精品解析：湖南省平江县第一中学2023-2024学年高一下学期期末模拟物理试卷

湖南平江一中2023-2024学年度第二学期期末模拟试卷 高一物理 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡的相应位置。 3.全部答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 4.本试卷满分100分，测试时间90分钟。 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，其中1~8题为单项选择题，9~12题为多项选择题，多项选择题选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 某物体运动的图象如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 物体在第1s末运动方向发生改变 B. 物体在第2s内和第3s内的加速度方向相反 C. 物体在第4s末返回出发点 D. 物体在第5s离出发点最远，且最大位移为 2. 如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ， 下列关系正确的是（　　） A. B. C D. 3. 小蔡驾驶的某轿车在某一段时间内做匀加速直线运动，其初速度为，加速度为，则（ ） A. 该汽车位移与时间的关系式是 B. 该汽车速度与时间的关系式是 C. 2s内汽车的位移为14m D. 4s时汽车的速度为 4. 如图所示，用轻绳AO、BO系住一物体处于平衡状态，绳AO与竖直方向成一角度，绳BO水平。当绳子的悬点A缓慢向右移动时，BO始终保持水平，关于绳子AO和BO的拉力，下列说法中正确的是 A. 绳AO的拉力一直在减小 B. 绳AO的拉力先减小后增大 C. 绳BO的拉力先减小后增大 D. 绳BO的拉力先增大后减小 5. 如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向上．若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是( ) A. F1sinθ＋F2cosθ＝mg sinθ，F2≤mg B. F1cosθ＋F2sinθ＝mg sinθ，F2≤mg C. F1sinθ－F2cosθ＝mg sinθ，F2≤mg D. F1cosθ－F2sinθ＝mg sinθ，F2≤mg 6. 如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（ ） A. B. C. 1:2 D. 2:1 7. 如图下图所示为初速度v0沿直线运动的物体的速度图象，其末速度为vt，在时间t内，物体的平均速度 和加速度a是（   ） A. ，a随时间减小 B. ，a恒定 C. ，a随时间减小 D. 无法确定 8. 物块与木板间的动摩擦因数为μ，木板与水平面间的动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度大小a可能是（　　） A. B. C. D. 9. 某人骑自行车在平直道路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v—t图像，某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是（　　） A. 在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大 B. 在0~t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大 C. 在t1~t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大 D. 在t3~t4时间内，虚线反映的是匀速直线运动 10. 关于电梯地板上的物体，其受力分析正确的是　　 A. 电梯加速向上运动时，物体所受支持力大于重力 B. 电梯减速向上运动时，物体所受支持力大于重力 C. 电梯加速向下运动时，物体所受支持力小于重力 D. 电梯减速向下运动时，物体所受支持力小于重力 11. 如图所示，A、B两物体的重力分别是、。A用细绳悬挂在天花板上，B放在水平地面上，连接 A、B间的轻弹簧的弹力，则绳中张力及地面对B的支持力的可能值分别是（　　） A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 12. 一物以6m/s的初速度在斜面上向上做加速度大小为2m/s2的匀减速运动，又以同样大小的加速度沿斜面滑下,  则经过多长时间物体位移的大小为5m． （ ） A. 1s B. 3s C. 5s D. （）s 第Ⅱ卷（非选择题） 二、非选择题（本题包括5小题，共52分） 13. 如图所示，质量均为m的物块A、B放在水平圆盘上，它们到转轴的距离分别为r、2r，圆盘做匀速圆周运动．当转动的角速度为ω时，其中一个物块刚好要滑动，不计圆盘和中心轴的质量，不计物块的大小，两物块与圆盘间的动摩擦因数相同，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块与圆盘间的动摩擦因数为_______________；用细线将A、B两物块连接，细线刚好拉直，圆盘由静止开始逐渐增大转动的角速度，当两物块刚好要滑动时，外力对转轴做的功为____________________． 14. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连。遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。 (1)滑块通过B点的瞬时速度可表示为__________； (2)某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为△Ek=__________，系统的重力势能减少量可表示为△Ep=__________，在误差允许的范围内，若满足___________，则可认为系统的机械能守恒； (3)在上述实验方法，某同学改变A、B间的距离，得到滑块到B点时对应的速度v，作出的v2-d图象如图2所示，并测得M=m，则重力加速度g=__________m/s2。 15. 一个质量为雪橇，受到与水平方向成斜向上方的拉力，大小为，由静止开始在水平地面加速移动的过程中，地面对雪橇的阻力为，，求： (1)力所做功？ (2)物体移动的过程中力的平均功率？ 16. 图示装置由水平弹簧发射器及两个轨道组成：轨道Ⅰ是光滑轨道AB，AB高度差h1＝0.20m；轨道Ⅱ由AE和螺旋圆形EFG两段光滑轨道和粗糙轨道GB平滑连接而成，且A与F等高．轨道最低点与AF所在直线的高度差h2＝0.40 m．当弹簧压缩量为d时，恰能使质量m＝0.05 kg的滑块沿轨道Ⅰ上升到B点，当弹簧压缩量为2d时，恰能使滑块沿轨道Ⅱ上升到B点，滑块两次到达B点处均被装置锁定不再运动．已知弹簧弹性势能Ep与弹簧压缩量x的平方成正比，弹簧始终处于弹性限度范围内，不考虑滑块与发射器之间的摩擦，重力加速度g取10m/s2. (1)当弹簧压缩量为d时，求弹簧的弹性势能及滑块离开弹簧瞬间的速度大小； (2)求滑块经过最高点F处时对轨道的压力大小； (3)求滑块通过GB段过程中克服摩擦力所做的功． 17. 如图所示，、为两块平行金属板，板带正电荷、板带负电荷。两板之间存在着匀强电场，两板间距为、电势差为，在板上开有两个间距为的小孔。、为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近板的处，带正电、带负电。两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向。半圆形金属板两端与板的间隙可忽略不计。现从正对板小孔紧靠板的处由静止释放一个质量为、电荷量为的带正电的微粒（微粒的重力不计），问： (1)微粒穿过板小孔时的速度多大？ (2)为了使微粒能在、板间运动而不碰板，、板间电场强度大小应满足什么条件？ (3)从释放微粒开始，经过多长时间微粒通过半圆形金属板间的最低点点？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 湖南平江一中2023-2024学年度第二学期期末模拟试卷 高一物理 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡的相应位置。 3.全部答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 4.本试卷满分100分，测试时间90分钟。 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，其中1~8题为单项选择题，9~12题为多项选择题，多项选择题选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 某物体运动的图象如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 物体在第1s末运动方向发生改变 B. 物体在第2s内和第3s内的加速度方向相反 C. 物体在第4s末返回出发点 D. 物体在第5s离出发点最远，且最大位移为 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体在0-2s内速度一直为正，则第1s末运动方向没有发生改变，选项A错误； B．v-t图像的斜率符号反映加速度的方向，则物体在第2s内和第3s内的加速度方向相同，选项B错误； C．v-t图像与坐标轴围成的的面积等于位移，可知物体在第4s末物体的位移为零，返回出发点，选项C正确； D．物体在第2s末和第6s某离出发点都是最远，且最大位移为 选项D错误； 故选C。 2. 如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ， 下列关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对小滑块受力分析，受水平推力 、重力 、支持力 ，根据三力平衡条件，将受水平推力和重力合成，如图所示，由几何关系可得 故选A。 【点睛】 3. 小蔡驾驶的某轿车在某一段时间内做匀加速直线运动，其初速度为，加速度为，则（ ） A. 该汽车位移与时间的关系式是 B. 该汽车速度与时间的关系式是 C. 2s内汽车的位移为14m D. 4s时汽车的速度为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．汽车位移与时间的关系式 故A正确，B错误； C．2s内汽车的位移 s=10t+2t2=10×2+2×4m=28m。 故C错误； D．根据速度时间公式得，4s时的速度 v=v0+at=10+4×4m/s=26m/s 故D错误； 故选A。 4. 如图所示，用轻绳AO、BO系住一物体处于平衡状态，绳AO与竖直方向成一角度，绳BO水平。当绳子的悬点A缓慢向右移动时，BO始终保持水平，关于绳子AO和BO的拉力，下列说法中正确的是 A. 绳AO的拉力一直在减小 B. 绳AO的拉力先减小后增大 C. 绳BO的拉力先减小后增大 D. 绳BO的拉力先增大后减小 【答案】A 【解析】 【详解】以节点O为研究对象，受到三个力的作用静止不动，设AO与竖直方向夹角为，则 由于重力不变，随着夹角的减小，变大，变小，故绳AO和BO的拉力一直在减小，A正确，B、C、D错误； 故选A。 5. 如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向上．