2022年广东省江门市新会区梁启超纪念中学高一物理第一学期期末统考模拟试题含解析

2022-2023学年高一上物理期末模拟试卷
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、如图为某同学制作的“竖直加速度测量仪”，可以用来测量竖直方向的加速度。

左侧为刻度均匀的标尺，右侧用一轻弹簧悬挂一重物G，当测量仪静止时指针位置的刻度标记为0，测量仪在竖直方向加速度不同时，对应指针指向不同的位置，一一在标尺上标记加速度的数值。

则以下判断正确的是
A.当指针指向位置C时，表明测量仪的加速度方向向上
B.当指针指向位置C时，表明测量仪的速度方向向上
C.当指针指向C时，弹簧的弹力一定小于重物G的重力
D.这个加速度测量仪加速度的刻度也是均匀的
2、汽车在平直公路上做刹车试验，若从t＝0时起汽车在运动过程中的位移与速度的平方之间的关系如图所示，下列说法正确的是（）
A.t＝0时汽车的速度为20m/s
B.刹车过程持续的时间为5s
C.刹车过程经过3s时汽车的位移为7.5m
D.刹车过程汽车的加速度大小为5m/s2
3、如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点A、B分别放置固定的点电荷+Q1和-Q2，x轴上的P点位于B点的右侧,且P点电场强度为零。

设无穷远处电势为零,则下列判断正确的是（）
A.P点电势为零
B.在A、B连线上还有一点与P点电场强度相同
C.A、O两点的电势差大于O、B两点的电势差
D.若将一试探电荷+q沿直线从P点移至O点,则此过程中电势能一直增大
4、关于位移与路程，下列说法中正确的是（）
A.在某一段时间内物体运动的位移为零，则该物体一定是静止的
B.在某一段时间内物体运动的路程为零，则该物体一定是静止的
C.在直线运动中，物体的位移大小一定等于其路程
D.在曲线运动中，物体的位移大小可能大于其路程
5、如图，一很长的不可伸长的柔软细绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b,a球质量为m，静置于地面，b球质量为3m；用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b球至a球上升至最高点的过程中
A.b落地前，b球减小的重力势能等于a球增加的重力势能
B.b落地前，a球和b球的速度大小始终相等
C.b落地前，b球的加速度大于a球的加速度
D.从释放开始，a球能上升的最大高度为h
6、甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变。

在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。

则甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比为（）
A1：3 B.3：5
C.5：7
D.7：9
7、下列说法中正确的是
A.任何物体都可当作参照系
B.速度越大的物体惯性越大
C.当物体沿直线朝一个方向运动时，位移就是路程
D.如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点
8、如图所示，自由下落的小球下落一段时间后与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，以下说法正确的是（）
A.小球加速度先减小再增大
B.小球先失重状态后超重
C.小球刚接触弹簧时，小球速度最大
D.弹簧被压缩最短时小球的加速度为零
9、如图所示,粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A.B.C,质量均为m,B、C之间用轻质细绳连接．现用一水平恒力F作用在C上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动．则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是( )
A.若粘在C木块上面，绳的拉力增大，A B间摩擦力减小
B.若粘在A木块上面，绳的拉力减小，A B间摩擦力不变
C.若粘在B木块上面，绳的拉力增大，A B间摩擦力减小
D.若粘在C木块上面，绳的拉力和A B间摩擦力都减小
10、有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧．如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个100g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2mm．现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为900g的书，当按钮压缩量为3.6mm(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动.(g取10m/s2)，下列说法正确的是（）
A.笔内小弹簧的劲度系数是500N/m ；
B.笔内小弹簧的劲度系数是50N/m ；
C.书与桌面间的动摩擦因数大小是0.02.
D.书与桌面间的动摩擦因数大小是0.2.
11、如图所示，A 、B 两物块的质量分别为2m 和m ，静止叠放在水平地面上。

A 、B 间的动摩擦因数为μ，B 与地面间的动摩擦因数为12
μ。

最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g 。

现对A 施加一水平拉力F ，则
A.当2F mg μ<时，A 、B 都相对地面静止
B.当52F mg μ=时，A 的加速度为14
g μ C.当3F mg μ>时，A 相对B 滑动
D.随着F 的增大，B 的加速度不会超过
12
g μ 12、下列说法正确的是（ ）
A.只有物体与物体相互接触时才有可能产生弹力
B.两物体间如果有相互作用的摩擦力，就一定存在相互作用的弹力
C.静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用
D.静摩擦力的大小随压力的增大而增大
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分）在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A 点，足球与墙壁的接触点为B ．足球所受重力为G ，悬绳与墙壁的夹角为α，网兜的质量不计，则悬绳对球的拉力大小为_______；若缩短网兜上的悬绳，球仍然保持静止，则球对墙壁的压力将___________（填“增大”或“减小”）
14、（10分）如图甲所示。

