2020-2021学年新教材高中物理 高考模拟测试卷（含解析）新人教版必修第一册.docx

1、高考模拟测试卷第卷选择题(共40分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)1.我们知道,拍打苍蝇不是一件容易的事,当我们看准苍蝇停留的位置用手拍打下去时,苍蝇早就不知飞向何方了,这是因为苍蝇在感受到突然袭击而飞走时,具有很大的()。A.速度B.加速度C.速度的改变量D.位移答案：B解析：原来静止,在短时间内不知飞向何方,说明速度变化快,也就是加速度大。2.汽车进行刹车试验时,若速率从8 m/s匀减速至零,需用时1 s,按规定速度为8 m/s的汽车刹车后拖行路程不得超过5.9 m,那么上述刹车试验的()。A.拖行路程为8 m,符合规定B.拖行路程为8 m,不符合规定C.拖行路程为4

2、m,符合规定D.拖行路程为4 m,不符合规定答案：C解析：刹车后,汽车的运动可视为匀减速直线运动,由匀变速直线运动的平均速度公式可求出汽车刹车后拖行的路程s=v02t=821 m=4 m,小于按规定速率为8 m/s时拖行的路程5.9 m,所以符合规定。3.如图1所示,截面为三角形的钢坯A、B叠放在汽车的水平底板上,汽车底板和钢坯表面均粗糙,下列说法正确的是()。图1A.汽车、钢坯都静止时,汽车底板对钢坯A有向左的静摩擦力B.汽车、钢坯都静止时,钢坯A对钢坯B无摩擦力作用C.汽车向左加速时,若汽车与钢坯相对静止,则钢坯A受到汽车底板对它的静摩擦力D.汽车向左启动前后,若汽车与钢坯相对静止,则钢坯

3、A对B的弹力不变答案：C解析：汽车、钢坯都静止时,将A、B作为整体,汽车底板对A没有摩擦力,选项A错误;汽车、钢坯都静止时,B受到沿A、B接触面向上的摩擦力,选项B错误;汽车向左加速时,若汽车与钢坯相对静止,对A、B整体分析,汽车底板对A有向左的静摩擦力,选项C正确;汽车向左启动后,B有向左的加速度,A对B的弹力增大,选项D错误。4.如图2所示,杯中的弹簧一端固定在杯底,另一端固定一个小球,杯中注满水后,由于小球受浮力而将弹簧拉长x,当整个装置自由下落时,下列说法正确的是()。图2A.小球受到的浮力不变,弹簧的伸长量仍为xB.小球受到的浮力为零,弹簧的伸长量也为零C.小球受到的浮力变大,弹簧的

4、伸长量大于xD.小球受到的浮力变小,杯中液面下降答案：整个装置自由下落时,处于完全失重状态,小球不受浮力,对弹簧也没有拉力,弹簧的伸长量为零,水的体积没有发生变化,杯中液面的高度不变。5.如图3所示,水平桌面被等分为相等的两段,即AB=BC,一个小物体P(可视为质点)以某一初速度从A点运动,物体在AB段先以加速度a1做匀减速直线运动,过了B点后又以加速度a2接着做匀减速运动,最终恰好运动到C点时,速度为零,已知物体通过AB段和BC段所用时间之比为14,则物体在AB、BC段上的加速度a1a2为()。图3A.11B.14C.81D.41答案：C解析：设物体的初速度为v0,到达B点时的速度为v1,由

5、于AB与BC段的位移相等,根据匀变速直线的平均速度公式有v0+v12t1=v1+02t2,其中t1t2=14,解得v1=v03;物体通过AB段的加速度a1=v1-v0t1=-2v03t1,通过BC段的加速度a2=0-v1t2=-v03t2,解得a1a2=81。6.(湖北黄冈2018高三9月质检)如图4所示,足够长的刚性直杆上套有轻质环A(质量不计),环下方用轻绳挂着一个质量为m的小球B,杆与水平方向成角,当环沿杆下滑时,小球B相对于A静止,下列说法正确的是()。图4A.环与杆之间有摩擦,B的加速度是gsin B.环与杆之间无摩擦,B的加速度沿杆向下C.环与杆之间有摩擦,轻绳与杆垂直D.若环与杆

6、之间有摩擦,轻绳可能竖直答案：D解析：只有当环与杆之间无摩擦时,对A、B整体应用牛顿第二定律得加速度为gsin ,此时轻绳才与杆垂直,A、C错误;当环与杆间有摩擦,且摩擦力f=mABgsin 时,A、B一起匀速下滑,a=0,此时轻绳沿竖直方向,B错误,D正确。7.(多选)甲、乙两物体在同一直线上运动的位移时间图像(x-t)如图5所示,以甲的出发点为原点,出发时刻为计时起点,则从图像可以看出()。图5A.甲比乙先出发B.乙比甲先出发C.甲开始运动时,乙在甲前面x0处D.甲在中途停了一会儿,但最后还是追上了乙答案：CD解析：从题中图像可以看出甲、乙同时出发,甲的初始位置x=0,乙的初始位置x=x0

