期末模拟试题（一）-高一物理期末专题复习（人教版2019必修第一册）

高一物理上期期末模拟试题一

一、单选题

1．下列叙述错误的是（　　）

A．古希腊哲学家亚里士多德认为物体越重，下落得越快

B．伽利略发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方

C．伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

D．牛顿创立了以三大运动定律为基础的经典力学体系

【答案】C

【详解】A．重的物体下落得比轻的物体要快，这是古希腊哲学家亚里士多德的观点，A正确；

B．伽利略通过逻辑推理，发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方，B正确；

C．伽利略时代，还没有精确的计时仪器，只能通过滴水计时，因此不能准确测量自由落体运动的时间，伽利略通过构建斜面，冲淡重力作用，通过逻辑推理说明自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，并没有用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，C错误；

D．以牛顿三大运动定律为基础的经典力学体系是牛顿创立的，D准确。

本题选错误的，故选C。

2．下列关于重力的说法，正确的是：（      ）

A．物体所受重力的方向总是指向地球球心

B．用测力计测小球的重力时，测力计对小球的拉力就是小球的重力

C．物体只有在落向地面时才受到重力作用

D．同一个物体，在地球的赤道和两极，其重力大小是不同的

【答案】D

解析试题分析：物体所受重力的方向总是竖直向下，A错误；在平衡状态用测力计测小球的重力时，测力计对小球的拉力等于小球的重力，但拉力不是重力，B错误；在地球表面附近，物体都受到重力作用，C错误；同一个物体，在地球的赤道和两极，其重力大小是不同的，因为加速度不同，D正确。

考点：本题考查重力的大小及方向。

3．下列各图中能反映物体做匀速直线运动的是：（      ）

【答案】B

4．如图所示，光滑小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢地拉动斜面体，小球在斜面上滑动，细绳始终处于绷紧状态。小球从图示位置开始到离开斜面前，斜面对小球的支持力N以及绳对小球拉力T的变化情况是（　　）

A．N保持不变，T不断减小

B．N不断减小，T不断增大

C．N保持不变，T先减小后增大

D．N不断减小，T先减小后增大

【答案】D

【详解】对小球受力分析，重力、支持力N、拉力T组成一个闭合的矢量三角形，由于重力不变、支持力N方向不变，如图

用水平力F缓慢地拉动斜面体，斜面体向右移动的过程中，从图中可以看出β逐渐变大，所以绳子拉力T与水平方向的夹角β增大；当时，N⊥T，细绳的拉力T最小，由图可知，随β的增大，斜面的支持力N不断减小，T先减小后增大。

故选D。

5．静止在水平地面上的物体，在拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动，如图所示，己知力F与水平面的夹角为α，物体的质量为m，则物体与地面间的滑动摩擦力f的大小及动摩擦因数μ分别为（　　）

A．， B．，

C．， D．，

【答案】B

【详解】根据平衡条件可得

解得

故选B。

6．科学地佩戴口罩，对于新冠肺炎、流感等呼吸道传染病具有预防作用，既保护自己，又有利于公众健康。如图所示为一侧耳朵佩戴口罩的示意图，一侧的口罩带是由直线、弧线和直线组成的。假若口罩带可认为是一段劲度系数为的弹性轻绳（遵循胡克定律），在佩戴好口罩后弹性轻绳被拉长了，此时段与水平方向的夹角为段与水平方向的夹角为，弹性绳涉及到的受力均在同一平面内，不计摩擦，已知，则耳朵受到口罩带的作用力（　　）

A．，方向与水平向右成角 B．，方向与水平向左成角

C．，方向与水平向左成角 D．，方向与水平向右成角

【答案】B

【详解】耳朵分别受到、段口罩带的拉力、，且

将两力正交分解如图所示

水平方向合力

竖直方向合力

解得

耳朵受到口罩的作用力

方向与水平向左成角。

故选B。

7．如图所示，A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水平方向夹角分别为60°和45°，A、B间拴接的轻弹簧恰好水平，A、B两物体处于静止状态，则（　　）

A．A、B所受弹簧弹力大小之比为

B．A、B的质量之比为

C．悬挂A、B的细线上拉力大小之比为

D．同时剪断两细线的瞬间，A、B的瞬时加速度大小之比为

【答案】D

【详解】A．由于A、B连接在弹簧的两端，故弹簧对A、B的作用力大小相等，故A错误；

B．对A进行受力分析易得

对B进行受力分析易得

解得

故B错误；

C．对A进行受力分析易得

对B进行受力分析易得

解得

故C错误；

D．绳子剪断瞬间，绳子上的作用力消失，但是弹簧的拉力不会突变，故A、B分别受各自的重力及弹簧的拉力，由于弹簧的拉力不变，故A所受重力与弹簧的拉力的合力与原来绳子的拉力等大反向，故B所受重力与弹簧的拉力的合力与原来绳子的拉力等大反向，故A、B所受合力之比为

