高中物理第一冊(cè)訓(xùn)練：期末綜合業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精【新教材】2020-2021學(xué)年高中物理人教版必修第一冊(cè)訓(xùn)練：期末綜合學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)含解析第四章學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)本卷分第Ⅰ卷(選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題)兩部分。滿分100分,時(shí)間90分鐘.第Ⅰ卷(選擇題共40分）一、選擇題（共10小題，每小題4分，共40分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1～6小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第7~10小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分）1．（2019·浙江省嘉興一中高一上學(xué)期期中）理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)能更深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，如圖所示的斜面實(shí)驗(yàn)，其中有一個(gè)是實(shí)驗(yàn)事實(shí)，其余是推論。①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度。②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面。③如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放時(shí)的高度。④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成一水平面,小球要沿水平面永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。在上述的設(shè)想步驟中,有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推論.下列關(guān)于事實(shí)和推論的分類正確的是（B)A．①是事實(shí)，②③④是推論B．②是事實(shí)，①③④是推論C．③是事實(shí)，①②④是推論D．④是事實(shí)，①②③是推論解析:體會(huì)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，可知排列順序?yàn)棰冖邰佗?，分類正確的是選項(xiàng)B。2．如圖所示，在光滑水平面上有一段質(zhì)量分布均勻的粗麻繩，繩子在水平向右的恒力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng).繩子上某一點(diǎn)到繩子左端的距離為x,設(shè)該點(diǎn)處的張力為T，則最能正確反映T與x之間的關(guān)系的圖像是（A）解析:設(shè)繩子總長(zhǎng)為L(zhǎng)，單位長(zhǎng)度質(zhì)量為m,對(duì)整體分析根據(jù)牛頓第二定律有：F＝Lma；則對(duì)x分析可知：T＝xma，聯(lián)立解得：T＝eq\f(F，L)x，故可知T與x成正比；且x＝0時(shí)，T＝0，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。3．（2019·海南省海南中學(xué)高一上學(xué)期期末)質(zhì)量分別為M和m的兩物體靠在一起放在光滑水平面上。用水平推力F向右推M，兩物體向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，M、m間的作用力為N1;用水平力F向左推m,使M、m一起加速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，M、m間的作用力為N2，如圖甲、乙所示，則(B)A．N1︰N2＝1︰1B．N1︰N2＝m︰MC．N1︰N2＝M︰mD．無(wú)法比較N1、N2的大小解析:用水平推力F向右推M時(shí)，將兩者看作一個(gè)整體，根據(jù)牛頓第二定律,在水平方向上有F＝(M＋m）a，對(duì)m分析可得N1＝ma，聯(lián)立解得N1＝eq\f(mF，M＋m），用水平力F向左推m時(shí)，將兩者看作一個(gè)整體，根據(jù)牛頓第二定律，在水平方向上有F＝（M＋m)a，對(duì)M分析可得N2＝Ma，聯(lián)立解得N2＝eq\f（MF，M＋m)，故N1︰N2＝m︰M,B正確.4．如圖1所示，在粗糙程度處處相同的水平地面上，物塊在水平向右的力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示，由圖像可知(C)A．在2s～4s內(nèi),力F＝0B．在4s～6s內(nèi)，力F＝0C．在0~2s內(nèi)，力F逐漸變小D．在0～2s內(nèi)，力F逐漸增大解析:在2s～4s內(nèi)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力與滑動(dòng)摩擦力平衡,不為零，故A錯(cuò)誤;在4s～6s內(nèi),物體勻減速前進(jìn)，拉力可能不為零，但一定小于摩擦力，故B錯(cuò)誤；在0～2s內(nèi)，加速度逐漸變小，根據(jù)牛頓第二定律，有:F－μmg＝ma故拉力F逐漸減小，故C正確，D錯(cuò)誤，故選C。5．