若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是( ) A. F1sinθ＋F2cosθ＝mg sinθ，F2≤mg B F1cosθ＋F2sinθ＝mg sinθ，F2≤mg C. F1sinθ－F2cosθ＝mg sinθ，F2≤mg D. F1cosθ－F2sinθ＝mg sinθ，F2≤mg 【答案】B 【解析】 【详解】以物体为研究对象，当时分析受力如图．建立如图所示的坐标每系，根据平衡条件得 故选B 6. 如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（ ） A. B. C. 1:2 D. 2:1 【答案】D 【解析】 【详解】将两小球看做一个整体分析，可知整体受到重力、轻弹簧A、C的拉力共3个力的作用而处于平衡状态，将轻弹簧A的拉力沿竖直方向和水平方向分解可知水平方向上满足，故，据题意可知三个弹簧的劲度系数相同，由胡克定律可知弹簧A、C的伸长量之比为2:1，故D项正确，ABC三项错误． 7. 如图下图所示为初速度v0沿直线运动的物体的速度图象，其末速度为vt，在时间t内，物体的平均速度 和加速度a是（   ） A. ，a随时间减小 B. ，a恒定 C. ，a随时间减小 D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，物体做加速度减小的加速运动，连接图象的起点和终点可得到一个匀变速直线运动，如图所示 其平均速度 而由图可知，变加速运动的位移大于匀变速直线运动的位移，所以有 故选A。 8. 物块与木板间的动摩擦因数为μ，木板与水平面间的动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度大小a可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】物块与木板间的最大静摩擦力为 木板与水平面间的最大静摩擦力为 因为 所以木板与地面先发生滑动，物块与木板之间后发生滑动，当物块与木板之间的摩擦力达到最大值时，木板的加速度最大，木板的最大加速度为 解得 故选D。 9. 某人骑自行车在平直道路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v—t图像，某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是（　　） A. 在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大 B. 在0~t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大 C. 在t1~t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大 D. 在t3~t4时间内，虚线反映的是匀速直线运动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在v—t图像中，图线某位置切线的斜率的绝对值表示加速度的大小，根据图像可知，在t1时刻，虚线的斜率小于该位置实线切线的斜率，即虚线反映的加速度比实际的小，A错误； B．在v—t图像中，图线与时间轴所围几何图形的面积表示位移，根据图像可知，在0~t1时间内，虚线通过的位移大于实线所通过的位移，根据 可知，由虚线计算出的平均速度比实际的大，B正确； C．在v—t图像中，图线与时间轴所围几何图形的面积表示位移，根据图像可知，在t1~t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的小，C错误； D．在t3~t4时间内，虚线是一条平行于时间轴的直线，表明速度恒定，即在t3~t4时间内，虚线反映的是匀速直线运动，D正确。 故选BD。 10. 关于电梯地板上的物体，其受力分析正确的是　　 A. 电梯加速向上运动时，物体所受支持力大于重力 B. 电梯减速向上运动时，物体所受支持力大于重力 C. 电梯加速向下运动时，物体所受支持力小于重力 D. 电梯减速向下运动时，物体所受支持力小于重力 【答案】AC 【解析】 【详解】若物体加速向上运动，加速度向上；则由牛顿第二定律可知：；故F；支持力大于重力，故A正确；若减速向上运动，则加速度向下，则由牛顿第二定律可知：；故F；支持力小于重力，故B错误；电梯加速向下时，加速度向下，则由牛顿第二定律可知：；故F；支持力小于重力，故C正确；电梯减速向下运动时，加速度向上，则由牛顿第二定律可知：；故F；支持力大于重力，故D错误．所以AC正确，BD错误． 11. 如图所示，A、B两物体的重力分别是、。A用细绳悬挂在天花板上，B放在水平地面上，连接 A、B间的轻弹簧的弹力，则绳中张力及地面对B的支持力的可能值分别是（　　） A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】对A和B进行受力分析 第一种情况弹簧拉伸时，据A平衡有 据B平衡有 第二种情况弹簧压缩时，对A和B进行受力分析 据A平衡有 据B平衡有 故选BC。 12. 一物以6m/s的初速度在斜面上向上做加速度大小为2m/s2的匀减速运动，又以同样大小的加速度沿斜面滑下,  则经过多长时间物体位移的大小为5m． （ ） A. 1s B. 3s C. 5s D. （）s 【答案】ACD 【解析】 【详解】若物体的位移在初始位置的上方，根据匀变速直线运动的位移时间公式x＝v0t+at2得，5=6t−×2×t2，解得t=1s或t=5s．若物体的位移在初始位置的下方，根据匀变速直线运动的位移时间公式x＝v0t+at2得，−5＝6t−×2×t2，解得t=3+s或3−s（舍去）．故ACD正确，B错误．故选ACD． 【点睛】解决本题的关键知道物体的位移有可能在初始位置的上方，也有可能在初始位置的下方．