浙江省宁波市2020-2021学年高一(上)期末物理考试模拟试卷

2020-2021学年浙江省宁波市高一（上）期末物理考试模拟试卷

一．选择题

1．下列物理量属于矢量的是( ) A ．质量 B ．重力 C ．时间 D ．路程

2．可以用来测量国际单位制规定的三个力学基本物理量的仪器是下列哪一组( ) A ．米尺、弹簧秤、秒表 B ．米尺、测力计、打点计时器 C ．量筒、天平、秒表 D ．米尺、天平、秒表

3．某质点做直线运动，其速度与时间的关系式为34v t =-+（式中时间的单位为s ，速度的单位为/)m s ，以初速度方向为正，下列说法正确的是( ) A ．质点的初速度为1.5/m s B ．质点的初速度为4/m s - C ．质点的加速度为23/m s D ．质点的加速度为23/m s -

4．在物理学中突出问题的主要因素、忽略次要因素、建立理想化模型，是经常采用的一种科学研究方法，“质点”这一理想化模型就是这种方法的具体应用。用同样的方法建立的概念是( ) A ．位移 B ．弹力 C ．自由落体运动 D ．加速度

5．在恒力F 作用下，a 、b 两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是( )

A ．a 一定受到4个力

B ．b 可能受到4个力

C ．a 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力

D ．a 与b 之间不一定有摩擦力

6．如图所示是我国用长征火箭发射“嫦娥一号”卫星时的壮观情景，则下列说法正确的是( )

A ．火箭对向下喷射气体的作用力小于喷射气体对火箭的作用力

B ．火箭对向下喷射气体的作用力先产生，喷射气体对火箭的作用力后产生

C ．喷射气体对火箭向上的作用力大于火箭的重力

D ．发射过程火箭处于失重状态

7．如图甲、乙所示，细绳拴一个质量为m 的小球，小球分别用固定在墙上的轻质铰链杆和轻质弹簧支撑，平衡时细绳与竖直方向的夹角均为53?，轻杆和轻弹簧均水平。已知重力加速度为g ，sin530.8?=，cos530.6?=，下列结论正确的是( )

A ．甲、乙两种情境中，小球静止时，细绳的拉力大小均为4

3

mg

B．甲图所示情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为4 3 g

C．乙图所示情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为5 3 g

D．甲、乙两种情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小均为5 3 g

8．某河流中河水的速度大小

15/

v m s

=，小船相对于静水的速度大小

23/

v m s

=。小船船头正对河岸渡河时，恰好行驶到河对岸的B点，若小船船头偏向上游某方向渡河，则小船()

A．到达对岸时一定在B点的上游

B．可能到达正对岸的A'点

C．渡河的位移可能变短

D．渡河的时间可能变短

9．如图所示，长为l的细线上端固定于悬点O，细线下面悬挂一质量为m的小钢球。钢球在水平面内以O'为圆心做匀速圆周运动时，细线与OO'的夹角为θ，忽略空气阻力，重力加速度为g。则

()

A．小钢球受重力、拉力和向心力

B．细绳拉力大小为cos

mgθ

C．小钢球受向心力大小为tan

mgθ

D．小钢球运动的角速度大小为

tan g

l

θ

10．在光滑水平面上有一物块始终受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触后向右运动的过程中，下列说法正确的是()

A．物块接触弹簧后先加速后减速

B．物块接触弹簧后即做减速运动

C．当物块的速度为零时，它所受的合力为零

D．当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度等于零

二．多选题

11．2020年9月，某校举行了秋季运动会，同学们展现了良好的精神面貌，下列说法正确的是() A．某同学参加百米赛跑，当他撞线时可以简化为质点

B．高一女子400米年级纪录为59.5s，其中59.5s为时间间隔

C．在高一男子200米比赛中，某同学用25秒的时间跑完，则他的平均速度大小小于8/

m s

D．某同学在高一男子实心球比赛中成绩为12.8m，其中12.8m为实心球出手后的位移大小

12．如图所示，一个物体在外力F的作用下沿光滑的水平面沿曲线从M减速运动到N，下面关于外力F和速度的方向的图示正确的是()

A ．

B ．

C ．

D ．

13．货车和客车在平直公路上同一车道行驶，客车在前，货车在后，突然出现紧急情况，两车同时刹车，刚开始刹车时两车相距20m ，刹车过程中两车的v t -图象如图所示，则下列判断正确的是( )

