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期末考试模拟测试01-2024-2025学年高中物理同步高频考点专题训练（人教版必修第一册）
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这是一份期末考试模拟测试01-2024-2025学年高中物理同步高频考点专题训练（人教版必修第一册），文件包含期末考试模拟测试01原卷版docx、期末考试模拟测试01解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。
注意事项：
1．测试范围：人教版（2019）： 必修第一册第1~4章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．（2022秋•黔东南州期末）甲、乙两车由同一地点沿同一平直公路行驶，其v﹣t图像分别如图中甲、乙两条线所示，t0时刻两车速度均为v0，在0～t0时间内，下列说法正确的是（ ）
A．两车存在加速度相等的时刻
B．在t0时刻两车相遇
C．甲车的加速度大小先减小后增加
D．甲车的平均速度大于
【答案】A
【解答】解：A．v﹣t图像某一点切线的斜率表示加速度，根据图像可知，将乙的图像向下平移，必定能够使得平移后的图像与甲的图像相切与某一点，则在切点所处的时刻，两车存在加速度相等，故A正确；
B．v﹣t图像中，图线与时间轴所围几何图形的面积表示位移，根据图像可知，在0～t0时间内，甲的位移小于乙的位移，由于甲、乙两车由同一地点沿同一平直公路行驶，则在t0时刻甲车在后，乙车在前，两车没有相遇，故B错误；
C．根据图像可知，在0～t0时间内，甲车图像的斜率的绝对值逐渐增大，结合v﹣t图像某一点切线的斜率表示加速度，斜率的绝对值表示加速度的大小，即甲车的加速度大小一直增大，故C错误；
D．乙车做匀加速直线运动，乙车的平均速度为，根据由于在0～t0时间内，甲的位移小于乙的位移，可知，甲车的平均速度小于，故D错误。
故选：A。
2．（2022秋•苏州期末）排球是人们最喜爱的运动之一。如图所示，运动员在原地向上做抛接球训练，排球在空中受到空气的阻力大小可视为不变，下列能反映排球上升和下落运动过程的图像是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【解答】解：AB．受力分析，上升阶段，排球在空中受到空气的阻力与重力方向相同，合力较大，下落阶段，排球在空中受到空气的阻力与重力方向相反，合力较小，根据牛顿第二定律可知，上升阶段的加速度比下落阶段的要大，方向相同，故A错误，B正确；
CD．由，上升所需的时间短，下落所需的时间稍长，且上升和下落运动方向相反，落回抛球点时，速度比抛出时稍小，故C、D错误。
故选：B。
3．（2022秋•宝山区校级期末）已知F1不变、F2大小不变，F为它们的合力，θ为合力和分力F1之间的夹角。如图为F﹣θ图，则这两个分力的大小分别是（ ）
A．F1＝1N、F2＝4NB．F1＝2N、F2＝3N
C．F1＝3N、F2＝2ND．F1＝4N、F2＝4N
【答案】B
【解答】解：当F与F1的夹角为180度时，合力为1N，则有：F2﹣F1＝1N
当F与F1的夹角为0度时，合力为5N，则有：F1+F2＝5N
解得：F1＝2N，F2＝3N。
故ACD错误，B正确；
故选：B。
4．（2022秋•大丰区校级期末）水平桌面上，一滑块在恒定的水平拉力作用下由静止开始运动一段时间后，撤去拉力。从某时刻开始计时，滑块速度随时间变化的v﹣t图像如图所示。取重力加速度g＝10m/s2。不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．滑块在0～15s内的平均速度大小为7.5m/s
B．滑块加速与减速阶段的加速度大小之比为1：2
C．滑块所受的拉力与摩擦力大小之比为3：2
D．滑块与桌面之间的动摩擦因数为0.3
【答案】D
【解答】解：A、在v﹣t图像中，图像与横轴围成的面积表示物体的位移，则0～15s内滑块的位移为
则平均速度为
，故A错误；
B、v﹣t图像的斜率表示加速度，所以两个阶段的加速度大小分别为
所以滑块加速与减速阶段的加速度大小之比为1：6，故B错误；
CD、根据牛顿第二定律可得：
F﹣μmg＝ma1
μmg＝ma2
联立解得：μ＝0.3；，故C错误，D正确；
故选：D。
5．（2022秋•黔东南州期末）一辆小汽车由静止开始做匀加速直线运动，已知第4s的位移为7m，下列判断正确的是（ ）
A．前4s的位移为32m
B．第4s的平均速度为m/s
C．第4s末的速度为16m/s
D．第4s与第3s的位移差为2m
【答案】D
【解答】解：A．根据位移公式x＝at2，第4秒内的位移为x4＝a×42﹣a×32＝7m
解得a＝2m/s2
前4s的位移为
x0﹣4＝＝16m
故A错误；
B．第4s的平均速度为
＝，解得＝7m/s
故B错误；
C．第4s末的速度为
v4＝at4，解得v4＝8m/s
故C错误；
D．第3s的位移
x3＝﹣＝5m
第4s与第3s的位移差为
Δx＝x4﹣x3，解得Δx＝2m
故D正确。
故选：D。
6．（2022秋•官渡区期末）游乐场内的“穿越云霄”游乐项目如图所示，座舱从最高点下降，先做自由落体运动，后匀减速至停止，取向下为正方向，则以下v﹣t图像能反映座舱上述运动过程的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【解答】解：座舱先向下做自由落体运动，即初速度为零的匀加速直线运动，后向下做匀减速直线运动至停止，速度方向不变，故ACD错误，B正确。
故选：B。
