2023-2024学年高一物理上学期期末检测
模拟卷02
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.试题考试范围：人教版2019必修一全册。
一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．下列哪一句话可从牛顿第一定律演绎得出
A．质量是物体惯性的量度
B．物体的运动需要力来维持
C．质量一定的物体加速度与合外力成正比
D．物体有保持原有运动状态的特性
2．如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即、和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中，。若撤去，则木块在水平方向上的合力为（ ）
A．，方向向右 B．，方向向右
C．，方向向左 D．零
3．一物体由静止开始运动，其加速度a与位移x关系图线如图所示．则（ ）
A．物体最终静止
B．物体的最大速度为
C．物体的最大速度为
D．物体的最大速度为
4．运动员参加百米赛跑，10s末到达终点时的速度为10.2m/s，则全程的平均速度是（ ）
A．10.0m/s B．10.2m/s C．10.3m/s D．10.4m/s
5．甲乙两辆汽车在同一平直的公路上行驶，在t=0到t=t2时间内，它们的x-t图象如图所示．在这段时间内
A．汽车甲做加速运动，汽车乙做减速运动
B．汽车甲的位移大于汽车乙的位移
C．汽车甲的运动方向与汽车乙的运动方向相反
D．在时刻t1,汽车甲追上汽车乙
6．2023年10月3日杭州亚运会跳台的跳水决赛中，中国运动员全红禅完美一跳裁判全给10分并获得冠军。如图1所示是她站在跳台踏板起跳的精彩瞬间，从她离开跳板开始计时，跳水过程中全红禅重心的图像可简化为如图2所示，则下列说法正确的是（ ）
A．运动员在内一直下降
B．运动员在时已浮出水面
C．运动员在水中的加速度逐渐增大
D．运动员重心内先上升再下降
7．如图甲所示，水平地面上有一倾角为、质量为的斜面。一质量的物块在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面向上匀速运动，经过一段时间之后撤去F。规定沿斜面向上为速度的正方向，物块运动过程的图像如图乙所示，整个过程中，斜面始终处于静止状态。重力加速度，，。则下列说法正确的是（ ）
A．拉力F大小为
B．内物块的位移为0.5m
C．当时，斜面对地面的压力大小为
D．物块与斜面间的动摩擦因数
8．下列关于力与运动的说法中正确的是（ ）
A．两个相互接触且发生相对运动的物体间可能有摩擦力
B．物体的速度为零，所受合外力一定为零
C．合力是真实存在的力，分力是不存在的虚拟力
D．处于超重状态的物体，重力比正常情况下要大
二、多选题（本题共4个小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项答合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
9．一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m=2 kg的物体上，在另一端施加一水平拉力F。若物体与水平面间的动摩擦因数为，当弹簧拉长至12 cm时，物体恰好匀速运动。（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10 m/s2，弹簧始终在弹性限度内）。则弹簧劲度系数和物体受到的摩擦力大小分别为（ ）
A． 200 N/m B．N C． 400 N/m D．N
10．质点做直线运动的位移x和时间平方的关系图象如图所示，则该质点
A．加速度大小为
B．第4s末的速度为
C．前2s内的位移为8m
D．第2s内的平均速度为
11．和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。某趟列车由8节车厢编组而成，从车头开始的第2、3、6和7共四节为动力车厢，其余为非动力车厢。列车在平直轨道上匀加速启动时，若每节动力车厢牵引力大小都为F，每节车厢质量都为m，每节车厢所受阻力都为一节车厢重力的k倍。重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．列车启动时，整列车的加速度大小为
B．第1节车厢对第2节车厢的作用力大于第2节车厢对第1节车厢的作用力
C．列车启动时，车厢内水平桌面对放在上面的茶杯的作用力方向竖直向上
D．第2节车厢对第1节车厢的作用力大小为
