陕西白水中学2022-2023学年物理高一第一学期期末联考试题含解析

2022-2023学年高一上物理期末模拟试卷

考生请注意：

1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2.第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的

位置上。

3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）

1、质量60侬的人通过光滑的定滑轮拉动质量20Ag的物体，如图所示，当物体以5根/S2的加速度加速上升时，人对

地面的压力等于（g=10机//）（）

B.300N

C.500N

D.600N

2、如图所示，质量为50kg的某同学站在升降机中的磅秤上，某一时刻该同学发现磅秤的示数为40kg,则在该时刻升

降机可能是以下哪种方式运动？（）

C.减速上升D.减速下降

3、如图所示，质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静止放在粗糙水平地面上，O为球心，有一劲度系数为k

的轻弹簧一端固定在半球底部O处，另一端与质量为加的小球相连，小球静止于P点，已知地面与半球形容器间的动

摩擦因数为〃，OP与水平方向的夹角0=30',下列说法正确的是（）

A.小球受到轻弹簧的弹力大小为半加g

B.小球受到容器的支持力大小为

C.小球受到容器的支持力大小为mg

D.半球形容器受到地面的摩擦力大小为日"2g

4、以下最有可能处于平衡状态的物体是（）

A.从倾斜山坡上滚下的石块B.从二楼自由落下的花盆

C.空中水平飞行的客机D.乘座在刚启动的过山车内的乘客

5,为了进一步提高学生的物理实践意识，练老师利用手机采用频闪拍摄法来代替打点计时器测小球的速度和加速度。

让小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放，用频闪方法拍摄的小球位置如图中1、2、3、4所示.已知连续两次闪光

的时间间隔均为T,每块砖的厚度为乩由此可知小球（）

A.在位置“1”是小球的初始位置

B.下落过程中的加速度大小约为京

C.从位置1到位置4的过程中平均速度大小约为父

T

D.经过位置4时瞬时速度大小约为：丝

2T

6、如图所示，用根长为L的细绳一端固定在。点，另端悬挂质量为机的小球A,为使细绳与竖直方向夹30。角且绷紧,

小球入处于静止，则需对小球施加的最小力等于（）

B.好mg

A.耳mg

2

D.昱mg

C.—mg

3

7、下列说法中，不正确的是（）

A.相互压紧并发生相对运动的物体间一定有摩擦力的作用

B.摩擦力的方向总是与物体运动方向相反

C.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动

D.滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动

8、如图所示，小船速度大小为力，方向与上游河岸成〃角，从A处过河，正好到达正对岸的B处。现水流速度变大

少许，要使小船过河也正好到达正对岸的8处，下列方法中可行的有（）

A.保持也不变，同时增大。角

B.保持打不变，同时减小〃角

C.保持，角不变，增大也大小

D.增大。角，减小也大小

9、如图所示，一根长度为2L、质量为m的绳子挂在定滑轮的两侧，左右两边绳子的长度相等.绳子的质量分布均匀,

滑轮的质量和大小均忽略不计，不计一切摩擦.由于轻微扰动，右侧绳从静止开始竖直下降，当它向下运动的位移为

x时,加速度大小为a,滑轮对天花板的拉力为T.已知重力加速度大小为g,下列a-x、T-x关系图线正确的是（）

a

KK

A.B.