7．（2022秋•遵义期末）快递给人们带来更加快捷的生活，快递公司通过传送带分拣物品。如图所示为快递传送带的简化模型，水平传送带以2m/s的恒定速率顺时针转动，A、B间的距离为4.25m，物品与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8。将一可视为质点的物品轻放在水平传送带的左端A处，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．物品在传送带上一直做加速运动
B．物品经过0.25s到达B端
C．物品相对于传送带的位移为0.25m
D．若仅使传送带的速率增大，物品在传送带上受到的摩擦力也增大
【答案】C
【解答】解：AB．物品放上传送带后先做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得其加速度大小为：
a＝
假设物品到达B端前已经与传送带共速，则加速过程的时间为：
t1＝s＝0.25s
加速过程通过的位移为：
x1＝＝m＝0.25m＜4.25m
可知假设成立，共速后物品做匀速直线运动的时间为：
t2＝s＝2s
物品从A到B端所用时间为：
t＝t1+t2＝0.25s+2s＝2.25s，故AB错误；
C．物品相对于传送带的位移大小为：Δx＝x传﹣x1＝vt1﹣x1＝2×0.25m﹣0.25m＝0.25m，故C正确；
D．若仅使传送带的速率增大，物品在传送带上匀加速直线运动过程受到的滑动摩擦力始终为f滑＝μmg，保持不变，故D错误。
故选：C。
8．（2022秋•大丰区校级期末）斜面静置于水平地面上，一轻质丝绸铺放于光滑斜面上。固定丝绸，将物块A放在丝绸上，A恰好能保持静止。丝绸不固定，将物块A、B放在丝绸上，用沿斜面向上的力F拉物块B，系统保持静止，如图所示，已知物块A、B的质量分别为mA、mB，与丝绸间的动摩擦因数分别为μA、μB，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（ ）
A．若μA＝μB，mA有可能大于mB
B．若μA＞μB，mA有可能大于mB
C．只增加F，物块A可能相对于丝绸滑动
D．上述过程中地面对斜面均无摩擦力作用
【答案】C
【解答】解：AB．设斜面倾角为θ，将物块A、B放在丝绸上，用沿斜面向上的力F拉物块B，系统保持静止，有
μBmBgcsθ≥μAmAgcsθ
若μA＝μB；则mA≤mB
若μA＞μB；则mA＜mB；故AB错误；
C．由于A与丝绸间的摩擦力为静摩擦力，方向可能沿斜面向上，能沿斜面可能沿斜面向下，大小也可能为0；只增加F，物块A相对于丝绸可能滑动，故C正确；
D．上述过程中，丝绸对斜面作用力斜向左下方，斜面相对地面有向左运动的趋势，地面对斜面有向右的摩擦力，故D错误。
故选：C。
9．（2022秋•广州期末）（多选）如图所示是甲、乙两辆汽车在公路上行驶时的一段速度—时间图像，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两车运动方向一定相反
B．甲车的加速度大于乙车
C．甲、乙两车的加速度方向相反
D．开始4s内甲车的速度一直小于乙车
【答案】CD
【解答】解：A、甲乙两车的速度方向均沿正方向，运动方向相同，故A错误；
B、v﹣t图像的斜率表示加速度，由图像可知乙车的v﹣t图像的倾斜程度更大，则乙车加速度的大小更大，故B错误；
C、由图像可知，甲车的加速度方向与正方向相同，乙车的加速度方向与正方向相反，故C正确；
D、由图像可知在开始的4s内甲车的速度都小于乙车的速度，故D正确。
故选：CD。
10．（2022秋•新化县期末）（多选）对于自由落体运动，取g＝9.8m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．从开始下落起，下落1m，2m，3m所用的时间之比是1：：
B．从开始下落起，在1s末，2s末，3s末的速度之比是1：3：5
C．从开始下落起，在第1s内，第2s内，第3s内的平均速度之比是1：3：5
D．在相邻两个1s内的位移之差都是9.8m
【答案】ACD
【解答】解：A、根据位移公式h＝知，下落1m，2m，3m所用的时间之比是1：：，A正确；
B、根据速度公式v＝gt得知，在1s末、2s末、3s末的速度之比是1：2：3，故B错误，
C、根据位移公式得知，物体在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比是1：3：5，故第1 s内，根据平均速度定义式可知：在第1s内，第2s内，第3s内的平均速度比是1：3：5，故C正确；
D、根据匀变速直线运动的特征公式Δx＝aT2，相邻两个1 s 内的位移之差为Δx＝gT2＝9.8×12＝9.8m，故D正确；
故选：ACD。
11．（2022秋•辽阳期末）（多选）某同学将小球从距地面高度为1m处竖直向上抛出，小球到达最高点时到抛出点的距离为1.8m，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球上升过程中处于失重状态
B．小球下降过程中处于超重状态
C．从抛出到落地，小球通过的路程为4.6m
D．从抛出到落地的过程中，小球只有两次运动到与抛出点的距离为0.9m的地方
【答案】AC
【解答】解：AB、小球抛出后一直到落地的过程中，只受到重力作用，处于完全失重状态，故A正确，B错误；
C、路程等于轨迹的长度，小球从抛出点到最高点路程为1.8m，返回到抛出点，又是1.8m，在到达最低点路程是1m，所以总路程是4.6m，故C正确；
D、小球从抛出点到最高点，再返回到抛出点的过程中两次经过，与抛出点的距离为0.9m处，小球从抛出点到落地还有一次经过与抛出点的距离为0.9m处，所以从抛出到落地的过程中，小球三次运动到与抛出点的距离为0.9m处，故D错误。
故选：AC。
