2021-2022 学年度高中物理必修一期末模拟试卷（一） 一、单选题 1．如图所示，两个相同的物体 A、B 叠在一起放在粗糙的水平桌面上，连在物体 B 上的轻绳通 过定滑轮与空箱 C 相连，箱内放有一小球与箱内壁右侧接触，整个系统处于静止状态．已知 A、B 的质量均为 m，C 的质量为 M，小球的质量为 m0，物体 B 与桌面的动摩擦因数为 μ，重力 加速度为 g，不计滑轮摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．物体 A 受到三个力的作用 B．小球受到三个力的作用 C．桌面受到物体的摩擦力大小为 2μmg D．桌面受到物体的摩擦力大小为（M＋m0）g 2．城市中的路灯经常用三角形的结构悬挂．如图所示为这类结构的一种简化模型．图中硬杆 OB 可以绕通过 B 点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可以忽略．如果悬挂物的重量为 G，AO 与 BO 间的夹角为 θ．关于钢索 OA 对 O 点的拉力和杆 OB 对 O 点的支持力，下列说法正确 的是 A．钢索 OA 对 O 点的拉力大小为 Gtanθ，方向沿钢索向上 B．钢索 OA 对 O 点的拉力大小为 G ，方向沿钢索向上 tan C．杆 OB 对 O 点的支持力大小为 Gtanθ，方向沿杆向右 D．杆 OB 对 O 点的支持力大小为 G ，方向沿杆向右 tan 3．如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下端挂一质量为 m0 的平盘，盘中有一质量为 m 的物块，盘 静止时弹簧长度比自然长度伸长了 l ．现向下拉盘使弹簧再伸长 l 后停止，然后松手放开，设弹簧 总处在弹性限度内，则刚松手时盘对物体的支持力大小应为（ A． ） l l l l mg B． (1  )mg C． (m  m0 ) g D． (1  )( m  m0 ) g l l l l 4．一物体受三个共点力的作用，可能使物体做匀速直线运动的是 ( 　　 ) A． C． F1  1N F1  7 N 、 、 F2  7 N F2  1N 、 、 F3  9 N F3  5 N B． D． F1  8 N 、 F1  10 N F2  2 N 、 、 F2  10 N F3  11N 、 F3  1N 5．如图所示，B 是水平地面上 AC 的中点，可视为质点的小物块以某一初速度从 A 点滑动到 C 点停 止。小物块经过 B 点时的速度等于它在 A 点时速度的一半。则小物块与 AB 段间的动摩擦因数 1 和 BC 段间的动摩擦因数 μ2 的比值为（　　） A．1 B．2 C．3 D．4 v1 v2 6．如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率 运行。初速度大小为 的小物块从与传送带等 高的光滑水平地面上的 A 处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动 的 v t 图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知 v2 v1 ＞ ，则（　　） t2 A． 时刻，小物块离 A 处的距离达到最大 t2 B． 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 t2 C．0~ 时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 t3 D．0~ 时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 7．如图所示，中国三一重工的一台 62 米长的泵车，参与某次消防救火冷却作业，对泵车在水平地 面上以加速度 a 做匀加速运动的过程，下列分析正确的是（ ） A．泵车受到的重力和泵车对地面的压力是一对平衡力 B．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车对地面的压力 C．开车时要求系安全带是为了减小司机的惯性 D．若泵车发动机的牵引力增为原来的 2 倍时，泵车的加速度将大于 2a 8．A、B 两物体在同一坐标系中运动的 x-t 图像如图所示，则下列关于物体运动的说法正确的是（ ） A．A 物体在 0 时刻至第 8 s 末，运动方向改变 2 次 B．两物体在第 5 s 末相遇 C．A 物体在 2~7 s 时间内位移为 4 m D．0~5 s 过程中两物体的平均速度不相同 二、实验题 9．在“研究加速度和力、质量的关系”实验中，采用如图甲所示的装置进行实验。 (1)实验中，需要在木板的右端垫上一个小木块，其目的是______________________。 (2)在实验操作中，下列说法正确的是________。 A．实验中，若要将砝码（包括砝码盘）的重力大小作为小车所受拉力 F 的大小，应让小车质量远 大于砝码（包括砝码盘）的质量 B．实验时，应先放开小车，再接通打点计时器的电源 C．每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的小木块的厚度 D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关 系，最后归纳出加速度与力、质量的关系 (3)如图乙为研究“在外力一定的条件下，小车的加速度与其质量的关系”时所得的实验图像，横坐标 m 为小车上砝码的质量。