12．如图所示，水平地面上有楔形物体b，b的斜面上有一小物块a，a与b之间、b与地面之间均存在摩擦。已知a正沿斜面匀加速下滑，此时对a施加以下的作用力，a仍沿斜面下滑，b始终保持静止，则下列说法正确的是（ ）
A．没有施加外力时，地面对斜面的摩擦力方向水平向右
B．在a上施加竖直向下的力F1，地面对斜面的摩擦力不变
C．在a上施加沿斜面向下的力F2，地面对斜面的摩擦力增大
D．在a上施一个水平向左的力F3，地面对斜面的摩擦力增大
三、非选择题（本题共6小题，共60分）
13．某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，如图甲所示为实验装置简图．（交流电的频率为50 Hz）
(1)这个实验 （填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力．
(2)砂桶和砂的质量m 小车的质量M．
(3)图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2．
(4)保持小盘及盘中砝码的质量不变，改变小车质量m，分别得到小车的加速度a与小车质量m及对应的的数据如下表：
请在下图所示的坐标纸中画出a-的图象 ，并由图象求出小车的加速度a与质量的倒数之间的关系式是 ．
14．在“研究匀变速直线运动”的实验中，某同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共七个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔0.10s。
（1）试根据纸带上的各个计数点间的距离，计算出打下E点时小车的瞬时速度，并将速度值记录到下方的表格中 （数值保留到小数点后两位）。
位置 B
瞬时速度
（2）将B、C、D、E各个时刻的瞬时速度标在上图的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图像 ，由图像可求得小车运动的加速度为 。（保留两位有效数字）
15．如图所示，长木板静止在光滑水平面上，质量M=1kg，它的右端与竖直墙间的距离为l=0.08m。质量为m=1kg的小物块以初速度v0=2m/s从长木板左端滑上长木板，小物块与长木板之间的动摩擦因数为μ=0.1，长木板足够长使得在以后的运动过程中小物块始终不与墙接触，长木板与墙碰后以原速率反弹，碰撞时间极短可忽略不计，取g=10m/s2。从小物块滑上长木板开始计时，求：
（1）长木板经多长时间第一次与墙碰撞；
（2）小物块首次恰与长木板达到共同速度时，长木板与墙碰撞了多少次。
16．从离地面500 m的空中自由落下一个小球，不计空气阻力，取g=10 m/s2。
（1）小球经过多长时间落到地面？
（2）自小球开始下落时计时，求小球在最初2s内的位移大小；
（3）自小球开始下落时计时，求小球在第2 s内的位移大小。
17．如图为某一路段的俯视图，该路段全程限速12m/s，一辆汽车以9m/s的速度匀速行驶，前方有一路口要通过，绿灯还有2s将熄灭变为红灯，此时汽车距离停车线19m。已知该车加速时最大加速度大小为2m/s2，刹车时最大加速度大小为5m/s2。
(1)若汽车此时立即以最大加速度一直加速通过路口，通过计算判断汽车是否违章？
(2)为保证安全，汽车不急于通过路口，为防止闯红灯且有压停车线，则汽车最多继续行驶多远就应开始刹车？
18．质量为的物体在平行于斜面向上的拉力F的作用下从斜面底端由静止开始沿斜面向上运动，一段时间后撤去拉力F，其向上运动的图像如图所示，斜面固定不动，倾角。已知，，g取。求：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）拉力F的大小；
（3）物体沿斜面向上运动的最大距离x。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】试题分析：牛顿第一定律又叫惯性定律，一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态．说明力不是维持物体运动的原因，也没有提出质量是物体惯性的度量，AB错误，D正确，C为牛顿第二定律的内容，C错误，
考点：考查了对牛顿第一定律的理解
点评：切记惯性定律和惯性的区别；牛顿第一定律说明了两个问题：⑴它明确了力和运动的关系．⑵它提出了惯性的概念．
2．D
【详解】木块开始在水平方向受三个力而平衡，则有
f=F1-F2=8N-2N=6N
物体处于静止状态，则说明物体受到的最大静摩擦力大于等于6N；撤去F2后，外力为2N，故物体仍能处于平衡，所以合力一定是零。
