人教版高中物理必修一期末模拟测试卷（五）解析版

期末模拟测试05解析版

一、单题

1.兴泉铁路于2023年1月全线开通，全长464.16公里，设计时速160公里，全程3小时30分钟左右。由江西省

兴国站进入福建省境内，终至泉州站。已知兴国站到泉州站的直线距离约为302公里，正确的是（）

A.3小时30分钟表示时刻

B.302公里表示兴国站到泉州站的路程

C.464.16公里表示兴国站到泉州站的位移大小

D.研究列车行驶全程的所用的时间时，可将列车视为质点

【答案】D【详解】A.3小时30分钟表示时间间隔，故A错误；B.兴国站到泉州站的直线距离约为302公里，

302公里表示兴国站到泉州站的有向线段的大小，即位移大小，故B错误；C.464.16公里表示兴国站到泉州站的

路径（运动轨迹）的长度，因此464.16公里表示路程大小，故C错误；D.研究列车行驶全程的所用的时间时，列

车的形状和大小的影响可以忽略，所以可将列车视为质点，故D正确。故选D。

2.质量为优的物体?置于倾角为4的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，尸与滑轮间的

细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角。时（如图），

下列判断正确的是（）

A.P的速率为vB.尸的速率为vcos%

C.绳的拉力等于加gsi叫D.绳的拉力小于〃7gsin01

【答案】B【详解】AB.将小车的速度v沿绳子方向和垂直于绳子方向正交分解，如图所示

的速度与小车沿绳子方向的速度相等，则有Vp=vcos2故B正确，A错误；CD.小车向右运动，所以2减小，v

不变，所以v?逐渐变大，说明物体尸沿斜面向上做加速运动。对物体尸受力分析可知，物体尸受到竖直向下的重

力，垂直于斜面向上的支持力，沿绳向上的拉力7,沿斜面和垂直斜面建立正交轴，沿斜面方向由牛顿第二定律可

得7-机gsinq=777a可得7＞机gsinq故CD错误。故选B

3.飞镖游戏是一种非常有趣味性的娱乐活动，如图所示，某次飞镖比赛，某选手在距地面某相同的高度，向竖直

墙面发射飞镖。每次飞镖均水平射出，且发射点与墙壁距离相同，某两次射出的飞镖插入墙面时速度与水平方向夹

角第一次为30。和第二次为60。，若不考虑所受的空气阻力，则（）

A.两次末速度的反向延长线不一定交于水平位移的中点

B.第一次出手速度比第二次小

C.第一次与第二次运动的时间之比为1:6

D.两次末速度的大小之比为1:2

【答案】C【详解】A.根据平抛运动的规律可知，末速度的反向延长线一定交于水平位移的中点，故A错误；B.飞

镖做平抛运动，设初速度为%,插入墙面时速度与水平方向夹角为0,有4=%tana又％=gf,]=%/联立，解得

代入数据，可得飞镖前后两次的初速度之比为为：%=6：1第一次出手速度比第二次大，故B错误；

Vtana

C.根据x=可得”土由于两次运动的水平位移相同，故%"2=%2：%1=1：石故C正确；D.根据cosa=旦可

vo%

得以=」一故两次末速度的大小之比为vq陵，=」^：」^=1:1故口错误。故选C。

cosacos30cos60

4.如图，光滑斜面/E被分成四个相等的部分，一个物体由A点静止释放后做匀加速直线运动，下面结论中正确的

A.经过每一部分时，其速度增量均相同

B.物体通过/8、BC、CD、OE段所需的时间之比1：VLG：2

C.物体到达各点的速度大小之比为1:2:3:4

D.物体在3点速度大小是在E点速度大小的一半

【答案】D【详解】AB.根据匀变速直线运动的位移时间公式x=得f=J殳因为48、AC、AD、的位移之

比为1:2:3:4,则有灰：i4：与=1：血:石：2可知物体通过AB、BC、CD、DE段所需的时间之比为

1：V2-1：V3-V2:2-V3因为通过连续相等位移所用的时间不等，根据Av=at可知，通过每一部分的速度增量不等，

故AB错误;C.根据匀变速直线运动的速度位移公式v2=lax得v=也区因为的位移之比为1:2:3:4,

则有%：%：：VE=1：血：6：2故C错误；D.根据VR:%：V。：VE=1：血：6：2可知物体在B点速度大小是在E点