根据牛顿第二定律有

解得

故D正确。

故选D。

8．如图所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角，以恒定速率顺时针转动。一煤块以初速度v0=14m/s从A端冲上传送带，煤块与传送带之间动摩擦因数，取，、。则下列说法正确的是（  　）

A．煤块冲上传送带后经与传送带速度相同

B．煤块向上滑行的最大位移为12m

C．煤块在传送带上留下的痕迹长为

D．煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为6s

【答案】C

【详解】A．由于煤块初速度大于传送带的速度，则煤块开始向上减速运动的加速度为

煤块冲上传送带后与传送带速度相同经历的时间

A错误；

B．煤块与传送带速度相同后，由于

则煤块向上做减速运动的加速度为

则煤块向上滑行的最大位移为

B错误；

C．煤块与传送带速度相同前。煤块相对皮带向上运动

煤块与传送带速度相同后，到达最高点经历时间

此过程，煤块相对皮带向下运动

煤块从最高点返回底端过程做加速度为a2的匀加速直线运动

解得

则煤块相对皮带向下运动

该过程，煤块相对皮带向下运动的总的相对位移为

可知，煤块在传送带上留下的痕迹长为，C正确；

D．根据上述，煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为

D错误。

故选C。

二、多选题

9．“电动平衡车”深受小朋友的喜欢。如图所示，小朋友站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线匀速前进，不计空气阻力，下列说法中正确的是（    ）

A．人对平衡车压力的大小等于平衡车对人支持力的大小

B．人对平衡车的压力和平衡车对人的支持力是一对平衡力

C．人对平衡车的压力和平衡车对人的支持力是一对作用力和反作用力

D．人对平衡车的压力和平衡车对人的支持力作用效果相互抵消

【答案】AC

【详解】人对平衡车的压力和平衡车对人的支持力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，作用于两个物体上，作用效果不能相互抵消。

故选AC。

10．光滑水平面上静止放一物体，现用一水平力拉物体，使物体从静止开始运动，测得物体加速度随时间变化的关系如图所示，则此物体：（      ）

A．在0~2秒内做匀加速直线运动

B．在2秒末的速度为2m/s

C．在2~4秒内的位移为8m

D．在4秒时速度最大

【答案】BC

【解析】

试题分析：由图象知0～2s时间内，加速度在变化，物体做变加速直线运动，A错误；a-t图象与坐标轴围成的面积表示速度的变化量，可知0～2s的时间内，速度的增加量为2m/s,则在2s末的速度为2m/s,B正确；在2s～4s的时间内物体的加速度不变，物体以2m/s的初速做匀加速直线运动，由位移公式可求位移为8m,C正确；在4s～5s的时间内物体做加速度减小的加速运动，D错误。

考点：本题考查图象在物理中的应用。

11．物体以初速度竖直上抛，经4s到达最高点，空气阻力不计，g取，则对上升过程，下列说法正确的是（　　）

A．物体上升的最大高度为80m

B．物体速度改变量的大小为40m/s，方向竖直向下

C．物体在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内的平均速度之比为

D．物体在1s内、2s内、3s内、4s内的位移大小之比为

【答案】AB

【详解】A．将上升的过程倒过来看成自由落体过程，因此上升的高度

故A正确；

B．以向上为正方向，则初速度为

到达最高点时速度为零，因此速度改变量

负号表示方向向下，B正确；

C．由于从静止开始匀变速运动中，连续相等的时间间隔内，位移之比为

因此物体在上升的过程中，第内、第内、第内、第内的位移之比为7：5：3：1，由于时间相同，故平均速度之比也为7：5：3：1，C错误；

D．物体在上升的过程中，第内、第内、第内、第内的位移之比为7：5：3：1，因此在内、内、内、内位移之比为

D错误。

故选AB。

12．如图所示，倾角为θ的斜面体C置于粗糙水平面上，物块B置于斜面上，已知B、C间的动摩擦因数为μ＝tan θ，B通过细绳跨过光滑的定滑轮与物块A连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B的质量分别为m、M。现给B一初速度，使B沿斜面下滑，C始终处于静止状态，重力加速度为g，则在B下滑的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．不论A、B的质量大小关系如何，B一定减速下滑

