2023-2024学年湖南省长沙市天心区明德中学高一（上）期末物理
模拟试卷
一、选择题（本部分共12题，每题4分，共48分，其中1-8题单选，9-12题多选，多选部分全对4分，少选2分，错选0分）
1．（4分）下列物理量中，均属于矢量的是（ ）
A．磁感应强度和磁通量 B．位移和路程
C．速度和加速度 D．电场强度和电势
2．（4分）2026年浙江省第十八届运动会落户衢州，目前衢州体育馆已建设完毕，图为运动场400m标准跑道的平面图，所有径赛的终点线相同，下列关于各类径赛说法正确的是（ ）
A．400m比赛每位运动员的位移大小为400m
B．4×100m比赛中最后一棒运动员的位移大小为100m
C．100m比赛时，冠军运动员的平均速度最大
D．100m比赛时，冠军运动员到达终点的瞬时速度最大
3．（4分）以不同初速度将Ⅰ、Ⅱ两个小球同时竖直向上抛出并开始计时，Ⅰ球所受空气阻力可忽略，Ⅱ球所受空气阻力大小与速率v成正比。下列小球上升阶段的v﹣t图像中，可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（4分）“引体向上”是依靠自身力量克服自身体重向上做功的垂吊练习。“引体向上”的动作要领是练习者面向单杠，自然站立，然后向后摆动双臂，跳起，双手分开与扇同宽，正握杠，身体呈直臂悬垂姿势。某同学在完成这一动作时，两手臂比两肩略宽。如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．两手之间的距离越大，单杠对人的作用力越大
B．两手之间的距离越大，单杠对每只手的摩擦力越大
C．两手之间的距离越大，每只胳膊受到的张力越大
D．该同学保持右胳膊不动，左胳膊逐渐向中间位置移动少许，此过程中右胳膊的张力变小
5．（4分）如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接（不计一切摩擦），在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中，则（ ）
A．物体A做匀速直线运动
B．绳子拉力始终等于物体A所受的重力
C．绳子对A物体的拉力小于其所受的重力
D．绳子对A物体的拉力大于其所受的重力
6．（4分）如图所示，两个完全相同的小球a、b，用轻弹簧N连接，轻弹簧M和轻绳一端均与a相连，另一端分别固定在竖直墙和天花板上，弹簧M水平，当轻绳与竖直方向的夹角为60°时，M、N伸长量刚好相同。若M、N的劲度系数分别为k1、k2，a、b两球的质量均为m，重力加速度大小为g，则以下判断正确的是（ ）
A．k1：k2＝2：3
B．轻绳上的弹力与弹簧N上的弹力之比为2：
C．若剪断弹簧M，则在剪断的瞬间，b球处于失重状态
D．若剪断轻绳，则在剪断的瞬间，a球的加速度为4g
7．（4分）如图所示，斜面体B放在粗糙的水平面上，物块A放在粗糙的斜面体B上，轻质弹簧两端分别与物块A及固定在斜面体底端的挡板拴接，初始时A、B静止，弹簧处于压缩状态。现用力F沿斜面向上拉A，但A、B均保持静止。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧对挡板的弹力减小
B．A、B之间的摩擦力减小
C．水平面对B的摩擦力不变
D．斜面体B对地面的压力减小
8．（4分）如图甲所示，小物体和轻弹簧均套在竖直光滑的杆上，弹簧下端固定在地面上。让小物体从离地高h处由静止释放，其速度平方v2与离地高度h的关系如图乙所示。其中高度大于0.30m时的图线为直线，其余部分为曲线，忽略空气阻力，弹簧形变在弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A．当h＝0.10m时，物体刚好接触弹簧
B．当h＝0.10m时，物体的加速度大小大于g
