人教版高一物理期末模拟卷（全解全析）测试范围：必修一、必修二第5章

2024-2025学年高一物理上学期期末模拟卷

（考试时间：75分钟，分值：100分）

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮

擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.测试范围：必修一、必修二第5章（人教版2019）。

4.难度系数：0.7。

第I卷选择题（共46分）

一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求,

每小题4分；8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

1.下列说法正确的是（）

A.在力学中，三个基本单位分别是：力的单位牛（N）,长度单位米（m）,时间单位秒（s）

B.伽利略研究自由落体运动的核心方法是把实验和逻辑推理结合起来

C.有一物体受到三个彼此不在一条直线上的力作用，其大小分别为IN,2N,3N,则该物体的合力

一定可以等于零

D.现有一个物体静止在粗糙水平面上，受到〃个力作用而处于平衡状态，撤去其中一个大小为产的力

后，该物体合力大小一定为尸

【答案】B

【解析】A.在力学中，三个基本单位是质量的单位（kg）,长度单位（m）,时间单位（s）,故A错误；

B.伽利略研究自由落体运动的核心方法是把实验和逻辑推理结合起来，故B正确。

C.三个不共线的力合力为零，那么此三个力一定可以构成封闭的三角形，根据三角形任意两边之和大

于第三边，任意两边之差小于第三边，可知如果有一物体受到三个彼此不在一条直线上的力作用，其大

小分别为IN,2N,3N,则该物体的合力一定不等于零，故C错误；

D.如果物体静止在粗糙水平面上受到静摩擦力，而静摩擦力恰好与撤去的力歹平衡，那么撤去尸后，

静摩擦力也随之消失，但此时物体的合力仍然为零，故D错误；

故选B。

2.甲、乙两位同学（可看作质点）在同一水平直道上运动，其运动的位置时间图像如图所示，其中乙同学

做初速度为。的匀加速直线运动，则（）

A.4s末甲、乙间距离为4mB.8s末甲、乙车速度相同

C.乙车在0-8s内的加速度大小为0.25m/s2D.甲车在0-8s内的平均速度为2m/s

【答案】A

16-4

【解析】A.甲车在2~8s内的速度大小为匕=b1m/s=2m/s,甲车在4s的位置为%=4m+2x2m=8m

o—2r

由图知乙车在4s的位置为4m,所以4s末甲、乙间距离为4m,故A正确;

B.位移时间图像斜率表示速度，由图可知8s末甲、乙车速度不相同，故B错误;

7r7x16

C.由题意乙同学做初速度为°的匀加速直线运动,则乙车加速度为“故

C错误;

16-4

D.甲车在0-8s内的平均速度为/二一-—m/s=1.5m/s,故D错误。

8

故选Ao

3.射箭是一项十分讲究专注力与稳定性的运动。如图甲为射箭运动员在缓慢拉弓的情景，已知弓的顶部跨

度为/,弦均匀且弹性良好，其自由长度也为/,箭在弦的正中间，拉弓时的示意图可等效为图乙，拉弓

时弓形状保持不变。下列说法正确的是（）

A.箭所受合力始终为零

B.若弦的劲度系数为怎发箭瞬间弦的长度为2/（弹性限度内），此时箭所受弹力为〃

C.弦对箭的弹力大小、方向都在变化

D.弦发生的是弹性形变，形变后不可以恢复原来的形状

【答案】A

【解析】A.缓慢拉弓，处于平衡状态，所以箭所受合力始终为零，故A正确；

B.弦的劲度系数为左，发箭瞬间弦的长度为2/（弹性限度内），此时弦的弹力为G=&=必,

箭所受弹力为尸=2*k8$30。=6必，故B错误；

C.弦对箭的弹力大小在变化、方向不变，始终水平向右，故C错误;

