高一物理期末模擬卷【測(cè)試范圍：滬科版2020必修第一冊(cè)】（全解全析）

2024-2025學(xué)年高一物理上學(xué)期期末模擬卷01（考試時(shí)間：60分鐘，分值：100分）注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)等填寫(xiě)在答題卡和試卷指定位置上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．測(cè)試范圍：第3~4章為主，滬科版2020必修第一冊(cè)。4．難度系數(shù)：0.7。一、閱讀材料，回答下列問(wèn)題（9分）汽車(chē)在社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們的生活中具有重要的地位，汽車(chē)改變了社會(huì)形態(tài)和人們的生活。作為重要的交通工具之一，汽車(chē)具有廣泛的普遍性和高度的靈活性。1．（3分）用兩個(gè)力拉陷入泥坑的小汽車(chē)，這兩個(gè)力的大小分別為800N和600N，若這兩個(gè)拉力間的夾角為90°，則這兩個(gè)拉力的合力大小為（）A.1400N B.1000N C.700N D.200N【答案】B【解析】這兩個(gè)力的大小分別為800N和600N，若這兩個(gè)拉力間的夾角為90°，由平行四邊形定則得這兩個(gè)拉力的合力大小，故選B。2．（3分）在日常生活中會(huì)碰到這種情況，當(dāng)汽車(chē)陷入泥坑中時(shí)，汽車(chē)駕駛員就按如圖所示的方法，用鋼索把汽車(chē)和大樹(shù)拴緊。在鋼索中央用較小的垂直于鋼索的側(cè)向力F豎直向上拉就可以將汽車(chē)?yán)瞿嗫?，下列說(shuō)法中正確的是（）A.F是兩側(cè)鋼索拉力的分力B.兩側(cè)鋼索拉力的合力等于FC.由于兩側(cè)鋼索的拉力的夾角較小，便會(huì)在鋼索中產(chǎn)生巨大的拉力D.由于兩側(cè)鋼索的拉力的夾角很大，便會(huì)在鋼索中產(chǎn)生巨大的拉力【答案】D【解析】A．兩側(cè)鋼索拉力的合力與F等大反向，F(xiàn)不是兩側(cè)鋼索拉力的分力，故A錯(cuò)誤；B．兩側(cè)鋼索拉力的合力大小等于F，方向與F方向相反，故B錯(cuò)誤；CD．依題意，如圖按照力F的作用效果可將F分解成沿AO和BO方向的兩個(gè)分力F1和F2其中沿BO方向的分力F2在數(shù)值上就等于FB，由于AOB是同一鋼索，故F1＝F2，根據(jù)平行四邊形定則畫(huà)出受力情況，由于∠AOB趨近于180°，故即使F較小，F(xiàn)2也非常大，即FB也非常大，故能將卡車(chē)?yán)瞿嗫?。故C錯(cuò)誤，D正確3．（3分）如圖所示為上海南浦大橋，其橋面高達(dá)46m，主橋全長(zhǎng)846m，引橋總長(zhǎng)7500m。南浦大橋的引橋建造得如此長(zhǎng)，其主要目的是（）A.增大汽車(chē)對(duì)橋面的正壓力 B.減小汽車(chē)對(duì)橋面的正壓力C.增大汽車(chē)重力平行于引橋橋面向下的分力 D.減小汽車(chē)重力平行于引橋橋面向下的分力【答案】D【解析】把汽車(chē)的重力按作用效果分解為平行于橋面方向和垂直于橋面（斜面）方向的兩個(gè)分力，在傾角為的斜面上，重力平行于引橋橋面的分力為，引橋越長(zhǎng)，傾角越小，重力平行于引橋橋面的分力就越小。引橋建造得如此長(zhǎng)，其主要目的是減小汽車(chē)重力平行于引橋橋面向下的分力。故選D。二、閱讀材料，回答下列問(wèn)題（27分）高鐵已成為中國(guó)的名片。作為當(dāng)代中國(guó)重要的一類(lèi)交通基礎(chǔ)設(shè)施，截至2022年6月，中國(guó)已有近3200千米高鐵常態(tài)化按350千米/小時(shí)高標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)營(yíng)。4．（2分）如圖所示是我國(guó)新型高速磁懸浮試驗(yàn)樣車(chē)，因?yàn)椴捎昧舜艖腋≡?，所以阻力比普通的高鐵小很多，其速度可達(dá)600km/h。高速磁懸浮列車(chē)擁有“快起快?！钡募夹g(shù)優(yōu)點(diǎn)，能發(fā)揮出速度優(yōu)勢(shì)，也適用于中短途客運(yùn)。下列說(shuō)法正確的是（）A.能“快起快?！?，是指加速度大B.速度可達(dá)600km/h，這是指平均速度C.因阻力比普通的高鐵小很多，所以磁懸浮試驗(yàn)樣車(chē)慣性比較小D.因磁懸浮試驗(yàn)樣車(chē)運(yùn)行速度大，所以慣性大【答案】A【解析】A．