人教版高中物理必修一 同步精講精練專題：期末模擬測試04解析版

期末模擬測試04解析版一、單題1．下列關于位移和路程的說法中正確的是（）A．位移描述物體相對位置的變化，路程描述通過路徑的長短B．因為位移大小和路程不一定相等，所以位移不等于路程C．位移的大小等于路程，方向由起點指向終點D．位移描述直線運動，路程描述曲線運動【答案】A【詳解】A．位移是矢量，大小等于首末位置的距離；路程是標量，大小等于運動軌跡的長度。所以位移描述物體相對位置的變化，路程描述物體運動路徑的長短，故A正確；BC．位移是矢量，路程是標量，任何時候位移和路程都不能相等；位移的大小等于首末位置的距離，路程等于運動軌跡的長度，兩者不同，故BC錯誤；D．位移和路程都可以描述直線運動和曲線運動。故D錯誤。2．關于曲線運動，下列說法中錯誤的是（）A．曲線運動一定是變速運動B．做曲線運動的物體加速度一定不為零C．做曲線運動的物體所受合力一定是變力D．做曲線運動的物體，其速度方向與加速度方向一定不在同一直線上【答案】C【詳解】A．曲線運動中速度的方向不斷變化，速度方向沿曲線的切線方向，所以曲線運動一定是變速運動，故A不符合題意；BD．物體做曲線運動的條件是合力的方向與速度方向不在同一條直線上，合力一定不為零，由牛頓第二定律加速度也一定不為零，所以速度方向與加速度方向一定不在同一直線上，故BD不符合題意；C．在恒力作用下，物體可以做曲線運動，如平拋運動，故C符合題意。故選C。3．如圖，每一級臺階的高為，寬為，某同學用發(fā)射器（忽略大?。牡?級臺階邊緣向右水平彈射一個可以看作質點的小球，要使小球能落到第4級臺階上（小球沒有與臺階頂點接觸），取重力加速度為，則彈射速度可能是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】將各個臺階的頂點用直線連接起來，將臺階等效為斜面，如圖所示小球做平拋運動，則有，解得由于每一級臺階的高為，寬為，小球能落到第4級臺階上，且小球沒有與臺階頂點接觸，則有，可知，彈射速度可能是。故選A。4．如圖，質量為2kg的物體水平向右運動，物體與地面間的動摩擦因數(shù)，方向水平向左、大小恒為5N的力F作用在物體上，已知物體在時刻物體速度減為0，，則物體受到時摩擦力大小f隨時間t的變化圖像為（）A．B．C． D．【答案】C【詳解】物體與地面的最大摩擦力為t1前物體向右運動，受到向左的滑動摩擦力，大小為t1后物體速度為0，因為最大滑動摩擦力比拉力大，所以物體靜止不動，受到靜摩擦力，大小為故選C。5．如圖甲所示是一種常見的持球動作，用手臂擠壓籃球，將籃球壓在身側。為了方便問題研究，我們將場景進行模型化處理，如圖乙所示。已知球重力大小為，粗糙豎直板對球的彈力大小為，摩擦力大小為，光滑斜板對球的彈力大小為，豎直板和斜板之間的夾角為，球處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】根據(jù)題意，對籃球受力分析，如圖所示由平衡條件有故選C。6．物體A、B的圖像如圖所示，由圖可知（）A．從第3s起，兩物體運動方向相同，且B．兩物體是從同一位置同時向同一方向運動的C．在5s內兩物體的位移相同，5s末A、B相遇D．5s內A、B的平均速度相等【答案】A【詳解】A．由圖看出，兩圖線的斜率都大于零，說明兩物體都沿正方向運動，運動方向相同。圖線A的斜率大于圖線B的斜率，說明A的速度大于B的速度，即故A正確；B．物體A從原點出發(fā)，而B從正方向上距原點5m處出發(fā)，出發(fā)的位置不同。物體A比B遲3s才開始運動，故B錯誤；C．5s末兩圖線相交，說明5s末兩物體到達同一位置相遇。但兩物體5s內通過的位移不同，A通過的位移為物體B通過的位移為故C錯誤；D．由C中分析可知，5s內A通過的位移大于B的位移，所以5s內A的平均速度大于B的平均速度,故D錯誤。故選A。二、多選題7．如圖所示，表面光滑的半圓柱體固定在水平面上，小物塊在拉力F作用下從B點沿圓弧緩慢上滑至A點，此過程中F始終沿圓弧的切線方向，則（）

