北师大版高一物理第5章综合测试卷及答案

北师大版高一物理第5章综合测试卷及答案第1页共1页北师大版高一物理第5章综合测试卷及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）（每小题只有一个选项符合题意，请把正确选项的字母填在题后括号内）1.一物体在水平面上受到一个水平方向的恒力F作用，由静止开始做匀加速直线运动。已知力F作用3秒内物体位移为18米，则力F作用6秒内物体的位移是多少？A.36米B.54米C.72米D.81米参考答案：C2.一个质量为2kg的物体静止在倾角为30°的斜面上，不计空气阻力，物体受到的静摩擦力大小是多少？A.9.8NB.10NC.19.6ND.0N参考答案：A3.一个弹簧测力计，量程为5N，分度值为0.1N。用它测量一个物体受到的拉力，指针指示位置该拉力大小是多少？A.2.5NB.2.55NC.2.6ND.无法确定参考答案：C4.在光滑水平面上做匀速圆周运动的物体，受到的合外力提供向心力。若物体质量为m，速度为v，圆周半径为r，则向心力大小是多少？A.F=mv²/rB.F=maC.F=mgD.F=mω²r参考答案：A5.物体从静止开始做自由落体运动，第1秒内、第2秒内、第3秒内通过的距离之比是多少？A.1:2:3B.1:3:5C.1:4:9D.1:5:9参考答案：A6.请简述力对物体做功的两个必要因素。A.物体必须受到力，且物体必须运动B.力必须作用在物体上，且物体在力的方向上通过的距离不为零C.力必须作用在物体上，且物体必须静止D.力必须垂直于物体运动方向，且物体必须运动参考答案：B7.请比较弹簧测力计在测量拉力和测量压力时的读数差异。A.测量拉力时读数较大B.测量压力时读数较大C.两种情况下读数相同D.无法比较参考答案：B8.一个质量为3kg的物体，从高为5米的斜面顶端由静止开始下滑，斜面倾角为37°，不计空气阻力，物体滑到斜面底端时的速度是多少？A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s参考答案：B9.在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，某同学用弹簧测力计水平拉一个木块在水平木板上做匀速直线运动。若木块质量为m，水平木板与木块间的动摩擦因数为μ，则木块受到的滑动摩擦力大小是多少？A.F=μmgB.F=μmC.F=mgD.F=0参考答案：A10.一个弹簧测力计，量程为5N，分度值为0.1N。用它测量一个物体受到的拉力，指针指示位置该拉力大小是多少？A.3.2NB.3.25NC.3.3ND.无法确定参考答案：C二、填空题（共10小题，每题2分）（请把正确答案直接填写在题中横线上，填写不完整的不得分）1.在探究“力的平行四边形定则”的实验中，用弹簧测力计分别拉橡皮筋，使橡皮筋伸长到某一位置O，记录下O点的位置，然后保持O点位置不变，用两个弹簧测力计同时拉橡皮筋，记下两个弹簧测力计的读数和细绳拉力的方向，并作出力的。为了减小误差，实验中应选用______的弹簧测力计。参考答案：量程合适、分度值小2.一质量为m的物体，放在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，若物体恰好能沿斜面匀速下滑，则物体受到的摩擦力大小为______。参考答案：mgsinθ-μmgcosθ3.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过2秒下落了______米。（取g=10m/s²）参考答案：204.一物体在水平面上受到一个水平方向的恒力F作用，由静止开始做匀加速直线运动，加速度为a。若撤去恒力F，物体继续运动，加速度将______。（填“变大”“变小”或“不变”）参考答案：变小5.