吉林省長春市吉大附中實驗學校2023-2024學年高一上學期期末物理模擬試卷

2023-2024學年吉林省長春市吉大附中實驗學校高一（上）期末物理模擬試卷一．選擇題（共10小題，滿分46分）1．（4分）關于物體的慣性，下列說法正確的是（）A．物體的質量越大，慣性越小 B．物體的速度越大，慣性越小 C．運動的物體具有慣性，靜止的物體沒有慣性 D．汽車向前行駛時突然剎車，由于慣性，乘客會向前傾2．（4分）下列關于力的說法中正確的是（）A．物體與同一接觸面之間的彈力方向和摩擦力方向必然垂直 B．滑動摩擦力的方向與物體運動方向不是相同就是相反 C．一對相互作用的靜摩擦力做的總功可以不為0 D．和大人掰手腕時，小孩贏不了，是因為大人對小孩施加的力更大3．（4分）在宇宙空間站中，下列儀器仍能使用的是（）A．天平 B．密度計 C．測力計 D．擺鐘4．（4分）如圖是某游樂場的慣性列車（翻滾過山車）的軌道圖，它由傾斜軌道和半徑為R的圓軌道組成。一節(jié)車廂（連同人質量為m，可視為質點）在圓軌道內側做圓周運動，設這節(jié)車廂恰好能以最小安全速度通過圓軌道的最高點，則該車廂通過最高點時的最小速度和對圓軌道的壓力分別為（不計運動中的一切阻力）（）A．0，0 B．0，mg C．2gR，0 D．gR，05．（4分）如圖所示，某滑雪場的索道與水平面夾角為θ＝37°，質量為m＝50kg的人坐在纜車內的水平座椅上，當纜車隨索道以a＝2m/s2的加速度斜向上運動時，已知g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則（）A．座椅對人的摩擦力大小為100N B．座椅對人的摩擦力方向與水平方向的夾角為37°且指向右上方 C．座椅對人的支持力大小為560N D．座椅對人的作用力方向與水平方向的夾角為37°且指向右上方6．（4分）如圖甲所示，輕繩一端固定在O點，另一端固定一小球（質點），讓小球在豎直平面內做圓周運動．改變小球通過最高點時的速度大小v，測得相應的輕繩彈力大小F，得到F﹣v2圖象如圖乙所示，已知圖線的延長線與縱軸交點坐標為（0，﹣b），斜率為k。不計空氣阻力，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．圖線與橫軸的交點表示小球所受的合外力為零 B．該小球的質量為bg C．輕繩的長度為bkgD．當v2＝a時，小球的向心加速度為g7．（4分）如圖所示，O為斜面的底端，在O點正上方的A、B兩點分別以初速度vA、vB正對斜面拋出兩個小球，結果兩個小球都垂直擊中斜面，擊中的位置分別為P、Q（圖中未標出）。OB＝AB，空氣阻力忽略不計，則（）A．OP=2OQ B．OP＝4OQ C．vA=2vB D．vA（多選）8．（6分）如圖所示，水平地面上有一木板B，木塊A疊放在木板B上。A、B質量分別為m1、m2，A、B之間的動摩擦因數為μ1，B與地面間的動摩擦因數為μ2．最初A、B均靜止。假設最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等，且μ1mg＜μ2（m1+m2）g．下列說法正確的是（）A．無論對A施加多大的水平向右的恒力，B始終保持靜止 B．無論對B施加多大的水平向右的恒力，A始終保持靜止 C．對A施加一個水平向右恒力F，若F＞μ2（m1+m2）g時，A、B一起向右運動 D．對B施加一個水平向右恒力F，若F＞（μ1+μ2）（m1+m2）g時，A、B相對滑動（多選）9．（6分）如圖甲所示，MN是一段傾角為θ＝30°的傳送帶，一個可以看作質點、質量為m＝1kg的物塊，沿傳送帶向下以速度v0＝4m/s從M點開始運動，物塊運動過程的部分v﹣t圖像如圖乙所示，取g＝10m/s2，則（）A．