2021-2022学年高一物理期末综合复习模拟卷04（解析版）.pdf

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1、高一物理期末综合复习（特训专题+提升模拟）模扭卷（四）（考试时间：9 0 分钟 试卷满分：1 0 0 分）注意事项：1 .本试卷分第I 卷（选择题）和第I I 卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。2 .回答第I 卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。3 .回答第I I 卷时，将答案直接写在试卷上。第 I 卷（选择题共48分）一、选 择 题（共 12小题，每小题4 分，共 48分。在每小题给出的四个选项中，第 1-8题只有一项符合题目要求，第 9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分。）1.

2、下列说法正确的是（）A.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因B.伽利略根据理想实验推论出：如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去C.一个运动的物体，如果不再受力，它总会逐渐停下来，这说明静止状态才是物体长时间不受力时的 自然状态”D.车速越大，刹车后滑行的距离越长，所以惯性越大【答案】B【详解】A.最早提出力不是维持物体运动的原因的人是伽利略，牛顿是根据伽利略斜面实验的思想，建立了牛顿第一定律，A错误；B.根据理想斜面实验的结果，伽利略推论出：如果没有摩擦，在水平面上的物体一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去，B正确：C.一个运动的物体，如果不

3、再受力了，它总会逐渐停下来，本身这个说法就是错误的，不符合牛顿第一定律的描述，c错误：D.车速越大，所需制动距离越大，但是车速与物体惯性的大小无关，D错误。故选B。2.2021年6月2 5日，我国首条高原电气化铁路一一拉萨至林芝铁路正式通车，复兴号动车组同步投入运营，结束了藏东南不通铁路的历史。在实验条件下，复兴号从。开始加速到350km/h,用时65s；在实际情况下，复兴号从0开始加速到350km/h,需用时8分钟。关于复兴号的两次加速过程下列说法正确的是（）A.速度变化量的大小在实验条件下更大 B.单位时间内速度变化量在实验条件下更小C.实验条件下的平均加速度约为1.5m/s2 D.实际情

4、况下的加速度大小恒为0.2m/s2【答案】C【详解】A B.复兴号的两次加速过程的速度改变量相同，实验条件下用时更短，单位时间内速度变化更大，AB错误：C D.已知高铁的末速度为v=350km/ha=97.2m/s实验条件下的平均加速度大小4=5sl-Sm/s?OJ实际情况下的平均加速度大小为=W m/s2 Mo.2m/s2但并不是恒定的，D错误，C正确。故选C。A/2 o x oU3.如图，是我国的极地考察破冰船一一 雪龙号。为满足破冰航行的要求，其船体结构经过特殊设计。船体对冰块的弹力示意图正确的是（）【答案】C【详解】船体对冰块的弹力垂直于接触面，指向受力物体，故C正确，ABD错误。故选

5、C。4.最近，不少人喜欢踩着一种独轮车，穿梭街头。这种独轮车全名叫电动平衡独轮车，其中间是一个窄窄的轮子，两侧各有一块踏板。当人站在踏板上向右运动时，可简化为如图甲、乙所示的模型。关于人在运动中踏板对人脚的摩擦力，下列说法正确的是（）A.考虑空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右匀速运动时，脚所受摩擦力向左B.不计空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右加速运动时，脚所受摩擦力向左C.考虑空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右匀速运动时，脚所受摩擦力可能为零D.不计空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右加速运动时，脚所受摩擦力不可能为零【答案】C【详解】A.考虑空气阻力，当人以题图甲所示的状态向右匀速运

6、动时，根据平衡条件可知，脚所受摩擦力方向向右，故A错误；B.不计空气阻力，当人以题图甲所示的状态向右加速运动时，脚一定受到摩擦力作用，方向向右，故B错误；C.考虑空气阻力，当人以题图乙所示的状态向右匀速运动时，根据平衡条件，人受重力、支持力与空气阻力作用，三力可以平衡则脚所受摩擦力可能为零，故c正确；D.不计空气阻力，当人以题图乙所示的状态向右加速运动时，脚受到的支持力的水平分力提供加速度，支持力竖直分力与人的重力平衡，那么脚所受摩擦力可能为零，故D错误。故选C。5.如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在