速度大小的一半，故D正确。故选D。

5.一种便携式三脚架由三根完全相同的轻杆通过钱链组合在一起，每根杆均可绕钱链自由转动。如图所示，三根

杆与竖直方向的夹角均为37。，吊锅和细铁链的总质量为加，支架与钱链之间的摩擦忽略不计，则（）

A.三角架所受合力大小为"zg

B.每根杆受到地面的作用力为g机g

c.每根杆与地面的摩擦力大小为:"陪

D.减小杆与竖直方向夹角时，杆与地面摩擦力增大

【答案】C【详解】A.三角支架处于静止状态，受力平衡，所受合力为0,故A错误；B.以吊锅和铁链为研究对

象，设每根杆的弹力为心，在竖直方向，根据平衡条件有3片cos37。=加g解得外而每根杆受到地面对其的

作用力应与，平衡，由此可知，每根杆受到地面的作用力为故B错误；C.根据牛顿第三定律可知，每根

杆对地面的作用力的大小为综，则由平衡条件可得，每根杆与地面间的摩擦力大小/=综sin370=J机g故C正确；

4

D.由7=尸sin6=32LsinO='机gtan。可知'减小杆与竖直方向夹角时'杆与地面摩擦力将减小’故D错误。

'cos03

故选C。

6.传送带与水平面夹角37。，皮带以10加/5的速率运动，皮带轮沿顺时针方向转动，如图所示.今在传送带上端/

处无初速地放上一个质量为机=0.5奴的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.5,若传送带/到3的长度为16W,

g^lOm/s2,则物体从N运动到3的过程中（）

A.小物块先加速后匀速B.小物块加速度大小为2m/d

C.小物块到B点速度为10加/sD.小物块全程用时2s

【答案】D【详解】由于冽gsin37°>〃加gcos37。，可知物体与传送带不能保持相对静止.所以物块一直做加速运动,

故A错误；物体放上传送带，滑动摩擦力的方向先沿斜面向下.根据牛顿第二定律得,

2

ax="gsin37+“"gcos37_+〃gcos370=10x0.6+0.5x10x0.8%//=10m/s,故B错误；速度达到传送带

m

速度所需的时间4=上=2$=15.经过的位移项='印：=J_xl0xlm=5加.由于加gsin37°〉"加gcos37°,可知物体

Q11022

与传送带不能保持相对静止.速度相等后，物体所受的摩擦力沿斜面向上.根据牛顿第二定律得，

mgsin370-nmgcos37°

〃2==4in37°-43os37°=2m/^vt2+—a2t^=L-xx,即IO%2+5X2X/；=11,解得

m

t2=ls.贝I]"4+%2=2s,物块到达最低点的速度：匕+=10+2x1=12冽/s,故C错误，D正确.所以D正

确，ABC错误.

二、多选题

7.如图所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量分别为2加、加的物体A、B,（A物体与弹簧

拴接），弹簧的劲度系数为左，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力厂作用在物体B上，使物体A、B

开始向上一起做加速度大小为;g的匀加速直线运动直到A、B分离，重力加速度为g,则关于此过程说法正确的

是（）

若

B|

A

A.施加拉力的瞬间，A、B间的弹力大小为死B=；加g

B.施加拉力的瞬间，A、B间的弹力大小为已8

C.从施加力厂到A、B分离的时间为2后

D.从施加力尸到A、B分离的时间为2竹

【答案】AC【详解】AB.设弹簧开始时的压缩量为尤0,则为=3加g拉力尸开始施加的瞬间，对A物体根据牛顿

第二定律有彷）-2优g-%=2加。解得乙&=gmg故A正确，B错误；CD.在A、B分离瞬间，A、B间的弹力为0,

弹簧弹力不为零，对A受力分析得息3gga得到这一瞬间弹簧的压缩量为A琵则A上升的高度

力=%-x=等由解得从施力口力至|」A、B分离的时间为f=2、'故C正确，D错误。故选AC。【点睛】

2k2Vk

8.如图，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上。点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B,A、B都处于静止状态,