D.弦发生的是弹性形变，形变后可以恢复原来的形状，故D错误。

故选Ao

4.如图所示，一物体P通过细绳系在两根等长细绳04的结点。上，细绳的A端、8端挂在半圆形的

支架上，开始时绳OB处于水平位置，此时细绳OA、。8的拉力大小各为5.0N和3.0N。保持A端、O

端的位置不动，将B端沿半圆形支架从水平位置逐渐移至竖直位置C,在这一过程中（）

A.细绳。4的拉力一直增大B.细绳的拉力一直减小

C.细绳08的最小拉力为2.4ND.细绳02的最大拉力为5N

【答案】C

【解析】AB.开始时绳处于水平位置，此时细绳。4、的拉力大小各为5.0N和3.0N。根据受力

_____F3

分析结合几何关系可知,物体重力为G=石寸N=4N，设AO与OC夹角仇贝I]sin夕=资=£，得夕=37。，

作出受力分析图如图所示

F“

',变大

it变小》

名最小

D'O修8（修）

Fs

回

F=G

在。8转动的过程中，由图可知OA的拉力一直减小，而OB的拉力先减小后增大，故AB错误;

CD.当0B与。4垂直时最小，为An=Gsin。=4.0X0.6N=2.4N,当OB与OC重合时最大Fmm=G=4.0N,

故C正确，D错误。

故选C。

5.如图所示，轻质弹簧1一端与静止在倾斜木板上的物体A相连，另一端与细线相连，该弹簧与倾斜木板

保持平行，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连，B、C通过轻质弹簧2连接，且B、C始终未触及地

面。初始时系统处于静止状态，木板与水平面间的夹角为30。，若“ZB：mo=3：1：2,发生以下变化

时，物体A始终保持静止，则（）

A.木板与水平面的夹角减小时，A受到的静摩擦力减小

B.木板与水平面夹角保持30。不变，剪断细线后，A所受摩擦力增大

C.剪断细线瞬间，B、C一起以加速度g自由下落

D.剪断细线瞬间，B的加速度为3g

【答案】D

【解析】A.设A、B、C质量分别为3办相、2m,初始时对A物体受力分析有加gsin3（T+/=3/〃g

则木板与水平面的夹角减小时，由三角函数单调性知，A物体受到的静摩擦力/增大，故A错误；

B.初始时对A物体受力分析有31ngsin30°+/=31ng，剪断细线后，对A物体受力分析有3/叫sin30。=f,

联立可得了=/',故B错误；

CD.剪断细线瞬间,2弹簧弹力没有突变,大小为F=2mg,则C的加速度为零,B的加速度为mg+F=ma,

解得。=3g,故C错误，D正确。

故选D。

6.如图甲是机场和火车站对行李进行安检的水平传送带，如图乙是其简化图。已知传送带以速度大小

v=0.2m/s匀速运行，行李与传送带之间的动摩擦因数〃=0.2,A、B间的距离/=2m。行李（可视为

质点）无初速度地放在A处，则下列说法不正确的是（）

A.起始时行李的加速度大小为2m/s?

B.行李经过10.05s到达B处

C.行李到达B处时速度大小为20m/s

D.行李相对传送带滑过的距离为0.01m

【答案】C

【解析】A.起始时，对行李由牛顿第二定律可得〃优g=〃/,代入数据解得加速度大小为a=2m/s2,

A正确，不符合题意；

BC.设行李与传送带达到共速所用时间为力，可得;=1=2^m/s2=（Ms,行李做加速运动的位移

22

x=1af1=1x2x0.1m=0.01m,行李与传送带共速后，行李随传送带一起做匀速运动，速度大小为V,

l-x7-001

则有行李做匀速运动的时间为马=S=4*S=9.95S,行李从A到达B处的时间

v0.2

/=+?2=0.1s+9.95s=10.05s,B正确，不符合题意，C错误，符合题意；

D.行李做加速运动的时间内，传送带运动的位移大小无带=%=0.2x0.1m=0.02m,行李相对传送带滑

过的距离为最=%-x=0.02m-0.01m=0.01m,D正确，不符合题意。

故选C。

7.如图所示，以10m/s的水平速度抛出的物体，飞行一段时间后垂直撞在倾角为6=30。的斜面上，g取

10m/s2,以下结论正确的是（）

Or：

e

A.物体的飞行时间是亚s

B.物体水平方向运动位移为20m

C.物体撞击斜面时的速度大小为20m/s

D.物体下降的距离是10m

【答案】C

【解析】A.平抛物体的瞬时速度垂直撞击斜面，将其分解成两分速度，如图所示

可得tan®=%

gt

解得物体的飞行时间是f=6s

故A错误;