12．（2022秋•黔东南州期末）（多选）如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点，现用水平F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于绷紧状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，在此过程中下面说法正确的是（ ）
A．绳子的拉力变大
B．绳子的拉力先变小后变大
C．斜面对小球的支持力变大
D．斜面对小球的支持力先变小后变大
【答案】BC
【解答】解：先对小球进行受力分析，重力、支持力FN、拉力FT组成一个闭合的矢量三角形，如图所示，
由于重力不变、支持力FN方向不变，斜面向左移动的过程中，拉力FT与水平方向的夹角β减小，当β＝θ时，FT⊥FN，细绳的拉力FT最小，由图可知，随β的减小，斜面的支持力FN不断增大，FT先减小后增大，故AD错误，BC正确。
故选：BC。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题（本题共2小题，每题6分，共12分）
13．（2022秋•浦东新区校级期末）如图所示，在水平桌面上放一块重为GA＝20N的木块，木块与桌面间的动摩擦因数μA＝0.4，在木块A上加一块重为GB＝10N的木块B，B与A之间的动摩擦因数μB＝0.2。当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时，作用在木块A上的水平拉力F的大小为 12 N，此时木块B受到木块A的摩擦力大小为 0 N。
【答案】12 0。
【解答】解：当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时，A、B整体分析，受平衡力，则
F＝μA（GA+GB），解得F＝12N
当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时，B处于平衡状态，所受合力为零，此时木块B受到木块A的摩擦力大小为0。
故答案为：12 0。
14．（2022秋•浦东新区校级期末）将不可伸长的轻质细绳和轻质弹簧的一段分别固定在同一水平天花板上的O、O′两点，另一端分别系一质量相等的小球A和B，A、B间通过一轻质细线相连，如图所示。当A、B两小球处于静止状态时，A、B间的轻质细线恰好处于水平，此时连接天花板与小球的轻质细线和轻质弹簧均与天花板成θ角（θ＜90°）。现将A、B两球的细线剪断，在剪断的瞬间，A、B两球加速度大小之比 sinθ ，细绳拉力与弹簧弹力大小之比 sin2θ 。
【答案】sinθ；sin2θ
【解答】解：未剪断细线之前，对AB进行受力分析，如图所示：
对B分析可得：
剪断AB两球的细线后，A做圆周运动，在剪断瞬间，则
弹簧不能发生突变，弹簧弹力不变，对B分析可得：
则有＝sinθ
根据上述分析，剪断瞬间，细线对A的拉力为：
TA＝mgsinθ
弹簧对B的拉力为
则＝sin2θ
故答案为：sinθ；sin2θ
三．实验题（共1小题,共10分）
15．（2022秋•南京期末）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某研究小组设计了两种方案。
【方案1】实验装置如图1所示，在满足所挂钩码质量远小于小车质量的前提下，进行实验数据测量、计算和分析。
（1）除小车、钩码、打点计时器（含纸带、复写纸）、刻度尺、导线、开关等器材外，在下列器材中，必须使用的有 BC 。（填选项字母）
A．电压合适的直流电源
B．电压合适的交流电源
C．天平
D．秒表
（2）在实验中得到如图2所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，根据纸带可求得小车的加速度为 1.98 m/s2（结果保留3位有效数字）。
（3）根据测量数据，作出小车的加速度随细线拉力变化的a﹣F图线，如图3所示。你认为在实验过程中可能存在的问题是 B 。（填选项字母）
A．先释放小车，后接通电源
B．补偿阻力时木板右端垫得不够高
C．先接通电源，后释放小车
D．电源电压过高造成小车加速度测量值偏大
【方案2】实验装置如图4所示，力传感器可直接测出轻绳中拉力的大小。已知小车的质量为M，力传感器的质量为m1，钩码的质量为m。
（4）实验时，不需要进行的操作是 D 。（填选项字号）
A．将图中长木板左端适当垫高，以补偿小车所受的阻力
B．应该先接通打点计时器电源，再释放小车
C．释放前，小车要靠近打点计时器放置
D．实验中要求钩码的质量m远小于小车的质量M
（5）在完成补偿阻力工作之后，某同学以力传感器的示数F为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，画出的a﹣F图线如图5所示，图线与横坐标轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则下列关于小车的质量M与这些测量量关系中正确的是 B （填选项字母）。
A．
B．
C．
D．
【答案】（1）BC；（2）1.98；（3）B；（4）D；（5）B。
【解答】解：（1）AB．打点计时器的工作电源是交流电，故A错误，B正确；
C．实验需要测量重物质量，需要天平，故C正确；
D．打点计时器为计时的仪器，故不需要秒表，故D错误。
故选：BC。
（2）相邻计数点的时间间隔
根据逐差法，加速度
（3）若补偿阻力不够，根据牛顿第二定律F﹣f＝Ma
化简得
结合图3可知，图线不过原点原因是补偿阻力时木板右端垫得不够高，故ACD错误，B正确。
故选：B。