一根轻质弹簧的原长为L₀，劲度系数为k，将其竖直悬挂，下端挂一个质量为m的物体，弹簧伸长量为ΔL，则弹簧的弹力大小为______。参考答案：kΔL6.一物体从倾角为θ的斜面顶端由静止开始下滑，加速度为a，则物体与斜面间的动摩擦因数为______。参考答案：μ=a/gtanθ7.一物体在水平面上受到一个水平方向的恒力F作用，由静止开始做匀加速直线运动，经过时间t速度达到v。若保持F不变，物体的加速度将______。（填“变大”“变小”或“不变”）参考答案：不变8.一根轻质弹簧，当弹簧伸长量为ΔL₁时，弹力大小为F₁；当弹簧伸长量为ΔL₂时，弹力大小为F₂。则弹簧的劲度系数k为______。参考答案：k=F₁/ΔL₁=F₂/ΔL₂9.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过时间t速度达到v，则物体下落的高度为______。参考答案：h=v²/2g10.一物体在水平面上受到一个水平方向的恒力F作用，由静止开始做匀加速直线运动，加速度为a。若将恒力F的方向与水平方向成θ角，则物体的加速度大小为______。参考答案：a=F/(m+Fsinθ/g)三、判断题（共10小题，每题2分）（正确的打“√”，错误的打“×”，把判断符号填在题后括号内）1.物体在水平面上受到一个水平方向的恒力F作用，由静止开始做匀加速直线运动，其加速度大小a与恒力F成正比，与物体质量m成反比。参考答案：√2.一个质量为2kg的物体静止在倾角为30°的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为0.5，则物体受到的摩擦力大小为10N。参考答案：×3.一根轻质弹簧的原长为0.2m，劲度系数为100N/m，将其竖直悬挂，下端挂一个质量为1kg的物体，弹簧伸长量为0.05m。参考答案：√4.在“验证力的平行四边形定则”的实验中，用弹簧测力计分别拉橡皮筋的A、B两点，使橡皮筋伸长到O点，则两个拉力的合力与橡皮筋的拉力大小相等、方向相同。参考答案：×5.一个物体从倾角为θ的斜面顶端由静止开始下滑，加速度为a，则物体受到的合外力大小为ma。参考答案：√6.一物体在水平面上受到一个水平方向的恒力F作用，由静止开始做匀加速直线运动，经过时间t速度达到v，则物体在时间t内发生的位移为v²/2a。参考答案：√7.一个弹簧测力计，量程为5N，分度值为0.1N。用它测量一个质量为0.5kg的物体在水平面上受到的滑动摩擦力，读数可能为2.35N。参考答案：√8.物体漂浮在水面上，浮力与重力的大小关系是F浮=G。参考答案：√9.一根轻质弹簧，当弹簧伸长量为ΔL₁时，弹力大小为F₁；当弹簧伸长量为ΔL₂时，弹力大小为F₂，则F₁/F₂=ΔL₁/ΔL₂。参考答案：×10.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过时间t速度达到v，则物体在时间t内发生的位移为½gt²。参考答案：√四、简答题（共8小题，每题2分）（请分点作答，语言简明、要点齐全，写在对应题目下方的横线上）1.简述力对物体做功的两个必要因素。参考答案：力对物体做功的两个必要因素是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。2.列举三种常见的简单机械。参考答案：常见的简单机械有：杠杆、滑轮、斜面、轮轴。3.简述阿基米德原理。参考答案：阿基米德原理是指：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力。4.反射角总是等于入射角，这句话是否正确？请说明理由。参考答案：×。反射角总是等于入射角，这句话不正确。反射角是指反射光线与法线的夹角，入射角是指入射光线与法线的夹角，只有当光线垂直射向镜面时，入射角和反射角才相等。5.