C．当h＝0.22m时，物体的加速度大小等于g
D．在运动过程中弹簧最大压缩量为0.22m
（多选）9．（4分）下列叙述正确的是（ ）
A．力、长度和时间是力学中三个基本物理量，它们的单位牛顿、米和秒就是基本单位
B．牛顿第一定律不是实验定律，因此是不可以通过实验来验证的
C．伽利略认为力是维持物体运动的原因
D．作用力和反作用力一定是相同性质的力
（多选）10．（4分）有a、b两个不在一条直线上的运动，它们的合运动为c，则下列说法正确的是（ ）
A．若a、b的轨迹为直线，则c的轨迹必为直线
B．若a为匀速直线运动，b为匀速直线运动，则c必为匀速直线运动
C．若c的轨迹为直线，则a、b必为匀速运动
D．若a、b均为初速度为零的匀变速直线运动，则c必为匀变速直线运动
（多选）11．（4分）如图所示为甲、乙两质点的v﹣t图象．对于甲、乙两质点的运动，下列说法中不正确的是（ ）
A．质点甲向所选定的正方向运动，质点乙与甲的运动方向相反
B．质点甲、乙的速度相同
C．在相同的时间内，质点甲、乙的位移相同
D．不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动，它们之间的距离一定越来越大
（多选）12．（4分）如图所示，一辆货车运输规格相同的长木板，木板装载成两层平放在车厢里。已知木板间的动摩擦因数为μ，木板与车厢间的动摩擦因数为2μ，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，货车为了躲避横穿公路的行人紧急刹车，刹车时的加速度大小为a，每块木板的质量均为m，重力加速度为g，上层木板最前端离驾驶室距离为d，则下列说法正确的是（ ）
A．当刹车时，上层木板会受到向右的摩擦力
B．当a＝1.5μg时，下层木板受到车厢对它的摩擦力为3μmg
C．若a＞2μg，下层木板一定会相对车厢发生滑动
D．若a＝2μg，要使货车在紧急刹车时上层木板不撞上驾驶室，货车在水平路面上匀速行驶的速度应不超过2
二．实验题（共2小题，满分16分，每小题8分）
13．（8分）（1）如图乙所示是《物理必修一》中“探究加速度与力、质量的关系”的参考案例，下列说法正确的是 ；
A.该案例必须计算出加速度的具体数值
B.实验时不需要平衡摩擦力
C.连接小盘与小车的细绳应与木板平行
D.用刻度尺测出两个小车的位移，位移之比就是它们的加速度之比
（2）某同学采用图甲的方案做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，在一次实验中得到加速度a＝5.01m/s2，该同学确认自己的操作正确，请根据现有的知识分析，该同学的结论是否合理 ；（填“合理”“不合理”或“无法确定”）理由是： 。
14．（8分）（1）在研究运动的合成与分解的实验中，如图1所示，若红蜡块的竖直上升速度恒为4cm/s，水平向右的速度恒为2cm/s，则以开始红蜡块的位置为坐标原点O，水平向右为x轴，竖直向上为y轴建立坐标系，则红蜡块的轨迹方程为 。
（2）做物体平抛运动的实验时，只画出了如图2所示的一部分曲线，在曲线上取A、B、C三点，测得它们的水平距离均为Δx＝0.2m，竖直距离h1＝0.1m，h2＝0.2m，试由图示求出平抛物体的初速度v0＝ m/s及物体经过B点时的瞬时速度vB＝ m/s。（g取10m/s2）
三．解答题（共3小题，满分36分，每小题12分）
15．（12分）如图所示，上表面粗糙的斜劈固定在水平地面上，斜劈倾角θ＝37°，一质量为m的物块（可视为质点）由斜面底端P以速度v0＝10m/s沿斜面匀减速上滑，物块恰能上滑至斜面上的点A，其中PA＝5m，重力加速度为g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：
（1）物块沿斜面上滑的加速度大小；