A ．两车刹车时客车的加速度比货车大

B ．在5t s =时刻两车相距最近

C ．两车会在客车停止之后发生追尾事故

D ．两车相距最近的距离为7.5m

14．如图所示小球沿水平面通过O 点进入半径为R 的半圆弧轨道后恰能通过最高点P ，然后落回水平面。不计一切阻力。下列说法正确的是( )

A ．小球落地点离O 点的水平距离为2R

B ．小球从P 到落地重力所做的功为mgR

C ．小球运动到半圆弧最高点P 时向心力恰为mg

D ．若将半圆弧轨道上部的1

4

圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比P 点高1.5R

15．物体A 、B 、C 均静止在同一水平面上，它们的质量分别为A m 、B m 、C m ，与水平面的动摩擦因数分别为A μ、B μ、C μ．用平行于水平面的拉力F ，分别拉物体A 、B 、C ，所得加速度a 与拉力F 的关系图线如图所示。A 、B 直线平行，则以下说法正确的是( )

A ．μ A

B μ<；A B m m = B ．μ B

C μ>；B C m m >

C ．μ A C μ<；A C m m <

D ．μ

B

C μ=；B C m m > 三．实验题

16．在用DIS 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，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，位移传感器（发射器）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端。实验中力传感器的拉力为F ，保持小车（包括位移传感器发射器）的质量不变，改变重物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。

（1）小车与轨道的滑动摩擦力f = N 。

（2）从图象中分析，小车（包括位移传感器发射器）的质量为 kg 。 （3）该实验小组为得到a 与F 成正比的关系，应将斜面的倾角θ调整到tan θ= 。（保留两位有效数字）。 17．在“研究平抛运动”实验中

①实验中备有下列器材：横挡条、坐标纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台。还需要的器材有 ；

A ．秒表

B ．天平

C ．重锤线

D ．弹簧测力计

②图甲是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标 原点应选小球在斜槽末端点时的 ；

A ．球心

B ．球的上端

C ．球的下端 ③在此实验中，下列说法正确的是 ； A ．斜槽轨道必须光滑

B ．y 轴的方向根据重锤线确定

C ．应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放

D ．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一点

④图乙是利用图甲装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是 ； A ．释放小球时初速度不为0 B ．释放小球的初始位置不同 C ．斜槽末端切线不水平

18．一质量2m kg = 的物体，放在倾角30θ=?的光滑斜面上，从静止开始下滑，下滑过程中加速度大小为

2/m s ；如果物体与斜面间的动摩擦因数0.1μ=，则下滑的加速度大小为 2/m s ；如果物体沿斜面向

上运动，加速度大小为20.5/m s ，且物体与斜面的动摩擦因数不变(0.1)μ=，则需要用与斜面平行的拉力F 作用，则F = N ． 四．计算题

19．一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以20/m s 的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5s 后警车发动起来，并以22.5/m s 的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在25/m s 以内。问：

（1）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？ （2）警车发动后要多长时间才能追上货车？

20．如图所示，质量分别为1A m kg =、0.2B m kg =的物块A 、B ，通过一根绕过定滑轮的细绳相连，处于静止状态，细绳与水平夹角53α=?。已知sin530.8?=，cos530.6?=，则： （1）细绳的拉力F 为多大？（已知同一根细绳拉力处处相等） （2）细绳对物块A 拉力的竖直分力y F 为多大？ （3）物块A 受到的摩擦力f 为多大？

21．如图所示，竖直平面内的

3

4

圆弧形光滑轨道的半径为0.4R m =，A 端与圆心O 等高，AD 为水平面，B 点为光滑轨道的最高点且在O 的正上方。一个小球在A 点正上方由静止释放，自由下落至A 点进入圆轨道并恰好能通过B 点，最后落到水平面C 点处。取210/g m s =，求： （1）小球通过轨道B 点的速度大小； （2）释放点距B 点的竖直高度； （3）落点C 与A 点的水平距离。

22．冬天下雪后户外放置的汽车顶上会留下厚厚的积雪，有一司机清理积雪时在车顶O 处留下一块质量2m kg =的积雪（可视为质点），已知车顶前后A 、B 间距离3l m =，积雪到A 处距离1s m =，如图所示，g 取210/m s （1）由于车顶温度较低，积雪与车顶间的动摩擦因数10.6μ=，当汽车从静止开始以23/m s 加速度运动时，求积雪受到的摩擦力f 。

（2）若司机打开空调使车内温度升高，导致积雪与汽车间的动摩擦因数变为20.25μ=，汽车仍以23/m s 加速度启动，求积雪滑到A 处所用的时间t

（3）若汽车缓慢启动，积雪与汽车无相对滑动，积雪与车顶间的动摩擦因数20.25μ=，汽车以72/km h 的速度匀速运动。由于前方突发事故，司机以25/m s 的加速度开始刹车，试通过计算判断在汽车速度降为36/km h 的过程中，积雪会不会滑到B 处落到前挡风玻璃上而发生视线阻挡？

