重慶市西南大學(xué)附中2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期末物理模擬試卷-1

20232024學(xué)年重慶市西南大學(xué)附中高一（上）期末物理模擬試卷一．選擇題（共8小題，滿分32分，每小題4分）1．（4分）如圖所示，兩架殲﹣10A戰(zhàn)機(jī)組成雙機(jī)編隊(duì)伴飛時(shí)，甲飛機(jī)上的飛行員發(fā)現(xiàn)乙飛機(jī)是“靜止的”，則其選取得參考系是（）A．地面上的觀眾 B．甲飛機(jī) C．遠(yuǎn)處的地面 D．乙飛機(jī)2．（4分）如圖所示，在一個(gè)桌面上方有三個(gè)金屬小球a、b、c，離桌面高度分別為h1：h2：h3＝3：2：1。若先后順序次釋放a、b、c，三球剛好同時(shí)落到桌面上，不計(jì)空氣阻力，則（）A．三者到達(dá)桌面時(shí)的速度大小之比是3：2：1 B．三者運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為3：2：1 C．b與a開始下落的時(shí)間差小于c與b開始下落的時(shí)間差 D．b與a開始下落的時(shí)間差等于c與b開始下落的時(shí)間差3．（4分）足球運(yùn)動(dòng)是目前最具影響力的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之一，深受青少年喜愛。如圖所示為幾種與足球有關(guān)的情境，則下列說(shuō)法正確的是（）A．圖甲中，靜止在水平草地上的足球受到的彈力就是它的重力 B．圖甲中，靜止在水平草地上的足球受到的彈力是由于足球形變而產(chǎn)生的 C．圖乙中，靜止在光滑水平地面上的兩個(gè)足球由于接觸而受到相互作用的彈力 D．圖丙中，踩在腳下且靜止在水平草地上的足球可能受到3個(gè)力的作用4．（4分）如圖所示，A、B兩個(gè)小球在同一豎直線上，離地高度分別為2h和h，將兩球水平拋出后，不計(jì)空氣阻力，兩球落地時(shí)的水平位移分別為s和2s．重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A．A、B兩球的初速度大小之比為1：4 B．A、B兩球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1：2C．兩小球運(yùn)動(dòng)軌跡交點(diǎn)的水平位移為57D．兩小球運(yùn)動(dòng)軌跡交點(diǎn)的離地高度65．（4分）一玩具車從t＝0時(shí)刻開始沿直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t時(shí)，對(duì)應(yīng)的位移為x，規(guī)定向右為正方向，其xtA．玩具車的初速度為﹣8m/s B．玩具車的加速度為2m/s2 C．玩具車在第2s末的速度4m/s D．第4s末，玩具車在出發(fā)點(diǎn)右側(cè)8m處（多選）6．（4分）一個(gè)質(zhì)量為50kg的人，站在豎直向上運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)地板上，升降機(jī)加速度大小為2m/s2，若g取10m/s2，這時(shí)人對(duì)升降機(jī)地板的壓力可能等于（）A．600N B．500N C．400N D．300N7．（4分）如圖所示，半球形物體A和光滑小球B緊靠著放在一固定斜面上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用水平力F沿物體A表面將小球B緩慢拉至物體A的最高點(diǎn)C，物體A始終保持“靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．物體A受到3個(gè)力的作用 B．小球B對(duì)物體A的壓力大小始終不變 C．物體A受到斜面的摩擦力大小一直減小 D．物體A對(duì)小球B的支持力大小一直增大8．（4分）如圖所示，固定斜面的傾角為30°，物體A、B用跨過(guò)斜面頂端定滑輪的輕繩連接，輕繩與斜面平行，物體B與斜面不接觸，物體A的質(zhì)量為5kg，斜面與物體A間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3。不計(jì)滑輪與繩之間的摩擦，已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，為使物體A能靜止在斜面上，物體B的質(zhì)量可能為（）A．4kg B．2kg C．1kg D．0.5kg二．多選題（共3小題，滿分15分，每小題5分）（多選）9．（5分）物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起，在第1s、第2s、第3s、第4s內(nèi)的位移分別是1m、2m、3m、4m。以下對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)的描述中正確的是（）A．