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人教版 高中物理 必修一 寒假复习题含答案

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人教版 高中物理 必修一 寒假复习题

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共 100 分,考试时间 90 分钟。 第Ⅰ卷
一、单选题(共 10 小题,每小题 4.0 分,共 40 分) 1.如图所示,光滑斜面倾角为 30°,轻绳一端通过两个滑轮与 A 相连,另一端固定于天花板上,不 计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量.已知物块 A 的质量为 m,连接 A 的轻绳与斜面平行,挂上物块 B 后,滑轮两边轻绳的夹角为 90°,A、B 恰保持静止,则物块 B 的质量为( ).

A. m
B. m C.m D. 2m 2.一辆车由静止开始做匀变速直线运动,在第 8 s 末开始刹车,经 4 s 停下来,汽车刹车过程也在做 匀变速运动,那么前后两段加速度的大小之比是( ) A. 1∶4 B. 1∶2 C. 2∶1 D. 4∶1 3.某研究性学习小组用实验装置模拟火箭发射卫星.火箭点燃后从地面竖直升空,燃料燃尽后火箭 的第一级和第二级相继脱落,实验中速度传感器测得卫星竖直方向的速度—时间图象如图所示, 设运动中不计空气阻力,燃料燃烧时产生的推力大小恒定.下列判断正确的是( )

A.t2 时刻卫星到达最高点,t3 时刻卫星落回地面 B. 卫星在 0~t1 时间内的加速度大于 t1~t2 时间内的加速度 C.t1~t2 时间内卫星处于超重状态 D.t2~t3 时间内卫星处于超重状态 4.一物体受到三个共点力 F1、F2、F3 共同作用,其力的矢量关系如图所示,则它们的合力大小是

()
A. 0 B. 2F1 C.F3 D. 2F2 5.如图所示,小李同学站在升降电梯内的体重计上,电梯静止时,体重计示数为 50 kg,电梯运动 过程中,某一段时间内小李同学发现体重计示数为 55 kg.g 取 10 m/s2,在这段时间内下列说法正确 的是( )
A. 体重计对小李的支持力大于小李对体重计的压力 B. 体重计对小李的支持力等于小李的重力 C. 电梯的加速度大小为 1 m/s2,方向竖直向上 D. 电梯一定竖直向上运动 6.从地面竖直上抛一物体 A,同时在离地面某一高度处有一物体 B 自由下落,两物体在空中同时到 达同一高度时速度大小均为 v,则下列说法正确的是( ) A.A 上抛的初速度与 B 落地时速度大小相等,都是 v B. 两物体在空中运动的时间相等 C.A 上升的最大高度与 B 开始下落时的高度相同 D. 两物体在空中同时达到的同一高度处一定是 B 开始下落时高度的中点 7.关于自由落体运动,下列说法正确的是( ) A. 物体竖直向下的运动就是自由落体运动 B. 加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动 C. 在自由落体运动过程中,质量不同的物体运动规律相同 D. 自由落体运动中“自由”一词只是说初速度为 0 8.如图所示,质量为 m 的物体置于倾角为 θ 的固定斜面上.物体与斜面之间的动摩擦因数为 μ,先 用平行于斜面的推力 F1 作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑,若改用水平推力 F2 作用于物体上,

也能使物体沿斜面匀速上滑,则两次的推力之比 为( )
A. cosθ+μsinθ B. cosθ-μsinθ C. 1+μtanθ D. 1-μtanθ 9.蹦极(BungeeJumping)是一项户外休闲活动.跳跃者站在约 40 米以上高度的位置,用橡皮绳固定 住后跳下,落地前弹起.下图为蹦极运动的示意图,弹性绳的一端固定在 O 点,另一端和运动员 相连.运动员从 O 点自由下落,至 B 点弹性绳自然伸直,经过合力为零的 C 点到达最低点 D,然 后弹起.整个过程中忽略空气阻力.分析这一过程,下列表述正确的是( )
①经过 B 点时,运动员的速率最大 ②经过 C 点时,运动员的速率最大 ③从 C 点到 D 点,运动员的加速度增大 ④从 C 点到 D 点,运动员的加速度不变 A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 10.如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图,当汽车处于静止或匀速直线运动状态时,摆锤 竖直悬挂,锁棒水平,车轮可以自由转动,安全带能被拉动,当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性 绕轴摆动,使得锁棒锁定棘轮的转动,安全带不能被拉动,若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置, 汽车的运动方向和运动状态可能是( )