故选D。
3．C
【分析】根据加速度的变化情况，分析物体的运动情况．根据加速度a与位移x关系图线与x轴所围的面积表示，求最大速度．
【详解】A.物体由静止开始运动，加速度先变小后减为零，则物体先做变加速直线运动，最终加速度为0，做匀速直线运动，故A错误；
BCD.根据v2＝2ax知ax＝，可知，加速度a与位移x关系图线与x轴所围的面积表示，当x＝x0时速度最大，设为vm．则得：a0x0＝，解得 vm＝，故BD错误，C正确；
故选C．
【点睛】解决本题的关键是根据速度位移公式得到出加速度a与位移x的关系，知道图线与x轴所围的面积表示，“面积”最大时速度最大．
4．A
【详解】平均速度为总位移与总时间的比值，即：
A正确，BCD错误。
故选A。
5．C
【详解】x-t图像的斜率等于速度，可知汽车甲做减速运动，汽车乙做减速运动，选项A错误；在t=0到t=t2时间内，汽车甲的位移大小等于汽车乙的位移大小，选项B错误；斜率的符号表示运动的方向，可知汽车甲的运动方向与汽车乙的运动方向相反，选项C正确；由于两车运动方向相反，在时刻t1汽车甲与汽车乙相遇，选项D错误；故选C.
点睛：解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义，知道图线的切线斜率表示瞬时速度，斜率的符号表示速度的方向，两条v-t线的交点，表示位移相同.
6．D
【详解】A．根据题意，由图乙可知，运动员在内减速上升，故A错误；
B．由图可知，运动员在时，向下减速到0，则运动到最深处，故B错误；
C．由图可知，内运动员在水中运动，由图可知，加速度逐渐减小，故C错误；
D．由图可知，运动员在内减速上升，重心升高，内运动员向下运动，重心降低，则运动员重心内先上升再下降，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】AD．在的过程中物块匀速，则有
在撤去F后
由牛顿第二定律，有
由以上三式联立可得，，故AD错误；
B．由图面积表位移可知内物块的位移为0.4m，故B错误；
C．由加速度大小，系统牛顿第二定律可得
解得，故斜面对地面的压力大小为，故C正确。
故选C。
8．A
【详解】A．滑动摩擦力产生的条件是相互接触、相互挤压、接触面粗糙并有相对运动，所以只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力，选项A正确；
B．物体的速度为零，但是加速度不一定为零，即物体所受合外力不一定为零，选项B错误；
C．合力是找不到施力物体的，所以它不是实际存在的，分力是真实存在的力，选项C错误；
D．处于超重状态的物体的视重大于重力，而重力与正常情况相同，选项D错误。
故选A。
9．AB
【详解】物体受到的摩擦力
当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动
解得
故选AB。
10．AB
【详解】根据位移时间公式可知该图像表示的初速度为零的匀加速直线运动，即，故图像的斜率，解得，A正确；第4s末质点的速度为，B正确；前2s内的位移为，第1s内的位移为，所以第2s内的位移为，故第2s内的平均速度为，CD错误．
11．AD
【详解】A．对列车整体，根据牛顿第二定律
解得
A正确；
B．由牛顿第三定律可知，第1节车厢对第2节车厢的作用力等于第2节车厢对第1节车厢的作用力，B错误；
C．列车启动时，车厢内水平桌面对放在上面的茶杯竖直方向有竖直向上的支持力，水平方向有沿动车运动方向的水平摩擦力，两个力的合力方向斜向上方，C错误；
D．对第1节车厢，根据牛顿第二定律
解得
D正确。
故选D。
12．AD
【详解】A．分析a受力，受重力、支持力、摩擦力，a物体沿斜面加速下滑，则加速度沿斜面向下，分解加速度则有水平方向的分量，则斜面对a的作用力在水平方向合力不为零且向右，根据牛顿第三定律，a物体对b物体作用力的合力有水平向左的分量，则地面对斜面的摩擦力方向水平向右，故A正确；
B．在a上施加竖直向下的力F1，相当于物体a的重力增加，则ab间的压力与摩擦力均增大，则地面对斜面的摩擦力将增大，故B错误；
C．在a上施加沿斜面向下的力F2，而a对b的作用力没有发生变化，则地面对斜面的摩擦力不变，故C错误；
D．在a上施一个水平向左的力F3，则a对斜面的压力增大，摩擦力增大，地面对斜面的摩擦力将增大，故D正确。
故选AD。
13． 需要 3.19
【详解】(1)由于该实验只有绳子的拉力好测量而摩擦力不好测出，所以不能有摩擦力做功，所以需要平衡摩擦力．
(2)对整体分析，根据牛顿第二定律得，则绳子的拉力，只有当时，砂桶和砂的重力近似等于绳子的拉力.