A．拉力F逐漸變大B．拉力F逐漸變小C．小物塊受的支持力逐漸變大D．小物塊受的支持力先變大后變小【答案】BC【詳解】對滑塊受力分析，如下圖所示

根據(jù)平衡條件有小物塊從B點沿圓弧緩慢上滑至A點，在此過程中由圖可知，角逐漸增大，則拉力F逐漸變小，小物塊受的支持力逐漸變大。故選BC。8．如圖甲所示，質量mA的物塊A放在質量mB的木板B上，B在光滑水平地面上，都靜止。水平向右的拉力F作用于A，B的加速度a與拉力F的關系如圖乙所示。已知A、B間的動摩擦因數(shù)μ=0.6，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。則（）A．mA=4kg B．mB=4kgC．mA+mB=10kg D．mA+mB=6kg【答案】AC【詳解】由乙圖可知，當時，A、B間的摩擦力剛好達到最大值，此時A、B的加速度均為；以A、B為整體，根據(jù)牛頓第二定律可得解得以B為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得，故選AC。9．如圖，A、B兩物體相互接觸但不黏合，放置在水平面上，水平面與物體間的摩擦力可忽略，A、B兩物體的質量分別為、。從開始，水平推力和拉力分別作用于A、B上，下列說法正確的是（）

A．時，A、B間的相互作用力大小為2NB．時，A的加速度大小為C．時，B的加速度大小為D．時，B的速度大小為【答案】ACD【詳解】A．時，根據(jù)牛頓第二定律，A、B間的相互作用力大小為，故A正確；B．時，A、B分離，A的加速度大小為故B錯誤；C．時，B的加速度大小為故C正確；D．A、B分離時，加速度仍相等，則得由于此過程整體做勻加速度直線運動。時，B的速度大小為故D正確。故選ACD。10．如圖所示，一小滑塊（可視為質點）沿足夠長的斜面以初速度v向上做勻變速直線運動，依次經A、B、C、D到達最高點E，已知AB＝BD＝6m，BC＝1m，滑塊從A到C和從C到D所用的時間都是2s。設滑塊經B、C時的速度分別為vB、vC，則（）A．vC＝4m/s B．vB＝m/sC．DE＝4m D．從D到E所用時間為4s【答案】CD【詳解】A．依題意，滑塊做勻減速直線運動，從A運動到D的中間時刻恰好運動到C點，有故A錯誤；B．由逐差法，可得加速度為即滑塊加速度大小為。根據(jù)位移與速度關系式，可得解得故B錯誤；C．滑塊從A運動到E，做勻減速直線運動末速度為零，采用逆向思維，滑塊從E運動到A，做初速度為零的勻加速直線運動，有又聯(lián)立，解得故C正確；D．從D到E所用時間滿足解得故D正確。故選CD。三、實驗題11．某學習小組利用不同的實驗裝置，進行探究平拋運動規(guī)律的實驗：（1）甲同學采用如圖甲所示的裝置。為了驗證做平拋運動的小球在豎直方向做自由落體運動，用小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時B球被松開自由下落。關于該實驗，下列說法中正確的有。A．兩球的質量應相等B．兩球的質量可以不相等C．兩球應同時落地D．應改變裝置的高度，多次實驗E.實驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運動

（2）乙同學采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖乙所示的小球做平拋運動的照片，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果重力加速度g取，照相機的閃光頻率為Hz；小球平拋的初速度大小為m/s，經過B點時的豎直分速度大小為m/s。（所有結果保留2位有效數(shù)字）【答案】BCD101.52.0【詳解】（1）[1]AB．根據(jù)實驗結果可知平拋運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動，不需要質量相等，因此實驗時需要A、B兩球從同一高度開始運動，不需要兩球質量相等，故A錯誤，B正確；C．小錘打擊彈性金屬片后，A球做平拋運動，B球做自由落體運動，A球在豎直方向上的運動情況應該跟B球相同，因此兩球同時落地，故C正確；D．為探究實驗的科學性，應改變裝置的高度多次實驗，故D正確；E．本實驗只能說明A球在豎直方向的運動性質，不能說明A球在水平方向做勻速直線運動，故E錯誤。故選BCD。（2）[2]由圖乙可知，在豎直方向上根據(jù)可得故[3]小球平拋的初速度大小為[4]經過B點時的豎直分速度大小為12．某同學利用如圖甲所示的裝置探究加速度、力和質量的關系。（1）對本實驗的操作，下列說法中正確的是。A．實驗中無需測量砂和砂桶的質量B．讓小車靠近打點計時器，先釋放小車，后接通打點計時器的電源C．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質量遠小于小車的質量D．補償阻力時，需取下托盤和砝碼，調整長木板的傾角，使小車拖著紙帶沿長木板勻速下滑（2）如圖乙所示為實驗中得到紙帶的一段，已知相鄰計數(shù)點的時間間隔為T，測得相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為，打點計時器打下C點時，小車的速度表達式為，充分利用數(shù)據(jù)，寫出小車的加速度大小表達式為。（3）在驗證加速度與質量的關系時，在滿足實驗要求的情況下，改變小車上砝碼質量m，測出對應的加速度a，以m為橫坐標，以為縱坐標，在坐標紙上作出如圖丙所示的圖像。已知彈簧測力計的讀數(shù)為F，圖中縱軸的截距為b，斜率為k，則小車的質量為．A．