物塊最終從傳送帶N點離開 B．傳送帶的速度大小v＝1m/s，方向為順時針 C．物塊沿傳送帶下滑時的加速度a＝2.5m/s2 D．物塊與傳送帶間的動摩擦因數μ=（多選）10．（6分）如圖所示，一個上表面粗糙、中心有孔的水平圓盤繞軸MN轉動，系有不可伸長細線的木塊置于圓盤上，細線另一端穿過中心小孔O系著一個小球。已知木塊、小球皆可視為質點，質量皆為m，木塊到O點的距離為R，O點與小球之間的細線長為L。當圓盤以角速度為ω勻速轉動時，小球以角速度ω隨圓盤做圓錐擺運動，木塊相對圓盤靜止；連接小球的細線與豎直方向的夾角為α，小孔與細線之間無摩擦，則（）A．如果L不變，ω越大，則α大 B．如果R＝L，無論ω多大木塊都不會滑動 C．如果R＞L，ω增大，木塊可能向O點滑動 D．如果R＜L，ω增大，木塊可能遠離O點滑動二．實驗題（共2小題，滿分14分）11．（6分）某實驗小組用一只彈簧測力計和一個量角器等器材“驗證力的平行四邊形定則”，設計的實驗裝置如圖，固定在豎直木板上的量角器直邊水平，橡皮筋一端固定在量角器圓心O的正上方A點，另一端系繩套1和繩套2。（1）實驗步驟如下：①彈簧測力計掛在繩套1上豎直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的結點到達O點，記下彈簧測力計的示數F；②彈簧測力計掛在繩套1上，手拉著繩套2，緩慢拉橡皮筋，使橡皮筋的結點達到O點，此時繩套1沿0°方向，繩套2沿150°方向，彈簧測力計的示數為F1；③根據力的平行四邊形定則計算繩套1的拉力F1′＝；④比較F1和F1′的大小，在誤差允許的范圍內，若＝，則初步驗證了力的平行四邊形定則。（2）現保持繩套1和繩套2方向成150°夾角不變，此過程中保持橡皮筋的結點在O點不動，從如圖所示的位置將兩繩套沿逆時針方向轉動30°，繩套2的拉力的變化情況是。A．逐漸增大B．先增大后減小C．逐漸減小D．先減小后增大12．（8分）在“探究平拋運動的運動規(guī)律”的實驗中，可以描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗簡要步驟如下：A．按圖安裝好器材，注意斜槽末端，記下平拋初位置O點和過O點的豎直線。B．讓小球多次從位置上滾下，在一張印有小方格的紙記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置，如圖中a、b、c、d所示。C．取下白紙，以O為原點，以豎直線為y軸建立坐標系，用平滑曲線畫平拋運動物體的軌跡。（1）完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上。（2）已知圖中小方格的邊長L＝10cm，則小球平拋的初速度為v0＝m/s（取g＝10m/s2），小球在b點的速率m/s。（均保留兩位有效數字）三．計算題（共3小題，滿分40分）13．（10分）如圖所示，傾角為37°的固定斜面，在斜面底端正上方的O點將一小球以v0＝3m/s的速度水平拋出，與此同時由靜止釋放斜面頂端的滑塊，經過一段時間后，小球恰好能夠以垂直于斜面的速度在斜面P點處擊中滑塊，且小球下降的高度是滑塊位移的2倍（小球和滑塊均可視為質點，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。（1）小球平拋運動的時間；（2）滑塊與斜面間的動摩擦因數μ。14．