如圖所示，光滑的水平面上有一小車，以向右的加速度a做勻加速運(yùn)動(dòng)，車內(nèi)兩物體A、B質(zhì)量之比為2︰1,A、B間用彈簧相連并放在光滑桌面上，B通過質(zhì)量不計(jì)的輕繩與車相連,剪斷輕繩的瞬間，A、B的加速度大小分別為(C)A．a(chǎn)、0 B．a(chǎn)、aC．a(chǎn)、2a D．0、解析：在未剪斷輕繩時(shí),由牛頓第二定律可知對(duì)A：F彈＝2ma對(duì)B:T－F彈＝ma，解得T＝3ma當(dāng)剪斷輕繩時(shí)，繩的拉力變?yōu)榱?彈簧的彈力不能發(fā)生突變此時(shí)由牛頓第二定律可知對(duì)A：F彈＝2ma′，解得a′＝a對(duì)B,F彈＝ma″，解得a″＝2a6．如圖所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，每根桿上套著一個(gè)小滑環(huán)（圖中未畫出）,三個(gè)滑環(huán)分別從a、b、c處釋放(初速為0），用t1、t2、t3依次表示各滑環(huán)到達(dá)d所用的時(shí)間，則（D)A．t1〈t2〈t3B．t1〉t2〉t3C．t3〉t1>t2D．t1＝t2＝t3解析：小滑環(huán)下滑過程中受重力和桿的彈力作用，下滑的加速度可認(rèn)為是由重力沿斜面方向的分力產(chǎn)生的，設(shè)軌跡與豎直方向夾角為θ,由牛頓第二定律知mgcosθ＝ma ①設(shè)圓心為O，半徑為R，由幾何關(guān)系得，滑環(huán)由開始運(yùn)動(dòng)至d點(diǎn)的位移x＝2Rcosθ②由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得x＝eq\f（1，2)at2 ③由①②③聯(lián)立解得t＝2eq\r(\f（R，g））小圓環(huán)下滑的時(shí)間與細(xì)桿的傾斜情況無(wú)關(guān)，故t1＝t2＝t3。7．(2018·湖南省湘潭一中、雙峰一中、邵東一中高一上學(xué)期聯(lián)賽)以下是必修1課本中四幅插圖，關(guān)于這四幅插圖下列說(shuō)法正確的是(BC)A．甲圖中學(xué)生從起立到站直的過程中，體重計(jì)的示數(shù)先減小后增大B．乙圖中賽車的質(zhì)量較小，卻安裝著牽引力很大的發(fā)動(dòng)機(jī)，目的是獲得很大的加速度C．丙圖中海豚的身體呈流線型，可以減小海豚運(yùn)動(dòng)中的阻力D．丁圖中運(yùn)動(dòng)員推開冰壺后,冰壺在冰面做勻速直線運(yùn)動(dòng)解析：中學(xué)生從起立到站直經(jīng)歷了從超重到失重的過程，A錯(cuò)誤；由F＝ma可知B項(xiàng)正確；海豚的流線型身體是為了減小水的阻力,C正確;運(yùn)動(dòng)員推開冰壺后，冰壺在冰面做減速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。8．如圖所示，在光滑的水平桌面上放一質(zhì)量為mA＝5kg的物塊A，A的上方放一質(zhì)量mB＝3kg的滑塊B，用一輕繩一端拴在物塊A上，另一端跨過光滑的定滑輪拴接一質(zhì)量mC＝2kg的物塊C,其中連接A的輕繩與水平桌面平行.現(xiàn)由靜止釋放物塊C，在以后的過程中，A與B之間沒有相對(duì)滑動(dòng)且A、B始終沒有離開水平桌面（重力加速度g取10A．A的加速度大小為2.5mB．A的加速度大小為2mC．A對(duì)B的摩擦力大小為6ND．A對(duì)B的摩擦力大小為7。5N解析：整體mCg＝（mA＋mB＋mC)a，得a＝2m/s2,故A錯(cuò)誤,B正確；隔離B：f＝mBa＝69．（2019·沈陽(yáng)東北育才中學(xué)高一上學(xué)期期中)如圖甲所示，物體受到水平推力F的作用，在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng).通過力傳感器和速度傳感器監(jiān)測(cè)到推力F、物體速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示。取g＝10m/s2，則(A．物體的質(zhì)量m＝0。5B．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0。40C．前3s內(nèi)物體的平均速度為1.5D．前3s內(nèi)物體所受摩擦力為2N解析：在1～2s的時(shí)間內(nèi),物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，直線的斜率代表加速度的大小,所以a＝2m/s2，由牛頓第二定律可得F－f得：m＝eq\f(F－f,a)＝eq\f(3－2,2)kg＝0。5kg,所以A正確；由速度－時(shí)間圖像可以知道在2~3s的時(shí)間內(nèi),物體勻速運(yùn)動(dòng)，處于受力平衡狀態(tài),所以滑動(dòng)摩擦力的大小為2N，由f＝μmg得：μ＝eq\f(f,mg)＝eq\f（2,0.5×10）＝0.40；故B正確;前3s內(nèi)的位移為:x＝eq\f（1＋2,2)×2m＝3m；故平均速度為：v＝eq\f(3,3）m/s＝1m/s；故C錯(cuò)誤；前1s內(nèi)物體合外力為零,處于靜止?fàn)顟B(tài),故摩擦力為1N，1~3s為滑動(dòng)摩擦力為2N；故D錯(cuò)誤。10．如圖所示，傳送帶的水平部分長(zhǎng)為L(zhǎng)，傳動(dòng)速率為v,在其左端無(wú)初速度釋放一小木塊，若木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則木塊從左端運(yùn)動(dòng)到右端的時(shí)間可能是(ACD）A．eq\f(L,v)＋eq\f(v，2μg） B．eq\f（L，v)C．