（4）A．实验中平衡摩擦力时，是在未吊沙桶时，将长木板右端适当垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，故A正确；
BC．为了避免纸带留下大量的空白段，实验开始时，小车尽量靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，故BC正确；
D．拉力传感器可记录绳子拉力大小，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量，故D错误。
本题选择错误的说法。
故选：D。
（5）由牛顿第二定律F＝（M+m1）a
解得
结合a﹣F图像斜率的含义，a﹣F图像斜率为
解得小车质量
由于不知道横、纵坐标的标度是否相同，不能确定斜率k与tanθ是否相同，故ACD错误，B正确。
故选：B。
故答案为：（1）BC；（2）1.98；（3）B；（4）D；（5）B。
四．计算题（本题共3小题，共30分）
16．（2022秋•大通县期末）如图所示，一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放，氦气球携物体以2.5m/s2的加速度匀加速竖直上升，当物体运动到距地面高h＝20m处时绳子突然断裂。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求：（结果可保留根号）
（1）绳子断裂时，物体的速度大小；
（2）物体距离地面的最大高度；
（3）物体从开始上升到落地瞬间的整个过程所用的时间。
【答案】（1）绳子断裂时，物体的速度大小为10m/s；
（2）物体距离地面的最大高度为25m；
（3）物体从开始上升到落地瞬间的整个过程所用的时间为。
【解答】解：（1）物体从地面上升20m的过程中，有v2＝2ah
可得绳子断裂时，物体的速度大小为v＝＝m/s＝10m/s
（2）绳子断裂后，物体做竖直上抛运动，则有v2＝2gh1
绳子断裂后，物体上升的高度为h1＝＝m＝5m
所以物体距离地面的最大高度为H＝h+h1＝20m+5m＝25m
（3）绳子断裂前，物体的运动时间为t1＝＝s＝4s
绳子断裂后，物体上升的时间为t2＝＝s＝1s
物体从最高点到落地，有
代入数据解得
所以物体从开始上升到落地瞬间的整个过程所用的时间为
t＝t1+t2+t3＝4s+1s+s＝（5+）s
答：（1）绳子断裂时，物体的速度大小为10m/s；
（2）物体距离地面的最大高度为25m；
（3）物体从开始上升到落地瞬间的整个过程所用的时间为。
17．（2022秋•福州期末）如图，质量分别为mA＝1kg、mB＝0.5kg的物块，A、B，通过一根绕过光滑定滑轮的细绳相连，处于静止状态，细绳与水平面夹角α＝53°。（sin53°＝0.8，cs53°＝0.6，g取10m/s2）。求：
（1）细绳对物块B的拉力的大小F；
（2）细绳对物块A的拉力在水平方向上的分力Fx，和竖直方向上的分力Fy的大小；
（3）物块A对水平面的压力N的大小和方向。
【答案】（1）细绳对物块B的拉力的大小为5N；
（2）细绳对物块A的拉力在水平方向上的分力为3N，竖直方向上的分力Fy的大小为4N；
（3）物块A对水平面的压力N的大小为6N，方向向下。
【解答】解：（1）以B为研究对象，物块B受到重力和细绳拉力，
根据平衡条件可得F＝mBg，
解得：F＝5N；
（2）根据力的分解如图：
可知细绳对物块A的拉力在水平方向上的分力Fx＝Fcsα，竖直方向上的分力Fy＝Fsinα
代入数据解得：Fx＝3N，Fy＝4N
（3）水平面对物块A的支持力满足
FN+Fsinα＝mAg，
解得：FN＝6N
根据牛顿第三定律可知物块A对水平面的压力N的大小为6N，方向向下。
答：（1）细绳对物块B的拉力的大小为5N；
（2）细绳对物块A的拉力在水平方向上的分力为3N，竖直方向上的分力Fy的大小为4N；
（3）物块A对水平面的压力N的大小为6N，方向向下。
18．（2022秋•金山区期末）如图（a）所示，一根足够长的细杆与水平成θ＝37°固定，质量为m＝1kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点，水平向右的F作用于小球上，经时间t1＝0.2s后停止作用，小球沿细杆运动的部分v﹣t图像如图（b）所示（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8）。求：
（1）小球在0～0.2s内的加速度a1和0.2～0.4s内的加速度a2；
（2）小球与细杆之间的动摩擦因数μ；
（3）0～0.2s内水平作用力F的大小；
（4）试分析小球是否可以返回O点？说明原因。
【答案】（1）小球在0～0.2s内的加速度a1大小为20m/s2，方向沿杆斜向上，0.2～0.4s内的加速度a2大小为10m/s2，方向沿杆斜向下；
（2）小球与细杆之间的动摩擦因数μ为0.5；
（3）0～0.2s内水平作用力F的大小为60N；
（4）小球能返回O点，重力沿杆方向的分力大于最大静摩擦力。
【解答】解：（1）由图像得，0～0.2s内小球的加速度a1＝＝m/s2＝20m/s2
方向沿杆斜向上；
0.2～0.6s内小球的加速度a2＝＝m/s2＝﹣10m/s2
即加速度的大小为方10m/s2，向沿杆斜向下；
（2）0.2～0.6s内，对小球受力分析，根据牛顿第二定律得：
﹣μmgcsθ﹣mgsinθ＝ma2
代入数据解得：μ＝0.5
（3）0～0.2s内，对小球受力分析，根据牛顿第二定律得：
Fcsθ﹣μ（mgcsθ+Fsinθ）﹣mgsinθ＝ma1
代入数据解得：F＝60N
（4）小球到达最高点时，μ＝0.5＜tanθ＝0.75
即μmgcsθ＜mgsinθ
则小球到达最高点后不能静止，将会沿斜面下滑返回O点。
