人教版高中物理必修一 同步精講精練專題：期末模擬測試04解析版

期末模擬測試04解析版一、單題1．下列關(guān)于位移和路程的說法中正確的是（）A．位移描述物體相對位置的變化，路程描述通過路徑的長短B．因為位移大小和路程不一定相等，所以位移不等于路程C．位移的大小等于路程，方向由起點指向終點D．位移描述直線運動，路程描述曲線運動【答案】A【詳解】A．位移是矢量，大小等于首末位置的距離；路程是標(biāo)量，大小等于運動軌跡的長度。所以位移描述物體相對位置的變化，路程描述物體運動路徑的長短，故A正確；BC．位移是矢量，路程是標(biāo)量，任何時候位移和路程都不能相等；位移的大小等于首末位置的距離，路程等于運動軌跡的長度，兩者不同，故BC錯誤；D．位移和路程都可以描述直線運動和曲線運動。故D錯誤。2．關(guān)于曲線運動，下列說法中錯誤的是（）A．曲線運動一定是變速運動B．做曲線運動的物體加速度一定不為零C．做曲線運動的物體所受合力一定是變力D．做曲線運動的物體，其速度方向與加速度方向一定不在同一直線上【答案】C【詳解】A．曲線運動中速度的方向不斷變化，速度方向沿曲線的切線方向，所以曲線運動一定是變速運動，故A不符合題意；BD．物體做曲線運動的條件是合力的方向與速度方向不在同一條直線上，合力一定不為零，由牛頓第二定律加速度也一定不為零，所以速度方向與加速度方向一定不在同一直線上，故BD不符合題意；C．在恒力作用下，物體可以做曲線運動，如平拋運動，故C符合題意。故選C。3．如圖，每一級臺階的高為，寬為，某同學(xué)用發(fā)射器（忽略大?。牡?級臺階邊緣向右水平彈射一個可以看作質(zhì)點的小球，要使小球能落到第4級臺階上（小球沒有與臺階頂點接觸），取重力加速度為，則彈射速度可能是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】將各個臺階的頂點用直線連接起來，將臺階等效為斜面，如圖所示小球做平拋運動，則有，解得由于每一級臺階的高為，寬為，小球能落到第4級臺階上，且小球沒有與臺階頂點接觸，則有，可知，彈射速度可能是。故選A。4．如圖，質(zhì)量為2kg的物體水平向右運動，物體與地面間的動摩擦因數(shù)，方向水平向左、大小恒為5N的力F作用在物體上，已知物體在時刻物體速度減為0，，則物體受到時摩擦力大小f隨時間t的變化圖像為（）A．B．C． D．【答案】C【詳解】物體與地面的最大摩擦力為t1前物體向右運動，受到向左的滑動摩擦力，大小為t1后物體速度為0，因為最大滑動摩擦力比拉力大，所以物體靜止不動，受到靜摩擦力，大小為故選C。5．如圖甲所示是一種常見的持球動作，用手臂擠壓籃球，將籃球壓在身側(cè)。為了方便問題研究，我們將場景進行模型化處理，如圖乙所示。已知球重力大小為，粗糙豎直板對球的彈力大小為，摩擦力大小為，光滑斜板對球的彈力大小為，豎直板和斜板之間的夾角為，球處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】根據(jù)題意，對籃球受力分析，如圖所示由平衡條件有故選C。6．物體A、B的圖像如圖所示，由圖可知（）A．從第3s起，兩物體運動方向相同，且B．兩物體是從同一位置同時向同一方向運動的C．在5s內(nèi)兩物體的位移相同，5s末A、B相遇D．5s內(nèi)A、B的平均速度相等【答案】A【詳解】A．由圖看出，兩圖線的斜率都大于零，說明兩物體都沿正方向運動，運動方向相同。圖線A的斜率大于圖線B的斜率，說明A的速度大于B的速度，即故A正確；B．物體A從原點出發(fā)，而B從正方向上距原點5m處出發(fā)，出發(fā)的位置不同。物體A比B遲3s才開始運動，故B錯誤；C．5s末兩圖線相交，說明5s末兩物體到達同一位置相遇。但兩物體5s內(nèi)通過的位移不同，A通過的位移為物體B通過的位移為故C錯誤；D．由C中分析可知，5s內(nèi)A通過的位移大于B的位移，所以5s內(nèi)A的平均速度大于B的平均速度,故D錯誤。故選A。二、多選題7．如圖所示，表面光滑的半圓柱體固定在水平面上，小物塊在拉力F作用下從B點沿圓弧緩慢上滑至A點，此過程中F始終沿圓弧的切線方向，則（）