7、,即甲开始运动时,乙在甲前面x0处;在t1t2时间内,甲的位置没有变化,即甲处于静止状态;两者的运动图像有一个交点,即在交点处两者位置相同,此时相遇。8.(多选)如图6所示,两木桩ab、cd竖直固定,一不可伸长的轻绳两端固定在a、c端,绳长L,一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间,静止时挂钩两侧轻绳的夹角为120。若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋,物体A悬挂后仍处于静止状态,橡皮筋处于弹性限度内。若重力加速度大小为g,关于上述两种情况,下列说法正确的是()。图6A.轻绳的弹力大小为2mgB.轻绳的弹力大小为mgC.橡皮筋的弹力大于mgD.橡皮筋的弹力小于mg答案：BD解析：静止时挂钩

8、两侧轻绳的夹角为120,由于物体拉绳的力的方向竖直向下,所以三个力之间的夹角都是120,对挂钩由共点力的平衡条件可知,三个力的大小相等,即轻绳的弹力大小为mg;若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋,橡皮筋受到拉力后长度增大,杆之间的距离不变,物体静止后两根橡皮筋之间的夹角一定小于120,两个分力之间的夹角减小,而合力不变,则两个分力减小,即橡皮筋的拉力小于mg。9.(多选)两条可调角度的导轨与圆环构成实验装置,如图7所示,让质量分别为m1和m2的两个物体分别同时从竖直圆上的P1、P2处由静止开始下滑,沿光滑的弦轨道P1A、P2A滑到A处,P1A、P2A与竖直直径的夹角分别为1、2,下列说法正确的是

9、()。图7A.调整导轨角度,只有当1=2时,两物体的运动时间才相等B.两物体分别在两弦轨道上运动的加速度之比为sin 1sin 2C.物体分别沿P1A、P2A下滑到A处的速度之比为cos 1cos 2D.若m1=m2,则两物体运动过程中所受的合外力之比为cos 1cos 2答案：CD解析：将物体受到的重力分别沿光滑弦轨道P1A、P2A方向和垂直轨道方向分解,沿光滑的弦轨道P1A、P2A方向的分力分别为m1gcos 1、m2gcos 2,根据牛顿第二定律可知,两物体的加速度分别为gcos 1和gcos 2,选项B错误;若质量相等,则两物体受到的合力之比为cos 1cos 2,选项D正确;设竖直圆

10、的直径为d,则弦轨道的长度L=dcos ,由L=12at2,解得t=2dg,即两物体运动的时间相等,与角无关,选项A错误;根据v=at知,物体沿P1A、P2A下滑到A处的速度之比为cos 1cos 2,选项C正确。10.(多选)如图8甲所示,一质量为m0的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m的小滑块。木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出其加速度a,得到如图乙所示的a-F图像。取g=10 m/s2,则()。图8A.滑块的质量m=4 kgB.木板的质量m0=6 kgC.当F=8 N时滑块的加速度为2 m/s2D.滑块与木板间的动摩擦因数为0.1答案：AD解析：当F=6 N时

11、,加速度a=1 m/s2,对整体,由牛顿第二定律有F=(m0+m)a,代入数据解得m0+m=6 kg;当F6 N时,长木板与小滑块相对滑动,长木板由牛顿第二定律得a=F-mgm0=1m0F-mgm0,图线的斜率k=1m0=12,解得m0=2 kg,滑块的质量m=4 kg,选项A正确、B错误;根据F6 N的图线可知,当F=4 N时,0=12F-402,代入数据解得=0.1,选项D正确;当F=8 N时,对滑块由牛顿第二定律有mg=ma,解得a=g=1 m/s2,选项C错误。第卷非选择题(共60分)二、填空题(共14分)11.(14分)用如图9所示的装置探究加速度与力和质量的关系,带滑轮的长木板和弹

12、簧测力计均水平固定。图9(1)实验时,一定要进行的操作是。(填选项前的字母)A.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数B.改变沙和沙桶质量,打出几条纸带C.用天平测出沙和沙桶的质量D.为减小误差,实验中一定要保证沙和沙桶的质量远小于小车的质量答案：AD解析：由于滑轮对小车的拉力等于弹簧测力计读数的2倍,故小车的拉力可由弹簧测力计的示数直接得出,不需要测沙和沙桶的质量,也不需要再使沙和沙桶的总质量远小于小车的质量。(2)以弹簧测力计的示数F为横坐标,以加速度a为纵坐标,画出a-F图像,其中下列图像可能正确的是。图10答案：A解析：当小车的质量一定时,根

13、据牛顿第二定律有2F-Ff=ma,加速度与力F的关系为a=2mF-Ffm,图线的斜率k=2m,解得m=2k=1 kg。(3)若测出的a-F图像的斜率为2,则小车的质量为kg。答案：1解析：当小车的质量一定时,根据牛顿第二定律有2F-Ff=ma,加速度与力F的关系为a=2mF-Ffm,图线的斜率k=2m,解得m=2k=1 kg。三、计算题(本题共4小题,共46分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)12.(10分)一直升机以v0=10 m/s的速度竖直上升(选向上为正方向),某时刻从飞机上释放一物块,经t=5