10、如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和片40m的小圆弧，直道与弯

道相切.大、小圆弧圆心0、。，距离L=100m.赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力

的2.25倍.假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短

（发动机功率足够大，重力加速度g=10m/s2,兀=3.14）,则赛车（）

A.在绕过小圆弧弯道后加速

B.在大圆弧弯道上的速率为45m/s

C.在直道上的加速度大小为5.63m/s2

D.通过小圆弧弯道的时间为5.85s

11、如图所示，质量〃“=8kg的物块A下端连接着直立且固定于地面的轻质弹簧，上端连接着跨过定滑轮的轻质细

绳，绳的另一端连接着静置于地面、质量为，沏=10kg的物块&此时，与4相连的轻绳处于竖直方向，与8相连的

轻绳与水平地面成37。角，并且弹簧的压缩量为10cm,若弹簧劲度系数4=100N/m,重力加速度g取10m/s，，sin37。

=0.6,cos37°=0.8,不计滑轮与轻绳间的摩擦.关于物块5的受力情况，下列分析正确的是（）

A.轻绳对物块B的拉力为60N

B.地面对物块B的摩擦力为56N

C.地面对物块B的支持力为58N

D.物块8的合力为10N

12、两轮自平衡电动车具有运动灵活、智能控制、操作简单、绿色环保、转弯半径为零等优点，如图所示。下列分析

正确的是（）

A.轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车与地面的摩擦力

B.地面对自平衡电动车的支持力是因地面发生形变而产生的

C.自平衡电动车及人受到的重力和对地面的压力是一对相互平衡的力

D.自平衡电动车及人受到的重力和地面对他们的支持力是一对相互作用力

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）

13、（6分）利用如图甲所示的实验装置探究加速度与合外力的关系，实验中认为细绳对木块的拉力等于祛码和祛码桶

的总重力。请思考探究思路并回答下列问题。

图甲

ABCDE

♦(•(

11k3-90>1

<--------8.79----------

/___________1/470单位：cm

----------------------------21.60--------------------->

图乙

(i)下列做法正确的是(填字母代号)。

A.在找不到合适的学生电源的情况下，可以使用四节干电池串联作为打点计时器的电源

B.平衡摩擦力的方法是悬挂祛码桶但不得在祛码桶中添加祛码，使木块能拖着纸带匀速滑动

C.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行

D.实验时，先接通打点计时器的电源再放开木块

(2)如图乙所示，是挂上祛码桶，装入适量祛码，按实验要求打出的一条纸带：A、3、C、£>、E是纸带上选取的五

个计数点，相邻两个计数点之间还有四个计时点未画出。用刻度尺测出各计数点到A点之间的距离，已知打点计时器

接在频率为50Hz的交流电源两端。其中打出计数点C时木块的速度vc=m/s,木块的加速度a=m/s2

(结果均保留两位有效数字)。

(3)实验时改变祛码及祛码桶的总质量，力分别测量木块对应的加速度%根据测得的多组数据画出关系图象，

14、(10分)在“探究物体的加速度与所受合力、质量的关系”实验时，采用如图甲所示的实验装置，小车及车中的祛

码质量为钩码的质量为

1，电源插头

结纸带u打点计时器

S

A

钩

O码

0

甲乙

（1）当满足m（选填“远小于”“等于”或“远大于”）M时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于所挂钩码的重力

大小

（2）在保持小车及车中祛码质量"一定时，探究加速度与所受合力的关系，由于平衡摩擦力时操作不当，某位同学得

到的关系如图乙所示，其原因是

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）

15、（12分）滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均有滑板项目延伸而来，如图是滑板运动的轨道。3c和

OE是两段光滑的圆弧型轨道，3c的圆心为。点，圆心角，=60。，且与水平轨道。垂直，滑板与水平轨道间的动摩

擦因数“=0.2。某运动员从轨道上的A点以u=3m/s的速度水平滑出，在8点刚好沿着轨道的切线方向滑入圆弧轨道

BC,经轨道后冲上OE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为机=60kg,B、E

两点与水平轨道CD的竖直高度分别为/?=2m和H=2.5m。（g=10m/s2）求：

（1）运动员从A点运动到B点的过程中，到达B点时的速度大小vBi

（2）水平轨道CO的长度L；

⑶通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，求出回到8点时速度的大小。如果不能，求出最后停

止的位置距C点的距离。

16、（12分）某智能分拣装置如图所示，A为包裹箱，BC为传送带.传送带保持静止，包裹尸以初速度打滑上传送带,

当P滑至传送带底端时，该包裹经系统扫描检测，发现不应由A收纳，则被拦停在5处，且系统启动传送带轮转动，

将包裹送回C处.已知M>=3HI/S,包裳尸与传送带间的动摩擦因数〃=0.8,传送带与水平方向夹角〃=37。，传送带5c

长度L=10m,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：

包*用A

（1）包裹P沿传送带下滑过程中的加速度大小和方向；

（2）包裹尸到达B时的速度大小；

（3）若传送带匀速转动速度v=2m/s,包裹产经多长时间从3处由静止被送回到C处；

（4）若传送带从静止开始以加速度a加速转动，请写出包裹尸送回C处的速度为与a的关系式，并画出v/a图象

17、（12分）如图甲所示，水平地面上的P点有一质量机=1.0kg的滑块，一轻弹簧左端固定在墙面，右端与滑块接触

（不粘连），弹簧处于原长。现推动滑块将弹簧压缩到。点，尸。间的距离Ax=0.20m。f=0时刻释放滑块，利用速度

传感器描绘出滑块的壮-/图象如图乙中的0。反所示，其中。就段为曲线，左段为直线是速度图象上。点的切线。

取g=10m/s2o求:

（1）滑块与地面间的动摩擦因数";

（2）弹簧的劲度系数公

（3）滑块滑动过程中的平均速度工

参考答案

一、选择题：(1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分)

