高中物理必修一期末试卷及答案详解

高中物理必修一期末试卷及答案详解一、选择题（共12题，满分52分。1-8题为单项选择题，每题4分，选对得4分，错选、不选得0分；9-12题为多项选择题，每题5分，全部选对得5分，选对但不全得2分，错选、不选得0分）以下情况中，可将研究对象看作质点的是（）A.研究乒乓球的旋转效应B.研究高铁从北京到上海的运行时间C.研究跳水运动员的转体动作D.研究地球的自转规律某同学绕400m标准环形跑道跑一圈用时80s，该过程中他的平均速度和平均速率分别是（）A.0、5m/sB.5m/s、0C.0、0D.5m/s、5m/s关于加速度的物理意义，下列说法正确的是（）A.速度变化量越大，加速度越大B.速度变化越快，加速度越大C.加速度为正，速度大小一定增大D.加速度为0，速度大小一定为0某物体做初速度为0的匀加速直线运动，第2s内的位移为3m，则该物体的加速度大小为（）A.1m/s²B.2m/s²C.3m/s²D.4m/s²下列v-t图像中，能反映物体做匀减速直线运动的是（）A.斜率为正的倾斜直线B.斜率为负的倾斜直线C.平行于t轴的水平直线D.开口向上的抛物线下列关于弹力和摩擦力的关系，说法正确的是（）A.有摩擦力一定有弹力B.有弹力一定有摩擦力C.摩擦力的方向一定与物体运动方向相反D.静摩擦力的大小一定大于滑动摩擦力某物体静止在水平桌面上，下列说法正确的是（）A.桌面对物体的支持力和物体的重力是一对相互作用力B.物体对桌面的压力和物体的重力是同一性质的力C.桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力是一对相互作用力D.物体对桌面的压力是由于桌面发生弹性形变产生的电梯内站着体重为500N的人，某段时间内电梯以2m/s²的加速度竖直运动，该时间段人处于超重状态，g取10m/s²，则电梯内体重秤的示数为（）A.400NB.500NC.600ND.700N下列匀变速直线运动的公式中，适用范围表述正确的是（）A.v=v0+at适用于所有匀变速直线运动

