2024-2025学年新教材高中物理综合测评A含解析新人教版必修第一册

PAGE1-综合测评(A)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分。第1~5小题只有一个选项正确,第6~8小题有多个选项正确)1.某同学自编了这样一道题:“一架小型客机从静止起先在跑道上滑行,经过时刻t=20s离开地面。它在跑道上滑行过程中的位移x=400m,离开地面的平均速度v1=40m/s,求它滑行过程的瞬时速度v2。”从题中可以看出,该同学用的概念正确的有()A.位移x B.时刻tC.平均速度v1 D.瞬时速度v2答案:A解析:t=20s指的是时间,B错误;v1=40m/s是瞬时速度,v2是平均速度,C、D错误。x=400m是位移,A正确。2.我国玉兔二号月球车已于2024年2月28日10时51分自主唤醒,接着进行月球探测、考察等任务,当它在月球表面行驶时()A.仍有惯性B.不受阻力C.不受支持力D.没有惯性答案:A解析:惯性是物体本身具有的一种性质,与物体是否运动、是否受力等外界因素无关,物体在任何状态下,任何时候都有惯性,故A正确,D错误;当它在月球表面行驶时受支持力和阻力,故B、C错误。3.高跷运动是一项好玩的运动,图甲为弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后,人就向上弹起,进而带动高跷跳动,如图乙所示。则下列说法正确的是()A.人向上弹起过程中,始终处于超重状态B.人向上弹起过程中,踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力C.弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力大于人的重力D.弹簧压缩到最低点时,高跷对地的压力等于人和高跷的总重力答案:C解析:人向上弹起的过程中,先做加速度渐渐减小的加速直线运动(超重状态),而后做加速度渐渐增加的减速运动(失重状态),最终做匀减速直线运动到最高点,选项A错误;人向上弹起过程中,踏板对人的作用力和人对踏板的作用力属于作用力和反作用力,依据牛顿第三定律可知:二者等大反向,选项B错误;当弹簧压缩到最低点时,人有竖直向上的加速度,依据牛顿其次定律可知:高跷对人的作用力大于人的重力,人对高跷的作用力大于人的重力,高跷对地的压力大于人和高跷的总重力,选项C正确,选项D错误。4.如图所示,质量均为m的两物体a、b放置在两固定的水平挡板之间,物体间竖直夹放一根轻弹簧,弹簧与a、b不粘连且无摩擦。现在物体b上施加渐渐增大的水平向右的拉力F,两物体始终保持静止状态,已知重力加速度为g,下列说法正确的是()A.物体b所受摩擦力随F的增大而增大B.弹簧对物体b的弹力大小可能等于mgC.物体a对挡板的压力大小可能等于2mgD.物体a所受摩擦力随F的增大而增大答案:A解析:对b进行分析,水平方向Ff=F,F增大,则Ff增大,故A项正确;由于b物体受到摩擦力,则上挡板必定对b物体有向下的正压力,在竖直方向上,受到重力、正压力和弹簧弹力保持平衡,那么弹簧弹力为重力和正压力之和,必定大于重力mg,故B项错误;弹簧弹力大于mg,对a物体受力分析可知,a物体对下挡板的压力为其重力和弹簧弹力之和,大于2mg,故C项错误;对a物体受力分析可知,a物体在水平方向不受力的作用,摩擦力始终为0,故D项错误。5.滑沙是国内新兴的旅游项目。