参考答案与试题解析

1．【解答】解：ACD 、质量、时间和路程都是只有大小没有方向的标量，故ACD 错误。 B 、重力是既有大小又有方向的矢量。故B 正确。 故选：B 。 2．【解答】解：长度是用刻度尺来测量的， 质量是用天平来测量的，

时间是用秒表来测量的，所以D 正确，ABC 错误。 故选：D 。 3．【解答】解：

根据运动学公式0v v at =+，与题干34v t =-+对应，得出质点初速度04/v m s =，质点加速度23/a m s =-； 故选：D 。 4．【解答】解：A 、位移是根据物体空间位置的变化定义的，不是理想化模型，故A 错误； B 、弹力是根据力的性质与特点命名的，不是理想化模型，故B 错误；

C 、在真空中物体只受重力，或者在空气中物体所受空气阻力很小，和物体重力相比可忽略时，物体从静止开始的下落运动为自由落体运动，自由落体运动是一种理想化的运动模型，故C 正确；

D 、加速度v

a t =，是根据比值定义法定义的物理量，不是理想化模型，故D 错误。

故选：C 。 5．【解答】解：对物体b 受力分析，b 受重力、斜面的支持力和摩擦力的作用而处于平衡，故b 受3个力； 对物体a 、b 整体受力分析，受重力、恒力F ，由于水平方向墙壁对a 没有支持力，否则整体不会平衡，墙壁对a 没有支持力，也就没有摩擦力；

所以物体a 受重力、恒力F 、物体b 对其的压力和静摩擦力，共受4个力；故A 正确，BCD 错误； 故选：A 。 6．【解答】解：

A 、火箭对向下喷射气体的作用力与喷射气体对火箭的作用力为作用力和反作用力，根据牛三律作用力与反作用力性质：两个物体之间的作用力和反作用力，总是大小相等，方向相反。故A 错误；

B 、火箭对向下喷射气体的作用力与喷射气体对火箭的作用力为作用力和反作用力，根据牛三律作用力与反作用力性质：作用力和反作用力同时产生，同时消失，故B 错误；

C 、火箭向上发射，即火箭有向上的加速度，根据牛二律F ma =，火箭合力与加速度方向相同，故火箭合力向上，所以喷射气体对火箭向上的作用力大于火箭的重力。故C 正确；

D 、火箭上升，加速度向上。失重时加速度向下，超重时加速度向上。故D 错误； 故选：C 。 7．【解答】解：A ．对两图中的小球受力分析，如图所示：

根据平衡条件可得在两图中，小球静止时，细绳的拉力大小均为5

cos533

mg T mg =

=?，故A 错误；

BD ．在甲图所示情景中，细绳烧断的瞬间，小球即将以铰链为轴在竖直平面内转动，说明此时小球的合外力竖直向下，所以杆的弹力突变为零，小球的合外力等于重力，根据牛顿第二定律可知，小球的加速度等于重力加速度g ，故BD 错误；

C ．小球静止时，由平衡条件可得杆的弹力为4

tan533

F mg mg =?=，方向水平向右，在烧断细绳的瞬间，

弹簧的弹力不会突变，所以此瞬间小球所受的合外力大小与小球静止时细绳的拉力大小相等，方向相反，

根据牛顿第二定律可得此瞬间小球的加速度大小为5

3

a g =，故C 正确。

故选：C 。 8．【解答】解：A 、现使小船船头指向上游某方向渡河，合速度方向仍然可以与AB 相同，如图，即仍然可能到达B 点，故A 错误。

B 、12v v >，水速更快，无论小船往哪都不可能到达正对岸，故B 错误。

C 、河水的速度大小15/v m s =，小船相对于静水的速度大小23/v m s =，当船的合速度与船速度垂直时，渡河位移最短，因此当小船船头和上游成53? 角，渡河位移最短，则船头偏向上游可能缩短位移，故C 正确。

D 、小船船头正对河岸渡河时，时间最小，船头方向改变，时间一定变长，故D 错误。 故选：C 。 9．【解答】解：A 、小钢球受力如右图所示，受到重力和绳子的拉力，由重力和拉力的合力提供向心力，故A 错误；