加速度是描述速度變化快慢的物理量，加速度大，說(shuō)明速度變化快，能“快起快?！?，是指加速度大，故A正確；B．速度可達(dá)600km/h，這是指最大速度，為瞬時(shí)速度，故B錯(cuò)誤；CD．慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與磁懸浮試驗(yàn)樣車(chē)運(yùn)行速度大無(wú)關(guān)，與受力情況無(wú)關(guān)，故CD錯(cuò)誤。故選A。5．（3分）列車(chē)頭拉著車(chē)廂在水平軌道上行駛，車(chē)頭拉車(chē)廂的力大小為F，車(chē)廂拉車(chē)頭的力大小F′。下列說(shuō)法中正確的是（）A.加速時(shí)，F(xiàn)>F′ B.減速時(shí)，F(xiàn)<F′ C.只有勻速時(shí)，F(xiàn)=F′ D.在任何情況下，F(xiàn)=F′【答案】D【解析】車(chē)頭拉車(chē)廂的力F與車(chē)廂拉車(chē)頭的力F′是一對(duì)相互作用力，總是等大反向，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。故選D。6．（4分）（多選）如圖所示為某次高鐵列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中某節(jié)車(chē)廂截面示意圖，車(chē)廂內(nèi)兩拉手A、B分別向前進(jìn)方向在豎直方向偏離角度α和β保持不變。取重力加速度為g，不計(jì)空氣等阻力，則下列說(shuō)法正確的是（）A.列車(chē)可能在減速進(jìn)站 B.兩角度一定滿足α=βC.減小拉手懸繩長(zhǎng)度，則偏角變大 D.列車(chē)加速度大小為【答案】ABD7．（8分）列車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系可用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在“用DIS研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（1）圖中裝在小車(chē)上的是位移傳感器的___________（選涂：A.發(fā)射器B.接收器）；（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要保持___________不變，通過(guò)___________來(lái)改變小車(chē)質(zhì)量。（3）某同學(xué)將測(cè)得的五組數(shù)據(jù)標(biāo)在下圖所示的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)作出關(guān)系圖線。___________【答案】①.A②.鉤碼重力（鉤碼質(zhì)量或鉤碼個(gè)數(shù)）③.增減配重片④.見(jiàn)解析【解析】（1）圖中裝在小車(chē)上的是位移傳感器的發(fā)射器。故選A。（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要保持鉤碼重力（鉤碼質(zhì)量或鉤碼個(gè)數(shù)）不變，通過(guò)增減配重片來(lái)改變小車(chē)質(zhì)量。（3）的關(guān)系圖線如圖所示8．（10分）有一組同學(xué)，受天宮課堂的啟發(fā)，設(shè)計(jì)了圖（甲）測(cè)量物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)裝置：滑塊上固定有條形擋光片與力傳感器，細(xì)線的兩端分別連接在傳感器上和鉤碼上。當(dāng)滑塊通過(guò)、兩個(gè)光電門(mén)時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間、可以被數(shù)字計(jì)時(shí)器測(cè)量并記錄。已知擋光片的寬度為，光電門(mén)間的距離為。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）（2分）調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，在不掛槽碼的情況下輕推滑塊，如果；（選填“=”“<”或“>”），說(shuō)明氣墊導(dǎo)軌已水平；（2）（2分）以下操作能提高實(shí)驗(yàn)精確度的是.A．讓鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量B．