7、同一竖直平面内。为了使脚所受的拉力减小，可采取的方法是/定滑轮定滑轮96A.只增加绳的长度B.只将病人的脚向左移动C.只将病人的脚向右移动D.只将两定滑轮的间距减小【答案】C【详解】对与滑轮接触的一小段绳子受力分析，如图受到绳子的两个等大的拉力Ft=F2=mg.2 4 cos 0=F 解得 F=2mg cos 0A.只增加绳的长度，重物的质量不变，绳子的拉力不变，根据力的平衡知识可知。仍不变，脚所受的拉力F不变，A错误；B.只将病人的脚向右移动，。增大，绳子的拉力不变，脚所受的拉力F减小，B错误；C.只将病人的脚向左移动，9减小，绳子的拉力不变，脚所受的拉力F增大，C正确；D.山几何关系可知，

8、两个滑轮间距减小，会减小角0,脚所受的拉力F会增大，D错误。故选C。6.用力传感器做验证牛顿第三定律的实验时，把两个传感器测力探头的挂钩勾在一起，在传感器运动的情况下对拉，计算机上显示器屏幕上显示出力随时间变化的尸T 图像，由图像可以得出的结论是（）A.一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使它改变运动状态为止B.物体的加速度与物体所受到的作用力成正比C.物体加速度的方向与合力方向相同D.两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反【答案】D【详解】把两个传感器测力探头的挂钩勾在一起，在传感器运动的情况下对拉，计算机上显示器屏幕上显示出力随时间变化的F-t图象能验证牛顿第三定

9、律，即两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反；不能说明一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使它改变运动状态为止（牛顿第一定律），也不能说明物体的加速度与物体所受到的作用力成正比，或物体加速度的方向与合力方向相同（牛顿第二定律）。故选D。7.如图所示，半圆球P的半径为R,其被固定在水平面上，球心。1的正上方有一光滑的小定滑轮被固定在水平天花板上的A点，A点到P的最高点的距离为h,在P上放一个光滑的空心小球Q,Q内装有细沙，其球心为。2,Q的半径为小 将一根轻绳绕过定滑轮后系住Q,现用力拉动轻绳的另一端使Q缓慢上升，同时使细沙从Q底部的小孔缓慢均匀地流出。在以后的过程中，

10、下列关于绳对Q的拉力和P对Q的弹力变化情况的说法，正确的是（）A.绳对Q的拉力增大,P对Q的弹力增大B.绳对Q的拉力不变,P对Q的弹力减小C.绳对Q的拉力减小,P对Q的弹力增大D.绳对Q的拉力减小,P对Q的弹力减小【答案】D【详解】对Q受力分析如图所示,设其重力为m g,山于有一部分细沙缓慢流出而减小，绳对Q的拉力F和P对Q的弹力N在Q缓慢上移时两者均发生改变，两力方向间的夹角也发生改变，Q的重心虽然在变，但重心一定在过。2的竖直线上，满足相似三角形的条件。设小滑轮右侧的绳长为X,作出Q受力的力学 矢量三角形，如图所示，发现该“矢量三角形 与几何三角形A。?相似，则广 =卢=一 一 式 中 的

11、（/+/?）、（R+r）均不变，重力m g减小,h+R R+r x+r则当缓慢拉动Q时，绳对Q的拉力F 减小，P 对 Q的弹力N减小。故选D。8.甲、乙两辆汽车在同一平直公路上同向行驶，从某时刻开始计时，其2T图像如图所示，经过80 s 两车t到达同一位置，下列说法正确的是()A.甲车做匀加速直线运动，加速度大小是0.5 m/s 2B.初始计时时刻，甲、乙两辆汽车在同一位置C.从计时时刻开始，经过4 0 s 甲、乙两车共速D.在0 80 s 内，r =2 0 s 时刻两车距离最大为1 80 0 m【答案】D1x1【详解】A.山匀变速直线运动位移时间公式x =+整理得:=结合图像可知，甲做匀加速

12、直线运动，其斜率 解得a =2%=lm/s2故 A错误；B .在0 80 s 内，乙行驶的距离W=v r =1 6 0 0 m甲行驶的距离玉=g a r=3 2 0 0 m 所以初始计时时刻，乙车在甲车前方1 6 0 0 m处，故 B错误；C.根据甲车运行速度丫 =研解得乙=2 0 s 可得从计时开始，经过2 0 s 甲、乙两车共速，故 C错误；D.当甲、乙两车共速时，两车距离最大为=卬+1 6 0 0-；血；=1 80()1 1 1 故。正确。故选D。9 .一兴趣小组制作了一个简易的“水平加速度测量仪”，其内部结构如图所示，在沿水平方向安装的固定光滑杆上套一个质量为m的小球，小球两侧分别与劲