B.物体水平方向运动位移为x=%/'=1075m,故B错误；

C.物体撞击斜面时的速度大小为v'=/、=20m/s,故C正确；

sm”

D.物体下降的距离是/7=；g〃=i5in,故D错误。

故选C。

8.如图，将球甲从高为8处以速度用=白】水平抛出，同时将球乙从水平地面以匕=信】的初速度竖

直上抛，两球在空中相遇。不计空气阻力，忽略两球的大小，重力加速度为g,则（）

2

A.乙在下降中遇到甲B.相遇点离地高度为5H

C.从抛出到相遇的时间为'呼2

D.抛出时，两球之间的水平间距为

V13g

【答案】AD

【解析】AC.由题意可知，若两物体在空中能够相遇，则在竖直方向应满足-="

则相遇时间为/陛，乙上升时间为r上=七=、留，由于上，所以在乙下降过程中相遇，故

%\3gg，4g

A正确，C错误;

B.相遇点离地高度为=故B错误;

2H

D.抛出时，两球之间的水平间距为s故D正确。

3

故选AD»

9.质量为60kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数用M表示，g

取10m/s2,则（）

A.升降机以lm/s2的加速度加速上升时，人处于超重状态

B.升降机以lm/s2的加速度减速上升时，M为54kg

C.升降机以1.5m/s2的加速度加速下降时，人处于超重状态

D.升降机以1.5m/s2的加速度减速下降时，M为51kg

【答案】AB

【解析】AC.人在电梯中随电梯一起运动，运动状态始终与电梯相同，而加速度向上为超重状态，加速

度向下为失重状态，因此可知，升降机以lm/s2的加速度加速上升时，人处于超重状态，升降机以1.5m/s2

的加速度加速下降时，人处于失重状态，故A正确，C错误；

B.升降机以lm/s2的加速度减速上升时，加速度向下，根据牛顿第二定律有-既=3，代入数据解

得练=540N,而根据牛顿第三定律有FN=Mg,解得54kg,故B正确；

D.升降机以1.5m/s2的加速度减速下降时，根据牛顿第二定律有氏-〃吆=〃加，代入数据解得娟=690N,

而根据牛顿第三定律有塌=股，解得M=69kg,故D错误。

故选AB。

10.如图甲所示，一滑块置于足够长的木板左端，木板放置在水平地面上，已知滑块和木板的质量均为4kg,

现在滑块上施加一个F=0.5f（N）的变力作用，从"0时刻开始计时，滑块所受摩擦力随时间变化关系如

图乙所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取:10m/s?,则下列说法正确的是（）

A.滑块与木板间的动摩擦因数为0.2B.木板与水平地面间的动摩擦因数为0.1

C.图乙中芍=24sD.木板的最大加速度为Im/s?

【答案】ACD

【解析】A.根据图乙可知，在与以后滑块受到的摩擦力不变，为＜=8N,根据摩擦力的计算公式可

得力=/W，

解得滑块与木板间的动摩擦因数为M=02,故A正确；

B.在0~4过程中木板与水平地面间的摩擦力为静摩擦力，?1~力过程中滑块和木板开始相对于地面开

始运动，设木板与水平地面间的动摩擦因数为〃2,则力=〃/2〃zg=4N,解得〃2=0.05,故B错误；

C.与时刻二者发生相对运动时，加速度大小为。，对木板根据牛顿第二定律可得a=闪飕-2Mmg,

m

解得a=lm/s2,对滑块有尸一〃Mg=〃Z，解得尸=12N,根据尸=0.5乙可知图乙中芍=24s,故C正

确；

D.L以后木板受力不变，加速度不变，则木板的最大加速度为lm/s2,故D正确。

故选ACD。

第n卷非选择题（共54分）

二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分。）

11.（6分）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。质量为M的小车后面固定一条纸带，

穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与竖直挂在天花板上

的弹簧测力计相连，动滑轮下面挂一质量为m的物体。

打点计时器小车IF

纸带其

D

4.616.598.6110.61

甲7.