B.x=v0t+12at2A.0B.2NC.5ND.8N下列关于牛顿运动定律的说法，正确的是（）A.牛顿第一定律是实验定律，可以通过实验直接验证B.牛顿第二定律表明，物体的加速度与合外力成正比，与质量成反比C.作用力与反作用力作用在不同物体上，性质一定相同D.物体的惯性大小与速度有关，速度越大惯性越大质量分别为m1、m2的两个木块用轻绳连接，大小为F的水平恒力作用在m1上，沿光滑水平面拉动两个木块一起做匀加速直线运动，下列说法正确的是（）B.轻绳的拉力大小为Fm1mD.若水平面粗糙（动摩擦因数处处相同），轻绳的拉力大小不变二、填空题（共7题，每空2分，满分28分）某物体做自由落体运动，g取10m/s²，下落3s时的瞬时速度大小为_m/s，3s内下落的高度为_m。某质点的位移随时间变化的关系式为x=4t弹簧原长为10cm，挂上5N的钩码时弹簧长度变为12cm，弹性形变始终在弹性限度内，则该弹簧的劲度系数为_N/m，当弹簧长度为15cm时，弹力大小为_N。质量为2kg的物体在10N的水平恒力作用下沿粗糙水平面运动，动摩擦因数为0.2，g取10m/s²，则物体受到的滑动摩擦力大小为_N，运动的加速度大小为_m/s²。在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，电火花打点计时器的工作电压为_V的_（填“直流”或“交流”）电源。三个大小均为10N的共点力，两两之间的夹角为120°，则它们的合力大小为_N；若将其中一个力的方向反向，其余两个力不变，则合力大小为_N。某物体以10m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s²，则物体上升的最大高度为_m，从抛出到落回抛出点的总时间为_s。三、判断题（共7题，每题2分，满分14分。正确填“√”，错误填“×”）质点是一种理想化物理模型，实际并不存在。（）物体的速度为0时，加速度也一定为0。（）摩擦力总是阻碍物体的运动，因此摩擦力一定是阻力。（）两个力的合力一定大于其中任意一个分力。（）做自由落体运动的物体，下落的加速度与物体的质量无关。（）牛顿第一定律表明，只有不受力的物体才具有惯性。（）物体处于完全失重状态时，地球对物体的万有引力消失。（）四、简答题（共4题，每题6分，满分24分）请简述瞬时速度和平均速度的区别与联系。请分别说明滑动摩擦力和静摩擦力的大小计算方法。什么是超重和失重？请分别说明其产生条件。在“验证力的平行四边形定则”实验中，两次拉伸橡皮条需要将结点拉到同一位置的原因是什么？该实验采用的物理研究方法是什么？五、论述题（共1题，满分12分）请结合牛顿运动定律的相关知识，推导并说明为什么质量是物体惯性大小的唯一量度。答案及详解一、选择题答案：B详解：质点的判定条件是物体的大小、形状对研究问题的影响可忽略不计。A选项研究乒乓球旋转需要考虑球的形状，不能看作质点；B选项高铁的长度相对于北京到上海的距离可忽略，可看作质点；C选项研究转体动作需要考虑运动员的姿态，不能看作质点；D选项研究地球自转需要考虑地球的形状，不能看作质点。答案：A详解：平均速度是位移与时间的比值，跑一圈位移为0，因此平均速度为0；平均速率是路程与时间的比值，路程为400m，因此平均速率为400/80=5m详解：加速度是描述速度变化快慢的物理量，A选项速度变化量大但时间长的话加速度可能很小，错误；B选项符合加速度的物理意义，正确；C选项加速度为正，若速度为负，速度会减小，错误；D选项匀速直线运动加速度为0但速度不为0，错误。答案：B详解：前2s位移x2=12a×22=2a详解：匀减速直线运动的加速度恒定，速度均匀减小，v-t图像为斜率为负的倾斜直线，A为匀加速，C为匀速，D为变加速运动。答案：A详解：摩擦力产生的条件包括接触、弹性形变、接触面粗糙、有相对运动/相对运动趋势，因此有摩擦力一定有弹力，弹力是摩擦力产生的前提，A正确；有弹力但没有相对运动/趋势或者接触面光滑的话没有摩擦力，B错误；摩擦力方向与相对运动/相对运动趋势方向相反，可能与运动方向相同，比如走路时的静摩擦力是动力，C错误；静摩擦力的取值范围为0到最大静摩擦力，小于最大静摩擦力的静摩擦力可能小于滑动摩擦力，D错误。答案：C详解：相互作用力是两个物体之间的相互作用，大小相等、方向相反、作用在不同物体上。A选项支持力和重力作用在同一物体上，是平衡力，错误；B选项压力是弹力，重力是万有引力，性质不同，错误；C选项符合相互作用力的定义，正确；D选项压力是由于物体发生弹性形变产生的，错误。答案：C详解：超重状态下加速度竖直向上，根据牛顿第二定律N−mg=ma，人的质量m=详解：v2−v02详解：共点力的合力范围为|F1−F2详解：牛顿第一定律是基于理想实验推导得出的，不存在不受力的物体，无法通过实验直接验证，A错误；惯性是物体的固有属性，仅与质量有关，与速度无关，D错误，其余选项表述均正确。答案：ACD详解：两个木块一起运动，加速度大小始终相同，A正确；光滑水平面对整体a=F/(m1+m2)，对m2二、填空题答案：30；45详解：自由落体速度v=gt=10×3详解：与匀变速直线运动位移公式x=v0t+12at2对比，可得详解：形变量Δx1=12cm−10cm=详解：滑动摩擦力f=μmg=0.2×2×详解：电火花打点计时器的工作电压为220V交流电源，电磁打点计时器工作电压为4~6V交流电源。答案：0；20详解：三个大小相等、两两夹角120°的共点力，任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反，总合力为0；将其中一个力反向后，剩余两个力的合力为10N，与反向后的力同向，总合力为10N+10N=详解：竖直上抛最大高度h=v02/三、判断题答案：√详解：质点是为了简化物理研究构建的理想化模型，忽略了物体的大小和形状，现实中不存在绝对的质点。答案：×详解：速度为0时加速度不一定为0，例如竖直上抛运动的最高点，速度为0，加速度为重力加速度g。答案：×详解：摩擦力阻碍的是物体的相对运动或相对运动趋势，不一定阻碍物体的运动，例如传送带运送货物时，静摩擦力是货物运动的动力。答案：×详解：合力的大小与分力的夹角有关，当两个分力夹角大于90°时，合力可能小于分力，例如3N和4N的力反向时，合力为1N，小于两个分力。答案：√详解：自由落体运动的加速度为重力加速度g，同一位置g的大小固定，与物体的质量无关。答案：×详解：惯性是物体的固有属性，一切物体在任何状态下都具有惯性，与是否受力无关，仅与质量有关。答案：×详解：完全失重是指物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力为0，重力全部用来提供加速度，地球对物体的万有引力仍然存在。四、简答题答案：区别：①物理意义不同：平均速度反映物体在一段时间或一段位移内的平均运动快慢，瞬时速度反映物体在某一时刻或某一位置的运动快慢；②计算方式不同：平均速度为位移与对应时间的比值，瞬时速度是时间间隔趋近于0时的平均速度极限值。（4分）联系：匀速直线运动中，瞬时速度与平均速度大小相等；极短时间内的平均速度可以近似代替该时间段内某一时刻的瞬时速度。（2分）答案：①滑动摩擦力：可通过公式f=μFN计算，其中μ为动摩擦因数，与接触面材料、粗糙程度有关，FN为接触面正压力；也可结合平衡条件或牛顿运动定律通过受力分析求解。（3分）

②静摩擦力：无固定计算公式，需结合平衡条件或牛顿运动定律通过受力分析求解，取值范围为0<f超重指物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于自身重力的现象；失重指物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于自身重力的现象，压力/拉力为0时为完全失重。（2分）产生条件：超重时物体加速度竖直向上，对应运动状态为向上加速或向下减速；失重时物体加速度竖直向下，对应运动状态为向下加速或向上减速，完全失重时加速度大小等于g，方向竖直向下。（4分）答案：原因：保证两次拉伸橡皮条的作用效果完全相同，