A．拉力F逐漸變大B．拉力F逐漸變小C．小物塊受的支持力逐漸變大D．小物塊受的支持力先變大后變小【答案】BC【詳解】對滑塊受力分析，如下圖所示

根據(jù)平衡條件有小物塊從B點沿圓弧緩慢上滑至A點，在此過程中由圖可知，角逐漸增大，則拉力F逐漸變小，小物塊受的支持力逐漸變大。故選BC。8．如圖甲所示，質(zhì)量mA的物塊A放在質(zhì)量mB的木板B上，B在光滑水平地面上，都靜止。水平向右的拉力F作用于A，B的加速度a與拉力F的關(guān)系如圖乙所示。已知A、B間的動摩擦因數(shù)μ=0.6，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。則（）A．mA=4kg B．mB=4kgC．mA+mB=10kg D．mA+mB=6kg【答案】AC【詳解】由乙圖可知，當(dāng)時，A、B間的摩擦力剛好達到最大值，此時A、B的加速度均為；以A、B為整體，根據(jù)牛頓第二定律可得解得以B為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得，故選AC。9．如圖，A、B兩物體相互接觸但不黏合，放置在水平面上，水平面與物體間的摩擦力可忽略，A、B兩物體的質(zhì)量分別為、。從開始，水平推力和拉力分別作用于A、B上，下列說法正確的是（）

A．時，A、B間的相互作用力大小為2NB．時，A的加速度大小為C．時，B的加速度大小為D．時，B的速度大小為【答案】ACD【詳解】A．時，根據(jù)牛頓第二定律，A、B間的相互作用力大小為，故A正確；B．時，A、B分離，A的加速度大小為故B錯誤；C．時，B的加速度大小為故C正確；D．A、B分離時，加速度仍相等，則得由于此過程整體做勻加速度直線運動。時，B的速度大小為故D正確。故選ACD。10．如圖所示，一小滑塊（可視為質(zhì)點）沿足夠長的斜面以初速度v向上做勻變速直線運動，依次經(jīng)A、B、C、D到達最高點E，已知AB＝BD＝6m，BC＝1m，滑塊從A到C和從C到D所用的時間都是2s。設(shè)滑塊經(jīng)B、C時的速度分別為vB、vC，則（）A．vC＝4m/s B．vB＝m/sC．DE＝4m D．從D到E所用時間為4s【答案】CD【詳解】A．依題意，滑塊做勻減速直線運動，從A運動到D的中間時刻恰好運動到C點，有故A錯誤；B．由逐差法，可得加速度為即滑塊加速度大小為。根據(jù)位移與速度關(guān)系式，可得解得故B錯誤；C．滑塊從A運動到E，做勻減速直線運動末速度為零，采用逆向思維，滑塊從E運動到A，做初速度為零的勻加速直線運動，有又聯(lián)立，解得故C正確；D．從D到E所用時間滿足解得故D正確。故選CD。三、實驗題11．某學(xué)習(xí)小組利用不同的實驗裝置，進行探究平拋運動規(guī)律的實驗：（1）甲同學(xué)采用如圖甲所示的裝置。為了驗證做平拋運動的小球在豎直方向做自由落體運動，用小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時B球被松開自由下落。關(guān)于該實驗，下列說法中正確的有。A．兩球的質(zhì)量應(yīng)相等B．兩球的質(zhì)量可以不相等C．兩球應(yīng)同時落地D．應(yīng)改變裝置的高度，多次實驗E.實驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運動

（2）乙同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖乙所示的小球做平拋運動的照片，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果重力加速度g取，照相機的閃光頻率為Hz；小球平拋的初速度大小為m/s，經(jīng)過B點時的豎直分速度大小為m/s。（所有結(jié)果保留2位有效數(shù)字）【答案】BCD101.52.0【詳解】（1）[1]AB．根據(jù)實驗結(jié)果可知平拋運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動，不需要質(zhì)量相等，因此實驗時需要A、B兩球從同一高度開始運動，不需要兩球質(zhì)量相等，故A錯誤，B正確；C．小錘打擊彈性金屬片后，A球做平拋運動，B球做自由落體運動，A球在豎直方向上的運動情況應(yīng)該跟B球相同，因此兩球同時落地，故C正確；D．為探究實驗的科學(xué)性，應(yīng)改變裝置的高度多次實驗，故D正確；E．本實驗只能說明A球在豎直方向的運動性質(zhì)，不能說明A球在水平方向做勻速直線運動，故E錯誤。故選BCD。（2）[2]由圖乙可知，在豎直方向上根據(jù)可得故[3]小球平拋的初速度大小為[4]經(jīng)過B點時的豎直分速度大小為12．某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系。（1）對本實驗的操作，下列說法中正確的是。A．實驗中無需測量砂和砂桶的質(zhì)量B．讓小車靠近打點計時器，先釋放小車，后接通打點計時器的電源C．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量D．補償阻力時，需取下托盤和砝碼，調(diào)整長木板的傾角，使小車拖著紙帶沿長木板勻速下滑（2）如圖乙所示為實驗中得到紙帶的一段，已知相鄰計數(shù)點的時間間隔為T，測得相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為，打點計時器打下C點時，小車的速度表達式為，充分利用數(shù)據(jù)，寫出小車的加速度大小表達式為。（3）在驗證加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，在滿足實驗要求的情況下，改變小車上砝碼質(zhì)量m，測出對應(yīng)的加速度a，以m為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出如圖丙所示的圖像。已知彈簧測力計的讀數(shù)為F，圖中縱軸的截距為b，斜率為k，則小車的質(zhì)量為．A．

