【文档说明】2023-2024学年高一物理上学期期中模拟考试 期中模拟卷01(人教版2019)(全解全析).docx,共(17)页,2.987 MB,由小赞的店铺上传
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2023-2024学年上学期期中模拟考试高一物理一、单选题1.在物理学的重大发现中科学家们运用了许多物理学的方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、假设法、微元法、科学假说法和建立物理模型法等。下列关于所用物理学研究方法的叙述正确的是
()A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法B.根据速度定义式,当t非常小时,就可以用平均速度表示物体在某时刻的瞬时速度,该定义应用了微元法C.伽利略由“冲淡重力”实验得出落体运动规律,采用了合理
科学外推的思想方法D.在推导变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,将每一小段都看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了极限思想的方法【答案】C【解析】A.将物体看成质点采用的是模型法,故A错误;B.瞬时速度的定义采用了极限思想法,故B错误;
C.伽利略的斜面实验减缓了重力的作用,采用了合理科学外推的思想方法,故C正确;D.推导变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,采取了微元法,故D错误。故选C。2.国庆节放假期间,小明同学和家人驾车到光雾山旅游,他们上午8:3
0出发,通过查询高德地图得知,从家里到光雾山驱车需要2个小时,全程140km。下列说法中正确的是()A.“8:30”是指时间间隔B.“140km”是指位移的大小C.汽车行驶的平均速度一定大于70km/hD.研究汽车行驶的轨迹路线,可将汽车视为质点【答案】D【解
析】A.“8:30”是指时刻,故A错误;B.“140km”是指路程,故B错误;C.汽车做曲线运动,位移大小一定小于140km,平均速度一定小于70km/h,故C错误;D.研究汽车行驶的轨迹路线,其大小形状可以忽略,可将汽车视为质点,故D正
确。故选D。3.物体甲的xt−图像和物体乙的vt−图像分别如图所示,这两个物体的运动情况是()A.甲在0~6s时间内来回运动,它通过的总位移为零B.甲在0~6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为2mC.乙在0~6s时间内来回运动,它通过的总位移为零D.乙在0~6s时间内运动方向
一直不变【答案】C【解析】AB.根据xt−图线的斜率表示瞬时速度可知,甲在整个t=6s时间内一直沿正方向运动,总位移为2m(2m)4mx=−−=故AB错误;CD.vt−图像中,速度的正负表示物体运动的方向,速度先负后正,说明物体乙
先沿负方向运动,后沿正方向运动,根据图线与时间轴围成的面积表示位移,图线在t轴上方位移为正值,下方位移为负值,可知总位移为0,故C正确,D错误。故选C。4.如图所示,A、B为两固定的光电门,在光电门A正上方的O处有一边长为0.5cm的正方形铁片
自由落下,铁片下落的过程中底边始终水平,已知铁片通过A、B光电门的时间分别为t1=1.25×10-3s,t2=0.625×10-3s,忽略空气阻力,g取10m/s2,下列说法正确的是()A.为使测量速度更接近瞬时速度,可换用更宽的正
方形铁片B.O点到光电门A的距离为1.00mC.铁片从光电门A到B所需的时间0.40sD.光电门A、B之间的距离为2.50m【答案】C【解析】A.为使测量速度更接近瞬时速度,可换用更窄的正方形铁片,故A错误;B.O点到光电门A的速度为21310.510m/s4m/s1.2510dvt−−===
O点到光电门A的距离为2110.8m2vxg==故B错误;C.O点到光电门B的速度为22320.510m/s8m/s0.62510dvt−−===铁片从光电门A到B所需的时间210.4svvvtgg−
===故C正确;D.O点到光电门B的距离为2223.2m2vxg==光电门A、B之间的距离为212.4mhxx=−=故D错误。故选C。5.如图所示,足球运动员准备罚点球时,一脚用力踩在足球上面,让足球保持静止。下列说法正确的是()A.如果把足球放掉一点气,足球有可能不会发生形变B.静
止的足球受到垂直于鞋底面向下的合力C.脚对足球的压力是由于足球的上部发生弹性形变引起的D.地面对足球的弹力是由于地面发生微小形变引起的【答案】D【解析】A.即使把足球放掉一点气,足球仍然发生形变,故A错
误;B.静止的足球受到的弹力与重力相平衡,合力为零,故B错误;C.脚对足球的压力是脚的下部发生弹性形变引起的,故C错误;D.地面对足球的弹力是由于地面发生微小形变引起的,故D正确。故选D。6.甲、乙两车在一平