1、B

【解析】以物体为研究对象，由牛顿第二定律得：F—mg=ma,解得：F=m(g+a)=20x(10+5)=3(X)N；以人

为研究对象，由平衡条件得：Mg=F+F支，解得:Fi£=Mg-F=60xl0-300=300N,由牛顿第三定律可得，人

对地面的压力：F压=%=300N,方向竖直向下，故B正确，A、C、D错误；

故选B

2、C

【解析】磅秤的示数小于该同学的质量，说明该同学处于失重状态，加速度向下，故该升降机可能是向下加速度运动

或向上减速运动，故ABD错误，C正确；

故选C。

3、C

【解析】由受力分析知，小球受重力，弹簧的弹力，容器的支持力，三力的夹角互成120。角，则三个力大小均相等都

等于mg,AB错误，C正确；小球及弹簧对半球形容器的作用的合力方向竖直向下，半球形容器在水平方向不受力的

作用，相对地面没有运动趋势，不受摩擦力，D错误

A、对小球受力分析，如图所示，小球受到重力G、弹簧的弹力厂和容器的支持力N,由几何关系可知：尸与N间的

夹角为120。，根据平衡条件和几何关系可得：轻弹簧对小球的弹力大小/=N=mg,故AB错误C正确；

IK以容器和小球整体为研究对象，分析受力可知：整体竖直方向受总重力、地面的支持力，水平方向不受外力，根

据平衡条件可知容器不受水平面的静摩擦力,D错误

考点：本题考查受力分析、共点力平衡条件

4、C

【解析】A.从倾斜山坡上滚下的石块，速度越来越大，存在加速度，故不可能处于平衡状态，故A不符合题意;

B.从二楼自由落下的花盆，速度越来越大，存在加速度，故不是处于平衡状态，故B不符合题意；

c.空中水平飞行的客机，速度可能不变，不存在加速度，故可能处于平衡状态，故C符合题意；

D.乘座在刚启动的过山车内的乘客，存在加速度，故不可能处于平衡状态，故D不符合题意。

故选C。

5、D

【解析】A.从图可知用频闪方法拍摄小球位置1、2、3、4之间的位移分别为2d、3d、4d,若位置1是小球的初始

位置需满足位移之比为1：3：5的关系，选项A错误；

B.小球位置1、2、3、4之间的位移差为一块砖的厚度，即=根据匀变速直线运动连续相等时间内的位移差公

式有：M=d=a『,所以下落过程中的加速度大小“=*,选项B错误；

C.从位置1到位置4的过程中平均速度大小约为1=也=四，选项C错误；

3TT

—Id

D.经过位置3时的瞬时速度等于位置2到位置4的平均速度，即匕=人=亓，则小球经过位置4时瞬时速度大小约

“f7ddf9d3y

为：为=匕+。7=万+亍••丁=万，选项D正确。

故选D。

6、C

【解析】以小球为研究对象，分析受力，如图

根据作图法分析得到，当小球施加的力尸与细绳垂直时，所用的力最小。根据平衡条件得，尸的最小值为

£，加=Gsin30°=gmg

故选C。

7、ABC

【解析】相互压紧并发生相对运动的物体间不一定有摩擦力的作用，还要看接触面是否粗糙，选项A错误；摩擦力的

方向总是与物体相对运动方向或者相对运动趋势的方向相反，选项B错误；滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，选

项C错误，D正确；此题选择不正确的选项，故选ABC.

8、BC

【解析】设水流速度为巧，要从A处过河，正好到达正对岸的8处，则满足

V.COS0=v2

现水流速度B变大，若保持片不变，应减小。角；若保持。角不变，应增大匕大小；若增大。角，一定要增大H大小,

故B、C正确，A、D错误；

故选BC0

9、AD

m.-(L+x)m..-(L-x)m,.x

【解析】设单位长度上质量为m。，则根据受力分析知：一-g=------泰----------1g=：g,加速度与x

mL

成正比，当x=L时，加速度a=g,以后不变，故A正确，B错误；选取左边部分受力分析，知：

F=ma+mg=(L-x)mo,—g+(L-x)m()g=-x2+2mogL,故C错误，D正确；故选AD

LL

【点睛】此题考查受力分析和牛顿运动定律的应用，注意研究对象的选取，不过不涉及内力，选择整体作为研究对象

要简单的多.