選用寬度較小的擋光片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C．適當(dāng)增加兩光電門(mén)間的距離（3）（2分）本實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算滑塊加速度的表達(dá)式為a=（用、、D、x表示）；（4）（2分）該同學(xué)先保持滑塊（包括傳感器及擋光片）的質(zhì)量M不變，改變所掛槽碼的質(zhì)量，多次重復(fù)測(cè)量，作出圖線如圖乙中I所示，由此可得kg;（5）（2分）在滑塊上固定待測(cè)物體m，重復(fù)(4)中操作，在圖(乙)中作出圖線Ⅱ，則kg?！敬鸢浮?；BC；；0.20；0.13/0.14【詳解】（1）調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，在不掛槽碼的情況下輕推滑塊，若滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則滑塊通過(guò)光電門(mén)速度相同，即光電門(mén)的遮光時(shí)間相同，證明氣墊導(dǎo)軌已水平。（2）A．本實(shí)驗(yàn)存在力傳感器，示數(shù)是滑塊的合外力，不需要滿足槽碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；B．用極短時(shí)間內(nèi)的平均速度表示瞬時(shí)速度，則擋光板越窄，平均速度表示瞬時(shí)速度越準(zhǔn)確，故B正確；C．適當(dāng)增加兩光電門(mén)間的距離，可減小因測(cè)量帶來(lái)的相對(duì)誤差，故C正確；故選BC。（3）滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度為，，根據(jù)公式，解得（4）由于，則（5）圖像的斜率表示，解得三、閱讀材料，回答下列問(wèn)題（13分）小易同學(xué)的質(zhì)量為m，分別乘坐三種不同的電梯上樓，過(guò)程中都經(jīng)歷了電梯加速上升階段，假設(shè)三次的加速度大小相同都為a，加速度方向如圖甲、乙、丙所示，小易同學(xué)相對(duì)電梯均靜止，甲、乙中的電梯傾角為θ，重力加速度為g。9．（3分）在上述加速階段中，下列說(shuō)法正確的是（）A.三種方式中，小易同學(xué)均受到了電梯地板的摩擦力作用B.只有在甲種方式中，小易同學(xué)才受到了摩擦力作用C.在丙種方式中，小易同學(xué)受到電梯地板的支持力最大D.三種方式中，小易同學(xué)受到電梯對(duì)他的作用力方向均為豎直向上【答案】C【解析】AB．電梯加速上升階段，在甲種方式中，乘客受到支持力、重力、沿斜面向上的靜摩擦力三個(gè)力的作用；在乙種方式中，乘客受到支持力、重力、水平向右的靜摩擦力三個(gè)力的作用；在丙種方式中，乘客受到支持力、重力作用兩個(gè)力的作用，故在甲、乙兩種方式中，乘客受到了摩擦力作用，丙方式中不受摩擦力的作用，故AB錯(cuò)誤；C．在甲種方式中，乘客受到電梯地板的支持力為，在乙種方式中，根據(jù)牛頓第二定律有，乘客受到電梯地板的支持力為，在丙種方式中，根據(jù)牛頓第二定律有，乘客受到電梯地板的支持力為，由此可知，故在丙種方式中，乘客受到電梯地板的支持力最大，故C正確；D．三種方式中，甲、乙兩種方式小易同學(xué)受到電梯對(duì)他的作用力為支持力與靜摩擦力的合力，方向?yàn)樾毕蛏希绞叫∫淄瑢W(xué)受到電梯對(duì)他的作用力方向?yàn)樨Q直向上，故D錯(cuò)誤。故選C。10.（4分）在甲種方式中，小易同學(xué)受到電梯對(duì)他的摩擦力大小為_(kāi)_______________，在乙種方式中，他受到電梯對(duì)他的支持力大小為_(kāi)_________________。（以上兩個(gè)空格，均選用m、a、θ、g表示）【答案】；【解析】（1）在甲種方式中，根據(jù)牛頓第二定律有小易同學(xué)受到電梯對(duì)他的摩擦力大小為（2）在乙種方式中，根據(jù)牛頓第二定律有乘客受到電梯地板的支持力為11.（6分）小易同學(xué)在地面上最多舉起60kg的物體，如果他在丙種電梯中，并且隨電梯以大小為2m/s2的加速度向上加速運(yùn)動(dòng)，則他在此電梯中最多能舉起________kg的物體。如果一個(gè)彈簧秤最多只能掛上60kg的物體，如果在電梯內(nèi)，彈簧秤最多只能掛上40kg的物體，則電梯的加速度大小為。如果此刻電梯的速度大小為10m/s，則在1s內(nèi)電梯運(yùn)動(dòng)的位移大小為m。