直公路上从同一地点沿同一方向做直线运动,它们的vt−图象如图所示。下列说法正确的是()A.110st=至215st=时间段内,甲、乙之间距离越来越小B.215st=至220st=时间段内,乙车在甲车前面C.乙车启动后15s追上甲车D.215st=
时,甲、乙间距离最大,为100m【答案】C【解析】A.110st=至215st=时间段内,甲的速度大于乙的速度,则甲、乙之间距离越来越大,选项A错误;BD.因在0~15s内甲的位移大于乙的位移,215st=时两车共速,此时甲乙的距离最大,最大距离为1
1(155)10m510m=75m22x=+−则在215st=至220st=时间段内,虽然乙车速度大于甲车,但是乙车仍在甲车后面,选项BD错误;C.乙车启动后15s即在t3=25s时刻,甲车的位移1=1010m1015m200m2x+=甲乙车的位移1=(515)20m200m2
x+=乙即此时乙车追上甲车,选项C正确。故选C。7.餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧间距相等竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g,相邻两盘间距2.0c
m,重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为()A.50N/mB.100N/mC.150N/mD.200N/m【答案】A【解析】每取下一个盘子,弹簧长度变化2.0cm,根据3Δmgkx=得每根弹簧的劲度系数为50N/mk=故选A。8.如图所示,水平桌面上平放有54张
卡片,每一张卡片的质量均为m。用一手指以竖直向下的力压第1张卡片,并以一定速度向右移动手指,确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,手指与第1张卡片之间的动摩擦因数为1,卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦
因数均为2,且有12,则下列说法正确的是()A.任意两张卡片之间均可能发生相对滑动B.上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左C.第1张卡片受到手指的摩擦力向左D.最后一张卡片受到水平桌面的摩擦力向右【答案】B【解析】A.对第
2张卡片受力分析,它对第3张卡片的压力等于上面两张卡片的重力及手指的压力,最大静摩擦力为max22FmgF+()而受到的第1张卡片的滑动摩擦力为2maxfmFF=+()则第2张卡片与第3张卡片之间不发生相对滑动。同理,第3张与第4张卡片也不发生相对滑动,
故A错误;B.根据题意,因上一张卡片相对下一张卡片向右滑动或有向右滑动的趋势,因此上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左,故B正确;C.第1张卡片受到手指的静摩擦力与手指的运动方向相同,即受到手指的摩擦力向右,故C错误;D.对第1张卡片外的53张卡片研究,水平方向受到第1张卡片
向右的滑动摩擦力,可知最后一张卡片受到桌面的摩擦力方向向左,故D错误。故选B。二、多选题9.下列关于加速度a,速度v,速度变化量说法正确的是()A.当物体加速度方向与速度方向一致时,物体一定做加速运动B.三者都是矢量,
加速度大小与速度以及速度变化量无关,由单位时间内速度变化量决定C.当物体的加速度方向与速度变化量方向相反时,物体一定做减速运动D.速度变化量越大,物体的加速度越大【答案】AB【解析】A.当物体的加速度方向与速度方向同向时,物体的速度一
定增大,一定做加速运动,故A正确;B.加速度a,速度v,速度变化量都是矢量,加速度大小与速度以及速度变化量无关。加速度表示物体速度变化的快慢,即由单位时间内速度变化量决定,故B正确;C.根据vat=可知,物体的加速度方
向一定与速度变化量的方向相同,不可能相反,故C错误;D.根据vat=可知,速度变化量越大,物体的加速度不一定越大,还与时间有关,故D错误。故选AB。10.长度为1m的空管竖直放在水平地面上,在空管正上方有一小球(可视为质点),如图所示。将空管以20m/s的速度竖直向上抛出,同时由静止释放小
球。小球刚进入空管时,与空管的速率相等,g取210m/s。则()A.小球释放点到地面的高度是20mB.小球释放点到地面的高度是21mC.小球穿过空管的时间是0.01sD.小球穿过空管的时间是0.05s【答案】BD【解析】AB.由题意
可知,空管与小球相遇时两者的位移之和为2201122vtgtgth−+=小球刚进入空管时,与空管的速率相等,则有0gtvgt=−解得空管从抛出到与小球相遇时所经历的时间020s1s2210vtg===空管以20m/s的速度做竖直上抛运
动,到达最高点所用时间是2s>1s,则有小球释放点到地面的高度是220111m1m21m22Hhvtgtgt=+=+−+=A错误,B正确;CD.小球穿过空管时,小球下落的位移与空管上升的位移之和等于空管的长度,则有()2211011111m22gttgtvgttgt++−−=解得1