现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法正确的是（）

A.B与水平面间的摩擦力减小

B.地面对B的弹力增大

C.悬于墙上的绳所受拉力不变

D.B静止时，图中。、a、£三角始终相等

【答案】BD【详解】AB.对物体A受力分析，受到重力和细线的拉力，根据平衡条件，拉力等于物体A的重力,

当把物体B移至C点后，倾斜绳子与水平方向的夹角变小，但细线的拉力不变；再对物体B受力分析，受重力、

二

？

n7，u

TN八

、

、

支持力、拉力和向右的静摩擦力，如图、fX根据共点力平衡条件，有Tcosr=f,

777.77777777777777T

4C

''mg

N+Tsinr=7〃g由于角r变小，故B与水平面间的静摩擦力变大，支持力N变大，故A错误B正确；C.对滑轮受力

分析，受物体A的拉力（等于其重力），倾斜绳子的拉力T以及悬于墙上的绳子的拉力凡由于重力和倾斜绳子的

拉力相等且夹角变大，故其合力变小，根据平衡条件可知，故墙上的绳子的拉力厂也变小，故C错误；D.对滑轮

受力分析，受物体A的拉力（等于重力），倾斜绳子的拉力T以及悬于墙上的绳子的拉力R由于重力和倾斜绳子

的拉力相等，故合力在角平分线上，故a=£又由于三力平衡，故与墙壁相连的绳子的拉力也沿着前面提到的角平分

线，而绳子拉力沿着绳子方向，故a=£=0故D正确。故选BD。

9.如图所示，光滑的水平地面上有两块材料完全相同的木块A、B,质量均为如A、B之间用轻质细绳水平连接。

现沿细绳所在直线施加一水平恒力尸作用在A上，A、B一起做匀加速运动。若将质量为2加的木块C放在某一木

块上面，再施加水平恒力厂作用在A上，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动。则关于两次运动下列说法正确的

是（）

rTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT1rTTTT~

A.若C放在A上，绳上拉力不变

B.若C放在B上，B、C间摩擦力为V

C.若C放在B上，绳上拉力为£

D.C放在A上和放在B上运动时的加速度一样大

【答案】BD【详解】尸拉A使得整体运动有：F=2ma,对B分析可知：T=ma,可得7=与。A.A放上C滑块前

2

F

后，三者一起加速，由整体法有尸=4冽㈤，对B由牛顿第二定律有7尸冽⑷联立可得7；=1,则绳上的拉力变小；故

A错误。BC.B上放C滑块后，对整体尸=4冽〃2，乃=3冽对B滑块摩擦力户2加。2，联立可得

4=与，/=与故B正确，C错误；D.由牛顿第二定律分析可得C放在A上的加速度为a'=：C放在B上的加

424m

F

速度为。"=;;—两次加速度相同，故D正确。故选BD。

4m

10.质量%=2.0kg的质点在恒定的合外力尸=4.ON的作用下，以向右的初速度%=2.0m/s做匀变速直线运动，经

过一段时间后，质点通过的路程与位移的大小之比为5:3,且该段时间的末速度大于%。下列说法正确的是（）

A.这段时间为3s

B.这段时间末质点的速度大小为4m/s

C.质点通过的位移大小为2m

D.质点在这段时间内的平均速度大小为0.8m/s

【答案】AB【详解】A.若质点一直做匀加速直线运动，则质点通过的位移大小等于路程，表明质点应先做匀减速

直线运动，后做反向的匀加速直线运动，且由于其末速度大于%,说明质点应处于出发位置的左侧，其运动情景如

%

则有[±=g解得玉=3x2据初速度为零的匀加速直

图所示，

%

■>■>

线运动的特点知，质点通过々和4的时间相等，质点运动的加速度大小a=-=2m/s2减速到零所用的时间

m

6=%=1S故这段时间，=3%=3s故A正确；B.研究质点向左运动的过程，这段时间末的速度v==4m/s故

a

B正确；C.根据平均速度和位移的关系，得X2=g%4=lm故质点通过的位移大小占=3%=3m故C错误：D.平

均速度v=土=lm/s故D错误。故选AB。

t

三、实验题

II.某同学在用打点计时器研究匀变速直线运动规律的实验中打出的点如下图所示，在纸带上确定出N,B,C,D,

E,F,G共7个计数点，如下图所示，其相邻点间的距离岳=3.62cm,$2=4.38cm,

S3=5.20cm,54=5.99cm,55=6.80cm,56=7.62cmo

41

；3.62%3(7L)Lr1/(

h,cm、«.38cnt“5.20cm、,5.99cm-/6.80cm、,7.62cm4

SiS2S3S4S5S6

（1）打点计时器使用电源，电源的频率是50Hz,则打点时间间隔是秒，每相邻两个计数点之间有

四个点未画出，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为7=秒。

（2）计算出打下。两点时小车的瞬时速度（保留三位有效数字）：％=（算法，用字母表达），结果=

m/s，

（3）计算加速度算法：«=（用字母表达！），结果。=（保留二位有效数字）。

【答案】交流0.020.10（…）xE0.479”