13、度系数均为k的轻弹簧相连，两弹簧的另一端与盒子内壁连接。当盒子水平静止时，两根轻弹簧均处于自然长度，滑块上的指针指在。点，可通过标尺测出小球的位移。将盒子固定在车上，车沿直线行驶，且横杆与车身平行，某时刻发现指针向左偏离。点的距离为X,弹簧的变化始终在弹性限度内。以下说法中正确的是（)A.该车正在向右运动C.此时该车的加速度方向向右【答案】CDB.该车正在向左运动D.此时该车的加速度大小 为 丝m【详解】若指针向左偏离。点的距离为X,左侧弹簧处于压缩态，小球受到左侧弹簧向右的推力版作用；右侧弹簧处于伸长态，小球受到右侧弹簧的向右的拉力区作用，对小球，由牛顿第二定律得2 =W解得：a=，方向水平

14、向右，所以车可能向右做加速运动，也可能向左做减速运动，AB错误，CD正确；m故选CD。1 0.近几年，极限运动越来越受到年轻人的喜欢，其中“反向蹦极 是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示,弹性轻绳的上端固定在。点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的力传感器相连，传感器示数为1400N。打开扣环，从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经8点上升到最高位置C点，在8点时速度最大。人与装备的总质量为70kg（可视为质点）。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s则下列说法正确的是（）A.在 C 点，人处于超重状态B.在 8 点，人所受合力为零C.打开扣环瞬间，人的加速度大小为lOn

15、Vs?D.从 A 点到B 点上升过程中，人的加速度不断减小【答案】BD【详解】A.在 C 点速度为零，有向下的加速度，人处于失重状态，故 A 错误；B.在 8 点时人的速度最大，此时人所受合力为零，弹性绳的拉力大小等于重力，故 B 正确；C.传感器示数为7=1400N,设此时弹性绳的弹力为F,由平衡条件得F=T+mg打开扣环瞬间，对人，由牛顿第二定律得F-mg=ma代入数据解得a=20m/s2故 C 错误；D.人从A 点到B 点过程，弹性绳的拉力大于人的重力，随着人向上运动，弹性绳的伸长量减小，弹性绳的弹力F 减小，人所受合力F-mg减小，加速度减小，故 D 正确。故选BD。1 1.如图所示，

16、斜面体M 始终处于静止状态，当物块m 沿斜面滑动时有A.匀速下滑时，/W对地面压力等于(M+m)gB.加速下滑时，/M对地面摩擦力向左C.减速下滑时，M 对地面压力大于(M+m)gD.m 无论如何运动，M 对地面始终有向左的摩擦力【答案】AC【详解】A.物块匀速下滑时，物块与斜面均处于平衡状态，整体所受合力为零，则斜面体对地面的压力等于物块与斜面体的总重力，A正确；B D.设物块的加速度为。，仍然将物块与斜面体视为一个整体，则在水平方向上A=襁cos6故斜面体受到地面向左的摩擦力，则对地面摩擦力向右，BD错误；C.物块减速卜滑时，整体由牛顿第二定律可得N-=沿故地面对斜面体的支持力N为N=(M

17、 +)n)g+masinO(M+ni)g 0 C 正确。故选 AC。1 2.如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块。木板受到水平拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示，重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是()甲 乙A.长木板的质量M=2kgB.小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.1C.当水平拉力F=7N时，长木板的加速度大小为3m/52D.当水平拉力F增大时，小滑块的加速度大小不超过2m/s2【答案】CD【详解】A B.当尸4 6 N时，滑块与木板相对静止，一起加速，满足F=(w+)a当耳=6N时两物体具有最大共同加

18、速度S=2m/s2,可得m+M=3 kg当尸N6N时，滑块与木板发生相对滑动，对木板由牛顿第二定律可得F-，咫=Ma整理得a=-F-等由图线斜率可得M=lkg则，*2kg当耳=6N时木板的加速度M Mai=2m/s2,代入可得4=0.2,AB错误；C.当水平拉力F2=7N时，代入表达式尸-名=Ma可得长木板的加速度大小为3m/s2,C正确;D.当滑块与木板发生相对滑动后，滑块加速度不再增大，滑块的最大加速度为4=幺 巡=2m/s2,D 正确。m故选CD,第I I卷（非选择题共52分）二、实 验 题（满 分 14分）1 3.某同学为了探究弹簧弹力F 和长度x 的关系，把弹簧上端固定在铁架台的横杆