如图甲所示,即乘坐滑板从高高的沙山顶自然下滑,随着下滑速度的加快,在有惊无险的瞬间体会到了刺激和快感。其运动可以简化为如图乙所示的模型,一位游客先后两次从静止下滑,下列v-t图像中实线代表第一次从较低位置滑下,虚线代表其次次从较高位置滑下,假设斜面和地面与滑板之间的动摩擦因数相同,忽视空气阻力,拐弯处速度大小不变,则v-t图像正确的是()答案:D解析:设滑板与沙之间的动摩擦因数为μ,斜面与水平面之间的夹角为θ,当游客与滑板沿斜面对下运动时,ma1=mgsinθ-μmgcosθ,则a1=gsinθ-μgcosθ,可知,向下滑动的加速度与斜面的高度无关,则在v-t图中两次加速的过程图线是重合的;在水平面上减速的过程中ma2=μmg,所以a2=μg,可知减速过程中的加速度也是大小相等的,则两次减速过程中的v-t图线是平行线,故A、B、C错误,D正确。6.静止在光滑水平面上的物体,同时受到在同始终线上的力F1、F2作用,F1、F2随时间改变的图像如图所示,则物体在0~2t时间内()A.离动身点越来越远B.速度先变大后变小C.速度先变小后变大D.加速度先减小后增大答案:AD解析:由图线可知,物体受到的合力先减小后增大,加速度先减小后增大,速度始终变大,物体离动身点越来越远,选项A、D正确。7.如图所示,用一段绳子把轻质滑轮吊装在A点,一根轻绳跨过滑轮,绳的一端拴在井中的水桶上,人用力拉绳的另一端,滑轮中心为O点,人所拉绳子与OA的夹角为β,拉水桶的绳子与OA的夹角为α。人拉绳沿水平面对左运动,把井中质量为m的水桶匀速提上来,人的质量为m0,重力加速度为g,在此过程中,以下说法正确的是()A.α始终等于βB.吊装滑轮的绳子上的拉力渐渐变大C.地面对人的摩擦力渐渐变大D.地面对人的支持力渐渐变大答案:ACD解析:水桶匀速上升,拉水桶的轻绳中的拉力FT始终等于mg,对滑轮受力分析如图甲所示,垂直于OA方向有FTsinα=FTsinβ,所以α=β,沿OA方向有F=FTcosα+FTcosβ=2FTcosα=2mgcosα,人向左运动的过程中α+β变大,所以α和β均变大,吊装滑轮的绳子上的拉力F变小,选项A正确,B错误;对人受力分析如图乙所示,θ=α+β渐渐变大,水平方向有Ff=FT'sinθ,地面对人的摩擦力渐渐变大,竖直方向有FN+FT'cosθ=m0g,地面对人的支持力FN=m0g-FT'cosθ=m0g-mgcosθ渐渐变大,选项C、D正确。8.如图所示,x-t图像反映了甲、乙两车在同一条直线上行驶的位移随时间改变的关系,已知乙车做匀变速直线运动,其图线与t轴相切于10s处,下列说法正确的是()A.5s时两车速度相等B.甲车的速度为4m/sC.乙车的加速度大小为1.6m/s2D.乙车的初位置在x0=80m处答案:BCD解析:位移—时间图像的斜率等于速度,斜率大小越大,速度大小越大,则知5s时乙车速度较大,故A错误。甲车做匀速直线运动,速度为v甲=xt=205m/s=4m/s,故B正确。乙车做匀变速直线运动,其图线与t轴相切于10s处,则t=10s时,速度为零,将其运动反过来看成初速度为0的匀加速直线运动,则x=12at2,依据图像有:x0=12a×102,20=12a×(10-5)2,解得:a=1.二、试验题(本题共2小题,共18分)9.(8分)(1)某次探讨弹簧所受弹力F与弹簧长度l关系试验时得到如图甲所示的F-l图像,由图像可知:弹簧原长l0=cm,求得弹簧的劲度系数k=N/m。