B．

C．

D．【答案】AD/DAB【詳解】（1）[1]A．實驗中小車所受拉力為彈簧測力計拉力的兩倍可以直接讀出，所以不需要測量砂和砂桶的質量。故A正確；B．讓小車靠近打點計時器，先接通打點計時器的電源，待打點穩(wěn)定后，再釋放小車。故B錯誤；C．由A選項分析可知，不需要保證砂和砂桶的質量遠小于小車的質量。故C錯誤；D．補償阻力時，需取下托盤和砝碼，調整長木板的傾角，使小車拖著紙帶沿長木板勻速下滑。故D正確。故選AD。（2）[2]打點計時器打下C點時，小車的速度表達式為[3]由逐差法可得小車的加速度大小表達式為（3）[4]根據(jù)牛頓第二定律，有整理，可得結合丙圖，可得解得故選B。四、解答題13．如圖所示，光滑圓球由一輕繩AB系于豎直墻壁上，一半圓球在墻壁和圓球之間，均處于靜止狀態(tài)。圓球和半圓球的圓心分別是、，且在同一水平線上，輕繩AB的長度是圓球半徑的3倍，圓球和半圓球的半徑相等，圓球質量是半圓球質量的2倍。已知半圓球受到豎直墻壁向上的摩擦力是f，重力加速度是g。求：（1）半圓球的質量；（2）輕繩AB的拉力?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】（1）設半圓球的質量為，以半圓球為對象，根據(jù)受力平衡可得解得半圓球的質量為（2）設輕繩AB與豎直方向的夾角為，圓的半徑為，根據(jù)圖中幾何關系可得可得由于圓球質量是半圓球質量的2倍，則圓球質量為；以圓球為對象，豎直方向根據(jù)受力平衡可得聯(lián)立解得輕繩AB的拉力為14．如圖所示，在離地面高H處以v0=10m/s的速度豎直向上拋出一個可視為質點的小球，地面上有一長L=5m的小車，其前端M距離拋出點的正下方s=4m，小球拋出的同時，小車由靜止開始向右做勻加速直線運動。已知小球落地時速度大小為20m/s，忽略空氣阻力及小車的高度，重力加速度g取10m/s2。（1）求小球從拋出到落到地面的時間t及拋出點離地面的高度H；（2）為了讓小車接住小球，試確定小車加速度a的取值范圍。【答案】（1），；（2）【詳解】（1）以豎直向上為正方向，上拋和下落全過程，有其中、解得，故小球從拋出到落到地面的時間為；拋出點離地面的高度為（2）設小車運動時間為，當小車車頭M剛好到達拋出點正下方時，a取最小值，此時解得當小車車尾N剛好到達拋出點正下方時，a取最大值，此時解得則加速度的范圍是15．如圖所示，一長木板靜止在水平地面上，一物塊疊放在長木板某一位置處，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，長木板的質量為，物塊的質量為，物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為，長木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為，對長木板施加一個水平向右的恒力，拉力大小，作用后將力撤去，之后長木板和物塊繼續(xù)運動，最終物塊沒有從長木板上掉下來。物塊可看作質點，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度。求：（1）時物塊與長木板的速度大小分別為多大；（2）和全程運動的時間分別為多少；（3）長木板的最短長度。

【答案】（1）2m/s，3m/s；（2）2.2s，1.65s；（3）0.605m【詳解】（1）假設物塊與長木板一起運動，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有解得當物塊與長木板之間相對滑動時，以物塊為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有解得由于，則物塊與長木板之間發(fā)生相對滑動以長木板為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有解得作用時間過程中，物塊做勻加速直線運動，物塊速度的大小長木板做勻加速直線運動，長木板速度的大小（2）撤去拉力時長木板的速度大于物塊速度，則撤去拉力之后物塊與長木板之間繼續(xù)發(fā)生相對滑動，設再經二者共速，物塊繼續(xù)做勻加速運動，物塊的加速度長木板做勻減速直線運動，以長木板為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有解得設經過時間物塊與長木板達到共同速度，根據(jù)運動學公式有兩式聯(lián)立解得；當兩者速度相等之后，假設物塊與長木板一起運動，