A. 向左行驶,突然刹车 B. 向右行驶,突然刹车 C. 向左行驶,匀速直线运动 D. 向右行驶,匀速直线运动 二、多选题(共 4 小题,每小题 5.0 分,共 20 分) 11.(多选)在某一高处,以 v0=20 m/s 的初速度竖直上抛一个小球,不计空气阻力,g 取 10 m/s2,以 下判断正确的是( ) A. 小球能上升的最大高度距离抛出点为 20 m B. 小球在 5 s 末时,位于抛出点的下方 C. 小球在前 4 s 内的平均速度为 10 m/s D. 从抛出到落回抛出点的过程,小球的速度变化为 0 12.(多选)甲、乙两物体分别从 10 m 和 20 m 高处同时自由落下,不计空气阻力,下面描述正确的是 ()
A. 落地时甲的速度是乙的 倍
B. 落地的时间甲是乙的 倍
C. 下落 1 s 时甲的速度与乙的速度相同 D. 甲、乙两物体在最后 1 s 内下落的高度相等 13.(多选)物体由静止做匀加速直线运动,第 5 s 内通过的位移是 4.5 m,则( ) A. 第 5 s 内平均速度是 0.9 m/s B. 物体的加速度是 1 m/s2 C. 前 3 s 内的位移是 1.5 m D. 3 s 末的速度是 3 m/s 14.下列物理量是矢量的是( ) A. 位移 B. 加速度 C. 平均速率

D. 时间 第Ⅱ卷
三、实验题(共 2 小题,每小题 10.0 分,共 20 分) 15.某同学用图甲所示装置测定重力加速度.(已知打点频率为 50 Hz)

(1)实验时下面步骤的先后顺序是________. A.释放纸带 B.打开打点计时器 (2)打出的纸带如图乙所示,可以判断实验时重物连接在纸带的_____(填“左”或“右”)端. (3)图乙中是连续的几个计时点,每个计时点到 0 点的距离 d 如下表所示:
根据这些数据可求出重力加速度的测量值为________.(保留三位有效数字) 16.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”时,某同学把两根弹簧按如图甲所示方式连接起来进行探究.





(1)某次测量示数如图所示,则指针示数为______cm.

(2)在弹性限度内,将 50 g 的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针 A、B 的示数 LA 和 LB 如表所示.用 表中数据计算弹簧 Ⅰ 的劲度系数为______N/m(重力加速度 g=10 m/s2).由表中数据______(填“能”

或“不能”)计算出弹簧 Ⅱ 的劲度系数.
四、计算题(共 2 小题,每小题 10.0 分,共 20 分) 17.公交车作为现代城市交通很重要的工具,它具有方便、节约、缓解城市交通压力等许多作 用.某日,李老师在上班途中向一公交车站走去,发现一辆公交车正从身旁平直的公路驶过,此 时,他的速度是 1 m/s,公交车的速度是 15 m/s,他们距车站的距离为 50 m.假设公交车在行驶到 距车站 25 m 处开始刹车,刚好到车站停下,停车时间 10 s.而李老师因年龄、体力等关系最大速 度只能达到 6 m/s,最大起跑加速度只能达到 2.5 m/s2. (1)若公交车刹车过程视为匀减速直线运动,其加速度大小是多少? (2)试计算分析,李老师是能赶上这班车,还是等下一班车. 18.如图所示,在倾角为 θ=37°的足够长的固定斜面底端,一小物块以某一初速度沿斜面上滑,一 段时间后返回到出发点.若物块上滑所用时间 t1 和下滑所用时间 t2 的大小关系满足 t1∶t2=1∶, (取 g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)上滑加速度 a1 与下滑加速度 a2 的大小之比; (2)物块和斜面之间的动摩擦因数; (3)若斜面倾角变为 60°,并改变斜面粗糙程度,小物块上滑的同时用水平向右的推力 F 作用在物块 上,发现物块匀减速上滑过程中加速度与推力大小无关,求此时加速度的大小.(结果保留 3 位有 效数字)

答案解析
1.【答案】A 【解析】设绳上的张力为 F,对斜面上的物块 A 受力分析可知 F=mgsin 30°= mg 对 B 上面的滑轮受力分析如下图

mBg=F 合= F= mg

所以 mB= m,选项 A 正确.