一个质量为2kg的物体静止在倾角为30°的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，求物体所受的摩擦力大小。参考答案：物体所受的摩擦力大小为1N。6.一个弹簧测力计，量程为5N，分度值为0.1N。用它测量一个质量为0.5kg的金属块，金属块在水平面上向右运动了2m，弹簧测力计的示数为2.5N，求弹簧测力计对金属块做的功。参考答案：弹簧测力计对金属块做的功为5J。7.在探究“力的平行四边形定则”的实验中，用弹簧测力计分别拉橡皮筋的A、B两点，使橡皮筋伸长到O点。某同学只记录了弹簧测力计的示数，而忘记了记录橡皮筋的原长和结点O的位置，这样能验证力的平行四边形定则吗？为什么？参考答案：不能验证力的平行四边形定则。8.一个质量为3kg的物体，从高为5米的斜面顶端由静止开始下滑，斜面的倾角为37°，物体与斜面间的动摩擦因数为0.25，求物体滑到底端时的速度大小。参考答案：物体滑到底端时的速度大小为8.4m/s。五、应用题（共8小题，每题3分）（请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后结果不得分）1.一质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。现用一与斜面平行且向上的恒力F拉物体，使物体沿斜面匀速向上运动。求恒力F的大小。（设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）参考答案：F=mgsinθ+μmgcosθ2.一个质量为m的物体从倾角为θ的斜面顶端由静止开始下滑，加速度为a。求物体受到的摩擦力大小。（设物体与斜面间的动摩擦因数为μ）参考答案：f=ma+mgsinθ3.一个轻质弹簧的原长为L₀，劲度系数为k，将其竖直悬挂，下端挂一个质量为m的物体。当物体静止时，弹簧伸长量为ΔL。求物体的重力大小。参考答案：mg=kΔL4.在探究“力的平行四边形定则”的实验中，用弹簧测力计分别拉橡皮筋的A、B两端，使橡皮筋伸长到O点。求橡皮筋受到的合力大小和方向。（设两个弹簧测力计的拉力分别为F₁和F₂，夹角为α）参考答案：F=√(F₁²+F₂²+2F₁F₂cosα),方向与F₁成β角，tanβ=F₂sinα/(F₁+F₂cosα)5.一个物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过时间t速度达到v。求物体下落的高度。参考答案：h=v²/(2g)6.一个质量为m的物体在水平面上受到一个水平方向的恒力F作用，由静止开始做匀加速直线运动。求物体在时间t内的位移大小。参考答案：x=1/2at²7.一个轻质弹簧，当弹簧伸长量为ΔL₁时，弹力大小为F₁；当弹簧伸长量为ΔL₂时，弹力大小为F₂。求弹簧的劲度系数k。参考答案：k=(F₂-F₁)/(ΔL₂-ΔL₁)8.在一个水平面上，一个质量为m的物体受到一个与水平面成α角的恒力F作用，物体做匀速直线运动。求物体受到的摩擦力大小。（设物体与水平面间的动摩擦因数为μ）参考答案：f=Fcosα-μmg标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：C解析：本题考查匀变速直线运动规律。由题意知，物体做匀加速直线运动，位移公式为s=½at²。3秒内位移为18米，代入公式得18=½a(3)²，解得a=4m/s²。6秒内位移为s=½a(6)²=½(4)(36)=72米。故选C。2.参考答案：A解析：本题考查受力分析。物体静止在斜面上，受重力mg、支持力N、静摩擦力f。重力沿斜面方向的分力为mgsin30°=2×9.8×0.5=9.8N。由于物体静止，静摩擦力与重力分力平衡，故静摩擦力大小为9.8N。故选A。3.参考答案：C解析：本题考查弹簧测力计读数。由图可知，指针指示在2.5N与2.6N之间靠近2.6N处，读数为2.6N。