19、上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置。实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。以弹簧受到的弹力F 为纵轴、弹簧长度x 为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出尸-x 图像，如图乙所示。由图像可知：弹簧自由下垂时的长度4 =c m,弹簧的劲度系数=N/m。O丙某实验小组在上述实验中，使用两根不同的轻弹簧。和 b（自重很小），得到弹力F 与弹簧总长度/的图像如图丙所示。下列表述正确的是。A.b 的原长比。的长 B.a的劲度系数比b 的大C.施加同样大的力，a的形变量比b 的 大 D.测得的弹力与弹簧的总长度成正比【答

20、案】4 5 0 A C【详解】1 山乙图可知，当 F=0 时，L o=4 cm,则弹簧白山下垂时的长度品=4 cm.根据胡克定律可得尸=匕=%（L-4）可知F-L 的图像斜率大小等于劲度系数3则Qk=-N/m =5 0 N/m(2 0-4)x1 0-2 A.当F=0时对应的横截距是弹簧自由下垂时的长度，所以b的原长比a的长，故 A正确;B.F-L 的图像斜率大小等于劲度系数2,所以a的劲度系数比b 的小，故 B 错误:c.根据胡克定律尸=h=z-4）由于。的劲度系数比b 的小，由此可知，施加同样大的力，。的形变量比b 的大，故 C 正确;D.由胡克定律知弹力与弹簧的伸长量成正比，与弹簧的总长度

21、不成正比，故 D错误。故选A C。1 4.在研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，在小车和砂桶之间接一个不计质量的微型力学传感器，随小车一起沿轨道运动，打点计时器固定在轨道一端。实验中力传感器的拉力为F,保持小车及祛码的总质量不变，改变砂桶重力重复实验若干次，得到加速度与外力的关系如图（b）所示，图（c）为某次实验中截取的部分纸带，纸带上相邻两个计数点间还有4个点未画出，实验时使用的交流电的频率为5 0 H z,取重力加速度g=1 0 m/s 2。力学Q传 感 吸砂桶in长木板小车及祛码雷 丁 点计时器(b)A B C2.621=/=）

22、则 tan6=-/s i n。？.-0.169mg 6 Vl-sin-61三、计 算 题（满分38分，其 中15题8分，16题8分，17题10分，18题12分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分）1 5.如图所示，在山区或高速公路连续长下坡路段，经常会在行车道外侧增设一条 救命道 一一避险车道,以供速度失控的车辆安全减速。一辆货车因连续制动造成刹车失灵，以108km/h的初速度自坡底冲上避险车道，10s 后恰停于坡道顶端。若货车在避险车道内的运动可视为匀减速直线运动，求:（1）货车在避险车道内减速时的加速度大小;（2）避险车道的总长度。高速上的“救 命 道 、避险车道特别提示：目前，国

23、内所修的避险车道大多都能起到使失控车辆从主线分流的作用，但并没有保证驶入避险车道驾驶员的安全，包括刮蹭、货物散落等轻微事故和驾驶员致残或死亡等严重事故都时有发生。所以各位司机要定期检查刹车性能，不要超载。【详解】（1）取初速度的方向为正方向，由公式。=匚 t可得 =-3m/s2即货车在避险车道内减速时的加速度大小为3面T 避 险 车 道 的 总 长度0=3 0 x l0 mj3 x l0-1 6.如图所示为学校举行的教师托乒乓球跑步比赛情景，赛道为水平直道，假设该老师在比赛过程中以速度 l m/s 做匀速直线运动，球拍的倾角始终为45。，质量为3xl 0”g的乒乓球一直位于球拍中心相对球拍不动

24、，如图所示。已知球受到的空气阻力号 大小与其速度v 的大小成正比，即 与=如（比例系数k 为常数），号方向与运动方向相反。重力加速度g取 10m/s 2。（1）若不计球与球拍之间的摩擦，求空气阻力大小与球速大小的比例系数k；（2）若考虑球与球拍之间的静摩擦力，假设最大静摩擦力大小可近似等于滑动摩擦力大小，设球与球拍之间的动摩擦因数为=0$,求乒乓球恰好不滑动时该老师匀速运动的速度。【详解】（1）匀速运动时=/%gtan6=0.03N又士.=牝 解得 =耍吧=0.03N-s/m%（2）由于摩擦力方向不确定，存在两种可能若坨沿球拍向下时，如图甲图甲F”=JUFNI.FNl=mg cos0+Ff-s