B．A运动的加速度大小为a＝

C．水平面对C一定有摩擦力，摩擦力的方向可能水平向左

D．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等

【答案】ABD

【详解】A．因B、C间的动摩擦因数为

μ＝tan θ

故如果物块B不受细绳的拉力作用，则沿斜面方向受力平衡，即

Mgsin θ＝μMgcos θ

若给B一初速度，物块B将匀速下滑。但是细绳对B有沿斜面向上的拉力，故物块B一定减速下滑，选项A正确；

B．对A、B分别进行受力分析，由牛顿第二定律可知

T＋μMgcos θ－Mgsin θ＝Ma

mg－T＝ma

解得

a＝

选项B正确；

CD．设水平地面对C的静摩擦力方向水平向左，则斜面C的受力分析如图所示

由于斜面体始终静止不动，故有

Ff′＋Ffcos θ＝FN2sin θ

FN1＝G＋Ffsin θ＋FN2cos θ

又因为

Ff＝Mgsin θ

FN2＝Mgcos θ

联立可得

Ff′＝0

FN1＝G＋Mg

 C错误，D正确。

故选ABD。

三、实验题

13．某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。其中F是理论值，F′实验值。

（1）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是______。

（2）本实验采用的科学方法是______。（填字字母）

A．理想模型法        B．等效替代法        C．控制变量法

（3）某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。将弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的挂钩处系一细线，把细线的另一端系在弹簧测力计A下端细线上的O点处手持弹簧测力计B水平向左拉，使O点缓慢地向左移动，且总保持弹簧测力计B的拉力方向不变。不计弹簧测力计所受的重力，两弹簧测力计的拉力均不超出它们的量程，则弹簧测力计A、B的示数FA、FB的变化情况是______。

A．FA变大，FB变大        B．FA变小，FB变大

C．FA变大，FB变小        D．FA变小，FB变小

【答案】     F′     B     A

【详解】（1）[1]F是通过作图的方法得到的合力的理论值，而F′是用一个弹簧测力计沿AO方向拉橡皮条使橡皮条结点伸长到O点时的拉力，故F′的方向一定沿AO方向。

（2）[2]合力与分力作用效果相同，是等效替代的关系，所以本实验采用的是等效替代法。

（3）[3]以O点为研究对象，其受力变化如图所示

由图可知，开始时弹簧A处于竖直状态，其拉力大小等于Mg，B弹簧拉力为零，当O点左移时，弹簧A与竖直方向的夹角在增大，由受力图可知FA变大，FB变大，BCD错误，A正确。

14．如图甲所示为“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置。

（1）在实验中，下列操作正确的是________；

A．打点前，小车应靠近打点计时器，要先接通电源，待计时器打点稳定后再释放小车

B．要舍去纸带上的密集点，然后选取计数点

C．在探究加速度与质量之间的关系时，直接根据图像即可判断加速度与质量是否成反比

D．实验中，应使小车的加速度尽量大

（2）在实验过程中，打出了一条纸带如图乙所示，计时器打点的时间间隔为0.02s，选取A、B、C、D四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图乙中读出A、B两点间距s=________cm；C点对应的速度是________m/s，该小车的加速度大小a＝________m/s2（结果均保留两位有效数字）；

（3）根据实验收集的数据作出的图线如图丙所示，请结合图甲所示的实验装置，说明图线不经过坐标原点的主要原因是________。

【答案】     AB     0.70     0.10     0.20     没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足

【详解】（1）[1]A．为了充分利用纸带，让纸带能够打出较多清晰的点，打点前，小车应靠近打点计时器，且要先接通电源，待计时器打点稳定后再释放小车，故A正确；

B．选取纸带时，为了测量的方便和减小误差，要舍去纸带上的密集点，然后选取计数点，故B正确；

C．在探究加速度与质量之间的关系时，应根据图像来判断，若加速度与质量的倒数成正比，则加速度与质量成反比，其图像是一条曲线，无法判断加速度与质量的关系，故C错误；

D．实验中，小车的加速度适当即可，不要过小也不要过大，过小则纸带上计数点间的距离较小，过大则纸带上计数点间的距离较大，纸带上所打的点较少，均使得测量的相对误差较大，故D错误。

故选AB。

（2）[2]从图乙中读出A、B两点间距

[3]C点对应的速度是

[4]每两个相邻计数点间有四个点没有画出，则相邻计数点间的时间间隔为

由纸带提供数据，可知小车在连续相等时间内通过的位移之差为

可得，该小车的加速度大小

（3）[5]图中拉力F到一定值后才产生加速度，故实验存在的问题是没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够。

四、解答题

15．如图，小孩坐在雪橇上，小孩与雪橇的总质量为40kg，大人用与水平方向成37°角斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动，取， ，。 求：