2.【答案】B

【解析】设前后两段加速度分别为 a1、a2,则 a1= ,a2= ,所以 a1∶a2=t2∶t1=1∶2.
3.【答案】C 【解析】卫星在 0~t3 时间内速度方向不变,一直升高,在 t3 时刻到达最高点,A 错误;v-t 图象 的斜率表示卫星的加速度,由图可知,t1~t2 时间内卫星的加速度大,B 错误;t1~t2 时间内,卫星 的加速度竖直向上,处于超重状态,t2~t3 时间内,卫星的加速度竖直向下,处于失重状态,故 C 正确,D 错误. 4.【答案】D 【解析】根据三角形定则,F1 与 F3 的合力等于从 F1 的起点到 F3 的终点的有向线段,即与 F2 相同, 故合力等于 2 倍的 F2.故 D 正确,A、B、C 错误. 5.【答案】C 【解析】体重计对小李的支持力和小李对体重计的压力是一对作用力与反作用力,大小相等,方 向相反.故 A 错误;小李的体重只有 50 kg,体重计的示数为 55 kg,说明体重计对小李的支持力 大于小李的重力,电梯有向上的加速度,小李处于超重状态,电梯运动情况可能为:向上加速或 向下减速,B、D 错误;小李受支持力和重力,由牛顿第二定律可知其加速度为:

a=



=1 m/s2,故 C 正确.

6.【答案】C 【解析】设两物体从抛出到相遇的时间为 t,竖直上抛物体的初速度为 v0,则 gt=v0-gt 且 v=gt,

解得 v0=2v,A 错误;根据竖直上抛运动的对称性可知,B 自由下落到地面的速度也为 2v,在空中 运动时间为 tB= ,A 物体在空中运动时间 tA=2× ,B 错误;物体 A 能上升的最大高度 hA=
,B 开始下落的高度 hB= g( )2,两者相等,C 正确;两物体在空中同时达到同一高度为 h=
gt2= g( )2= = hB,D 错误. 7.【答案】C 【解析】由静止开始,只在重力作用下的运动是自由落体运动,A、B 错误;在自由落体运动中, 加速度 a=g,其运动规律与质量无关,C 正确;自由落体运动中“自由”一词是说初速度为 0,且只 受重力,D 错误. 8.【答案】B 【解析】F1 作用时,物体的受力情况如图甲,根据平衡条件得
F1=mgsinθ+μFN FN=mgcosθ 解得:F1=mgsinθ+μmgcosθ F2 作用时,物体的受力情况如图乙,根据平衡条件得 F2cosθ=mgsinθ+μFN′ FN′=mgcosθ+F2sinθ 解得:F2= 所以 =cosθ-μsinθ,故选 B. 9.【答案】B 【解析】在 BC 段,运动员所受重力大于弹力,向下做加速度逐渐减小的变加速运动,当 a=0 时, 速度最大,即在 C 点时速度最大,②对.在 CD 段,弹力大于重力,运动员做加速度逐渐增大的变 减速运动,③对,故选 B. 10.【答案】B 【解析】简化模型如图所示,当小球在虚线位置时,小球、车具有向左的加速度,车的运动情况

可能为:向左加速行驶或向右减速行驶.A 项错误,B 项正确.当车匀速运动时,无论向哪个方向, 小球均处于竖直位置不摆动.C、D 错误.