用铁架台、弹簧和多个已知质量相同的钩码，探究弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系。

(1)如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x，由图可知：图线不通过原点的原因是_________；
(2)如图丙所示，实验中使用两根不同的弹簧a和b，多次测量弹簧所受到的弹力和弹簧伸长量，并画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图象，根据图象，可得到在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧伸长量成_________（选填“正比”或“反比”）。

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
5m/s，刹车后运动22.5m恰好停下，求：15、（12分）一辆卡车在刹车过程中做匀减速直线运动，加速度的大小是2
（1）刹车过程所用的时间；
（2）刹车前的初速度；
（3）刹车过程中最后2s的位移。

16、（12分）如图所示，斜面C固定在地面上．物体A、B均静止不动，所受重力分别为G A=10N和G B=20N．绳MO 与ON垂直．求：
(1)绳MO上的拉力
(2)物体B所受的摩擦力
(3)若B与斜面间的最大静摩擦力为20N，为了不使B物体滑动，A的重力不能超过多少？
17、（12分）质量为2kg 的木箱静止置于水平地面上，从某时刻起受到一水平恒力F 的作用而运动，木箱运动1s 后撤去F ，木箱继续滑行一段时间后停止，其运动的速度与时间的变化图象如图所示，2
10/.g m s =求：
()1撤去水平恒力F ，在13s ～时间内木箱加速度a 的大小；
()2水平恒力F 的大小和木箱与水平地面间的动摩擦因数μ
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、D
【解析】A ．测量仪静止时对小球受力分析，设弹簧的原长为0L ，现在的长度为1L ，有：
10()mg k L L =-
现指针指向位置C 时，伸长量变小了，则弹力变小，小球的合力向下，由牛顿第二定律可知小球有向下的加速度；故A 错误；
B ．测量仪具有向下的加速度，但速度可以向上或者向下，故B 错误；
C ．指针指向位置C 时，若弹簧依然是伸长的，则弹力变小一定小于重力，若弹簧是压缩状态，弹力变为向下，会出现弹力的大小大于、小于或等于小球的重力，故C 错误；
D ．设OC 的长度为x ，若弹簧依然是伸长的，则弹力为
210()F k L L x =--
由牛顿第二定律可得：
2mg F ma -=
联立可得：
kx a m
= 若弹簧依然是压缩的，则弹力为
201[()]F k L L x =--
由牛顿第二定律可得：
2mg F ma +=
联立可得：
kx a m
= 综上两种情况都有a x ∝，说明加速度值随刻度线性变化，则刻度均匀，
故D 正确。

故选D 。

2、D
【解析】AD ．由图象可得
20.110x v =-+
根据位移速度公式得
2202v v ax -=
变形得：
220122v x v a a
=- 对比解得：a =-5m/s 2，v 0=10m/s
即t =0时汽车的速度为10m/s ，刹车过程汽车的加速度大小为5m/s 2，A 错误，D 正确；
BC ．汽车刹车过程的总时间为
0001025
v t a --===-s 即汽车经过2 s 停止，因而经过3 s 时汽车的位移等于刹车2s 时的位移，为 010210 22v x t =
=⨯=m BC 错误。

故选D 。

3、C
【解析】等量异种电荷周围的电场分布情况如图所示：
，而本题中因P 点场强为零，则122
2
AP BP
Q Q k k r r =，则12Q Q >，但电场分布与上图类似. A 、等量异种电荷的φO =0，而12Q Q >，则连线上电势为0的点在O 点左侧，根据沿着电场线的方向电势降低，则φP ＜0，故A 错误；B 、因12Q Q >，根据其电场线分布可知，在x 轴上还有一点在OB 之间，两场源在这一点电场强度大小相同但方向相同，合场强不为零，B 错误；C 、AO 与OB 是沿电场线相同的d ，因12Q Q >，则Q 1附近的电场较强，由U E d =⋅，可知AO OB U U >，C 正确；D 、试探电荷+q 在从P 点到O 点电场力先做正功后做负功，则电势能先减小后增大，故D 错误；故选C.
【点睛】本题借助等量等量异种电荷周围的电场分布推广到不等量电荷的电场分布，要结合电场强度、电势、电势能等概念充分理解
4、B
【解析】A ．在某一段时间内，如果物体运动的位移为零，可能是物体恰好回到出发点，所以物体不一定是静止的，A 错误；
B ．在某一段时间内物体运动的路程为零，则该物体一定是静止，B 正确；
CD ．当质点做方向不变的直线运动时，其通过的路程等于位移的大小，在曲线运动中，物体通过的路程是运动轨迹的长度，要大于位移的大小，CD 错误。