（12分）如圖所示，AB為豎直轉軸，細繩AC和BC的結點C系一質量為m＝2kg的小球，其中BC＝1m，兩繩能承擔的最大拉力相等且為F＝40N，小球隨轉軸以一定的角速度轉動，AC和BC均拉直，此時∠ACB＝53°，AB⊥BC，ABC能繞豎直軸AB勻速轉動，而C球在水平面內做勻速圓周運動（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6），求：（結果保留三位有效數字）（1）當BC繩剛好拉直時，角速度多大？（2）當小球的角速度增大時，通過計算判斷AC和BC哪條繩先斷？當先斷的繩剛斷時，角速度多大？（3）一條繩被拉斷后，為了讓小球能夠做圓周運動，則小球的最大線速度為多少？15．（18分）如圖所示，光滑水平地面上并排放置兩塊木板A、B，兩木板間相互接觸但不粘連，現有一小滑塊（可視為質點）以水平初速度v0＝4m/s滑上木板A的左端，滑塊最終恰好沒有離開木板B，已知小滑塊的質量和A、B兩木板質量均相等，A木板長為L1＝2m，滑塊與兩木板間動摩擦因數均為μ＝0.2，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）小滑塊剛離開長木板A時A和B的速度大??；（2）木板B的長度L2。

2023-2024學年吉林省長春市吉大附中實驗學校高一（上）期末物理模擬試卷參考答案與試題解析一．選擇題（共10小題，滿分46分）1．【解答】解：AB、慣性是物體的固有屬性，質量是慣性大小的唯一量度，質量越大，慣性越大，故AB錯誤；C、任何物體都有慣性，與物體的運動狀態(tài)無關，故C錯誤；D、汽車向前行駛時突然剎車，由于慣性，乘客仍保持前進的速度，故會向前傾，故D正確。故選：D。2．【解答】解；A．兩物體接觸面上的摩擦力方向沿接觸面，而彈力與接觸面垂直，則摩擦力一定與彈力方向垂直，故A正確；B．滑動摩擦力的方向與物體相對運動方向相反，而與物體運動的方向可以相反，也可能相同，也可能成任意角度，故B錯誤；C．一對相互作用的靜摩擦力大小相等，方向相反，兩物體相對靜止，在任意坐標系下，兩物體的位移相等，根據功的定義可知一對相互作用的靜摩擦力做的總功一定為0，故C錯誤；D．大人對小孩施加的力和小孩對大人施加的力是一對作用力和反作用力，故大小相等，故D錯誤。故選：A。3．【解答】解：A、天平是利用杠桿的原理，天平平衡需要物體的重力，所以天平不能在失重狀態(tài)下有效使用。故A錯誤。B、密度計的工作原理與重力有關，故B錯誤；C、測力計利用的彈簧的形變工作的，與重力無關，可以使用，故C正確；D、擺鐘的工作與重力有關，故在太空中不能使用，故D錯誤。故選：C。4．【解答】解：這節(jié)車廂恰好能以最小安全速度通過圓軌道的最高點，此時軌道對車廂支持力為0，根據牛頓第三定律，車廂對圓軌道的壓力為0。車廂做圓周運動的向心力由重力提供，即mg＝mv解得：v=故D正確，ABC錯誤；故選：D。5．【解答】解：AB、將加速度a分解為水平方向和豎直方向，則水平加速度為：ax＝acos37°＝1.6m/s2，ay＝asin37°＝1.2m/s2，在水平方向上根據牛頓第二定律得：f＝max＝80N，故AB錯誤。C、在豎直方向上，根據牛頓第二定律得：N﹣mg＝may，解得：N＝mg+may＝560N，故C正確D、座椅對人的作用力方向與水平方向的夾角的正切值為：tanθ=N故選：C。6．【解答】解：ABC、小球在最高點受到豎直向下的重力和繩子的拉力，根據牛頓第二定律：mg+F＝mv即：F＝mv2F為函數，v2為自變量，圖像的斜率為k=m解得：m=bg，r圖線與橫軸的交點表示小球過最高點時繩子拉力等于0，向心力由重力提供，故合外力為重力，故AB錯誤，C正確；D、當v2＝a時，力F＝b＝mg，小球通過最高點時的向心力為繩子的拉力和重力的合力，大小為2mg根據牛頓第二定律：2mg＝ma，加速度為2g，故D錯誤。