（2）物块与斜面间的动摩擦因数；
（3）物块上滑至斜面最高点A后，恰能沿斜面匀加速下滑，下滑过程中先后经过B、C两点，其中AB＝BC，vC＝4m/s，问物块下滑过B点的速度为多大？
16．（12分）如图所示，在水平桌面上用硬练习本做成一个斜面，使小钢球从斜面上某一位置滚下，钢球沿桌面飞出后做平抛运动。测得桌面距离地面的高度为h＝0.8m，钢球落地点距离桌子边沿的水平距离为x＝1.2m，不计空气阻力。求：
（1）钢球在空中飞行时间t；
（2）钢球从桌面飞出的速度大小v0；
（3）钢球落地时的速度大小v。
17．（12分）防疫工作人员利用传送带从飞机上卸防疫物资。如图所示，以恒定速率v1＝0.6m/s运行的传送带与水平面间的夹角α＝37°，转轴间距L＝3.95m。工作人员沿传送方向以速度v2＝1.6m/s从传送带顶端推下一件小包裹（可视为质点）。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8。取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：
（1）小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a；
（2）小包裹通过传送带所需的时间t；
（3）小包裹在传送带上留下的划痕的长度l。
2023-2024学年湖南省长沙市天心区明德中学高一（上）期末物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题，满分48分，每小题4分）
1．【解答】解：A、磁感应强度是矢量，磁通量是标量，故A错误；
B、位移是矢量，路程是标量，故B错误；
C、速度和加速度都是矢量，故C正确；
D、电场强度是矢量，电势是标量，故D错误。
故选：C。
2．【解答】解：A．400m比赛每位运动员运动轨迹为曲线，路程为400m，故A错误；
B．4×100m比赛中最后一棒运动员运动轨迹为曲线，路程为100m，故B错误；
CD．100m比赛时，运动轨迹为直线，冠军运动员所用时间最短，平均速度最大，到达终点的瞬时速度不一定最大，故C正确，D错误。
故选：C。
3．【解答】解：没有空气阻力时，物体只受重力，是竖直上抛运动，v﹣t图象是直线；有空气阻力时，上升阶段，根据牛顿第二定律，有：mg+f＝ma，故a＝g，由于阻力随着速度减小而减小，故加速度逐渐减小，最小值为g；v﹣t图象的斜率表示加速度，故图线与t轴的交点对应时刻的加速度为g，切线与虚线平行，故C正确、ABD错误。
故选：C。
4．【解答】解：A、单杠对人的作用力是指支持力和摩擦力的合力，合力大小等于该同学的重力大小，所以单杠对人的作用力不变，故A错误；
BC、以人的身体为研究对象，受力如图甲所示，设每只胳膊对身体的张力是F，则2Fsinθ＝mg，两手之间的距离越大，则θ越小，F越大；
以右手为研究对象，受力如图乙所示，水平方向上根据平衡条件可得：f＝Fcosθ，两手之间的距离越大，θ越小、cosθ越大，而F也越大，所以f越大，故BC正确；
D、以人为研究对象，右胳膊不动，左胳膊逐渐向中间位置移动少许，两只胳膊的夹角变小，合力不变，则此过程中右胳膊的张力变小，故D正确。
本题选错误的，故选：A。
5．【解答】解：A．将B物体的速度vB沿绳方向和垂直于绳方向进行分解，如图所示：
物体B沿绳子方向的速度大小与物体A的速度相等，有vBcosα＝vA
随着物体B向右做匀速直线运动，α减小，故vA增大，物体A做加速运动，故A错误；
BCD．因为物体A加速上升，处于超重状态，故绳子对A物体的拉力大于其所受的重力，故BC错误，D正确。
故选：D。
6．【解答】解：AB、对球ab整体受力分析，由平衡知识可知FM＝k1x＝2mgtan60°＝2mg，T4mg，对b分析，FN＝k2x＝mg，则，，故AB错误；
