2024-2025學年新教材高中物理綜合測評A含解析新人教版必修第一冊

PAGE1-綜合測評(A)(時間:60分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題5分,共40分。第1~5小題只有一個選項正確,第6~8小題有多個選項正確)1.某同學自編了這樣一道題:“一架小型客機從靜止起先在跑道上滑行,經(jīng)過時刻t=20s離開地面。它在跑道上滑行過程中的位移x=400m,離開地面的平均速度v1=40m/s,求它滑行過程的瞬時速度v2。”從題中可以看出,該同學用的概念正確的有()A.位移x B.時刻tC.平均速度v1 D.瞬時速度v2答案:A解析:t=20s指的是時間,B錯誤;v1=40m/s是瞬時速度,v2是平均速度,C、D錯誤。x=400m是位移,A正確。2.我國玉兔二號月球車已于2024年2月28日10時51分自主喚醒,接著進行月球探測、考察等任務,當它在月球表面行駛時()A.仍有慣性B.不受阻力C.不受支持力D.沒有慣性答案:A解析:慣性是物體本身具有的一種性質(zhì),與物體是否運動、是否受力等外界因素無關,物體在任何狀態(tài)下,任何時候都有慣性,故A正確,D錯誤;當它在月球表面行駛時受支持力和阻力,故B、C錯誤。3.高蹺運動是一項好玩的運動,圖甲為彈簧高蹺。當人抓住扶手用力蹬踏板壓縮彈簧后,人就向上彈起,進而帶動高蹺跳動,如圖乙所示。則下列說法正確的是()A.人向上彈起過程中,始終處于超重狀態(tài)B.人向上彈起過程中,踏板對人的作用力大于人對踏板的作用力C.彈簧壓縮到最低點時,高蹺對人的作用力大于人的重力D.彈簧壓縮到最低點時,高蹺對地的壓力等于人和高蹺的總重力答案:C解析:人向上彈起的過程中,先做加速度漸漸減小的加速直線運動(超重狀態(tài)),而后做加速度漸漸增加的減速運動(失重狀態(tài)),最終做勻減速直線運動到最高點,選項A錯誤;人向上彈起過程中,踏板對人的作用力和人對踏板的作用力屬于作用力和反作用力,依據(jù)牛頓第三定律可知:二者等大反向,選項B錯誤;當彈簧壓縮到最低點時,人有豎直向上的加速度,依據(jù)牛頓其次定律可知:高蹺對人的作用力大于人的重力,人對高蹺的作用力大于人的重力,高蹺對地的壓力大于人和高蹺的總重力,選項C正確,選項D錯誤。4.如圖所示,質(zhì)量均為m的兩物體a、b放置在兩固定的水平擋板之間,物體間豎直夾放一根輕彈簧,彈簧與a、b不粘連且無摩擦。現(xiàn)在物體b上施加漸漸增大的水平向右的拉力F,兩物體始終保持靜止狀態(tài),已知重力加速度為g,下列說法正確的是()A.物體b所受摩擦力隨F的增大而增大B.彈簧對物體b的彈力大小可能等于mgC.物體a對擋板的壓力大小可能等于2mgD.物體a所受摩擦力隨F的增大而增大答案:A解析:對b進行分析,水平方向Ff=F,F增大,則Ff增大,故A項正確;由于b物體受到摩擦力,則上擋板必定對b物體有向下的正壓力,在豎直方向上,受到重力、正壓力和彈簧彈力保持平衡,那么彈簧彈力為重力和正壓力之和,必定大于重力mg,故B項錯誤;彈簧彈力大于mg,對a物體受力分析可知,a物體對下?lián)醢宓膲毫槠渲亓蛷椈蓮椓χ?大于2mg,故C項錯誤;對a物體受力分析可知,a物體在水平方向不受力的作用,摩擦力始終為0,故D項錯誤。5.滑沙是國內(nèi)新興的旅游項目。如圖甲所示,即乘坐滑板從高高的沙山頂自然下滑,隨著下滑速度的加快,在有驚無險的瞬間體會到了刺激和快感。