前4s內(nèi)的平均速度是2.5m/s B．加速度是1m/s2 C．2s末的速度是2m/s D．初速度是0.5m/s（多選）10．（5分）如圖所示，質(zhì)量m＝1kg的物塊沿質(zhì)量M＝6kg，傾角為37°的斜面下滑過(guò)程中，加速度大小為2.5m/s2（沿斜面向下），斜面不固定但仍靜止，重力加速度g＝10m/s2，則斜面體受到水平面的摩擦力Ff和支持力FN分別為（）A．Ff＝2N B．Ff＝1.5N C．FN＝61.5N D．FN＝68.5N（多選）11．（5分）如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與物塊A拴接，物塊A、B、C、D緊挨在一起放在光滑水平面上，在水平向左的外力F的作用下整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，物塊A、B、C、D的質(zhì)量分別為4m、3m、2m、m，突然撤去外力F瞬間，下列說(shuō)法正確的是（）A．彈簧的壓縮量為F10kB．A的加速度大小為F10mC．B對(duì)A的作用力大小為9F10D．B對(duì)C的作用力大小為3F三．實(shí)驗(yàn)題（共2小題，滿分14分）12．（6分）用如圖1所示的裝置做“探究加速度與物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：a．測(cè)量小車的質(zhì)量為M，砝碼和托盤的質(zhì)量為m，滿足m＜＜M，可以認(rèn)為砝碼和托盤的重力等于小車所受拉力，記為F。b．把紙帶系在小車上，并使紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。把裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的木板一端稍微墊高，使小車在木板上做勻速運(yùn)動(dòng)。c．把連接砝碼和托盤的細(xì)線繞過(guò)木板上的定滑輪后系在小車上，接通電源，釋放小車，使小車沿長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)。d．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，根據(jù)計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離求出加速度a。e．換上新紙帶，保持小車的質(zhì)量不變，改變砝碼的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。f．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小車所受拉力記為F1、F2、F3、F4、F5，對(duì)應(yīng)的加速度記為a1、a2、a3、a4、a5．以加速度a為縱軸、小車所受拉力F為橫軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖2所示。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你完成下列任務(wù)：（1）小車受到拉力為F2時(shí)，打出的一條清晰紙帶如圖3所示。找一個(gè)合適的點(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)0，然后每隔相同的時(shí)間間隔T選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別記為1、2、3、4，用刻度尺測(cè)量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為x1、x2、x3、x4．則小車的加速度大小為。根據(jù)紙帶還可以求出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)1時(shí)，小車的速度大小為。（2）在圖2中已標(biāo)出加速度a1、a3、a4、a5對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)谠搱D中標(biāo)出加速度a2對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出a﹣F圖象。（3）另一組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，忘記了平衡摩擦力，繪制出a﹣F圖線如圖4所示。該圖線的斜率為k，縱軸截距為b。由此可知：小車的質(zhì)量為，小車所受摩擦力大小為。13．（8分）某同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了如圖所示的物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c位置是運(yùn)動(dòng)軌跡上三個(gè)點(diǎn)（已標(biāo)出）。