(3)由于交流电的频率为50Hz，故打点时间间隔为0.02s，所以每两个计数点之间的时间间隔为T=0.04s，利用逐差法△x=aT2可得.
(4)根据图表在坐标纸上描点，然后用一条直线将这些点和坐标原点连接起来，图象如图所示:
根据图象可知，斜率，则函数表达式为.
【点睛】解决本题的关键知道该实验中两个认为：①认为砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，条件是砂和砂桶的质量远小于小车的质量；②认为绳子的拉力等于小车的合力，条件是需平衡摩擦力．
14． 0.64 见解析 0.80
【详解】（1）[1]E点的瞬间速度等于DF段的平均速度，所以有
（2）[2]小车的瞬时速度随时间变化的关系图像如图所示。
[3]图像的斜率表示物体运动的加速度，所以
15．（1）0.4s；（2）2
【详解】（1）物块滑上木板后，在摩擦力作用下，木板从静止开始做匀加速运动。设木板加速度为a，经历时间T后与墙第一次碰撞，碰撞时的速度为v1，则对长木板，由牛顿第二定律得
μmg=Ma
由位移公式有
又有
v1=at
联立解得
T=0.4s，v1=0.4m/s
（2）在物块与木板两者达到共同速度前，在每两次碰撞之间，木板受到物块对它的摩擦力作用而做加速度恒定的匀减速直线运动，因而木板与墙相碰后将返回至初态，所用时间也为T。设在物块与木板两者达到共同速度v前木板共经历n次碰撞，则有
v=v0-（2nT+△t）a=a△t
式中△t是碰撞n次后木板从起始位置至达到共同速度时所需要的时间．由于最终两个物体一起以相同的速度匀速前进，故上式可改写为
2v=v0﹣2nT
由于木板的速率只能位于0到v1之间，故有
0≤v0﹣2anT≤2v1
求解上式得
1.5≤n≤2.5
由于n是整数，故
n=2
16．（1）10s；（2）20m ；（3）15m
【详解】（1）小球自由下落至地面，根据位移公式
代入解得
（2）自小球开始下落时计时，求小球在最初2s内的位移
（3）自小球开始下落时计时，求小球在第1 s内的位移大小
自小球开始下落时计时，求小球在第2 s内的位移大小
17．(1)汽车违章；(2)10.9m
【详解】⑴汽车做匀加速运动，v0=9m/s，a1=2m/s2，则t=2s内的位移
解得
汽车可以通过路口。
设汽车运动x0=19m时对应的速度vt，由得
汽车超速，所以汽车违章。
⑵刹车时a2=5m/s2，刹车时间
刹车位移
汽车最多继续匀速行驶的位移
18．（1）0.25；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意，取拉力的方向为正方向，撤去拉力F后，由图像可知，加速度为
由牛顿第二定律得
解得
（2）施加拉力F的过程中，由图像可知，加速度为
由牛顿第二定律得
解得
（3）根据图像中图像围成的面积表位移，由图像可得，物体沿斜面向上运动的最大距离
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