其運動可以簡化為如圖乙所示的模型,一位游客先后兩次從靜止下滑,下列v-t圖像中實線代表第一次從較低位置滑下,虛線代表其次次從較高位置滑下,假設斜面和地面與滑板之間的動摩擦因數(shù)相同,忽視空氣阻力,拐彎處速度大小不變,則v-t圖像正確的是()答案:D解析:設滑板與沙之間的動摩擦因數(shù)為μ,斜面與水平面之間的夾角為θ,當游客與滑板沿斜面對下運動時,ma1=mgsinθ-μmgcosθ,則a1=gsinθ-μgcosθ,可知,向下滑動的加速度與斜面的高度無關,則在v-t圖中兩次加速的過程圖線是重合的;在水平面上減速的過程中ma2=μmg,所以a2=μg,可知減速過程中的加速度也是大小相等的,則兩次減速過程中的v-t圖線是平行線,故A、B、C錯誤,D正確。6.靜止在光滑水平面上的物體,同時受到在同始終線上的力F1、F2作用,F1、F2隨時間改變的圖像如圖所示,則物體在0~2t時間內(nèi)()A.離動身點越來越遠B.速度先變大后變小C.速度先變小后變大D.加速度先減小后增大答案:AD解析:由圖線可知,物體受到的合力先減小后增大,加速度先減小后增大,速度始終變大,物體離動身點越來越遠,選項A、D正確。7.如圖所示,用一段繩子把輕質(zhì)滑輪吊裝在A點,一根輕繩跨過滑輪,繩的一端拴在井中的水桶上,人用力拉繩的另一端,滑輪中心為O點,人所拉繩子與OA的夾角為β,拉水桶的繩子與OA的夾角為α。人拉繩沿水平面對左運動,把井中質(zhì)量為m的水桶勻速提上來,人的質(zhì)量為m0,重力加速度為g,在此過程中,以下說法正確的是()A.α始終等于βB.吊裝滑輪的繩子上的拉力漸漸變大C.地面對人的摩擦力漸漸變大D.地面對人的支持力漸漸變大答案:ACD解析:水桶勻速上升,拉水桶的輕繩中的拉力FT始終等于mg,對滑輪受力分析如圖甲所示,垂直于OA方向有FTsinα=FTsinβ,所以α=β,沿OA方向有F=FTcosα+FTcosβ=2FTcosα=2mgcosα,人向左運動的過程中α+β變大,所以α和β均變大,吊裝滑輪的繩子上的拉力F變小,選項A正確,B錯誤;對人受力分析如圖乙所示,θ=α+β漸漸變大,水平方向有Ff=FT'sinθ,地面對人的摩擦力漸漸變大,豎直方向有FN+FT'cosθ=m0g,地面對人的支持力FN=m0g-FT'cosθ=m0g-mgcosθ漸漸變大,選項C、D正確。8.如圖所示,x-t圖像反映了甲、乙兩車在同一條直線上行駛的位移隨時間改變的關系,已知乙車做勻變速直線運動,其圖線與t軸相切于10s處,下列說法正確的是()A.5s時兩車速度相等B.甲車的速度為4m/sC.乙車的加速度大小為1.6m/s2D.乙車的初位置在x0=80m處答案:BCD解析:位移—時間圖像的斜率等于速度,斜率大小越大,速度大小越大,則知5s時乙車速度較大,故A錯誤。甲車做勻速直線運動,速度為v甲=xt=205m/s=4m/s,故B正確。乙車做勻變速直線運動,其圖線與t軸相切于10s處,則t=10s時,速度為零,將其運動反過來看成初速度為0的勻加速直線運動,則x=12at2,依據(jù)圖像有:x0=12a×102,20=12a×(10-5)2,解得:a=1.二、試驗題(本題共2小題,共18分)9.(8分)(1)某次探討彈簧所受彈力F與彈簧長度l關系試驗時得到如圖甲所示的F-l圖像,由圖像可知:彈簧原長l0=cm,求得彈簧的勁度系數(shù)k=N/m。