B 、设细绳的拉力大小为F ，根据竖直方向的合力为零得：cos F mg θ=，得：cos mg

F θ

=

，故B 错误； C 、小钢球所受的合力提供圆周运动所需要的向心力，所以：向心力大小为：n F F mgtan θ==合，故C 正

确；

D 、根据向心力公式有：2n F m r ω=，又sin r l θ=，解得小钢球的角速度大小为：cos g

l ωθ

=

，故D 错误。 故选：C 。

10．【解答】解：A 、B 、物块接触弹簧后弹簧的弹力逐渐增大，开始阶段，弹力小于水平恒力F ，合力方向向右，与速度方向相同，物体做加速运动，后来弹力大于F ，合力向左，与速度方向相反，物体开始做减速运动。所以物块接触弹簧后先加速后减速。故A 正确，B 错误。

C 、

D 、当弹力与恒力F 大小相等、方向相反时，加速度为零；而当物块的速度为零时，合力向左，加速度向左，不等于零。故CD 错误。 故选：A 。 11．【解答】解：A 、撞线的时候一般需要看有效部位，躯干部分过线来计时，因而不能作为质点，故A 错误；

B 、59.5s 表示跑完400米所用的总时间，是时间间隔，故B 正确；

C 、假设位移的大小为200m ，根据平均速度的定义，其平均速度为：200

/8/25

x v m s m s t ==

=，由于200米是弯道加上直线的距离，即位移大小会小于200m ，可知平均速度大小小于8/m s ，故C 正确； D 、12.8m 应该是水平位移的大小，实际位移还要加上身高的影响，故D 错误。 故选：BC 。 12．【解答】解：根据曲线运动的规律，速度方向为曲线的切线方向；物体从M 点运动到N ，曲线运动，必有力提供向心力，向心力是指向圆心的；物体同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90?，故A 正确，BCD 错误。 故选：A 。 13．【解答】解：A 、根据v t -图象的斜率表示加速度，斜率绝对值越大，加速度越大，知两车刹车时客车

的加速度比货车大，故A 正确；

B 、因为客车在前，货车在后，且在5s 之前，客车的速度大于货车的速度，两车间距逐渐增大，在5s 之后，客车的速度小于货车的速度，两车间距减小，所以在5t s =时，两车相距最远，故B 错误；

C 、根据图象可知，客车运动的总位移为：1

10201002

x m m =??=客，货车的总位移为

01

1515112.5100201202

x m m x x m m m =??=<+=+=货客，所以，两车不会在客车停止之后发生追尾事故，

故C 错误；

D 、两车相距最近的距离为()0120112.57.5s x x x m m m =+-=-=客客，故D 正确。 故选：AD 。

14．【解答】解：A 、在最高点P ，根据牛顿第二定律得：mg =，解得v =．根据21

22

R gt =，

解得t =

．则水平距离2x vt R ==．故A 正确； B 、小球从p 到落地重力所做的功为2G W mgR =，故B 错误；

C 、小球沿水平面通过O 点进入半径为R 的半圆弧轨道后恰能通过最高点P ，轨道对小球的弹力为0，重力提供向心力，故C 正确；

D 、若将半圆弧轨道上部的1

4

圆弧截去，其他条件不变，设小球能达到的最大高度为比P 点高h 。由机械

能守恒定律得到：(2) 2.5mg R h mgR +=，解得0.5h R =，故故D 错误。 故选：AC 。 15．【解答】解：AB 、根据牛顿第二定律得

F mg ma μ-= 得到F

a g m

μ=-

根据数学知识可知：a F -图象是倾斜的直线，斜率1

k m

=，纵轴截距大小等于g μ。

由图象可知：A 、B 直线平行，斜率相同，则A B m m =。 而C 的斜率小，因此质量大，则有：A C m m <；

BC 、纵轴截距大小等于g μ．纵轴截距相同，大小大于甲的截距大小，则B C A μμμ=>。 故选：AC 。 16．【解答】解：（1）根据图象可知，当0.5F N =时，小车开始有加速度，则0.5f N =； （2）根据牛顿第二定律得：

1F f f

a F M M M

-==-

， 则a F -图象的斜率表示小车质量的倒数，则

140.50.75

M kg k -===

（3）为得到a 与F 成正比的关系，则应该平衡摩擦力，则有： sin cos Mg Mg θμθ= 解得：tan θμ=， 根据f Mg μ=得：

0.510.71014μ==?