然后根据匀变速直线运动的位移时间公式x＝v0t+at2求解． 第Ⅱ卷（非选择题） 二、非选择题（本题包括5小题，共52分） 13. 如图所示，质量均为m的物块A、B放在水平圆盘上，它们到转轴的距离分别为r、2r，圆盘做匀速圆周运动．当转动的角速度为ω时，其中一个物块刚好要滑动，不计圆盘和中心轴的质量，不计物块的大小，两物块与圆盘间的动摩擦因数相同，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块与圆盘间的动摩擦因数为_______________；用细线将A、B两物块连接，细线刚好拉直，圆盘由静止开始逐渐增大转动的角速度，当两物块刚好要滑动时，外力对转轴做的功为____________________． 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]由分析可知，物块离转轴的距离越大，越容易滑动，因此最先滑动的是物块B．即为： μmg=m•2rω2 可得： [2]当两物块刚好要滑动时，设转动的角速度为ω1．对物块A研究有： 对物块B研究有： 可得： 则物块A的线速度大小为： 物块B的线速度大小为： 根据功能关系可得，外力做功为： 14. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连。遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。 (1)滑块通过B点的瞬时速度可表示为__________； (2)某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为△Ek=__________，系统的重力势能减少量可表示为△Ep=__________，在误差允许的范围内，若满足___________，则可认为系统的机械能守恒； (3)在上述实验方法，某同学改变A、B间的距离，得到滑块到B点时对应的速度v，作出的v2-d图象如图2所示，并测得M=m，则重力加速度g=__________m/s2。 【答案】 ①. ②. ③. ④. △Ek=△Ep ⑤. 9.6 【解析】 【详解】(1)[1]将遮光片通过光电门平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，滑块通过B点的瞬时速度 (2)[2]系统动能的增加量 [3]系统重力势能的减小量 [4]比较和，若在实验误差允许的范围内相等，即=，即可认为机械能是守恒的在误差允许的范围内，若满足 (3)[5]根据系统机械能守恒的 则 图线的斜率 解得 g=9.6m/s2 15. 一个质量为的雪橇，受到与水平方向成斜向上方的拉力，大小为，由静止开始在水平地面加速移动的过程中，地面对雪橇的阻力为，，求： (1)力所做的功？ (2)物体移动的过程中力的平均功率？ 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)由题意知 解得 (2)对物体进行受力分析，由牛顿第二定律和匀变速直线运动公式可知 解得 根据平均功率公式解得 16. 图示装置由水平弹簧发射器及两个轨道组成：轨道Ⅰ是光滑轨道AB，AB高度差h1＝0.20m；轨道Ⅱ由AE和螺旋圆形EFG两段光滑轨道和粗糙轨道GB平滑连接而成，且A与F等高．轨道最低点与AF所在直线的高度差h2＝0.40 m．当弹簧压缩量为d时，恰能使质量m＝0.05 kg的滑块沿轨道Ⅰ上升到B点，当弹簧压缩量为2d时，恰能使滑块沿轨道Ⅱ上升到B点，滑块两次到达B点处均被装置锁定不再运动．已知弹簧弹性势能Ep与弹簧压缩量x的平方成正比，弹簧始终处于弹性限度范围内，不考虑滑块与发射器之间的摩擦，重力加速度g取10m/s2. (1)当弹簧压缩量为d时，求弹簧的弹性势能及滑块离开弹簧瞬间的速度大小； (2)求滑块经过最高点F处时对轨道的压力大小； (3)求滑块通过GB段过程中克服摩擦力所做的功． 【答案】(1) ； (2)；（3）。 【解析】 【详解】（1）根据 Ep1＝mgh1，解得 Ep1＝0.1 J 又Ep1＝mv2，解得 v＝2 m/s （2） 根据题意，弹簧压缩量为2d时，弹簧弹性势能为Ep2＝0.4 J，又Ep2＝mv′2　，解得 v′＝4 m/s 根据牛顿第二定律可得： mg＋FN＝m 解得 FN＝3.5 N 根据牛顿第三定律可知，滑块处对轨道的压力大小为3.5 N. （3） 由Ep2＝mgh1＋W克　解得 W克＝0.3 J 17. 如图所示，、为两块平行金属板，板带正电荷、板带负电荷。两板之间存在着匀强电场，两板间距为、电势差为，在板上开有两个间距为的小孔。、为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近板的处，带正电、带负电。两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向。半圆形金属板两端与板的间隙可忽略不计。现从正对板小孔紧靠板的处由静止释放一个质量为、电荷量为的带正电的微粒（微粒的重力不计），问： (1)微粒穿过板小孔时的速度多大？ (2)为了使微粒能在、板间运动而不碰板，、板间的电场强度大小应满足什么条件？ (3)从释放微粒开始，经过多长时间微粒通过半圆形金属板间的最低点点？ 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)设微粒穿过板小孔时的速度为，由动能定理有 解得 (2)微粒进入半圆形金属板后，电场力提供向心力有 其中半径，联立解得 (3)微粒从释放开始经射入板的小孔，根据匀变速直线运动公式有 则 设微粒在半圆形金属板间运动经过第一次到达最低点点，则 所以从释放微粒开始，经过微粒第一次到达点，根据运动的对称性，易知再经过微粒再一次经过点，所以微粒经过点时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$