eq\r(\f(2L，μg）) D．eq\f（2L,v）解析：因木塊運(yùn)動(dòng)到右端的過程不同,對(duì)應(yīng)的時(shí)間也不同，若一直勻加速至右端，則L＝eq\f（1，2)μgt2，可得t＝eq\r（\f（2L,μg)），C正確；若一直加速到右端的速度恰好與傳送帶速度v相等，則L＝eq\f（0＋v，2）t，可得t＝eq\f（2L，v)，D正確；若先勻加速到傳送帶速度v，再勻速到右端，則eq\f（v2，2μg)＋v(t－eq\f(v，μg)）＝L,可得t＝eq\f（L,v)＋eq\f(v，2μg),A正確；木塊不可能一直勻速至右端，B錯(cuò)誤.第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(共2小題，共14分。把答案直接填在橫線上)11．(6分）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像.他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a－F圖線,如圖（b)所示，g＝10m/s(1)圖線__①__是在軌道左側(cè)抬高成為斜面情況下得到的(選填“①"或“②”);（2)滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m＝__0。5__kg;滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝__0。2__。解析:（1)由圖像①可知，當(dāng)F＝0時(shí)，a≠0,也就是說(shuō)當(dāng)繩子上沒有拉力時(shí)小車就有加速度，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過大，即傾角過度，所以圖線①是在軌道左側(cè)抬高成為斜面情況下得到的.（2）根據(jù)F＝ma得a＝eq\f(F,m）所以滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像斜率等于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量的倒數(shù)。所以m＝eq\f（1，k）＝0.5kg由圖形②得,在水平軌道上F＝1N時(shí)，加速度a＝0，根據(jù)牛頓第二定律得F－μmg＝0解得μ＝0.2。12．（8分)某同學(xué)欲運(yùn)用牛頓第二定律測(cè)量滑塊的質(zhì)量M，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟為：（1)調(diào)整長(zhǎng)木板傾角，當(dāng)鉤碼的質(zhì)量為m0時(shí)滑塊恰好沿木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)；（2）保持木板傾角不變，撤去鉤碼m0，將滑塊移近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后釋放滑塊，滑塊沿木板向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，并打出點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙所示(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz)。請(qǐng)回答下列問題：①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下D點(diǎn)時(shí)滑塊的速度vD＝__1。69__m/s；（結(jié)果保留3位有效數(shù)字)②滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a＝__3。88__m/s2;(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)③滑塊質(zhì)量M＝__eq\f(g,a）m0__（用字母a、m0和當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭表示）。(3）保持木板傾角不變，掛上質(zhì)量為m（均小于m0)的鉤碼，滑塊沿木板向下勻加速運(yùn)動(dòng),測(cè)出滑塊的加速度；多次改變鉤碼的質(zhì)量,分別求出相應(yīng)的加速度。（4)若繩的拉力與所掛鉤碼的重力大小相等，作出a－mg圖像如圖丙所示，則由圖丙可求得滑塊的質(zhì)量M＝__0.200__kg。（取g＝10m/s2，解析:從圖乙中可知xAB＝5。20cm,xBC＝5.84cm，xCD＝6。45cm，xDE＝7。07(2）①相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T＝2×0。02s＝0。04s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)過程中的中間時(shí)刻速度推論可得，vD＝eq\f(xCE，2T)＝eq\f(6.45＋7。07,2×0。04）×10－2m/s＝1.69m/s。②根據(jù)逐差法可得a＝eq\f（xEF＋xDE－xCD－xBC，4T2）＝eq\f(0.0770＋0。0707－0。0645－0.0584,4×0.042)m/s2＝3。88m/s2③滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受力平衡，由平衡條件得m0g＝Mgsinθ－f，撤去m0時(shí)滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),受到的合外力F合＝Mgsinθ－f,由牛頓第二定律得F合＝Ma,解得M＝eq\f（m0g,a)。