11.【答案】AB 【解析】小球做竖直上抛运动,上升的最大高度为 h= =

m=20 m,A 正确;取竖直向上

为正方向,则小球在 5 s 内的位移 x5=v0t5- gt =20×5- ×10×52=-25 m,即小球在 5 s 末时,
位于抛出点的下方,B 正确;小球在前 4 s 内的位移为 x4=v0t4- gt =20×4- ×10×42=0 m,则 小球在前 4 s 内的平均速度为 0,C 错误;从抛出到落回抛出点的过程,小球的速度变化为 Δv=- v0-v0=-2v0.D 错误. 12.【答案】ABC

【解析】甲、乙的落地速度之比为: =





= ,A 正确;甲、乙的落地

时间之比为: =





= ,B 正确;由 v=gt 得下落 1 s 时的瞬时速度相

同,C 正确;甲在最后 1 s 内的平均速度小于乙在最后 1 s 内的平均速度,故最后 1 s 内甲下落的高 度小于乙下落的高度,D 错误. 13.【答案】BD
【解析】由平均速度的公式: = ,得: 5= m/s=4.5 m/s,A 错误;4.5 s 时刻的速度等于 第 5 s 内的平均速度,v4.5= 5=4.5 m/s,由速度公式 v=at 得:a=1 m/s2,B 正确;前 3 s 内, 由位移公式得:x3= at2= ×1×32m=4.5 m,C 错误;由速度公式 v=at 得:v3=1×3 m/s=3 m/s,
D 正确. 14.【答案】AB 【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量,位移、加速度都是矢量,AB 正确.标量是只有大小 没有方向的物理量.平均速率和时间都是标量,故 CD 错误. 15.【答案】 (1)BA (2)左 (3)9.72 m/s2 【解析】 (1)根据打点计时器的使用步骤,应先接通电源,后释放纸带,故顺序为 B、A. (2)纸带与重物相连的那端最先打点,故点的分布比较密集些,所以重物连接在纸带的左端.

(3)我们用逐差法来求重力加速度的测量值.根据表中的数据可得

a=

m/s2≈9.72 m/s2.

16.【答案】 (1)16.00 (2)12.50 能

【解析】 (1)刻度尺最小分度为 1 mm,读数时需估读到毫米下一位,故指针的示数为 16.00 cm.

(2)表中对 LA 的测量有四组数据,应采用逐差法计算增加一个钩码时弹簧Ⅰ增加的长度.

L0=

=0.04 m

故 k= =12.50 N/m

通过计算 LB-LA 可得出 A、B 两指针间的长度,进而计算出增加一个钩码时弹簧Ⅱ增加的长度,从 而计算出其劲度系数. 17.【答案】 (1) 4.5 m/s2(2) 可以在公交车还停在车站时安全上车. 【解析】 (1)公交车的加速度为:

a1=



m/s2=-4.5 m/s2,所以其加速度大小为 4.5 m/s2

(2)公交车从与李老师相遇到开始刹车用时为:t1= =

s= s,

公交车刹车过程中用时为:t2= = s= s, 李老师以最大加速度达到最大速度用时为:

t3= = s=2 s, 李老师加速过程中位移为:

x2=t3= ×2 m=7 m, 以最大速度跑到车站用时为:

t4= = s 显然,t3+t4<t1+t2+10 s,可以在公交车还停在车站时安全上车. 18.【答案】 (1)5 (2)0.5 (3)11.5 m/s2 【解析】 (1)上滑和下滑的位移相同,即 a1t=a2t 解得=5 (2)上滑时由牛顿第二定律 mgsin 37°+μmgcos 37°=ma1,下滑时由牛顿第二定律 mgsin 37°- μmgcos 37°=ma2,联立解得 μ=0.5. (3)上滑时对物块受力分析如图所示.

垂直斜面方向 FN=mgcos 60°+Fsin 60° 沿斜面方向 mgsin 60°+μ1FN-Fcos 60°=ma 联立得 mgsin 60°+μ1Fsin 60°+μ1mgcos 60°-Fcos 60°=ma 因为 a 与 F 无关,所以 μ1Fsin 60°-Fcos 60°=0 联立解得 a= m/s2≈11.5 m/s2.


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