其中x、y坐標(biāo)軸分別沿水平方向和豎直方向，則：（1）小球平拋的初速度為m/s。（重力加速度g＝10m/s2）（2）小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度為m/s。（3）從坐標(biāo)原點(diǎn)到c點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)小球的速度變化量為m/s。（4）小球開始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)為x＝cm，y＝cm。四．計(jì)算題（共3小題，滿分39分，每小題13分）14．（13分）如圖所示為一傾角θ＝37°足夠長(zhǎng)的斜面，將一質(zhì)量m＝1kg的物體在斜面上由靜止釋放，同時(shí)施加一沿斜面向上的恒定拉力，拉力大小F＝15N，1s后物體的速度沿斜面向上，大小為5m/s，（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。（1）求物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）若在物體的速度為5m/s時(shí)撤去力F，求撤掉力F后0.8s內(nèi)的位移。15．（13分）潛艇從高密度海水區(qū)域駛?cè)氲兔芏葏^(qū)域，浮力頓減，潛艇如同汽車掉下懸崖，稱之為“掉深”，曾有一些潛艇因此沉沒。某潛艇總質(zhì)量為3.0×106kg，在高密度海水區(qū)域距海平面200m，距海底144m處沿水平方向緩慢潛航，如圖所示。當(dāng)該潛艇駛?cè)氲兔芏群Ｋ畢^(qū)域A點(diǎn)時(shí)，浮力突然降為2.4×107N；10s后，潛艇官兵迅速對(duì)潛艇減重（排水），結(jié)果潛艇剛好零速度“坐底”并安全上浮，避免了一起嚴(yán)重事故。已知在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，潛艇所受阻力恒為1.2×106N，潛艇減重的時(shí)間忽略不計(jì)，海底平坦，重力加速度為g取10m/s2，答案可用根式表示，求：（1）潛艇“掉深”10s時(shí)的速度；（2）潛艇減重排出水的質(zhì)量；（3）潛艇從A開始“掉深”到返回A點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。16．（13分）如圖，兩個(gè)滑塊A、B的質(zhì)量分別為mA＝2kg、mB＝4kg，放在靜止于水平地面上長(zhǎng)木板的兩端，A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.1，B與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.5；木板的質(zhì)量m＝4kg，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ3＝0.1。某時(shí)刻A、B兩滑塊開始相向滑動(dòng)，A的初速度vA＝1m/s，B的初速度vB＝3.5m/s。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，滑塊A、B可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）兩滑塊開始相向滑動(dòng)時(shí)滑塊A、B和木板的加速度大??；（2）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間滑塊B與木板相對(duì)靜止及此時(shí)木板的速度；（3）為避免滑塊A、B相碰，滑塊A、B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)兩者之間的最小距離。20232024學(xué)年重慶市西南大學(xué)附中高一（上）期末物理模擬試卷參考答案與試題解析一．選擇題（共8小題，滿分32分，每小題4分）1．【解答】解：A、飛機(jī)相對(duì)于地面上的觀眾、遠(yuǎn)處的地面都是運(yùn)動(dòng)的，所以以地面上的觀眾、遠(yuǎn)處的地面為參考系，乙飛機(jī)都是運(yùn)動(dòng)的。故AC錯(cuò)誤；B、因?yàn)閮杉茱w機(jī)在空中以相同速度同向飛行，以甲飛機(jī)為參照物，甲與乙飛機(jī)之間的相對(duì)位置沒有發(fā)生變化，所以認(rèn)為乙是靜止的。故B正確；D、研究乙的運(yùn)動(dòng)情況，不能以乙自身為參考系。故D錯(cuò)誤。故選：B。2．【解答】解：A、根據(jù)自由落體模型中公式v2＝2gh可得v=2g?，落地速度v只與高度h有關(guān)，即vB、根據(jù)自由落體模型中公式h=12gt2CD、由于三小球初速度均為0，故ta﹣tb＝（3?2）2?3g，tb﹣tc＝（2?1）2?3g故選：C。3．