（1）此实验中正确的操作是.

A.实验需要用天平测出物体的质量相

B.实验前需要将带滑轮的长木板左端垫高，以补偿阻力

C.小车靠近打点计时器，应先接通电源，再释放小车

D.为减小系统误差，实验中一定要保证物体的质量机远小于小车的质量M

（2）打点计时器使用的交流电频率为50Hz,纸带每5个点选一个计数点，A、B、C……为选取的连续

5个计数点。依据图乙纸带计算，小车做匀加速运动的加速度大小为m/s2（保留两位有效数字）。

（3）某同学以小车的加速度〃为纵坐标，弹簧测力计的示数尸为横坐标，画出的尸图线与横坐标轴

的夹角为仇且斜率为上如图丙所示，则小车的质量为O

々/（ms2）

e

-F/N

O

丙

A.,Bc.1D-1

tan。-扁k

【答案】（1）BC(2)2.0(3)C

【解析】（DA.由题图可知，细绳上的拉力大小由弹簧测力计读出，不需要用砂和砂桶的重力代替细

绳上的拉力，因此实验不需要用天平测出砂和砂桶的质量加，故A错误;

B.为了使小车受到的合力为细绳的拉力，应平衡摩擦力，因此实验前需要将带滑轮的长木板左端垫高,

以补偿阻力，故B正确;

C.为了充分利用纸带，获取更多的数据，实验时小车应靠近打点计时器，应先接通电源，待打点计时

器打点稳定后再释放小车，故c正确;