答：（1）小球在0～0.2s内的加速度a1大小为20m/s2，方向沿杆斜向上，0.2～0.4s内的加速度a2大小为10m/s2，方向沿杆斜向下；
（2）小球与细杆之间的动摩擦因数μ为0.5；
（3）0～0.2s内水平作用力F的大小为60N；
（4）小球能返回O点，重力沿杆方向的分力大于最大静摩擦力。
注意事项：
1．测试范围：人教版（2019）： 必修第一册第1~4章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．（2022秋•黔东南州期末）甲、乙两车由同一地点沿同一平直公路行驶，其v﹣t图像分别如图中甲、乙两条线所示，t0时刻两车速度均为v0，在0～t0时间内，下列说法正确的是（ ）
A．两车存在加速度相等的时刻
B．在t0时刻两车相遇
C．甲车的加速度大小先减小后增加
D．甲车的平均速度大于
【答案】A
【解答】解：A．v﹣t图像某一点切线的斜率表示加速度，根据图像可知，将乙的图像向下平移，必定能够使得平移后的图像与甲的图像相切与某一点，则在切点所处的时刻，两车存在加速度相等，故A正确；
B．v﹣t图像中，图线与时间轴所围几何图形的面积表示位移，根据图像可知，在0～t0时间内，甲的位移小于乙的位移，由于甲、乙两车由同一地点沿同一平直公路行驶，则在t0时刻甲车在后，乙车在前，两车没有相遇，故B错误；
C．根据图像可知，在0～t0时间内，甲车图像的斜率的绝对值逐渐增大，结合v﹣t图像某一点切线的斜率表示加速度，斜率的绝对值表示加速度的大小，即甲车的加速度大小一直增大，故C错误；
D．乙车做匀加速直线运动，乙车的平均速度为，根据由于在0～t0时间内，甲的位移小于乙的位移，可知，甲车的平均速度小于，故D错误。
故选：A。
2．（2022秋•苏州期末）排球是人们最喜爱的运动之一。如图所示，运动员在原地向上做抛接球训练，排球在空中受到空气的阻力大小可视为不变，下列能反映排球上升和下落运动过程的图像是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【解答】解：AB．受力分析，上升阶段，排球在空中受到空气的阻力与重力方向相同，合力较大，下落阶段，排球在空中受到空气的阻力与重力方向相反，合力较小，根据牛顿第二定律可知，上升阶段的加速度比下落阶段的要大，方向相同，故A错误，B正确；
CD．由，上升所需的时间短，下落所需的时间稍长，且上升和下落运动方向相反，落回抛球点时，速度比抛出时稍小，故C、D错误。
故选：B。
3．（2022秋•宝山区校级期末）已知F1不变、F2大小不变，F为它们的合力，θ为合力和分力F1之间的夹角。如图为F﹣θ图，则这两个分力的大小分别是（ ）
A．F1＝1N、F2＝4NB．F1＝2N、F2＝3N
C．F1＝3N、F2＝2ND．F1＝4N、F2＝4N
【答案】B
【解答】解：当F与F1的夹角为180度时，合力为1N，则有：F2﹣F1＝1N
当F与F1的夹角为0度时，合力为5N，则有：F1+F2＝5N
解得：F1＝2N，F2＝3N。
故ACD错误，B正确；
故选：B。
4．（2022秋•大丰区校级期末）水平桌面上，一滑块在恒定的水平拉力作用下由静止开始运动一段时间后，撤去拉力。从某时刻开始计时，滑块速度随时间变化的v﹣t图像如图所示。取重力加速度g＝10m/s2。不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．滑块在0～15s内的平均速度大小为7.5m/s
B．滑块加速与减速阶段的加速度大小之比为1：2
C．滑块所受的拉力与摩擦力大小之比为3：2
D．滑块与桌面之间的动摩擦因数为0.3
【答案】D
【解答】解：A、在v﹣t图像中，图像与横轴围成的面积表示物体的位移，则0～15s内滑块的位移为
则平均速度为
，故A错误；
B、v﹣t图像的斜率表示加速度，所以两个阶段的加速度大小分别为
所以滑块加速与减速阶段的加速度大小之比为1：6，故B错误；
CD、根据牛顿第二定律可得：
F﹣μmg＝ma1
μmg＝ma2
联立解得：μ＝0.3；，故C错误，D正确；
故选：D。
5．（2022秋•黔东南州期末）一辆小汽车由静止开始做匀加速直线运动，已知第4s的位移为7m，下列判断正确的是（ ）
A．前4s的位移为32m
B．第4s的平均速度为m/s
C．第4s末的速度为16m/s
D．第4s与第3s的位移差为2m
【答案】D
【解答】解：A．根据位移公式x＝at2，第4秒内的位移为x4＝a×42﹣a×32＝7m
解得a＝2m/s2
前4s的位移为
x0﹣4＝＝16m
故A错误；
B．第4s的平均速度为
＝，解得＝7m/s
故B错误；
C．第4s末的速度为
v4＝at4，解得v4＝8m/s
故C错误；
D．第3s的位移
x3＝﹣＝5m
第4s与第3s的位移差为
Δx＝x4﹣x3，解得Δx＝2m
故D正确。
故选：D。
6．（2022秋•官渡区期末）游乐场内的“穿越云霄”游乐项目如图所示，座舱从最高点下降，先做自由落体运动，后匀减速至停止，取向下为正方向，则以下v﹣t图像能反映座舱上述运动过程的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【解答】解：座舱先向下做自由落体运动，即初速度为零的匀加速直线运动，后向下做匀减速直线运动至停止，速度方向不变，故ACD错误，B正确。
故选：B。
7．（2022秋•遵义期末）快递给人们带来更加快捷的生活，快递公司通过传送带分拣物品。如图所示为快递传送带的简化模型，水平传送带以2m/s的恒定速率顺时针转动，A、B间的距离为4.25m，物品与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8。将一可视为质点的物品轻放在水平传送带的左端A处，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．物品在传送带上一直做加速运动