C、若剪断弹簧M，则在剪断的瞬间，弹簧N的弹力不变，则b球加速度仍为0，故C错误；
D、若剪断细绳，则在剪断细绳后的瞬间，a球受重力和两边弹簧的拉力，合力F＝T，根据牛顿第二定律可得F＝ma，解得a＝4g，故D正确；
故选：D。
7．【解答】解：A、F沿斜面向上拉A，但A、B均保持静止，弹簧的形变量不变，所以弹簧的弹力不变，故A错误；
B、开始A受到的弹簧的弹力与A重力沿斜面向下的分力大小不知道，A受到的摩擦力大小方向不确定，用力F沿斜面向上拉A时，摩擦力大小可能增大、也可能减小，故B错误；
C、设斜面的墙角为θ，以整体为研究对象，原来地面对B的摩擦力为零，施加F后，水平方向根据平衡条件可得摩擦力f＝Fcosθ，水平面对B的摩擦力变大，故C错误；
D、竖直方向地面对B的支持力FN＝（mA+mB）g﹣Fsinθ，所以施加力F后斜面体B对地面的压力减小，故D正确。
故选：D。
8．【解答】解：分析图乙可知，小物体离地高度大于0.30m时，小物体做自由落体运动，在0.30m时，接触弹簧，在0.22m时，速度最大，重力和弹簧弹力平衡，在0.10m时，运动到最低点。
A、当h＝0.30m时，物体刚好接触弹簧，故A错误；
B、当h＝0.10m时，物体处于最低点，弹簧压缩量最大，根据简谐运动的对称性可知，物体刚与弹簧接触时，加速度为g，则物体处于最低点时，加速度大小大于g，故B正确；
C、当h＝0.22m时，物体速度最大，处于受力平衡状态，重力和弹簧的弹力等大反向，加速度为零，故C错误；
D、分析图乙可知，0.30m处接触弹簧，0.10m处弹簧压缩最短，则运动过程中弹簧的最大压缩量为0.30m﹣0.10m＝0.20m，故D错误。
故选：B。
9．【解答】解：A、力学中三个基本物理量是质量、长度、时间，力不是基本物理量，牛顿是导出单位，故A错误；
B、牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，故B正确；
C、亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，伽利略通过理想斜面实验，推翻了这一观点。故C错误；
D、作用力和反作用力产生的机理是相同的，即性质相同，故D正确。
故选：BD。
10．【解答】解：A、若a、b的轨迹为直线，则c的轨迹可能为直线也可能为曲线。故A错误；
B、若a为匀速直线运动，b为匀速直线运动，则c必为匀速直线运动。故B正确；
C、若c的轨迹为直线，则a、b不一定为匀速运动。故C错误；
D、若a、b均为初速度为零的匀变速直线运动，则c必为匀变速直线运动。故D正确；
故选：BD。
11．【解答】解：A、B、质点甲向所选定的正方向运动，质点乙与甲的运动方向相反，即两个质点的速度相等但不同，故A正确，B错误；
C、在相同的时间内，质点甲、乙的位移相等，当方向相反，位移是矢量，故位移相等，但不同，故C错误；
D、如果质点甲、乙从同一地点开始运动，它们之间的距离一定越来越大；如果从相距较远处相向运动，距离就越来越小，故D错误；
本题选错误的
故选：BCD。
12．【解答】解：A、刹车时，上层板相对下层板有向左运动的趋势，所以会受到向右的摩擦力，故A正确；
B、当a＞μg 时，下层木板受到车厢对它的静摩擦力f2与上层木板对它的滑动摩擦力的合力产生其加速度，由牛顿第三定律可知上层木板对下层木板的滑动摩擦力大小等于下层木板对上层木板的滑动摩擦力大小，根据牛顿第二定律，有f2﹣μmg＝ma，当a＝1.5μg时，解得下层木板受到车厢对它的摩擦力为2.5μmg，故B错误；
C、当a＞μg时，根据牛顿第二定律，有f﹣μmg＝ma，可知随a的增大，f2 变大，当 f2＝4μmg 时下层木板刚好与车厢相对静止，此时车的加速度a＝3μg，所以当a＞3μg时，下层木板才会相对车厢发生滑动，故C错误；