【解答】解：A、靜止在草地上的足球受到的彈力的施力物體是地面，而重力的施力物體是地球，可知彈力不是重力，故A錯(cuò)誤；B、靜止在地面上的足球受到彈力是地面對(duì)足球的作用力，是因?yàn)榈孛姘l(fā)生形變，故B錯(cuò)誤；C、靜止在光滑水平地面上的兩個(gè)足球由于接觸，但由于沒有彈性形變，所以沒有受到相互作用的彈力，故C錯(cuò)誤；D、踩在腳下的足球受到地球?qū)λ闹亓?，腳對(duì)它的壓力以及地面對(duì)足球的支持力共三個(gè)力作用，故D正確；故選：D。4．【解答】解：AB、小球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上：2h=12gtA2所以tAtB=結(jié)合兩球落地的位移之比：xA：xB＝1：2可知A、B兩球的初速度之比為：vACD、兩球軌跡相交時(shí)，水平方向位移相等，則有vAtA′＝vBtB′B球下落高度：hBA球下落高度：hAhA＝h+hB聯(lián)立解得：hB=17?兩小球運(yùn)動(dòng)軌跡交點(diǎn)的高度為：H＝h?兩小球運(yùn)動(dòng)軌跡交點(diǎn)的水平位移為：xB′＝vOBtB′由題意可得：2s＝vB聯(lián)立解得：xB′=2故選：D。5．【解答】解：AB、根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間公式x＝v0t+12at2變形得：xt=12at+v0，由圖像可知初速度為v0＝﹣4m/s，12a=C、玩具車在第2s末的速度為v＝v0+at2＝﹣4m/s+4×2m/s＝4m/s，故C正確；D、前4s內(nèi)，玩具車的位移為x＝v0t4+12at42故選：C。6．【解答】解：當(dāng)升降機(jī)向上做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律可知F﹣mg＝maF＝mg+ma＝50×10+50×2N＝600N，由牛頓第三定律可知人對(duì)地板的壓力為600N，故A正確；當(dāng)升降機(jī)向下做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律可知mg﹣F＝maF＝mg﹣ma＝50×10﹣50×2N＝400N由牛頓第三定律可知人對(duì)地板的壓力為400N，故C正確；故選：AC。7．【解答】解：A、對(duì)球A分析可知，A受重力、支持力、B的壓力和斜面的摩擦力作用，共四個(gè)力，故A錯(cuò)誤；B、對(duì)球B分析，受水平拉力、重力和支持力，三力平衡，三個(gè)力構(gòu)成首尾相連的矢量三角形，如圖所示：將小球B緩慢拉至物體A的最高點(diǎn)過(guò)程中，θ變小，故支持力N變小，拉力F也變?。桓鶕?jù)牛頓第三定律，壓力也減?。辉賹?duì)A、B整體分析，受拉力、重力、支持力和靜摩擦力，根據(jù)平衡條件，有：f＝（M+m）sinα+Fcosαα為斜面的坡角，由于F減小，故拉力F減小，故靜摩擦力減小；故BD錯(cuò)誤C正確。故選：C。8．【解答】解：對(duì)B受力分析，繩中拉力T＝mBg；當(dāng)mB取最大值時(shí)，物體具有沿斜面向下的最大靜摩擦力fm；對(duì)A受力分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力，如圖所示：根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：N﹣mgcosθ＝0；T﹣fm﹣mgsinθ＝0；其中：fm＝μN(yùn)，聯(lián)立以上各式，解得：mB＝m（sinθ+μcosθ），當(dāng)mB取最小值時(shí)，物體具有沿斜面向上的最大靜摩擦力fm；對(duì)A受力分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力，如圖所示：根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：N﹣mgcosθ＝0；T+fm﹣mgsinθ＝0；其中：fm＝μN(yùn)聯(lián)立以上各式，解得：mB＝m（sinθ﹣μcosθ）綜上，mB的范圍是：m（sinθ﹣μcosθ）≤mB≤m（sinθ+μcosθ）代入數(shù)據(jù)解得：1.2N≤mB≤3.8N，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。二．多選題（共3小題，滿分15分，每小題5分）9．【解答】解：A、前4s內(nèi)內(nèi)的平均速度：v=xB、根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可知；Δx＝aT2＝a×12m＝1m，其中T＝1s，解得a＝1m/s2，故B正確；C、2s末的速度等于第2s與第3s內(nèi)的平均速度，即v2=xD、第1s內(nèi)的位移x1＝v0t1+12at1故選：ABD。10．【解答】解：對(duì)M、m受力分析，如圖所示，對(duì)物塊沿斜面和垂直斜面正交分解可得：mgsin37°﹣Ff1＝mamgcos37°＝FN1對(duì)M水平與豎直正交分解得FN＝Mg+FN2cos37°+Ff2sin37°Ff+Ff2cos37°＝FN2sin37°由牛頓第三定律知Ff1＝Ff2，F(xiàn)N1＝FN2代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：Ff＝2N、FN＝68.5N，故BC錯(cuò)誤，AD正確。