甲乙(2)按圖乙所示的方式掛上鉤碼(已知每個鉤碼重G=1N),使(1)中探討的彈簧壓縮,穩(wěn)定后指針指示如圖乙所示,則指針所指刻度尺示數(shù)為cm。由此可推想圖乙中所掛鉤碼的個數(shù)為。

答案:(1)3.0200(2)1.503解析:(1)由胡克定律F=k(l-l0),結合圖中數(shù)據(jù)得:l0=3.0cm,k=200N/m。(2)由乙圖知指針所示刻度為1.50cm,由F=k(l0-l),得彈力為F=3N,故所掛鉤碼的個數(shù)為3個。10.(10分)某探究學習小組的同學們要探究加速度與力、質(zhì)量的關系,他們在試驗室組裝了一套如圖所示的裝置,水平軌道上安裝兩個光電門,小車上固定有力傳感器和擋光板,細線一端與力傳感器連接,另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤。試驗時,調(diào)整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力(圖中未畫出)。(1)該試驗中小車所受的合力(選填“等于”或“不等于”)力傳感器的示數(shù),該試驗是否須要滿意砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量?(選填“須要”或“不須要”)。

(2)試驗獲得以下測量數(shù)據(jù):小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量m,擋光板的寬度l,光電門1和光電門2的中心距離x。某次試驗過程:力傳感器的讀數(shù)為F,小車通過光電門1和光電門2的擋光時間分別為t1、t2(小車通過光電門2后,砝碼盤才落地),已知重力加速度為g,則該試驗要驗證的關系式是。

答案:(1)等于不須要(2)F=m解析:(1)由于力傳感器顯示拉力的大小,而拉力的大小就是小車所受的合力,故不須要讓砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。(2)由于擋光板的寬度l很小,故小車在光電門1處的速度v1=lt1,在光電門2處的速度為v2=lt2,由v22-v12三、計算題(本題共3小題,共42分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)11.(13分)如圖所示,具有肯定質(zhì)量的勻稱細桿AO通過鉸鏈固定在O點,使細桿AO可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。細桿與放在水平地面上的圓柱體的接觸點為P,圓柱體靠在豎直的墻上而保持平衡。已知桿的傾角θ=60°,圓柱體的重力大小為G,豎直墻對圓柱體的彈力大小為3G,各處的摩擦都忽視不計。(1)作出圓柱體的受力示意圖;(2)求圓柱體對細桿支持力的大小和對地面壓力的大小。答案:(1)見解析圖(2)2G2G解析:(1)對圓柱體進行受力分析,如圖所示,其中F1、F2、F3分別為地面、墻、細桿對圓柱體的彈力。(2)已知豎直墻對圓柱體的彈力大小F2=3G,對圓柱體依據(jù)平衡條件得水平方向F3sin60°=F2豎直方向F1=F3cos60°+G解得F3=2GF1=2G則圓柱體對細桿支持力的大小和對地面壓力的大小皆為2G。12.(14分)右圖為一種叫“控子”的嬉戲:讓小滑塊從A點由靜止釋放,嬉戲者通過限制BC段上的可控區(qū)域的長度,讓滑塊到達C點時速度剛好為零,滑塊自由落入洞D中即為勝利。已知軌道AB、BC可視為斜面,AB長25cm,BC長1m,CD高20cm,滑塊在AB段加速下滑時加速度大小為a1=2m/s2,在BC段非可控區(qū)域加速下滑時加速度大小為a2=1m/s2,在可控區(qū)域減速時的加速度大小為a3=3m/s2,滑塊在B點、可控點前后速度大小不變,g取10m/s2,求嬉戲勝利時:(1)可控區(qū)域的長度l;(2)滑塊從A到洞D所經(jīng)驗的時間t。答案:(1)0.375m(2)1.7s解析:(1)設滑塊在B點時速度大小為vB,則由運動學規(guī)律知vB2=2a1xAB且vB=a1代入數(shù)值解得t1=0.5s,vB=1m/s設滑塊在E點進入可控區(qū)域,從B到E,由運動學規(guī)律知vE2-vB2=2a2(xBC-l),vE從E到C,由運動學規(guī)律知vE2=2a3l,vE=a3聯(lián)立并代入數(shù)值解得t2=t3=0.5s,l=0.375m。(2)滑塊從C到D,由自由落體運動規(guī)律知hCD=1代入數(shù)值解得t4=0.2s所以滑塊從A到洞D所經(jīng)驗的時間t=t1+t2+t3+t4=1.7s。13.(15分)滑冰車是兒童喜愛的冰上消遣項目之一。下圖為小明媽媽正與小明在冰上嬉戲,小明與冰車的總質(zhì)量是40kg,冰車與冰面之間的動摩擦因數(shù)為0.1。在某次嬉戲中,假設小明媽媽對冰車施加100N的推力,推力方向與運動方向在同一個豎直平面內(nèi),與水平方向成37°斜向下,使冰車從靜止起先運動10s后,停止施加力的作用,使冰車自由滑行。(假設運動過程中冰車始終沿直線運動,小明始終坐在車上沒有對車施加額外的力,冰面各處的動摩擦因數(shù)均相同)(計算結果均保留到小數(shù)點后兩位)(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)。求:(1)從靜止起先運動的前10s內(nèi)冰車所受摩擦力的大小;(2)冰車的最大速率;(3)冰車在整個運動過程中滑行總位移的大小。答案:(1)46N(2)8.50