（1）雪橇受到地面的支持力大小；

（2）雪橇与水平地面间的动摩擦因数的大小（本小题计算结果保留2位有效数字）。

【答案】（1）340N；（2）0.24

【详解】（1）以雪橇和小孩为整体，受力分析如图所示

由平衡条件得

解得

可知雪橇受到地面的支持力大小为。

（2）以雪橇和小孩为整体，水平方向根据受力平衡可得

又因为

联立解得

16．如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用。一架质量的无人机，其动力系统所能提供的最大升力，运动过程中所受空气阻力大小恒为，取。求：

（1）无人机以最大升力在地面上从静止开始竖直向上起飞，能产生最大的加速度？

（2）某次表演时，当无人机悬停在距离地面高度处，让无人机突然失去升力而坠落，要保证无人机不与地面相撞，求最迟在多高处恢复最大升力。（无人机的运动在同一竖直线上）

【答案】（1）；（2）18m

【详解】（1）由牛顿第二定律可得

解得

（2）下落过程中，由牛顿第二定律可得

解得

恢复升力后向下减速运动过程则，则

解得

设恢复升力是速度为v，则

解得

则匀减速下降的位移为

17．国际足联世界杯（FIFA World Cup）简称“世界杯”，是世界上最高荣誉、最高规格、最高竞技水平、最高知名度的足球比赛，与奥运会并称为全球体育两大最顶级赛事，影响力和转播覆盖率超过奥运会的全球最大体育盛事。2022年世界杯将会在卡塔尔举行，同时也是第一届在冬季举行的世界杯。一次训练中，攻方前锋1、2和守方后卫队员在场中位置如图所示，前锋1控球。某时刻前锋1将足球踢出，足球在草地以的初速度沿偏离中线37°的方向做匀减速直线运动，加速度大小为；前锋2看到球被踢出后经过（反应时间）后沿图中虚线从静止开始向对方球门做匀加速直线运动，加速度大小为，他能达到的最大速度为，前锋2恰好能截获足球。（，）

（1）求前锋2截获足球时足球的速度大小；

（2）求前锋2的反应时间；

（3）前锋2接球后与球一起以5m/s的速度沿虚线匀速冲向对方球门，同时处于边线的守方后卫从静止开始沿平行于中线的方向先做匀加速运动，达到最大速度10m/s后继续匀速向前堵截前锋2。守方后卫要想截停足球，加速阶段的加速度至少多大？

【答案】（1）5m/s；（2）0.25s；（3）

【详解】（1）前锋2截获足球时，足球恰好运动到虚线处，此过程中足球运动的位移为

由速度位移公式可得

解得

（2）前锋2截获足球时运动的位移为

前锋2匀加速的时间为

加速过程中的位移为

匀速的位移为

匀速的时间为

足球被踢出到虚线所用的时间为

则前锋2的反应时间

（3）后卫截停足球时，前锋2和足球运动的距离为

所用时间为

设后卫的加速度为，足球场的宽为L，则有

解得

18．如图所示，地面上有一固定的倾角为的斜面，质量为的滑块（可视为质点）从距长木板上表面高处由静止滑下，水平地面上长木板A上表面与斜面末端平滑对接，A左端与斜面间紧靠在一起但不粘连，A右端与左端紧靠在一起同样不粘连， A、B的上表面涂有不同材质的涂料，下表面光滑，长度均为37.5cm，质量均为，原先静止在光滑的水平地面上，已知滑块与斜面间的动摩擦因数为，滑块与木板间的动摩擦因数为，滑块与木板间B间的动摩擦因数为忽略空气阻力，不计滑块从斜面滑到A板的速度损失。（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，，，）求：

（1）滑块到达斜面底端时的速度大小；

（2）滑块在A上表面滑行时，A、B间的弹力大小；

（3）最终稳定时，滑块是否脱离长木板B？若未脱离，滑块相对B静止的位置距离B右端多远？

【答案】（1）2m/s；（2）2N；（3）27.5cm

【详解】（1）斜面上运动时，由牛顿第二定律得

代入数据解得

由运动学公式得

代入数据解得

（2）C在A上表面滑行时，A、B一起向右加速运动，受到C给的向右的摩擦力为

解得

隔离B进行受力分析，A对B的弹力大小为

（3）此后，C在B上继续做减速运动，设C的加速度大小为，B的加速度大小为，

假设C未脱离B，经过时间，B、C速度相同，即

解得

故

此时C在B上发生的相对位移为

所以滑块C未脱离长木板B，此时滑块C距离B右端的距离为