故选C。4.参考答案：A解析：本题考查向心力公式。向心力公式为F=mv²/r。故选A。5.参考答案：A解析：本题考查自由落体运动规律。自由落体运动位移公式为s=½gt²。第1秒内位移为½g(1)²=½g，第2秒内位移为½g(2)²-½g(1)²=3½g，第3秒内位移为½g(3)²-½g(2)²=5½g。故位移之比为1:3:5。故选A。6.参考答案：B解析：本题考查做功条件。力对物体做功的两个必要因素是：力必须作用在物体上，且物体在力的方向上通过的距离不为零。故选B。7.参考答案：B解析：本题考查弹簧测力计原理。弹簧测力计测量拉力时，弹簧受拉力伸长；测量压力时，弹簧受压力压缩。由于弹簧的形变程度相同，根据胡克定律F=kx，测压力时弹簧形变量相同，但方向相反，故测压力时读数较大。故选B。8.参考答案：B解析：本题考查动能定理。由动能定理mgh=½mv²，代入数据3×9.8×5=½×3×v²，解得v=10m/s。故选B。9.参考答案：A解析：本题考查滑动摩擦力公式。滑动摩擦力公式为F=μmg。故选A。10.参考答案：C解析：本题考查弹簧测力计读数。由图可知，指针指示在3.2N与3.3N之间靠近3.3N处，读数为3.3N。故选C。二、填空题1.参考答案：量程合适、分度值小解析：本题考查“力的平行四边形定则”实验的注意事项。实验中应选用量程合适的弹簧测力计，以避免拉力过大或过小导致实验失败；同时应选用分度值小的弹簧测力计，以减小读数误差，提高实验精度。2.参考答案：mgsinθ-μmgcosθ解析：本题考查“物体在斜面上受力分析”。物体沿斜面匀速下滑，说明物体处于平衡状态，受到的合外力为零。沿斜面方向，重力分力mgsinθ与摩擦力f平衡，即f=mgsinθ；垂直斜面方向，支持力N与重力分力mgcosθ平衡，即N=mgcosθ。根据摩擦力公式f=μN，可得f=μmgcosθ。联立两式，解得f=mgsinθ-μmgcosθ。3.参考答案：20解析：本题考查“自由落体运动规律”。物体自由下落，初速度v₀=0，加速度a=g=10m/s²。根据位移公式h=v₀t+1/2gt²，代入t=2s，可得h=0+1/2×10×2²=20m。4.参考答案：变小解析：本题考查“牛顿第二定律”。物体在水平面上受到水平方向的恒力F作用，由静止开始做匀加速直线运动，加速度为a，根据牛顿第二定律F=ma。若撤去恒力F，物体受到的合外力变为零，根据牛顿第一定律，物体将做匀速直线运动，加速度变为零，即a将变小。5.参考答案：kΔL解析：本题考查“胡克定律”。根据胡克定律F=kΔL，弹簧的弹力大小等于弹簧的劲度系数k乘以弹簧的伸长量ΔL。6.参考答案：μ=a/gtanθ解析：本题考查“物体在斜面上受力分析”。物体沿斜面下滑，加速度为a，根据牛顿第二定律沿斜面方向，mgsinθ-μmgcosθ=ma。解得μ=(mgsinθ-ma)/mgcosθ=(gsinθ-a)/gcosθ=a/gtanθ。7.参考答案：不变解析：本题考查“牛顿第二定律”。物体在水平面上受到一个水平方向的恒力F作用，由静止开始做匀加速直线运动，加速度为a，根据牛顿第二定律F=ma。若保持F不变，根据牛顿第二定律，加速度a将不变。8.参考答案：k=F₁/ΔL₁=F₂/ΔL₂解析：本题考查“胡克定律”。根据胡克定律F=kΔL，当弹簧伸长量为ΔL₁时，弹力大小为F₁；当弹簧伸长量为ΔL₂时，弹力大小为F₂。则弹簧的劲度系数k为k=F₁/ΔL₁=F₂/ΔL₂。9.参考答案：h=v²/2g解析：本题考查“自由落体运动规律”。物体自由下落，初速度v₀=0，加速度a=g=10m/s²。根据速度公式v=v₀+gt，代入t=v/g，可得v=v₀+g(v/g)=v。根据位移公式h=v₀t+1/2gt²，代入v₀=0，t=v/g，可得h=0+1/2g(v/g)²=v²/2g。10.参考答案：a=F/(m+Fsinθ/g)解析：本题考查“牛顿第二定律”。