B．

C．

D．【答案】AD/DAB【詳解】（1）[1]A．實驗中小車所受拉力為彈簧測力計拉力的兩倍可以直接讀出，所以不需要測量砂和砂桶的質(zhì)量。故A正確；B．讓小車靠近打點計時器，先接通打點計時器的電源，待打點穩(wěn)定后，再釋放小車。故B錯誤；C．由A選項分析可知，不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。故C錯誤；D．補償阻力時，需取下托盤和砝碼，調(diào)整長木板的傾角，使小車拖著紙帶沿長木板勻速下滑。故D正確。故選AD。（2）[2]打點計時器打下C點時，小車的速度表達式為[3]由逐差法可得小車的加速度大小表達式為（3）[4]根據(jù)牛頓第二定律，有整理，可得結(jié)合丙圖，可得解得故選B。四、解答題13．如圖所示，光滑圓球由一輕繩AB系于豎直墻壁上，一半圓球在墻壁和圓球之間，均處于靜止?fàn)顟B(tài)。圓球和半圓球的圓心分別是、，且在同一水平線上，輕繩AB的長度是圓球半徑的3倍，圓球和半圓球的半徑相等，圓球質(zhì)量是半圓球質(zhì)量的2倍。已知半圓球受到豎直墻壁向上的摩擦力是f，重力加速度是g。求：（1）半圓球的質(zhì)量；（2）輕繩AB的拉力?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】（1）設(shè)半圓球的質(zhì)量為，以半圓球為對象，根據(jù)受力平衡可得解得半圓球的質(zhì)量為（2）設(shè)輕繩AB與豎直方向的夾角為，圓的半徑為，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得可得由于圓球質(zhì)量是半圓球質(zhì)量的2倍，則圓球質(zhì)量為；以圓球為對象，豎直方向根據(jù)受力平衡可得聯(lián)立解得輕繩AB的拉力為14．如圖所示，在離地面高H處以v0=10m/s的速度豎直向上拋出一個可視為質(zhì)點的小球，地面上有一長L=5m的小車，其前端M距離拋出點的正下方s=4m，小球拋出的同時，小車由靜止開始向右做勻加速直線運動。已知小球落地時速度大小為20m/s，忽略空氣阻力及小車的高度，重力加速度g取10m/s2。（1）求小球從拋出到落到地面的時間t及拋出點離地面的高度H；（2）為了讓小車接住小球，試確定小車加速度a的取值范圍?！敬鸢浮浚?），；（2）【詳解】（1）以豎直向上為正方向，上拋和下落全過程，有其中、解得，故小球從拋出到落到地面的時間為；拋出點離地面的高度為（2）設(shè)小車運動時間為，當(dāng)小車車頭M剛好到達拋出點正下方時，a取最小值，此時解得當(dāng)小車車尾N剛好到達拋出點正下方時，a取最大值，此時解得則加速度的范圍是15．如圖所示，一長木板靜止在水平地面上，一物塊疊放在長木板某一位置處，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，長木板的質(zhì)量為，物塊的質(zhì)量為，物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為，長木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為，對長木板施加一個水平向右的恒力，拉力大小，作用后將力撤去，之后長木板和物塊繼續(xù)運動，最終物塊沒有從長木板上掉下來。物塊可看作質(zhì)點，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度。求：（1）時物塊與長木板的速度大小分別為多大；（2）和全程運動的時間分別為多少；（3）長木板的最短長度。

【答案】（1）2m/s，3m/s；（2）2.2s，1.65s；（3）0.605m【詳解】（1）假設(shè)物塊與長木板一起運動，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有解得當(dāng)物塊與長木板之間相對滑動時，以物塊為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有解得由于，則物塊與長木板之間發(fā)生相對滑動以長木板為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有解得作用時間過程中，物塊做勻加速直線運動，物塊速度的大小長木板做勻加速直線運動，長木板速度的大小（2）撤去拉力時長木板的速度大于物塊速度，則撤去拉力之后物塊與長木板之間繼續(xù)發(fā)生相對滑動，設(shè)再經(jīng)二者共速，物塊繼續(xù)做勻加速運動，物塊的加速度長木板做勻減速直線運動，以長木板為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有解得設(shè)經(jīng)過時間物塊與長木板達到共同速度，根據(jù)運動學(xué)公式有兩式聯(lián)立解得；當(dāng)兩者速度相等之后，假設(shè)物塊與長木板一起運動，