25、in0.Ff cos0=m gsin0+Ffl解得年 zgsine+?gcose=。09 Ncos0-/zsin0对应速度v=3m/s若耳2沿球拍向上时，如图乙图乙Ff2=几2;舔2 =mg-c o s 6+6 s i n，；Ff c o s，+耳？=mg s i n 0解得耳7g s i n e-?g c o s(9=()01Nc o s 9+s i n。对应速度v =g m/s1 7.近日，西双版纳“断鼻家族 十几头亚洲象北上 远足”引发人们关注。为保障人民群众生命财产安全，同时有效保护亚洲象群，当地有关部门派出无人机不间断跟踪监测，采取多种措施引导象群逐步返回普洱或西双版纳原栖息地。现要

26、让监测所用的无人机从地面竖直起飞，最终悬停在某一高度的空中，如图所示。已知无人机质量M=1.8kg,动力系统能提供的最大升力F=28N,上升过程中能达到的最大速度为v=6m/s,竖直飞行时所受空气阻力大小恒为/=4N；固定在无人机下方铁杆上的监测摄像头，质量m=0.2kg,其所受空气阻力不计。（1）若无人机以最大升力竖直起飞，求达到最大速度所用时间；（2）若无人机以最大升力竖直起飞，求摄像头对铁杆的作用力大小；（3）若无人机从地面竖直起飞，要求在f=7s内实现悬停，求其能上升的最大高度也图1：亚洲象群临时栖息摄影图图2：某品牌无人机摄影图【详解】（1）无人机以最大升力竖直起飞，做匀加速直线运动

27、，对整体应用牛顿第二定律有F-(M +tn)g-f =(M+m)a1代入数据得q=2m&则达到最大速度所用时间为4=2 =3Sa故无人机达到最大速度所用时间为3s。对摄像头有 耳-感=加4代入数据得鸟=2.4N由牛顿第三定律知，摄像头对铁杆的作用力为耳=耳=2.4N故摄像头对铁杆的作用力大小为2.4N。(3)无人机开始以最大升力匀加速运动，此过程上升的高度为无人机最后关闭动力系统后做匀减速运动，有(M+m)g+f =(M+m)a2代入数据 得%=12m/s2V V则做匀减速运动所用时间和上升的高度为匕=7 =0枭，%=%=1.5m无人机中间匀速运动时间为L-与=3.5s上升高度为H=%=2 1

28、m所以能上升的最大高度为H=九+%+%=31.5m故其能上升的最大高度为31.5m。1 8.如图所示，传送带倾斜放置，与水平面的夹角6=37。，传送带AB足够长，传送带轮以v=2m/s的恒定速率顺时针转动，一包货物以vo=12m/s的初速度从A端滑上倾斜传送带，货物与传送带之间的动摩擦因数=0.5,且可将货物视为质点，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(g取10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)(1)货物刚滑上传送带时的加速度？(2)货物由刚滑上传送带到与传送带的速度相同，用了多少时间？与传送带速度相同时，货物离A端多远?(3)从货物滑上传送带开始计时，到货物再次滑回4端共用了

29、多长时间？【详解】(1)设货物刚滑上传送带时加速度为。1,货物受力如图所示沿传送带方向mgsmd+Ff=mai垂直传送带方向m gc o si?=F N 又 F 产 FN故货物刚滑上传送带时加速度大小为a i=1 0 m/s2方向沿传送带向下。v u.2 12 货 物 速 度 从 V。减至传送带速度V 所用时间设为h，位 移 设 为 则 有 H=RS =I SX,=釜。1=7 m经 过 I s时间货物和传送带速度相同，这时货物相对于地面运动了 7m(3)当货物速度与传送带速度相等时，由于m gsin i?m gc o s。此后货物所受摩擦力沿传送带向上，设货物加速度大小为。2,则有n?gsin u m gc o st?=m o 20 v设货物再经时间3 速度减为零，则，2=lsa2沿传送带向上滑的位移9 =/2=lm则货物上滑的总距离为x=x1+X2=8m货物到达最高点后将沿传送带匀加速下滑，卜滑加速度等于。2.设卜滑时间为t 3,则x=2A代入数据，解得,=2缶所以货物从A端滑上传送带到再次滑回A端的总时间为f=4+4+八=（2+2显）s