甲乙(2)按图乙所示的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1N),使(1)中探讨的弹簧压缩,稳定后指针指示如图乙所示,则指针所指刻度尺示数为cm。由此可推想图乙中所挂钩码的个数为。

答案:(1)3.0200(2)1.503解析:(1)由胡克定律F=k(l-l0),结合图中数据得:l0=3.0cm,k=200N/m。(2)由乙图知指针所示刻度为1.50cm,由F=k(l0-l),得弹力为F=3N,故所挂钩码的个数为3个。10.(10分)某探究学习小组的同学们要探究加速度与力、质量的关系,他们在试验室组装了一套如图所示的装置,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。试验时,调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)。(1)该试验中小车所受的合力(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数,该试验是否须要满意砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?(选填“须要”或“不须要”)。

(2)试验获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量m,挡光板的宽度l,光电门1和光电门2的中心距离x。某次试验过程:力传感器的读数为F,小车通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),已知重力加速度为g,则该试验要验证的关系式是。

答案:(1)等于不须要(2)F=m解析:(1)由于力传感器显示拉力的大小,而拉力的大小就是小车所受的合力,故不须要让砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量。(2)由于挡光板的宽度l很小,故小车在光电门1处的速度v1=lt1,在光电门2处的速度为v2=lt2,由v22-v12三、计算题(本题共3小题,共42分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(13分)如图所示,具有肯定质量的匀称细杆AO通过铰链固定在O点,使细杆AO可在竖直平面内自由转动。细杆与放在水平地面上的圆柱体的接触点为P,圆柱体靠在竖直的墙上而保持平衡。已知杆的倾角θ=60°,圆柱体的重力大小为G,竖直墙对圆柱体的弹力大小为3G,各处的摩擦都忽视不计。(1)作出圆柱体的受力示意图;(2)求圆柱体对细杆支持力的大小和对地面压力的大小。答案:(1)见解析图(2)2G2G解析:(1)对圆柱体进行受力分析,如图所示,其中F1、F2、F3分别为地面、墙、细杆对圆柱体的弹力。(2)已知竖直墙对圆柱体的弹力大小F2=3G,对圆柱体依据平衡条件得水平方向F3sin60°=F2竖直方向F1=F3cos60°+G解得F3=2GF1=2G则圆柱体对细杆支持力的大小和对地面压力的大小皆为2G。12.(14分)右图为一种叫“控子”的嬉戏:让小滑块从A点由静止释放,嬉戏者通过限制BC段上的可控区域的长度,让滑块到达C点时速度刚好为零,滑块自由落入洞D中即为胜利。已知轨道AB、BC可视为斜面,AB长25cm,BC长1m,CD高20cm,滑块在AB段加速下滑时加速度大小为a1=2m/s2,在BC段非可控区域加速下滑时加速度大小为a2=1m/s2,在可控区域减速时的加速度大小为a3=3m/s2,滑块在B点、可控点前后速度大小不变,g取10m/s2,求嬉戏胜利时:(1)可控区域的长度l;(2)滑块从A到洞D所经验的时间t。答案:(1)0.375m(2)1.7s解析:(1)设滑块在B点时速度大小为vB,则由运动学规律知vB2=2a1xAB且vB=a1代入数值解得t1=0.5s,vB=1m/s设滑块在E点进入可控区域,从B到E,由运动学规律知vE2-vB2=2a2(xBC-l),vE从E到C,由运动学规律知vE2=2a3l,vE=a3联立并代入数值解得t2=t3=0.5s,l=0.375m。(2)滑块从C到D,由自由落体运动规律知hCD=1代入数值解得t4=0.2s所以滑块从A到洞D所经验的时间t=t1+t2+t3+t4=1.7s。13.(15分)滑冰车是儿童喜爱的冰上消遣项目之一。下图为小明妈妈正与小明在冰上嬉戏,小明与冰车的总质量是40kg,冰车与冰面之间的动摩擦因数为0.1。在某次嬉戏中,假设小明妈妈对冰车施加100N的推力,推力方向与运动方向在同一个竖直平面内,与水平方向成37°斜向下,使冰车从静止起先运动10s后,停止施加力的作用,使冰车自由滑行。(假设运动过程中冰车始终沿直线运动,小明始终坐在车上没有对车施加额外的力,冰面各处的动摩擦因数均相同)(计算结果均保留到小数点后两位)(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)。求:(1)从静止起先运动的前10s内冰车所受摩擦力的大小;(2)冰车的最大速率;(3)冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小。答案:(1)46N(2)8.50