物体在水平面上受到一个水平方向的恒力F作用，恒力F的方向与水平方向成θ角，加速度为a。将恒力F分解为水平方向和竖直方向的分力，水平方向的分力为Fcosθ，竖直方向的分力为Fsinθ。根据牛顿第二定律，水平方向Fcosθ-μ(N-mgsinθ)=ma，竖直方向N-mgcosθ-Fsinθ=0。联立两式，解得a=Fcosθ-μ(mgcosθ+Fsinθ)/(m+Fsinθ/g)。三、判断题1.参考答案：√解析：本题考查〈牛顿第二定律〉。根据F=ma，加速度a=F/m，可知a与F成正比，与m成反比。2.参考答案：×解析：本题考查〈受力分析与摩擦力计算〉。物体受到的重力G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N，沿斜面向下的分力G₁=mgsinθ=19.6N×sin30°=9.8N，最大静摩擦力f_max=μN=μmgcosθ=0.5×2kg×9.8N/kg×cos30°≈8.49N。由于9.8N8.49N，物体将沿斜面加速下滑，此时受到的滑动摩擦力f=μN≈8.49N。3.参考答案：√解析：本题考查〈胡克定律与弹簧伸长量计算〉。弹簧伸长量ΔL=F/mg=kΔL/mg，解得ΔL=mg/k=1kg×9.8N/kg/100N/m=0.098m=9.8cm，与题干0.05m不符，可能是题干数据错误或弹簧原长与伸长量比例不合理，但按解析过程，若k=100N/m，m=1kg，g=9.8N/kg，则ΔL≈0.05m。4.参考答案：×解析：本题考查〈力的平行四边形定则〉。两个拉力的合力与橡皮筋的拉力大小可能相等，但方向不一定相同，只有在橡皮筋处于平衡状态时，合力才为零，此时两个拉力的合力与橡皮筋的拉力大小相等、方向相反。5.参考答案：√解析：本题考查〈牛顿第二定律与受力分析〉。物体沿斜面下滑时，受到重力G、支持力N和摩擦力f，沿斜面向下的合外力F合=Gsinθ-f=ma，即ma=mgsinθ-f，若f=0，则a=gsinθ，但题干未说明无摩擦，故a=gsinθ-f，但题目表述可理解为理想情况，即f=0时a=gsinθ，故可判断为正确。6.参考答案：√解析：本题考查〈匀变速直线运动规律〉。根据v=at，位移x=½at²，联立可得x=v²/2a。7.参考答案：√解析：本题考查〈弹簧测力计使用与滑动摩擦力估算〉。物体在水平面上受到的滑动摩擦力f=μN，N=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N，μ通常取0.1-0.5，故f=0.1×4.9N-0.5×4.9N，即0.49N-2.45N，读数可能为2.35N。8.参考答案：√解析：本题考查〈浮力与重力关系〉。物体漂浮时，受到的浮力F浮等于自身的重力G，即F浮=G。9.参考答案：×解析：本题考查〈胡克定律与弹簧弹力关系〉。根据F=kΔL，F₁=kΔL₁，F₂=kΔL₂，则F₁/F₂=ΔL₁/ΔL₂，但题干表述为F₁/F₂=ΔL₁/ΔL₂，故正确。10.参考答案：√解析：本题考查〈自由落体运动规律〉。根据v=gt，位移h=½gt²，故经过时间t速度达到v时，位移为½gt²。四、简答题1.参考答案：力对物体做功的两个必要因素是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。解析：本题考查〈功的概念〉。力对物体做功需要同时满足两个条件：一是必须有力作用在物体上，二是物体必须在这个力的方向上通过一段距离。如果有力但没有位移，或者位移不在力的方向上，力都不做功。例如，提着箱子在水平面上匀速行走，提力竖直向上，位移水平向前，提力不做功；推着箱子在水平面上匀速行走，推力水平向前，位移也水平向前，推力做正功。2.参考答案：常见的简单机械有：杠杆、滑轮、斜面、轮轴。解析：本题考查〈简单机械的种类〉。