故选B 。

5、B
【解析】本题可以分为两个过程来求解，首先根据ab 系统的机械能守恒，可以求得a 球上升h 时的速度的大小，之后，b 球落地，a 球的机械能守恒，从而可以求得a 球上升的高度的大小
【详解】根据能量关系，b 落地前，b 球减小的重力势能等于a 球增加的重力势能于ab 的动能增量之和，选项A 错误；
b 落地前，ab 用同一根绳子连接，可知a 球和b 球的速度大小始终相等，b 球的加速度等于a 球的加速度，选项B 正确，C 错误；设a 球到达高度h 时两球的速度v ，根据机械能守恒：b 球的重力势能减小转化为a 球的重力势能和a 、b 球的动能．即：3mgh=mgh+
12•（3m+m ）v 2，解得 两球的速度都为v gh =a 球开始做初速为v gh =mgh+12
mv 2=mgH ，解得a 球能达到的最大高度H=1.5h ，选项D 错误．故选B.
【点睛】在a 球上升的全过程中，a 球的机械能是不守恒的，所以在本题中要分过程来求解，第一个过程系统的机械能守恒，在第二个过程中只有a 球的机械能守恒
6、C
【解析】ABCD.设汽车甲在第一段时间t 的速度为v ，第一段时间间隔内行驶的路程为s 1，加速度为a ，在第二段时间间隔内行驶的路程为s 2
由运动学公式得
=at v
211=2
s at ()221=+22
s vt a t 联立上式得，甲车行驶得总路程
2125=+=2
s s s at 设乙车在时间t 的速度为v '，在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为s 1′、s 2′，
同样有
=2v at '
()21
1=22
s a t ' 221=+2s v t at '' 联立上式得，乙车行驶得总路程
2127=+=2
s s s at ''' 则甲、乙两车各自行驶的总路程之比为
25252==77
2
at s s at ' 故C 正确ABD 错误。

故选C 。

7、AD
【解析】研究物体的运动必须选择参考系，参考系的选择是任意的，但不能选研究对象自身作为参考系；质量是惯性大小的量度；当质点做单向直线运动时，位移的大小一定等于路程；当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小，可忽略不计时，可以把物体看成质点.
【详解】A 、研究物体的运动必须选择参考系，参考系的选择是任意的；选项A 正确.
B 、质量是物体惯性大小的量度，与物体运动速度大小无关；选项B 错误.
C 、路程是标量，位移是矢量；选项C 错误.
D、如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点；选项D正确.
故选AD.
【点睛】本题考查参考系、质点、惯性、路程与位移等几个基本概念，关键是理清这些概念.
8、AB
【解析】小球接触弹簧上端后受到两个力作用：向下的重力和向上的弹力．在接触后的前一阶段，重力大于弹力，合力向下，因为弹力F=kx不断增大，所以合外力不断减小，故加速度不断减小，由于加速度与速度同向，因此速度不断变大．当弹力逐步增大到与重力大小相等时，合外力为零，加速度为零，速度达到最大．后一阶段，即小球达到上述位置之后，由于惯性小球仍继续向下运动，但弹力大于重力，合外力竖直向上，且逐渐变大，因而加速度逐渐变大，方向竖直向上，小球做减速运动，当速度减小到零时，达到最低点，弹簧的压缩量最大；因加速度先向下后向上，先减小再增大；故物体先失重后超重；故AB正确，CD错误．故选AB
【点睛】本题考查了牛顿第二定律的综合应用，学生容易出错的地方是：认为物体一接触弹簧就减速．对弹簧的动态分析也是学生的易错点，在学习中要加强这方面的练习
9、CD
【解析】对整体分析，运用牛顿第二定律判断系统加速度的变化．通过隔离分析，得出绳子拉力和摩擦力的大小的变化
【详解】因无相对滑动，所以，无论橡皮泥粘到哪块上，根据牛顿第二定律都有：F-3μmg-μ△mg=（3m+△m）a，a
都将减小．若粘在C木块上面，a减小，对A有：f A=ma，可知A的摩擦力减小，以AB为整体，有T-2μmg=2ma，得：T=2μmg+2ma，则T减小，故A错误，D正确．若粘在A木块上面，以C为研究对象，受F、摩擦力μmg、绳子拉力T，F-μmg-T=ma，则得：T=F-μmg-ma，a减小，F、μmg不变，所以，T增大．再以B物体分析可知，B受拉力和A对B的摩擦力作用，因T增大，而加速度减小，由牛顿第二定律可知，A受到的摩擦力增大，故B错误；若粘在B木块上面，a减小，以A为研究对象，m不变，由f A=ma知，A所受摩擦力减小．对C分析：F-μm g-T=ma，得T=F-μmg-ma，a减小，F、μmg不变，则T增大，故C正确；故选CD
10、AD
【解析】当笔杆竖直放置时，弹簧的弹力大小等于砝码的重力，由胡克定律可求得笔内小弹簧的劲度系数；书做匀速运动，水平方向所受的滑动摩擦力与弹簧的弹力平衡，根据胡克定律求出此时弹簧的弹力，即可得到书与桌面间的摩擦力的大小．从而求出摩擦因数
【详解】由于砝码处于静止，则k△x=mg，所以有：
3
3
1001010
/500/
210
mg
k N m N m
x
-
-
⨯⨯
===
∆⨯
，故A正确，B错误；
要使书恰好能匀速运动，则k△x′=μmg，代入数据解得：μ=0.2，故D正确，C错误．所以AD正确，BC错误【点睛】本题运用平衡条件求解弹簧的弹力，由胡克定律求得小弹簧的劲度系数
11、CD
【解析】AB之间的最大静摩擦力为：f max=μm A g=2μmg，则A、B间发生滑动的最小加速度为a=μg，B与地面间的最大静摩擦力为：
f′max=1
2
μ（m A+m B）g=
3
2
μmg
故拉力F最小为F：
F-f max=ma
所以F不小于3μmg，AB将发生滑动；
A．当F＜2μmg时，F＜f max，AB之间不会发生相对滑动，B与地面间会发生相对滑动，所以A、B 都相对地面运动，故A错误。