(4）滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受力平衡,由平衡條件得Mgsinθ－f＝m0g，掛上質(zhì)量為m的鉤碼時(shí)滑塊沿木板向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),受到的合外力為F′合＝Mgsinθ－f－mg,由牛頓第二定律得F′合＝Ma，解得a＝eq\f（m0,M)g－eq\f(m，M）g，由圖丙所示圖像可知k＝eq\f（1,M)＝eq\f(3.5－2.5，0.20)＝5，解得M＝0。200kg。三、論述、計(jì)算題（本題共4小題，共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13．(10分）(2019·海南華僑中學(xué)高一上學(xué)期期末）如圖甲所示，質(zhì)量m＝2kg的物體在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng)。過A點(diǎn)時(shí)給物體作用一個(gè)水平向左的恒力F并開始計(jì)時(shí)，選水平向右為速度的正方向，通過速度傳感器測(cè)出物體的瞬時(shí)速度，所得v－t圖像如圖乙所示。取重力加速度g＝10m/s（1)力F的大小和物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2）10s末物體離A點(diǎn)的距離。答案:(1）3N；0。05（2)2解析：（1)設(shè)物體向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a1，則由v－t圖得a1＝2m/s2根據(jù)牛頓第二定律，有F＋μmg＝ma1 ②設(shè)物體向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a2,則由v－t圖得a2＝1m/s2根據(jù)牛頓第二定律,有F－μmg＝ma2 ④解①②③④得：F＝3N，μ＝0。05(2）設(shè)10s末物體離A點(diǎn)的距離為d，d應(yīng)為v－t圖與橫軸所圍的面積表示則：d＝eq\f(1，2)×4×8m－eq\f（1，2)×6×6m＝－2m，負(fù)號(hào)表示物體在A點(diǎn)左側(cè)。14．(12分)(2020·湖北省宜昌市葛州壩中學(xué)高一上學(xué)期期中)研究表明，一般人的剎車反應(yīng)時(shí)間（圖甲中“反應(yīng)過程"所用時(shí)間)t0＝0。4s，但飲酒會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)。在某次試驗(yàn)中，志愿者少量飲酒后駕車以v0＝72km/h的速度在試驗(yàn)場(chǎng)的水平路面上勻速行駛,從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止，行駛距離L＝39m,減速過程中汽車位移s與速度v的關(guān)系曲線如圖乙所示，此過程可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng).重力加速度的大小g取10m/s2。（1）減速過程汽車加速度的大小及所用時(shí)間；（2）飲酒使志愿者的反應(yīng)時(shí)間比一般人增加了多少.答案：(1）8m/s22。5s(2）0。3解析:（1）設(shè)減速過程中汽車加速度的大小為a，所用時(shí)間為t，由題可得初速度v0＝20m/s,末速度vt＝0，位移s＝25m,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式veq\o\al（2，0）＝2as，t＝eq\f(v0，a)聯(lián)立以上兩式，代入數(shù)據(jù)得a＝8m/s2，t＝2.5(2）設(shè)志愿者反應(yīng)時(shí)間為t′,反應(yīng)時(shí)間的增加量為Δt，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得L＝v0t′＋s，Δt＝t′－t0聯(lián)立以上兩式,代入數(shù)據(jù)得Δt＝0。3s15．(12分)（2020·哈爾濱高一段考)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)＝6m、質(zhì)量為M＝4kg的長(zhǎng)木板放置于光滑的水平面上，其左端有一大小可忽略、質(zhì)量為m＝1kg的物塊，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，開始時(shí)物塊與木板都處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)對(duì)物塊施加方向水平向右的恒定拉力，使物塊在木板上滑動(dòng),求恒定拉力F多大才會(huì)歷時(shí)2s，使物塊從木板左端運(yùn)動(dòng)到右端？（答案：8N解析：對(duì)小物塊進(jìn)行受力分析,小物塊豎直方向受重力、長(zhǎng)木板支持力、水平方向受拉力F和長(zhǎng)木板的摩擦力f作用，在豎直方向有：FN＝mg在水平方向有：F－f＝ma1又因?yàn)槟Σ亮＝μmg解得：a1＝eq\f（F，m)－μg設(shè)長(zhǎng)木板的加速度為a2，對(duì)長(zhǎng)木板進(jìn)行受力分析,長(zhǎng)木板所受合外力F合＝μmg＝Ma2令小物塊達(dá)到長(zhǎng)木板右端的時(shí)間為t,則根據(jù)小物塊滑到長(zhǎng)木板右端的位移關(guān)系有L＋eq\f（1，2）a2t2＝eq\f(1,2）a1t2代入數(shù)據(jù)得：F＝8N16．（12分)(2019·