B．物品经过0.25s到达B端
C．物品相对于传送带的位移为0.25m
D．若仅使传送带的速率增大，物品在传送带上受到的摩擦力也增大
【答案】C
【解答】解：AB．物品放上传送带后先做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得其加速度大小为：
a＝
假设物品到达B端前已经与传送带共速，则加速过程的时间为：
t1＝s＝0.25s
加速过程通过的位移为：
x1＝＝m＝0.25m＜4.25m
可知假设成立，共速后物品做匀速直线运动的时间为：
t2＝s＝2s
物品从A到B端所用时间为：
t＝t1+t2＝0.25s+2s＝2.25s，故AB错误；
C．物品相对于传送带的位移大小为：Δx＝x传﹣x1＝vt1﹣x1＝2×0.25m﹣0.25m＝0.25m，故C正确；
D．若仅使传送带的速率增大，物品在传送带上匀加速直线运动过程受到的滑动摩擦力始终为f滑＝μmg，保持不变，故D错误。
故选：C。
8．（2022秋•大丰区校级期末）斜面静置于水平地面上，一轻质丝绸铺放于光滑斜面上。固定丝绸，将物块A放在丝绸上，A恰好能保持静止。丝绸不固定，将物块A、B放在丝绸上，用沿斜面向上的力F拉物块B，系统保持静止，如图所示，已知物块A、B的质量分别为mA、mB，与丝绸间的动摩擦因数分别为μA、μB，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（ ）
A．若μA＝μB，mA有可能大于mB
B．若μA＞μB，mA有可能大于mB
C．只增加F，物块A可能相对于丝绸滑动
D．上述过程中地面对斜面均无摩擦力作用
【答案】C
【解答】解：AB．设斜面倾角为θ，将物块A、B放在丝绸上，用沿斜面向上的力F拉物块B，系统保持静止，有
μBmBgcsθ≥μAmAgcsθ
若μA＝μB；则mA≤mB
若μA＞μB；则mA＜mB；故AB错误；
C．由于A与丝绸间的摩擦力为静摩擦力，方向可能沿斜面向上，能沿斜面可能沿斜面向下，大小也可能为0；只增加F，物块A相对于丝绸可能滑动，故C正确；
D．上述过程中，丝绸对斜面作用力斜向左下方，斜面相对地面有向左运动的趋势，地面对斜面有向右的摩擦力，故D错误。
故选：C。
9．（2022秋•广州期末）（多选）如图所示是甲、乙两辆汽车在公路上行驶时的一段速度—时间图像，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两车运动方向一定相反
B．甲车的加速度大于乙车
C．甲、乙两车的加速度方向相反
D．开始4s内甲车的速度一直小于乙车
【答案】CD
【解答】解：A、甲乙两车的速度方向均沿正方向，运动方向相同，故A错误；
B、v﹣t图像的斜率表示加速度，由图像可知乙车的v﹣t图像的倾斜程度更大，则乙车加速度的大小更大，故B错误；
C、由图像可知，甲车的加速度方向与正方向相同，乙车的加速度方向与正方向相反，故C正确；
D、由图像可知在开始的4s内甲车的速度都小于乙车的速度，故D正确。
故选：CD。
10．（2022秋•新化县期末）（多选）对于自由落体运动，取g＝9.8m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．从开始下落起，下落1m，2m，3m所用的时间之比是1：：
B．从开始下落起，在1s末，2s末，3s末的速度之比是1：3：5
C．从开始下落起，在第1s内，第2s内，第3s内的平均速度之比是1：3：5
D．在相邻两个1s内的位移之差都是9.8m
【答案】ACD
【解答】解：A、根据位移公式h＝知，下落1m，2m，3m所用的时间之比是1：：，A正确；
B、根据速度公式v＝gt得知，在1s末、2s末、3s末的速度之比是1：2：3，故B错误，
C、根据位移公式得知，物体在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比是1：3：5，故第1 s内，根据平均速度定义式可知：在第1s内，第2s内，第3s内的平均速度比是1：3：5，故C正确；
D、根据匀变速直线运动的特征公式Δx＝aT2，相邻两个1 s 内的位移之差为Δx＝gT2＝9.8×12＝9.8m，故D正确；
故选：ACD。
11．（2022秋•辽阳期末）（多选）某同学将小球从距地面高度为1m处竖直向上抛出，小球到达最高点时到抛出点的距离为1.8m，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球上升过程中处于失重状态
B．小球下降过程中处于超重状态
C．从抛出到落地，小球通过的路程为4.6m
D．从抛出到落地的过程中，小球只有两次运动到与抛出点的距离为0.9m的地方
【答案】AC
【解答】解：AB、小球抛出后一直到落地的过程中，只受到重力作用，处于完全失重状态，故A正确，B错误；
C、路程等于轨迹的长度，小球从抛出点到最高点路程为1.8m，返回到抛出点，又是1.8m，在到达最低点路程是1m，所以总路程是4.6m，故C正确；
D、小球从抛出点到最高点，再返回到抛出点的过程中两次经过，与抛出点的距离为0.9m处，小球从抛出点到落地还有一次经过与抛出点的距离为0.9m处，所以从抛出到落地的过程中，小球三次运动到与抛出点的距离为0.9m处，故D错误。
故选：AC。
12．（2022秋•黔东南州期末）（多选）如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点，现用水平F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于绷紧状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，在此过程中下面说法正确的是（ ）