故選：AD。11．【解答】解：A、根據(jù)胡克定律可知，彈簧的壓縮量為Δx=F故A錯(cuò)誤；B、突然撤去外力F瞬間，整體的加速度都相同，則A的加速度大小為aA故B正確；C、對(duì)BCD的整體，則A對(duì)B的作用力大小為FAB根據(jù)牛頓第三定律可知，B對(duì)A的作用力大小為FBA故C錯(cuò)誤；D、對(duì)CD整體，由牛頓定律可得，B對(duì)C的作用力大小為FBC故D正確。故選：BD。三．實(shí)驗(yàn)題（共2小題，滿分14分）12．【解答】解：（1）根據(jù)Δx＝aT2由逐差法可得：a=x4+（2）畫出a﹣F圖象如圖；（3）根據(jù)F﹣f＝ma，解得a=1mF?fm，則1m=k故答案為：（1）x4+（2）圖象見解析；（3）1k；13．【解答】解：（1）平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上為自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，Δy＝gT2，得：T=Δy小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：v0=Δx（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可知，b點(diǎn)在豎直方向上的分速度為：vby=y小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度：vb（3）運(yùn)動(dòng)點(diǎn)跡的時(shí)間間隔：T＝0.1s，則從坐標(biāo)原點(diǎn)到c點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)小球的速度變化量：Δv＝g?2T＝2m/s。（4）小球從運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的時(shí)間為：tb=v水平方向上的位移為：x1＝v0tb＝0.3m豎直方向上的位移為：y=1所以開始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)為：x＝0.2m﹣0.3m＝﹣0.1m＝﹣10cm，y＝0.1m﹣0.1125m＝﹣0.0125m＝﹣1.25cm。故答案為：（1）2；（2）2.5；（3）2；（4）﹣10；﹣1.25。四．計(jì)算題（共3小題，滿分39分，每小題13分）14．【解答】解：（1）在拉力F作用下物體沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為：a=vt=51由牛頓第二定律得：F﹣mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma解得：μ＝0.5（2）撤去力F后物體上滑過(guò)程，由牛頓第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ＝ma1?？傻茫篴1＝10m/s2上滑的最大位移為：x1=v上滑的時(shí)間為：t1=v下滑過(guò)程，由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma2。可得：a2＝2m/s2下滑t2＝t﹣t1＝0.8s﹣0.5s＝0.3s內(nèi)的位移為：x2=1故撤掉力F后0.8s內(nèi)的位移為：x＝x1﹣x2＝1.25m﹣0.09m＝1.16m，方向沿斜面向上答：（1）物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ是0.5。（2）撤掉力F后0.8s內(nèi)的位移是1.16m，方向沿斜面向上。15．【解答】解：（1）設(shè)潛艇剛“掉深”時(shí)的加速度大小為a1，對(duì)潛艇，由牛頓第二定律得：mg﹣F﹣f＝ma1代入數(shù)據(jù)解得：a10s末的速度為v＝a1t＝1.6×10m/s＝16m/s；（2）掉深10s時(shí)，潛艇下落的高度：?潛艇減速下落的高度：h2＝h﹣h1＝144m﹣80m＝64m在減速階段：?2=潛艇減重的質(zhì)量為m1，潛艇減重后以2m/s2的加速度勻減速下沉過(guò)程中，由牛頓第二定律得：F+f﹣m1g＝m1a2代入數(shù)據(jù)解得：m1＝2.1×106kg排水前潛艇的質(zhì)量m＝3.0×106kg“掉深”過(guò)程中排出水的質(zhì)量：m＝m﹣m1＝3.0×106kg﹣2.1×106kg＝9×105kg；（3）向下減速所需時(shí)間為t′=設(shè)上浮過(guò)程潛艇的加速度大小為a3，由牛頓第二定律得：F﹣f﹣m1g＝m1a3解得：a3=67在上浮過(guò)程中，根據(jù)位移—時(shí)間公式可得：h=12