故選：C。7．【解答】解：設任一小球的初速度為v0，拋出點的高度為h，運動時間為t，斜面的傾角為θ。據題小球垂直擊中斜面，速度與斜面垂直，由速度分解可知：vytanθ＝v0；又vy＝gt可得：t=根據幾何關系得：h=12gt2+v0t?tanθ=v據題有OA＝2OB，則得：vA=2vB根據幾何關系可得：OQ所以QP＝OQ；故C正確、ABD錯誤。故選：C。8．【解答】解：AC、由于AB兩接觸面的最大靜摩擦力小于下表面與地面的最大靜摩擦力，所以無論多大的力均不能使B運動，選項A正確，選項C錯誤；BD、在B上施加一個力，當滿足aB＞aA時，A相對B滑動，由牛頓第二定律aB=F?μ1m1g?μ2(m1+m2)gm故選：AD。9．【解答】解：A.由v﹣t圖象可知，物塊速度減小為零后反向向上運動，所以最終從M點離開，故A錯誤。B.由v﹣t圖象可知，物塊最終向上做勻速運動，且速度為1m/s，所以傳送帶的速度為v＝1m/s，且順時針轉動，故B正確。C.v﹣t圖象中斜率表示加速度的負值，可知物塊沿傳送帶下滑時加速度的大小為：a=|vD.根據牛頓第二定律可知：μmgcos30°﹣mgsin30°＝ma，解得：μ=3故選：BCD。10．【解答】解：A、設細線張力為T，對于小球，有Tsinα＝mLsinαω2，Tcosα＝mg，聯(lián)立解得ω=gLcosα，如果L不變，ω越大，則B、由A選項分析可知：細線的張力為T＝mLω2，木塊隨圓盤勻速轉動所需的向心力為F＝mRω2，當R＝L時，細線張力恰好提供木塊做圓周運動的向心力，摩擦力為零，且只與ω有關，所以無論ω多大，木塊都不會滑動，故B正確；C、如果R＞L，木塊隨圓盤勻速轉動所需要的向心力大于細線張力，木塊受到指向O點的摩擦力f，當ω增大時，摩擦力也增大，達到最大靜摩擦力后木塊會遠離O點滑動，故C錯誤；D、同理可得如果R＜L，木塊隨圓盤勻速轉動所需要的向心力小于細線張力，木塊受到指向圓盤邊緣的摩擦力f，當ω增大時，摩擦力也增大，達到最大靜摩擦力后木塊會向O點滑動，故D錯誤。故選：AB。二．實驗題（共2小題，滿分14分）11．【解答】解：（1）根據力的平行四邊形定則計算出繩套1的拉力F1＝Ftan60°=3F1為彈簧測力計測出的示數，而F1′為根據平行四邊形定則計算出的繩套1所受拉力大小，即計算出的彈簧測力計示數，通過二者若在誤差允許的范圍內有F1＝F1′，即可初步驗證力的平行四邊形定則。（2）兩個繩套在轉動過程中，合力保持不變，根據平行四邊形定則畫出圖像，如圖所示由圖像可知，繩套2的拉力大小逐漸減小。故C正確，ABD錯誤。故選：C。故答案為：（1）3F；F1；F112．【解答】解：（1）為了保證小球做平拋運動，斜槽的末端必須水平；為了保證小球平拋運動的初速度大小相等，小球每次從斜槽的同一位置由靜止?jié)L下；（2）根據Δy＝L＝gT2得，T=Lg=則初速度v0=2Lb點豎直分速度vyb=3L則b點的速率vb=v故答案為：（1）水平；同一；（2）2.0；2.5。三．計算題（共3小題，滿分40分）13．【解答】解：（1）設小球在P點的速度為v，由幾何關系可得v與豎直方向的夾角為37°，將v正交分解如圖所示：則有：tan37°=小球平拋運動的時間為t=解得：t=v（2）小球下降的高度h=12gt2則滑塊位移為x=?對滑塊，由位移—時間公式得x=由牛頓第二定律得：mgsin37°﹣μmgcos37°＝ma聯(lián)立解得μ＝0.125答：（1）小球平拋運動的時間為0.4s；（2）滑塊與斜面間的動摩擦因數μ為0.125。14．【解答】解：（1）當BC繩剛好拉直時，小球受AC繩的拉力T和重力mg，對小球有：水平方