D、当a＝2μg时，若上层木板恰好不撞上驾驶室，对车有v2＝2ax，对上层木板有v2＝2μg（x+d）联立解得 ，故D正确；
故选：AD。
二．实验题（共2小题，满分16分，每小题8分）
13．【解答】解：（1）AD．在运动过程中，控制两车运动的时间相同，根据，可知。故加速度与通过的位移成正比，无法测得具体数值。故A错误，D正确；
B．实验时若不平衡摩擦力，小车受到的合力就是变化的，故B错误；
C．连接小盘与小车的细绳应与木板平行，保证小车受到的合力均等于细绳的拉力。故C正确。
故选：CD
（2）当小车的质量M远大于塑料桶m的质量时，塑料桶的重力才近似等于小车的拉力，有：mg＝（m+M）a
即：m（g﹣a）＝Ma，当M＞＞m时，有：a。所以在实验中测得加速度a＝5.01m/s2不合理。
故答案为：（1）CD；（2）不合理、该实验中为了保证塑料桶的重力与小车受到的拉力大约相等，应使重物的质量m远小于小车的质量M，所以小车的加速度应相对较小，并。
14．【解答】解：（1）蜡块在竖直方向上的位移
y＝vyt，
水平方向上的位移
x＝vxt，
由以上两式消去t得红蜡块的轨迹方程为
y＝2x；
（2）由平抛运动规律得：
竖直方向上：h2﹣h1＝gt2，
水平方向上：v0，
联立解得：t＝0.1s，v0＝2.0m/s；
物体经过B点时竖直方向的瞬时速度为vBy，
所以物体经过B点时瞬时速度vB，
联立解得：vB＝2.5m/s。
故答案为：（1）y＝2x（2）2.0，2.5
三．解答题（共3小题，满分36分，每小题12分）
15．【解答】解：（1）对物块进行分析，从P点上滑至A点的过程中，有：
2axPA，解得a＝10m/s2。
（2）物块从P到A这一过程，做匀减速运动，加速度大小恒定，根据牛顿第二定律可得
mgsinθ+μmgcosθ＝ma，解得μ＝0.5。
（3）物块从P恰能到A点，所以到达A点的速度为0，然后物块速度从0开始匀加速下滑，
对AB段分析有：2ax'，
对AC段有：2a 2x'，
联立得出vB＝2m/s。
答：（1）物块沿斜面上滑的加速度大小为10m/s2；
（2）物块与斜面间的动摩擦因数为0.5；
（3）物块下滑过B点的速度为2m/s。
16．【解答】解：（1）钢球在空中做平抛运动，竖直方向有
可得钢球在空中飞行时间：t＝0.4s
（2）由x＝v0t得：v0m/s＝3m/s
（3）钢球落地时的竖直速度vy＝gt＝10×0.4m/s＝4m/s
钢球落地时的速度大小vm/s＝5m/s
答：（1）钢球在空中飞行时间t为0.4s；
（2）钢球从桌面飞出的速度大小v0为3m/s；
（3）钢球落地时的速度大小v为5m/s。
17．【解答】解：（1）小包裹的速度v2大于传送带的速度v1，所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传送带向上，根据牛顿第二定律可得μmgcosα﹣mgsinα＝ma
解得a＝μgcos37°﹣gsin37°，a＝0.4m/s2
（2）小包裹从传送带顶端推下做匀减速直线运动到与传送带共速，所用时间为
此过程在传送带上滑行的距离为
由于小包裹所受最大静摩擦力大于重力沿传送带向下的分力，即μmgcos37°＞mgsin37°
所以小包裹与传送带共速后做匀速直线运动至传送带底端，匀速运动的时间为
所以小包裹通过传送带的时间为t＝t1+t2，t＝4.5s
（3）小包裹滑行时传送运动的距离为x2＝v1t1，x2＝1.5m
小包裹在传送带上留下的划痕的长度l＝x1﹣x2，l＝1.25m
答：（1）小包裹相对传送带滑动时加速度的大小0.4m/s2；
（2）小包裹通过传送带所需的时间4.5s；
（3）小包裹在传送带上留下的划痕的长度1.25m。
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