，當警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴重超載時，決定前去追趕，經(jīng)過2.5s后警車發(fā)動起來，并以2.5m/s2的加速度做勻加速運動，但警車的行駛速度必須控制在54km/h以內(nèi)。問：(1)警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是多少？(2)警車發(fā)動后要多長時間才能追上貨車？【答案】(1)45m(2)14s【解析】(1)警車在追趕貨車的過程中，當兩車速度相等時．它們的距離最大，設警車發(fā)動后經(jīng)過t1時間兩車的速度相等．則：s貨＝(2.5+4)×10m＝65m所以兩車間的最大距離△s＝s貨-s警＝45m（2）v＝54km/h＝15m/s，當警車剛達到最大速度時，運動時間＝(2.5+6)×10m＝85mm因為，故此時警車尚未趕上貨車，且此時兩本距離△40m警車達到最大速度后做勻速運動，設再經(jīng)過△t時間迫趕上貨車．則：Δt＝s所以警車發(fā)動后耍經(jīng)過t才能追上貨車16.如圖所示，貨物箱所受的重力為G=20N，在推