2732T2

0.80m/s2【详解】（1）[1]打点计时器使用交流电源。⑵电源的频率是50Hz,则打点时间间隔是f=[s=0.02s[3]

每相邻两个计数点之间有四个点未画出，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为T=5/=0.10s（2）[4]计算出打

下。两点时小车的瞬时速度为8。段的平均速度，即+=（三+引.01[5]即Vc='j8：Y0]xl（T2m/s=0.479m/s

。2TI2x0.10）

2

（3）[6]由逐差法得加速度为a=（56+%+>?*\卜1（）2口]即°=0.80m/s

32T2

12.某实验小组同时测量A、B两个箱子质量的装置图如图甲所示，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质

滑轮（质量和摩擦可忽略不计），F为光电门，C为固定在A上、宽度为4的细遮光条（质量不计），另外，该实验

小组还准备了刻度尺和一套总质量%=0.5kg的祛码。

（1）在铁架台上标记一位置。，并测得该位置与光电门F之间的距离为〃。取出质量为的磋码放在A箱子中，

剩余祛码全部放在B箱子中，让A从位置。由静止开始下降，则A下落到尸处的过程中，B箱与B箱中祛码的整

体机械能是（填“增加”、“减少”或“守恒”）的。

（2）测得遮光条通过光电门的时间为加，根据所测数据计算A下落到尸处的速度大小丫=,下落过程中

的加速度大小。=（用d、Nt、力表示）。

（3）改变沉，测得相应遮光条通过光电门的时间，算出加速度4，得到多组别与。的数据，作出“-加图像如图乙

所示，可得A的质量=kg。（取重力加速度大小g=10m/s2,计算结果保留两位有效数字）

【答案】增加gT77TV2.2【详解】⑴［1］A与B是由绳子相连的连接体，当A下降时B

Nt2/z（A?）

上升，它们具有相同的速率，可知当A下落至b处的过程中，B的重力势能增加，动能增加，而机械能为动能与势

能之和，则可知B的机械能增加。（2）［2］该实验中用遮光条通过光电门时的平均速度来代替物块经过光电门时的瞬

时速度，则有丫=金［3］物块A下落高度为〃，初速度为0,下落至F处时的速度为v,则根据匀变速直线运动的规

△t

律有v?=2M可得。二三二/忑（3）［4］对A、B及祛码组成的系统由牛顿第二定律有

2h2h（Nty

［（7〃A+切）一（机B+mo-m）］g=（»2A+mB+mo）a整理可得°=----------m+~一~一”理将=0.5kg代入上式解

mA+mB+m0mA+mB+m0

得％~2.2kg

四、解答题

13.如图所示，能承受最大拉力为10N的细线与竖直方向成45。角，能承受最大拉力为6N的细绳水平，细

线能够承受足够大的拉力，求:

（1）当所悬挂重物的重力为3N时，细线ON、OB的拉力各是多大;

（2）为使04、。2均不被拉断，。。下端所悬挂重物的最大重力是多少。

【答案】（1）。/拉力30N，05拉力3N；（2）OC最大重力6N【详解】（1）选结点。为研究对象，力的矢量三

当重物为3N时，有现=—^-=G=3N%=—^=3亚N(2)当。。下

角形如图

tan450sin45°

端所悬的物重不断增大时，细线0A、。2所受的拉力同时增大，假设02先到最大值，且。4上的拉力

%=gj=6VlN<%max由此可得，最大值应满足不被拉断，即7M取最大值6N,由力平衡条件可知

cos45°

G=TOBtan45。=心=6N即OC下端所悬挂重物的最大重力为6N。

14.某跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，％=4s后打开降落伞，伞张开后做匀减速运

动，再经过^=7s到达地面时的速度大小为5m/s.重力加速度g取lOm/s"求:

(1)伞张开前瞬间，运动员的速度大小；

(2)伞张开后，运动员的加速度大小；

(3)运动员离开飞机时距离地面的高度。

【答案】(1)匕=40m/s；(2)a=5m/s2;(3)A=237.5m【详解】(1)由自由落体有匕=g%解得伞张开前瞬间，

运动员的速度大小为匕=40m/s(2)伞张开后运动员做匀减速运动，有匕=%-