10、AB

2

【解析】设经过大圆弧的速度为V,经过大圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由2.25〃吆="7,可知，代入数据解

得：y=45〃〃s,故B正确；设经过小圆弧的速度为vo,经过小圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由225mg=m乩

r

可知，代入数据解得：vo=3Om/s,由几何关系可得直道的长度为：x=JlOO?—(90—40)2=503〃再由

d-%；=2外代入数据解得：a=6.50m/s,故C错误；设R与OCT的夹角为a,由几何关系可得：cos«=^=->

c12013rc

a=60。，小圆弧的圆心角为：120。，经过小圆弧弯道的时间为，=2"x^x—=2.79s,故D错误.在弯道上做

匀速圆周运动，赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力，速度最大，由BC分

析可知，在绕过小圆弧弯道后加速，故A正确；

考点：考查了圆周运动，牛顿第二定律，运动学公式

【名师点睛】解答此题的关键是由题目获得条件：①绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力;

②由数学知识求得直道长度；③由数学知识求得圆心角.另外还要求熟练掌握匀速圆周运动的知识

11、BC

【解析】A.弹簧压缩Ax=10cm=0.1m＞根据胡克定律可知，弹簧弹力F=kAx=100x0.1=10N,弹力向上，绳子拉力

T=mAg-F=80-10=70N,故A错误；

BCD.B处于静止状态，受力平衡，对B受力分析，根据平衡条件，地面对物块B的支持力

N=mBg-Tsin37°=100-70x0.6=58N；地面对B的摩擦力f=Tcos37o=70x0.8=56N,故BC正确；物块B处于静止状态，合

力为零，故D错误.故选BC

12、AB

【解析】A.轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车对地面的摩擦力，A正确；

B.弹力是由于施力物体的形变产生的，所以地面对自平衡电动车的支持力是因地面发生形变而产生的，B正确；

C.自平衡电动车及人受到重力和对地面的压力方向相同，不是一对平衡力，C错误；

D.自平衡电动车及人受到的重力和地面对他们的支持力作用在同一个物体上，大小相等、方向相反，是一对平衡力，

D错误。

故选ABo

二、实验题(本题共16分，答案写在题中横线上)

13、①.CD②.0.54③.1.0④.祛码和祛码桶的总质量不再满足远小于木块质量

【解析】在找不到合适的学生电源的情况下，打点计时器使用的为交流电源，也不能使用干电池，A错误；

B.平衡摩擦力的方法是在木板的右端垫高撤掉祛码桶，打开电源拖动纸带做匀速运动，B错误；

C.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，C正确；

D.实验时，为了充分利用纸带获得较多的数据，先接通打点计时器的电源再放开木块，D正确；

故选：CD.

(2)[2]相邻计数点间的时间间隔为

T=0.02x5=0.1s；

C点的瞬时速度等于80间的平均速度，则

v==0.54m/s；

c2T

[3]根据Ax=q"可得

aJcE-”“om/s?

4T2

(3)[4]随着力产的增大，即祛码和小盘总质量的增大，不再满足祛码和祛码桶的质量远小于小车的质量，因此曲线上部

出现弯曲现象。

14、①.远小于②.平衡摩擦力过度

【解析】（1）对整体分析，根据牛顿第二定律得，整体加速度大小为：。=产一，则绳子的拉力为：

M+m

Mmm

F-Ma-S-S

M+m।,机，当机远小于M时，可以认为绳子对小车的拉力大小等于所挂钩码的重力大小

1n---

M

（2）由图象可知，当E=0时，加速度不为零，可知平衡摩擦力过度

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）

15、（l）6m/s；（2）6.5m；（3）6m

【解析】（1）由题意得

v=%

Bcos60°

解得

vH=6m/s

⑵从B到心由动能定理得

mgh—pimgL-mgH=。-gmvB

代入数值得

L=6.5m

⑶运动员能到达左侧的最大高度为从B到第一次返回左侧最高处，由动能定理得

mgH-jLimgL-mgh1=0

解得

//=1.2m<2m

故运动员不能回到3点，全过程由能量守恒定律得

mgH="mgs

解得总路程

5=12.5m

即运动员最后停止的位置距C点的距离为

x=12.5m-6.5m=6m

16、(1)0.4m/s2方向：沿传送带向上(2)lm/s(3)7.5s

2[20a(a<0Am/s2)

(4)v2=<如图所示:

[8(^>0.4m/?)

Vc\

ca

u0.4

【解析】先根据牛顿第二定律求出包裹的加速度，再由速度时间公式求包裹加速至速度等于传送带速度的时间，由位

移公式求出匀加速的位移，再求匀速运动的时间，从而求得总时间，这是解决传送带时间问题的基本思路，最后对加

速度a进行讨论分析得到的关系，从而画出图像

【详解】（1）包裹下滑时根据牛顿第二定律有：mgsinQ-jjmgcos0=maA

代入数据得：4=-0.4加/S2,方向：沿传送带向上；

22

（2）包裹尸沿传送带由〃到C过程中根据速度与位移关系可知：