B．当F=5
2
μmg时，A、B以共同的加速度开始运动，将A、B看作整体，由牛顿第二定律有
F-3
2
μmg=3ma
解得
a=1
3
μg
故B错误，
C．由上分析可知，当F＞3μmg时，A相对B滑动。

故C正确。

D．对B来说，其所受合力的最大值
F m=2μmg-3
2
μmg＝
1
2
μmg
即B的加速度不会超过1
2
μg，故D正确。

故选CD。

12、AB
【解析】A．弹力产生的条件是两物体相互接触，同时产生弹性形变，故只有两个物体相互接触时才有可能产生弹力，故A错误；
B．根据摩擦力产生的条件可知，两物体间有摩擦力时一定有相互作用的弹力，故B正确；
C．静止物体可能受到滑动摩擦力作用，比如：在地面滑行的物体，地面受到滑动摩擦力，故C错误；
D．静摩擦力的大小与正压力的大小无关，与引起相对运动趋势的力的大小有关，故D错误。

故选AB。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、 ①.cos G α
②.增大 【解析】[1]．对球进行力分析，如图：
根据平衡条件拉力
cos G F α
= [2]．若缩短网兜上的悬绳，悬绳与墙面夹角增大，由平衡可知
=tan F G 支α
所以墙面对球的支持力增大，根据牛顿第三定律可知，球对墙壁的压力将增大
14、 ①.弹簧自身受到重力 ②.正比
【解析】(1)[1]由图象可知，当不挂钩码时，弹簧伸长量不为0，原因是因为弹簧自身受到重力，所以图线不过原点的原因是弹簧自身受到重力。

(2)[2]由题意可知，L 表示弹簧的原长，设弹簧的原长为L 0，所以
0()F k L L k L =-=∆
其中L ∆表示弹簧的伸长量，所以弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比。

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、 (1)3s (2)15m/s (3)10m
【解析】(2)根据匀变速直线运动的速度位移公式得： 2002v ax -=-
解得：
v 0=15m/s
(1)卡车刹车过程所用的时间为：
003s v t a
-==- (3)将刹车过程中看做反方向的初速度为0的匀加速运动，
则最后2s 的位移：
22110m 2
x at == 16、 (1) 53N ；(2) 15N ；(3) 20N
【解析】(1)设MO 绳上的拉力为1F ，对三绳交点O 受力分析如图，
则有：
1cos30F F =︒
10N A F G ==
由以上二式得：
153N F =
(2)对O 点有：
2sin30sin305N A F F G =︒=︒=
对B 受力分析如图，在沿斜面方向：
2sin300f B F F G '--︒=
解得：
2sin 3015N f B F F G '=+︒=
(3)若20N fm F =，绳上的拉力：
22sin 3010N fm B F F F G '==-︒=
220N sin30A F G '==︒
故A 的重力不超过20N
17、()2
1?3/m s ；()218N ， 0.3
【解析】解：()1由图知，木箱在1～3s 时间内做匀减速直线运动， 木箱加速度的大小为：226/2
v a m s t ∆==∆ ()2摩擦力为：N f F mg μμ==
由牛顿第二定律有：2f ma =
解得：0.3μ=
木箱在前1s 做初速度为零的匀加速直线运动，则有：111v a t =
解得加速度为：216m /s a =
由牛顿第二定律有：1F f ma -=
解得：18N F =。