A．绳子的拉力变大
B．绳子的拉力先变小后变大
C．斜面对小球的支持力变大
D．斜面对小球的支持力先变小后变大
【答案】BC
【解答】解：先对小球进行受力分析，重力、支持力FN、拉力FT组成一个闭合的矢量三角形，如图所示，
由于重力不变、支持力FN方向不变，斜面向左移动的过程中，拉力FT与水平方向的夹角β减小，当β＝θ时，FT⊥FN，细绳的拉力FT最小，由图可知，随β的减小，斜面的支持力FN不断增大，FT先减小后增大，故AD错误，BC正确。
故选：BC。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题（本题共2小题，每题6分，共12分）
13．（2022秋•浦东新区校级期末）如图所示，在水平桌面上放一块重为GA＝20N的木块，木块与桌面间的动摩擦因数μA＝0.4，在木块A上加一块重为GB＝10N的木块B，B与A之间的动摩擦因数μB＝0.2。当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时，作用在木块A上的水平拉力F的大小为 12 N，此时木块B受到木块A的摩擦力大小为 0 N。
【答案】12 0。
【解答】解：当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时，A、B整体分析，受平衡力，则
F＝μA（GA+GB），解得F＝12N
当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时，B处于平衡状态，所受合力为零，此时木块B受到木块A的摩擦力大小为0。
故答案为：12 0。
14．（2022秋•浦东新区校级期末）将不可伸长的轻质细绳和轻质弹簧的一段分别固定在同一水平天花板上的O、O′两点，另一端分别系一质量相等的小球A和B，A、B间通过一轻质细线相连，如图所示。当A、B两小球处于静止状态时，A、B间的轻质细线恰好处于水平，此时连接天花板与小球的轻质细线和轻质弹簧均与天花板成θ角（θ＜90°）。现将A、B两球的细线剪断，在剪断的瞬间，A、B两球加速度大小之比 sinθ ，细绳拉力与弹簧弹力大小之比 sin2θ 。
【答案】sinθ；sin2θ
【解答】解：未剪断细线之前，对AB进行受力分析，如图所示：
对B分析可得：
剪断AB两球的细线后，A做圆周运动，在剪断瞬间，则
弹簧不能发生突变，弹簧弹力不变，对B分析可得：
则有＝sinθ
根据上述分析，剪断瞬间，细线对A的拉力为：
TA＝mgsinθ
弹簧对B的拉力为
则＝sin2θ
故答案为：sinθ；sin2θ
三．实验题（共1小题,共10分）
15．（2022秋•南京期末）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某研究小组设计了两种方案。
【方案1】实验装置如图1所示，在满足所挂钩码质量远小于小车质量的前提下，进行实验数据测量、计算和分析。
（1）除小车、钩码、打点计时器（含纸带、复写纸）、刻度尺、导线、开关等器材外，在下列器材中，必须使用的有 BC 。（填选项字母）
A．电压合适的直流电源
B．电压合适的交流电源
C．天平
D．秒表
（2）在实验中得到如图2所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，根据纸带可求得小车的加速度为 1.98 m/s2（结果保留3位有效数字）。
（3）根据测量数据，作出小车的加速度随细线拉力变化的a﹣F图线，如图3所示。你认为在实验过程中可能存在的问题是 B 。（填选项字母）
A．先释放小车，后接通电源
B．补偿阻力时木板右端垫得不够高
C．先接通电源，后释放小车
D．电源电压过高造成小车加速度测量值偏大
【方案2】实验装置如图4所示，力传感器可直接测出轻绳中拉力的大小。已知小车的质量为M，力传感器的质量为m1，钩码的质量为m。
（4）实验时，不需要进行的操作是 D 。（填选项字号）
A．将图中长木板左端适当垫高，以补偿小车所受的阻力
B．应该先接通打点计时器电源，再释放小车
C．释放前，小车要靠近打点计时器放置
D．实验中要求钩码的质量m远小于小车的质量M
（5）在完成补偿阻力工作之后，某同学以力传感器的示数F为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，画出的a﹣F图线如图5所示，图线与横坐标轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则下列关于小车的质量M与这些测量量关系中正确的是 B （填选项字母）。
A．
B．
C．
D．
【答案】（1）BC；（2）1.98；（3）B；（4）D；（5）B。
【解答】解：（1）AB．打点计时器的工作电源是交流电，故A错误，B正确；
C．实验需要测量重物质量，需要天平，故C正确；
D．打点计时器为计时的仪器，故不需要秒表，故D错误。
故选：BC。
（2）相邻计数点的时间间隔
根据逐差法，加速度
（3）若补偿阻力不够，根据牛顿第二定律F﹣f＝Ma
化简得
结合图3可知，图线不过原点原因是补偿阻力时木板右端垫得不够高，故ACD错误，B正确。
故选：B。
（4）A．实验中平衡摩擦力时，是在未吊沙桶时，将长木板右端适当垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，故A正确；
BC．为了避免纸带留下大量的空白段，实验开始时，小车尽量靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，故BC正确；