0.05st=即小球穿过空管的时间是0.05s,C错误,D正确。故选BD。11.如图所示,倾角为θ的光滑斜面长和宽均为l,一质量为m的质点由斜面左上方顶点P静止释放,若要求质点沿PQ连线滑到Q点,已知重力加速度为g,则在斜面上,可以对
质点施加的作用力大小可能为()A.sinmgB.mgC.2sin2mgD.2sin4mg【答案】ABC【解析】物体在斜面上受到重力,支持力和外力作用在斜面上做直线运动,将重力分解到沿着斜面向下和垂直于斜面方向,沿着斜面方向合力与PQ共线,根据三角
形定则可知当外力和PQ垂直时,外力最小,所施加的外力的最小值为min2sinsin45sin2Fmgmg==故选ABC。12.把重20N的物体放在30=的粗糙斜面上静止,物体的右端与固定于斜面上的轻弹簧相连接,如下图所示,若物体与斜面间最大静摩
擦力为10.5N,则弹簧的弹力可能是()A.22N,方向沿斜面向上B.2N,方向沿斜面向上C.2N,方向沿斜面向下D.可能为零【答案】BD【解析】将重力按照作用效果分解:平行斜面向下的分力为F1=mgsin30°=10N垂直
斜面向上的分力为F2=mgcos30°=103N当最大静摩擦力平行斜面向下时,物体与斜面间的最大静摩擦力为10.5N,弹簧弹力为拉力,等于20.5N;当最大静摩擦力平行斜面向上时,物体与斜面间的最大静摩擦力为10.5N,弹簧弹力为推力,等于0.5N;故弹簧弹力可以是不大于0.5N推力或者不大于
20.5N的拉力,也可以没有弹力。故选BD。三、实验题13.在“探究小车速度随时间变化规律”实验中:(1)某同学采用如图甲所示的装置进行试验,平衡摩擦力。(选填“需要”或“不需要”)(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还
有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出第4个计数点的瞬时速度为m/s,小车的加速度为2m/s(结果保留两位有效数字)。【答案】不需要0.812.0【解析】(1)[1]该实验是探究小车速度随时间
变化规律,因此只需要使小车做匀变速直线运动即可,所以不需要平衡摩擦力。(2)[2]已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,纸带上两计数点间还有四个点没有画出,因此可知,纸带上相邻两计数点间的时间间隔为15s0.1s50T==由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,可得打第4个计
数点的瞬时速度为247.109.1310ms0.81ms20.1xvt−+===[3]由匀变速直线运动的推论公式2xaT=,可得小车的加速度为()()222227.109.1311.091.103.095.1310m
s2.0ms90.1xaT−++−++===14.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,用到的实验器材有:带钉子的木板、白纸、图钉、弹簧测力计2个、带2个细绳套的橡皮条、刻度尺等,实验情形如图甲所示。(1)某次实验时弹簧秤示数如图乙所示,它的读数为N。(2)本实验采用的科
学方法是(填字母代号)A.极限法B.等效替代法C.控制变量法D.放大法(3)某次实验记录纸如图丙所示,O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时拉力F1和F2的方向分别为A.ON和OQ方向B.ON和OP方向C.OQ和OP方向(4)为了更好
地探究两个互成角度的力的合成规律,作好上述三个力的图示后,下列操作正确的是A.用虚线把F3的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接,分析构成的四边形的形状特点B.重复多次实验,每次实验都应将橡皮筋拉到O点位置C.重复
多次实验,两弹簧测力计共同作用时F1和F2的大小尽可能大一些D.重复多次实验,两弹簧测力计共同作用时F1和F2的夹角尽可能大一些【答案】3.14/3.15/3.16/3.17BBA【解析】(1)[1]弹簧秤的精度为0.1N,估读到0.01N,读
数为3.15N(3.14~3.17都正确);(2)[2]本实验采用的科学方法是等效替代法,故选B。(3)[3]两弹簧秤拉伸的方向为拉力F1和F2的方向分别为ON和OP方向。故选B。(4)[4]A.为了更好地探究两个互成角度的力的合成规律,作好上述三个力的图示后,用虚线把F3
的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接,分析构成的四边形的形状是否近似为平行四边形,从而分析力F与F1、F2之间可能存在的关系,A正确;B.同一次实验,橡皮筋结点O的位置应相同,重复多次实验时,不同次实验结点O的位置可以不同,B错误;CD.为了