所以

1

tan 0.07114

θ=≈

故答案为：（1）0.5 （2）0.7 （3）0.071 17．【解答】解：（1）在“研究平抛物体的运动”实验时，不需要小球的质量以及小球运动的时间，所以不

需要秒表、天平和测力计，为了保证木板所在的平面竖直，需要重垂线，故C 正确，ABD 错误。

（1）题干中指出用铅笔标注小球的最高点作为小球轨迹的记录点。所以坐标原点也应选为球的最高点即球的上端。 故选：B 。

（2）A 、为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故A 错误。

B 、y 轴的方向根据重锤线确定，故B 正确。

C 、应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放，故C 正确。

D 、为了减小误差，记录的点应适当多一些，用平滑曲线连接，故D 正确。 故选：BCD 。

（3）由图可知，小球做斜抛运动，可知斜槽末端切线不水平，故选：C 。 故答案为：（1）C ；（2）B ；（3）BCD ；（4）C 。 18．【解答】解：若斜面光滑，根据牛顿第二定律可知：sin30mg ma ?=， 解得：2sin305/a g m s =?=

若斜面粗糙，则有：sin30cos30mg mg ma μ?-?='，

解得：2sin30cos30 4.13/a g g m s μ=?-?=

向上运动，根据牛顿第二定律可知：sin30cos30F mg mg ma μ-?-?=''， 解得12.73F N =

故答案为：5，4.13，12.73

19．【解答】解：（1）当两车速度相等时，两车间的距离最大，速度相等经历的时间为：12082.5

v t s s a === 此时货车的位移为：11(5)20(85)260x v t m m =+=?+=，

警车的位移为：222111

2.588022

x at m m ==??=

则两车间的最大距离为：△12180x x x m =-=。

（2）警车加速到最大速度所需的时间为：225

102.5

m v t s s a ===

此时警车的位移为：222211

2.51012522

x at m m '==??=

货车的位移为：12(5)20(105)300x v t m m '=+=?+=， 说明警车还未追上货车。

此后警车保持匀速运动，设警车再经过t 时间追上货车，则有：12m v t vt x x -='-' 代入数据解得：35t s =

故警车启动到追上货车的总时间为245t t t s =+=总；

答：（1）警车在追赶货车的过程中，在5秒时相距最远，最大距离为180m ； （2）警车发动后要45秒才能追上货车； 20．【解答】解：（1）以B 为研究对象，物块B 受到重力和细绳拉力，根据平衡条件可得：0.2102B F m g N N ==?=；

（2）细绳对物块A 拉力的竖直分力：sin 5320.8 1.6y F F N N =?=?=；

（3）物块A 处于平衡状态，水平方向受到的摩擦力为：cos5320.6 1.2f F N N =?=?=。 答：（1）细绳的拉力F 为2N ；

（2）细绳对物块A 拉力的竖直分力y F 为1.6N ； （3）物块A 受到的摩擦力f 为1.2N 。

21．【解答】解：（1）小球恰能通过最高点B 时有：2B

v mg m R

=

解得：2/B v m s ==

（2）设释放点到A 高度h ，则有动能定理：2

1()2

B mg h R mv -=

解得： 1.50.6h R m == 距B 点的距离为0.2m

（3）小球由C 到D 做平抛运动21

2

R gt =

水平位移OC B x v t =

解得：OC x =

所以落点C 与A 点的水平距离为：1)AC x R ==

答：（1）小球通过轨道B 点的速度大小2/m s ； （2）释放点距B 点的竖直高度0.2m ；

（3）落点C 与A 。

22．【解答】解：（1）当积雪与车顶间的动摩擦因数为10.6μ=时，积雪的最大加速度为：

22016/3/a g m s m s μ==>

所以当汽车从静止开始以23/a m s =加速度运动时，积雪相对于汽车不滑动，根据牛顿第二定律可得积雪受到的摩擦力为：

236f ma N N ==?=

（2）积雪与汽车间的动摩擦因数变为：20.25μ=

积雪的最大加速度为：2202 2.5/3/a g m s m s μ'==<

根据位移时间关系可得：201

()2

s a a t =-'

解得：2t s =

（3）汽车以172/20/v km h m s ==的速度匀速运动，刹车的加速度大小为215/a m s =，刹车后速度降为236/10/v km h m s ==的过程中，经过的时间为1t ，刹车的位移为1x ，

则有：1211

2v v

t s a -==

位移为：12112010

23022

v v x t m m ++==?=

此过程中积雪的位移为：2211011

2

x v t a t =-'

代入数据解得：235x m =

此过程中积雪相对于车的位移为：△2()3330x x l s m m =--=>，所以积雪会滑到B 处落到前挡风玻璃上而发生视线阻挡。 答：（1）积雪受到的摩擦力为6N ； （2）积雪滑到A 处所用的时间为2s ；

（3）积雪会滑到B 处落到前挡风玻璃上而发生视线阻挡。