D．拉力传感器可记录绳子拉力大小，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量，故D错误。
本题选择错误的说法。
故选：D。
（5）由牛顿第二定律F＝（M+m1）a
解得
结合a﹣F图像斜率的含义，a﹣F图像斜率为
解得小车质量
由于不知道横、纵坐标的标度是否相同，不能确定斜率k与tanθ是否相同，故ACD错误，B正确。
故选：B。
故答案为：（1）BC；（2）1.98；（3）B；（4）D；（5）B。
四．计算题（本题共3小题，共30分）
16．（2022秋•大通县期末）如图所示，一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放，氦气球携物体以2.5m/s2的加速度匀加速竖直上升，当物体运动到距地面高h＝20m处时绳子突然断裂。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求：（结果可保留根号）
（1）绳子断裂时，物体的速度大小；
（2）物体距离地面的最大高度；
（3）物体从开始上升到落地瞬间的整个过程所用的时间。
【答案】（1）绳子断裂时，物体的速度大小为10m/s；
（2）物体距离地面的最大高度为25m；
（3）物体从开始上升到落地瞬间的整个过程所用的时间为。
【解答】解：（1）物体从地面上升20m的过程中，有v2＝2ah
可得绳子断裂时，物体的速度大小为v＝＝m/s＝10m/s
（2）绳子断裂后，物体做竖直上抛运动，则有v2＝2gh1
绳子断裂后，物体上升的高度为h1＝＝m＝5m
所以物体距离地面的最大高度为H＝h+h1＝20m+5m＝25m
（3）绳子断裂前，物体的运动时间为t1＝＝s＝4s
绳子断裂后，物体上升的时间为t2＝＝s＝1s
物体从最高点到落地，有
代入数据解得
所以物体从开始上升到落地瞬间的整个过程所用的时间为
t＝t1+t2+t3＝4s+1s+s＝（5+）s
答：（1）绳子断裂时，物体的速度大小为10m/s；
（2）物体距离地面的最大高度为25m；
（3）物体从开始上升到落地瞬间的整个过程所用的时间为。
17．（2022秋•福州期末）如图，质量分别为mA＝1kg、mB＝0.5kg的物块，A、B，通过一根绕过光滑定滑轮的细绳相连，处于静止状态，细绳与水平面夹角α＝53°。（sin53°＝0.8，cs53°＝0.6，g取10m/s2）。求：
（1）细绳对物块B的拉力的大小F；
（2）细绳对物块A的拉力在水平方向上的分力Fx，和竖直方向上的分力Fy的大小；
（3）物块A对水平面的压力N的大小和方向。
【答案】（1）细绳对物块B的拉力的大小为5N；
（2）细绳对物块A的拉力在水平方向上的分力为3N，竖直方向上的分力Fy的大小为4N；
（3）物块A对水平面的压力N的大小为6N，方向向下。
【解答】解：（1）以B为研究对象，物块B受到重力和细绳拉力，
根据平衡条件可得F＝mBg，
解得：F＝5N；
（2）根据力的分解如图：
可知细绳对物块A的拉力在水平方向上的分力Fx＝Fcsα，竖直方向上的分力Fy＝Fsinα
代入数据解得：Fx＝3N，Fy＝4N
（3）水平面对物块A的支持力满足
FN+Fsinα＝mAg，
解得：FN＝6N
根据牛顿第三定律可知物块A对水平面的压力N的大小为6N，方向向下。
答：（1）细绳对物块B的拉力的大小为5N；
（2）细绳对物块A的拉力在水平方向上的分力为3N，竖直方向上的分力Fy的大小为4N；
（3）物块A对水平面的压力N的大小为6N，方向向下。
18．（2022秋•金山区期末）如图（a）所示，一根足够长的细杆与水平成θ＝37°固定，质量为m＝1kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点，水平向右的F作用于小球上，经时间t1＝0.2s后停止作用，小球沿细杆运动的部分v﹣t图像如图（b）所示（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8）。求：
（1）小球在0～0.2s内的加速度a1和0.2～0.4s内的加速度a2；
（2）小球与细杆之间的动摩擦因数μ；
（3）0～0.2s内水平作用力F的大小；
（4）试分析小球是否可以返回O点？说明原因。
【答案】（1）小球在0～0.2s内的加速度a1大小为20m/s2，方向沿杆斜向上，0.2～0.4s内的加速度a2大小为10m/s2，方向沿杆斜向下；
（2）小球与细杆之间的动摩擦因数μ为0.5；
（3）0～0.2s内水平作用力F的大小为60N；
（4）小球能返回O点，重力沿杆方向的分力大于最大静摩擦力。
【解答】解：（1）由图像得，0～0.2s内小球的加速度a1＝＝m/s2＝20m/s2
方向沿杆斜向上；
0.2～0.6s内小球的加速度a2＝＝m/s2＝﹣10m/s2
即加速度的大小为方10m/s2，向沿杆斜向下；
（2）0.2～0.6s内，对小球受力分析，根据牛顿第二定律得：
﹣μmgcsθ﹣mgsinθ＝ma2
代入数据解得：μ＝0.5
（3）0～0.2s内，对小球受力分析，根据牛顿第二定律得：
Fcsθ﹣μ（mgcsθ+Fsinθ）﹣mgsinθ＝ma1
代入数据解得：F＝60N
（4）小球到达最高点时，μ＝0.5＜tanθ＝0.75
即μmgcsθ＜mgsinθ
则小球到达最高点后不能静止，将会沿斜面下滑返回O点。
答：（1）小球在0～0.2s内的加速度a1大小为20m/s2，方向沿杆斜向上，0.2～0.4s内的加速度a2大小为10m/s2，方向沿杆斜向下；
（2）小球与细杆之间的动摩擦因数μ为0.5；
（3）0～0.2s内水平作用力F的大小为60N；
（4）小球能返回O点，重力沿杆方向的分力大于最大静摩擦力。
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