减小读数和作图误差,F1和F2的大小以及夹角要大小适中,并不是越大越好,CD错误。故选A。四、解答题15.如图所示,固定框架底端AB的距离为L,在A、B两点分别固定两根自由长度均为0.3L的相同轻质橡皮条,用一长度、质量均不计的网兜将两橡皮条连接起来,初始处于水平绷紧状态。现将一小重物放入网兜内
,静止时两橡皮条的位置如图中虚线所示,此时两根橡皮条长度均为L,已知橡皮条的弹力与形变量满足胡克定律,且劲度系数为k.求:(1)单根橡皮条的弹力大小F弹;(2)小重物的重量。【答案】(1)0.7FkL=弹;(2)7310GkL=【解析】(1)橡
皮条位于图中虚线位置时每根橡皮条的伸长量为0.30.7xLLL=−=由胡克定律可得Fkx=弹解得0.7FkL=弹(2)如图两橡皮条位于图中虚线位置时与竖直方向的夹角θ=30°,小重物的重力大小等于两根橡皮条弹力的合力大小2cosGF=弹解得小重物的
重量为7310GkL=16.开车出行常用手机导航,如图甲是一种车载磁吸手机支架,手机放上去会被牢牢吸附。图乙是其侧视图。若手机质量0.2kgm=,支架斜面的倾角()53sin530.8cos530.6===,,手机与支架接触面间的动摩擦因数0.3=
。设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,g取210m/s。那么在汽车做匀速直线运动的过程中:(1)若没有磁吸力,请通过计算说明手机会不会滑下来;(2)若磁吸力6NF=,求支架对手机的弹力和摩擦力的大小。【答案】(1)会,见解析
;(2)7.2N,1.6N【解析】(1)若没有磁吸力,因为30.3ta34n5==所以cossinmgmg即最大静摩擦力小于重力沿支架接触面的分力,故手机会滑下来。(2)对手机受力分析,如图所示
若磁吸力6NF=支架对手机的弹力'Ncos537.2NFmgF=+=此时最大静摩擦力为'fmN0.37.2N2.16NFF===因为fmsin531.6NmgF=则手机相对汽车静止,所受摩擦力为静摩擦力,摩擦力的大小为fsin531.6N
Fmg==17.“奔跑吧”设计了一款“快步流星”游戏,如示意图所示,0刻度线正上方有排球,计时按钮置于嘉宾要挑战的距离处。某嘉宾将计时按钮放在8m处,他从14m处起跑,跑到计时按钮时按下按钮,排球由静止开始下落,他恰好接到排球(即挑战成功)。若
嘉宾起跑的加速度为28m/s,运动过程中的最大速度为8m/s,不计他按下按钮的时间,重力加速度取210m/s,求:(1)他按下按钮时的运动速度大小;(2)排球下落前距地面的高度;(3)嘉宾从起跑到接住球所用的时间。
【答案】(1)8m/s;(2)5.0m;(3)2.25s【解析】(1)嘉宾加速阶段通过的位移为22m8m4m228vxa===计时器与嘉宾起跑点间的距离为014m8m6m4mx=−=可知他按下按钮时,已
经处于匀速运动阶段,则他按下按钮时的运动速度大小m8m/sv=(2)设排球下落时间为2t,根据题意有2m8s1s8Ltv===所以排球下落的高度为22211101m5m22hgt===(3)嘉宾加速运动时间为1t,则有m18s1s8vta===嘉宾匀速运动时间为3t,则有m314m
xvt−=阶段3144s1.25s8t−==运动总时间132.25sttt=+=18.新交规规定:“在没有信号灯的路口,一旦行人走上人行道,机动车车头便不能越过停止线”。如图甲所示,一长度为5mD=的卡车以036km/hv=的初速度向左行
驶,车头距人行道为140mL=,人行道宽度为25mL=。同时,一距离路口为33mL=的行人以11m/sv=的速度匀速走向长度为49mL=的人行道。图乙为卡车的侧视图,求:(1)当司机发现行人在图中位置
时立即加速且以后加速度恒定,要保证卡车整体穿过人行道时,人还没有走上人行道,卡车的加速度最小为多少;(2)为保证货箱不在卡车上移动,卡车的加速度不能超过204m/sa=,当司机发现行人在图示位置时,经01st=后立即减速且以后加
速度恒定,要保证不违反交规,且货箱不移动,求卡车刹车时加速度大小需要满足的条件。【答案】(1)240m/s9;(2)225ms4ms3a【解析】(1)人走上人行道的时间3113sLtv==在3末卡车刚好穿过
人行道,加速度最小,则有212011112DLLvtat++=+其中036km/h10m/sv==联立解得2140m/s9a=(2)根据题意可得,行人通过人行横道得时间为343112sLLtv+==假设汽车
在12s时刚到人行道,则0310030()2vvLvttt+=+−解得350m/s11v=−说明假设不成立;则可知,最小加速度时,汽车运行40m减速到零,则有20001min2vvtLa+=解得2min5ms3a=要保证不违反交规,且货箱不移动,卡车刹车的加速度应满足的
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