设图中直线的斜率为 k，在纵轴上的截距为 b，则小车的质量为________。 10．如图所示是一条打点计时器打出的纸带，电源频率为 50 Hz，0、1、2、3、4、5、6 是七个计 数点。每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到 0 的距离如图所示。 (1)求出 2、4 计数点的瞬时速度并填入表格。 数值/（m·s－1） v1 v2 v3 v4 v5 0.20 _____ 0.61 ______ 0.70 (2)在图直角坐标系中画出运动物体的速度—时间图像。____ 三、解答题 11．一平直的传送带以速率 v＝2 m/s 匀速运行，在 A 处把物体轻轻地放到传送带上，经过时间 t＝6 s，物体到达 B 处，AB 相距 L＝10 m．则： (1)物体在传送带上匀加速运动的时间是多少？ (2)物体与传送带之间的动摩擦因数为多少？ (3)若物体是煤块，求物体在传送带上的划痕． � 12．如图甲，质量 m=2kg 的物体置于倾角 θ= 30 的足够长且固定的斜面上，t=0 时刻，对物体施加 平行于斜面向上的恒力 F，t=1s 时刻撤去力 F，物体运动的部分 v－t 图像如图乙所示。重力加速度 g=10m/s2. （1）求物体与斜面间的动摩擦因数和力 F 的大小； （2）求 t=6s 时刻物体的速度大小； （3）求物体返回出发点的速度大小。 四、填空题 13．总质量为 M 的热气球由于故障在空中以速度 v0 匀速下降。为了阻止继续下降，在 t=0 时刻，从 热气球中释放了一个质量为 m 的沙袋.不计空气阻力，当 t=________时，热气球停止下降，这时沙 袋的速度为________。 14．质量为 10kg 的物体静止在水平地面上，受到水平恒力 F 作用后在时间 t 内的位移为 x，且 x=2t2，则物体的加速度为________m/s2；若 4s 末撤去力 F，物体再经过 10s 停止运动，则物体与地 面间的动摩擦因数为_____.参考答案 1．D 【详解】 以 A 为研究对象，根据平衡条件可知 B 对 A 没有摩擦力，则 A 受到重力和 B 的支持力二个力作用， 故 A 错误；小球受重力和箱底的支持力两个力，故 B 错误；以 AB 整体为研究对象，由平衡条件得 知，桌面对 B 的摩擦力等于（M+m0）g，B 与桌面间的静摩擦力不一定达到最大，所以桌面对 B 的 摩擦力不一定等于 2μmg，由牛顿第三定律知桌面受到物体的摩擦力大小为（M+m0）g，故 C 错误， D 正确．所以 D 正确，ABC 错误． 2．D 【详解】 以重物为研究对象，绳子对其拉力等于其重力，然后以 O 点为研究对象，分析受力，将下面对结点 O 的力分解，如图： 根据平衡条件，结合几何知识，杆 BO 对 O 点的支持力： FOB  G ，方向向右；钢索 OA 对 O 点 tan G 的拉力：FOA= sin , 故选 D． 3．B 【详解】 设弹簧的劲度系数为 k，由题意可知，起初整个系统处于静止状态时： kl   m  m0  g 现向下拉盘使弹簧再伸长 l 后停止，然后松手放开瞬间，以 方向竖直向上，由牛顿第二定律可得： 单独隔离物块由牛顿第二定律得： m 和 m0 为整体受到的合力大小为 k l ， k l   m  m0  a FN  mg  ma � l � FN  � 1 � mg � l � 联立方程得： 故本题选 B． 4．D 【详解】 使物体做匀速直线运动，即物体受到的合力零. A、1N 和 7N 的合力的范围是 6N �F �8N ，9N 不在这个范围内，合力不可能为零，所以 A 错误； B、8N 和 2N 的合力的范围是 6N �F �10N ，11N 不在这个范围内，合力不可能为零，所以 B 错误； C、7N 和 1N 的合力的范围是 6N �F �8N ，5N 不在这个范围内，合力不可能为零，所以 C 错误； D、10N 和 10N 的合力的范围是 0N �F �20N ，1N 在这个范围内，合力可以为零，所以 D 正确； 故选 D. 5．C 【详解】 小物块从 A 到 B 根据牛顿第二定律，有 μ1mg=ma1 得 a1=μ1g 从 B 到 C 根据牛顿第二定律，有 μ2mg=ma2 得 a2=μ2g v 设 AB=BC=l，小物块在 A 点时速度大小为 v，则在 B 点时速度大小为 2 ，由运动学公式知，从 A 到 B v ( ) 2  v 2  21 gl 2 从B到C v 0  ( ) 2  2 2 gl 2 联立解得 μ1=3μ2 故选 C。 6．B 【详解】 A．0~t1 时间内小物块向左做匀减速直线运动，t1 时刻小物块向左速度减为零，此时离 A 处的距离 达到最大，故 A 错误； t2 B．t2 时刻前小物块相对传送带向左运动，之后小物块相对传送带静止， 时刻小物块相对传送带 滑动的距离达到最大，故 B 正确； C．0~t2 时间内小物块先减速，后反向加速，小物块受到大小不变，方向始终向右的摩擦力作用， 故 C 错误； t2 t2 D． 时刻小物块向右速度增加到与皮带相等， 时刻之后小物块与皮带保持相对静止随水平传送 带一起匀速运动，摩擦力消失，故 D 错误。 故选 B。 7．D 【详解】 泵车受到的重力和泵车对地面的压力作用在二个不同的物体上，故它们不是一对平衡力，选项 A 错 误；轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车对地面的摩擦力，而不是压力，选项 B 错误；开车时要求 系安全带是为了减小司机的惯性所造成的危害，而不是减小惯性，选项 C 错误；当拉力为 F 时，由 牛顿第二定律