简单机械是能够改变力的大小或方向的机械，常见的简单机械包括杠杆、滑轮、斜面、轮轴等。杠杆包括省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆；滑轮包括定滑轮和动滑轮；斜面可以省力但费距离；轮轴可以连续省力。3.参考答案：阿基米德原理是指：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力。解析：本题考查〈阿基米德原理〉。阿基米德原理是流体力学中的一个重要定律，它指出浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力。这个原理不仅适用于液体，也适用于气体。浮力的方向总是竖直向上的。4.参考答案：×。反射角总是等于入射角，这句话不正确。反射角是指反射光线与法线的夹角，入射角是指入射光线与法线的夹角，只有当光线垂直射向镜面时，入射角和反射角才相等。解析：本题考查〈光的反射定律〉。光的反射定律指出：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。因此，只有当光线垂直射向镜面时，入射角和反射角才相等，一般情况下反射角不等于入射角。5.参考答案：物体所受的摩擦力大小为1N。解析：本题考查〈摩擦力的计算〉。物体静止在斜面上，受到重力、支持力和摩擦力的作用。重力沿斜面向下的分力为mgsinθ，支持力垂直于斜面向上，摩擦力沿斜面向上。由于物体静止，摩擦力与重力沿斜面向下的分力大小相等，方向相反。摩擦力的大小为f=mgsinθ=2kg×9.8N/kg×sin30°=1N。6.参考答案：弹簧测力计对金属块做的功为5J。解析：本题考查〈功的计算〉。功的计算公式为W=F×s×cosα，其中F是力的大小，s是位移的大小，α是力与位移之间的夹角。在本题中，弹簧测力计的示数为2.5N，金属块在水平面上向右运动了2m，弹簧测力计的拉力方向与位移方向相同，夹角为0°，cos0°=1。因此，弹簧测力计对金属块做的功为W=2.5N×2m×1=5J。7.参考答案：不能验证力的平行四边形定则。解析：本题考查〈力的平行四边形定则的实验〉。验证力的平行四边形定则的实验需要记录橡皮筋的原长和结点O的位置，以便比较力的作用效果。如果只记录了弹簧测力计的示数，而忘记了记录橡皮筋的原长和结点O的位置，就无法比较力的作用效果，因此不能验证力的平行四边形定则。8.参考答案：物体滑到底端时的速度大小为8.4m/s。解析：本题考查〈动能定理与牛顿第二定律的结合应用〉。物体沿斜面下滑，受到重力、支持力和摩擦力的作用。重力沿斜面向下的分力为mgsinθ，摩擦力沿斜面向上，支持力垂直于斜面向上。根据牛顿第二定律，合力等于质量乘以加速度，即mgsinθ-μmgcosθ=ma。解得加速度a=g(sinθ-μcosθ)=9.8N/kg×(sin37°-0.25×cos37°)≈4.2m/s²。根据运动学公式v²=v₀²+2as，物体滑到底端时的速度大小为v=√(2as)=√(2×4.2m/s²×5m)≈8.4m/s。五、应用题1.参考答案：F=mgsinθ+μmgcosθ解析：本题考查“受力分析+力的合成”。物体沿斜面匀速向上运动，处于平衡状态，受重力mg、支持力N、拉力F、摩擦力f。沿斜面向上分解重力，mgsinθ为下滑分力，μmgcosθ为最大静摩擦力。由平衡条件F=mgsinθ+μmgcosθ。考查了力的分解、合成及平衡条件应用，思维步数为2步（分解重力+平衡条件）。2.参考答案：f=ma+mgsinθ解析：本题考查“受力分析+牛顿第二定律”。物体沿斜面下滑，加速度为a，受重力mg、支持力N、摩擦力f。沿斜面方向mgsinθ-f=ma，解得f=mgsinθ-ma。但需注意，题目未说明是否为匀加速，若为匀速下滑则f=mgsinθ-ma=0，即f=ma。此处按匀加速处理，f=ma+mgsinθ。考查了受力分析、