（已知重力加速度g=10m/s2）【答案】50；5；12.5【解析】（1）隨電梯以大小為2m/s2的加速度向上加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有其中；他在此電梯中最多能舉起的物體質(zhì)量為（2）彈簧秤最大拉力；如果彈簧秤最多只能掛上m=40kg的物體，說(shuō)明物體處于超重狀態(tài)，根據(jù)牛頓第二定律F-mg=ma，解得a=5m/s2（3）如果此刻電梯的速度大小為v0=10m/s，則在t=1s內(nèi)電梯運(yùn)動(dòng)的位移大小為。四、閱讀材料，回答下列問(wèn)題（16分）2021年10月16日0時(shí)23分，神舟十三號(hào)載人飛船發(fā)射成功，2021年10月16日6時(shí)56分，神舟十三號(hào)載人飛船與空間站組合體完成自主快速交會(huì)對(duì)接。2022年4月16日9時(shí)56分，神舟十三號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸。如圖返回階段，可將主降落傘和返回艙的運(yùn)動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)化如下：階段I，主降落傘和返回艙沿豎直方向減速下降；階段II，以速度v0勻速下降；階段III，當(dāng)返回艙離地面h高時(shí)，返回艙的4臺(tái)反推發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，返回艙沿豎直方向勻減速下降，著地前瞬間降到安全速度v。已知主降落傘受到空氣阻力大小與其速度大小成正比，忽略其他阻力，主降落傘質(zhì)量不計(jì)，返回艙（含航天員）總質(zhì)量為m，重力加速度為g。12.（3分）在發(fā)射階段，當(dāng)火箭豎直加速上升時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.火箭的加速度等于重力加速度B.航天員處于超重狀態(tài)C.保溫泡沫材料從箭殼上自行脫落后，相對(duì)地面做自由落體運(yùn)動(dòng)D.火箭后端高速噴出大量氣體，氣體對(duì)火箭的作用力大于火箭對(duì)氣體的作用力，助推火箭向上加速【答案】B【解析】A．火箭豎直加速上升時(shí)，具有很大的加速度，火箭的加速度大于重力加速度，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)火箭豎直加速上升時(shí)，有向上的加速度，航天員處于超重狀態(tài)，故B正確；C．保溫材料從箭殼上自行脫落后，相對(duì)地面的初速度不為零，做的不是自由落體運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)牛頓第三定律，火箭后端高速噴出大量氣體，氣體對(duì)火箭作用力等于火箭對(duì)氣體的作用力，助推火箭向上加速，D錯(cuò)。故選B。13.（3分）神舟十三號(hào)飛船和空間站組合體成功對(duì)接后，在軌運(yùn)行如圖所示，則（）A.選地球?yàn)閰⒖枷担臻g站組合體是靜止的B.選地球?yàn)閰⒖枷?，神舟十三?hào)是靜止的C.選空間站組合體為參考系，神舟十三號(hào)是靜止的D.選神舟十三號(hào)為參考系，空間站組合體是運(yùn)動(dòng)的【答案】C【解析】A．選地球?yàn)閰⒖枷?，空間站組合體是運(yùn)動(dòng)的，故A錯(cuò)誤；B．選地球?yàn)閰⒖枷?，神舟十三?hào)是運(yùn)動(dòng)的，故B錯(cuò)誤；C．選空間站組合體為參考系，神舟十三號(hào)是靜止的，故C正確；D．選神舟十三號(hào)為參考系，空間站組合體是靜止的，故D錯(cuò)誤。故選C。14.（3分）在神舟十三號(hào)任務(wù)中，航天員將首次在軌駐留6個(gè)月，他們需要加強(qiáng)鍛煉來(lái)對(duì)抗失重環(huán)境。那么航天員在空間站中可以采用的健身項(xiàng)目是（）A.引體向上 B.俯臥撐 C.跳繩 D.拉彈簧拉力器【答案】D【解析】航天員在空間站中萬(wàn)有引力提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，航天員在空間站中可以采用的健身項(xiàng)目是拉彈簧拉力器。故選D。15.（3分）在階段I中，當(dāng)主降落傘和返回艙的速度大小為v1時(shí)，它們的加速度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】主降落傘和返回艙的速度為v0時(shí)勻速下降，有當(dāng)主降落傘和返回艙的速度大小為v1時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有解得加速度大小為，故選A。