14、 s落在地面上,不计空气阻力,取g=10 m/s2。求:(1)物块落到地面时的速度v;答案：对于物块由匀变速直线运动的速度公式有:v=v0-gt,解得:v=-40 m/s,负号表明方向向下。(2)物块在5 s内通过的路程s。答案：物块在上升过程中有:v02=2gh1,下降过程中,有:v2-0=2gh2,物块通过的路程为:s=h1+h2,解得:s=85 m。13.(11分)(云南曲靖2018高一期中)如图11所示,物体A、B叠放在倾角为=37的斜面上。A、B的质量分别为mA=2 kg,mB=2.5 kg。A、B之间的动摩擦因数1=0.5,B与斜面之间的动摩擦因数2=0.4。拉着物体A的绳子沿水平

15、方向固定在斜面顶端。现在用平行斜面向下的拉力F把B物体匀速拉动(A静止)。求:图11(1)A、B之间滑动摩擦力的大小;答案：对A进行分析,沿斜面方向Tcos =f+mAgsin ,水平方向FN=Tsin +mAgcos ,又f=1FN,联立得T=mAg(sin+1cos)cos-1sin,代入数据得T=40 N,f=20 N。(2)所需拉力F的大小。答案：对于AB整体如图所示,有FN=Tsin +GABcos ,代入数据得FN=60 N,又f=2FN=0.460 N=24 N,沿斜面方向F=Tcos +f-GABsin ,代入数据得F=29 N。14.(12分)图12为一架小型四旋翼无人机,它

16、是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用。无人机的质量m=2 kg,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4 N,当无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞,经时间t1=4 s时离地面的高度h=48 m,取g=10 m/s2。图12(1)求动力系统所能提供的最大升力F。答案：设无人机加速上升的加速度大小为a1,根据牛顿第二定理有:F-mg-f=ma1,由匀变速直线运动的规律有:h=12a1t12,解得:F=36 N。(2)当无人机悬停在距离地面高度H=180 m处时,由于动力设备故障,无人机突然失去全部升力,从静止开始竖直坠落,经t2=5 s后无人机瞬间又恢复最大升力

17、,求无人机到达地面时的速度大小。答案：无人机失去升力后下落的加速度大小为a2,有:mg-f=ma2,经过5 s后无人机的速度大小为:v1=a2t2,5 s内无人机下落的高度为:h1=12a2t22,无人机恢复升力后,向下减速运动的加速度大小为a3,有:F-mg+f=ma3,设无人机到达地面的速度为v2,由速度与位移关系有:v12-v22=2a3(H-h1),解得:v2=0。15.(13分)(浙江台州2018高一月考)如图13所示为某钢铁厂的钢锭传送装置,斜坡长为L=20 m,高为h=2 m,斜坡上紧排着一排滚筒。长为l=8 m、质量为m=1103 kg的钢锭ab放在滚筒上,钢锭与滚筒间的动摩擦

18、因数为=0.3,工作时由电动机带动所有滚筒顺时针匀速转动,使钢锭沿斜坡向上移动,滚筒边缘的线速度均为v=4 m/s。假设关闭电动机的瞬时所有滚筒立即停止转动,钢锭对滚筒的总压力的大小近似等于钢锭的重力。取当地的重力加速度g=10 m/s2。试求:图13(1)钢锭从坡底(如图所示位置)由静止开始运动,直到b端到达坡顶所需的最短时间。答案：钢锭开始受到的滑动摩擦力为:Ff=mg=3103 N,设斜坡与水平面的夹角为,由牛顿第二定律有:Ff-mgsin =ma1,由题意得sin =0.1,代入数据解得:a1=2 m/s2,钢锭做匀加速运动的时间:t1=va=2 s,位移:x1=12a1t22=4 m

19、,要使b端到达坡顶所需要的时间最短,需要电动机一直工作,钢锭先做匀加速直线运动,当它的速度等于滚筒边缘的线速度后,做匀速直线运动。钢锭做匀速直线运动的位移:x2=L-l-x1=8 m,做匀速直线运动的时间:t2=x2v=2 s,所需最短时间t=t1+t2=4 s。(2)钢锭从坡底(如图所示位置)由静止开始运动,直到b端到达坡顶的过程中电动机至少要工作多长时间?答案：要使电动机工作时间最短,钢锭的最后一段运动要关闭电动机,钢锭匀减速上升,b端到达坡顶时速度刚好为零。匀减速上升时,由牛顿第二定律得:Ff+mgsin =ma2,代人数据解得:a2=4 m/s2,匀减速运动时间:t3=va2=1 s,匀减速运动位移:x3=v2t3=2 m,匀速运动的位移:x4=L-l-x1-x3=6 m,电动机至少要工作的时间:t=t1+x4v=3.5 s。