D.细绳上的拉力大小由弹簧测力计读出，因此实验中不需要保证砂和砂桶的质量加远小于小车的质量

M,故D错误。

故选BC。

（2）纸带每5个点选一个计数点，则周期为T=5x0.02s=0.1s,根据逐差法可知加速度为

x—x8.61+10.61—6.59—4.61

d—CEACx0.01m/s2=2.0m/s2

4T24x0.12

（3）对小车和滑轮’由牛顿第二定律可得尸=族，整理可得.=可知图线的斜率为解

得"=故选C。

k

12.（8分）图甲是一个能够定性平抛运动及其特点的实验装置，用小锤敲击弹性金属片，小球A就沿水平

方向飞出，做平抛运动；同时小球B被松开，做自由落体运动。然后再采用乙图的方式定量研究平抛

运动，得到了如图丙坐标系中的几个点。

丙

（1）甲图所示的实验说明了平抛的小球在竖直方向上做运动。

（2）在调节轨道时，发现水平仪中的气泡在右侧，此时应将轨道的右端调（选填“高”或“低”）。

（3）同学用专业相机以200帧/秒拍摄照片如图丙所示，并从视频中每〃帧选取一帧进行处理得到如图

所示的抛体运动“频闪图片”，由图像可知〃=（〃为整数，g=10m/s2）,测得坐标纸的方格边

长为9mm,由此可得到平抛运动的初速度为m/s„

【答案】（1）自由落体（2）低（3）60.6

【解析】（1）甲图两球同时落地，说明了平抛的小球在竖直方向上做自由落体运动。

（2）水平仪右端有气泡，说明右端偏高，则应把右侧调低。

（3）[1]小球在竖直方向上做自由落体运动，根据逐差法公式Ay=gT2,由图可知与=9mm=0.009m,

相邻两点的时间间隔相等，设为T,7=庐=*胆=0.03$,因为相机以200帧/秒拍摄照片，即每

VgV10

0.005s拍摄一帧，每〃帧的时间为0.005成,可得0.005〃s=0.03s,解得〃=6

⑵在水平方向上，小球做匀速直线运动，平抛运动初速度％吧=0.6m/s

T0.03s

三、计算题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写

出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

13.（10分）根据道路交通安全法的相关规定，机动车遇到行人正在通过人行横道时应当停车让行。如图所

示，当行人以匕=lm/s的速度从A点开始匀速穿过斑马线时，甲车已经在右侧车道停止线前等待，位

于左侧车道的乙车以匕=20m/s的初速度做匀减速直线运动，加速度大小为4（未知），当行人运动到

B点时乙车恰好停在停止线的位置，此时甲车以加速度的=2m/s2做匀加速直线运动，当行人运动到C

点时乙车以加速度做匀加速直线运动。已知每条车道宽度均为L=5m,求

（1）乙车做匀减速直线运动位移的大小；

（2）乙车追上甲车前，两车之间沿车道方向的最远距离。

【答案】（1）50m（2）50m

【解析】（1）根据题意行人从A点到8点时间%=3=5s,此时乙车恰好停在停止线的位置，即速度刚

好为零，故匀减速位移x=a*°=50m,该过程乙车加速度大小为4=*=*4m/s2

（2）设行人到达8点时开始计时，此时甲车以加速度为=2m/s?做匀加速直线运动，则甲车位移和速

度为得叫分析可知行人从8点运动到C点过程所用时间依然为务，因为当行人运动

到C点时乙车以加速度q做匀加速直线运动，故则乙车位移和速度为坛=g%（r-5）、以=q（f-5）,

分析可知，二者速度相等时，两车之间沿车道方向的最远叫。-5）=为/，代入数据解得t=10s,故两车

1179

之间沿车道方向的最远为心=瘴-x乙产（?-^）=102m-2x（10-5）*m=50m

14.（12分）如图所示为自由式滑雪大跳台场地的简易图，其中斜坡AB,EF的倾角分别为a=30。、£=37。，

滑雪时运动员由A点静止滑下，进入水平缓冲区BC,然后由C点离开缓冲区并无碰撞地由£点进入

E尸段。已知A8=28C=40m,EF=62m,重力加速度g取lOm/sz,忽略一切阻力和摩擦，运动员经

过B点时能量损失可忽略不计，sin37°=0.6„求：

(1)CE两点间的水平距离；

(2)运动员由A点下滑到/点的总时间。

【答案】(1)30m；(2)8.5s

【解析】(1)运动员在段下滑时，由牛顿第二定律得根gsina=根囚

解得％=5m/s2

运动员从A到8的过程，有

VB=用%=2°m/s

运动员进入BC段后做匀速直线运动，然后从C点以20m/s的速度开始做平抛运动,

由E点切入斜坡EF,由平抛运动的规律可知

tan=-

解得

vy=15m/s

则运动员由。到E的时间为

t3=—=1.5s

g

CE两点间的水平距离

xCE=vBt3=30m

(2)运动员由A到3的过程中，有

%"=4s

ax

由5到。的过程，有

/2=^=ls

■VB

运动员在EF段运动时，由牛顿第二定律得

mgsin0=ma2

解得

2

a2=6m/s

运动员在七点的速度为

cos尸

解得

vE=25m/s

运动员在历段运动的过程，由

12

XEF=VE，4+3

解得

t4=2s

运动员由A点下滑到b点的总时间为

才=%++’4

解得

t=8.5s

15.(18分)某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角0=37。，

顺时针转动的速率为%=2m/s。将质量为"z=25kg的物体无初速地放在传送带的顶端A,物体到达底

端B后能无碰撞地滑上质量为M=50kg的木板左端。已知木板与地面之间是光滑的，物体与传送带、

木板间的动摩擦因数分别为M=。.5,)12=0.25,AB的距离为s=8.20m。重力加速度gEOm/s?(已

知sin37°=0.6,cos37°=0.8)«求：

(1)物体刚开始下滑时的加速度大小；

(2)物体通过传送带所需要的时间；

(3)要使物体恰好不会从木板上掉下，木板长度L