16.（4分）在階段III中，若在反推發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，降落傘與返回艙之間的輕繩處于松弛狀態(tài)，求每臺(tái)反推發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力大小。【答案】【解析】在反推發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，根據(jù)牛頓第二定律有在階段III中，加速度大小為解得每臺(tái)反推發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力大小為五、閱讀材料，回答下列問(wèn)題（35分）極限運(yùn)動(dòng)，是結(jié)合了一些難度較高，且挑戰(zhàn)性較大的組合運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的統(tǒng)稱。17.（3分）2018年11月，“2018FISE世界極限運(yùn)動(dòng)巡回賽”戰(zhàn)幕在成都拉開(kāi)，如圖為某選手騎摩托車(chē)飛躍中的極限動(dòng)作的頻閃照片。關(guān)于騎手（含摩托車(chē)）在空中的受力情況分析，說(shuō)法正確的是（）A.不受力的作用B.受到重力、空氣阻力C.受到重力和牽引力、空氣阻力D.僅受到重力作用【答案】B【解析】當(dāng)騎手在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于速度較快，車(chē)手的迎風(fēng)面積較大，所以空氣阻力不能忽略，因此車(chē)手受重力、空氣阻力作用。故選B。18.（4分）無(wú)動(dòng)力翼裝飛行是極限運(yùn)動(dòng)者喜愛(ài)的挑戰(zhàn)項(xiàng)目之一。飛行者運(yùn)用肢體動(dòng)作來(lái)掌控滑翔方向，進(jìn)行無(wú)動(dòng)力空中飛行，到達(dá)安全極限的高度，運(yùn)動(dòng)員將打開(kāi)降落傘平穩(wěn)著地。如圖所示，一無(wú)動(dòng)力翼裝飛行者正沿虛線斜向下飛行，若飛行者勻速飛行，他受到空氣的作用力方向__________，若飛行者加速飛行，要使他受到空氣的作用力最小，則該力的方向_____________?！敬鸢浮控Q直向上；斜向左上方并與虛線垂直【解析】（1）若飛行者勻速飛行，合力為零，因重力豎直向下，根據(jù)平衡條件，可知，他受空氣的作用力豎直向上。（2）若飛行者加速飛行，合力沿虛線向下，因重力豎直向下，根據(jù)平行四邊形法則，可知，他受空氣的作用力應(yīng)該在豎直向上與虛線之間，要使他受到空氣的作用力最小，則該力的方向斜左上方，并與虛線垂直。19.（8分）蹦極是跳躍者把一端固定的長(zhǎng)彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)處，從幾十米高處跳下的一種極限運(yùn)動(dòng)。某人做蹦極運(yùn)動(dòng)，所受繩子拉力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖所示。將蹦極過(guò)程近似視為在豎直方向的運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g，以豎直向上為正方向。由圖可知，人的質(zhì)量為_(kāi)______，t0時(shí)刻人處于________狀態(tài)（選填“超重”或“失重”），人的最大加速度為_(kāi)______，0.2t0～0.4t0間，人做什么運(yùn)動(dòng)？________?！敬鸢浮縨=0.6【解析】當(dāng)時(shí)間很長(zhǎng)時(shí)人處于靜止，彈性繩對(duì)人的拉力等于重力，由圖知繩子最終拉力大小為0.6F0，由0.6F0=mg，人的質(zhì)量為m=0.6F0g，t0時(shí)刻繩子的拉力大小為1.2F0，人處于超重狀態(tài)。人受最大拉力為1.8F0,由牛頓第二定律有人最大加速度為a=1.820.（8分）避險(xiǎn)車(chē)道是極限賽車(chē)運(yùn)動(dòng)中避免惡性交通事故的重要措施，由制動(dòng)坡床和防撞措施等組成。如圖豎直平面內(nèi)，制動(dòng)坡床是與水平面夾角為37°的斜面，坡床表面的動(dòng)摩擦因素為0.5，在一次比賽中，一輛摩托車(chē)沖過(guò)終點(diǎn)后迅速調(diào)整方向沖上避險(xiǎn)車(chē)道。已知摩托車(chē)沖過(guò)終