【巩固复习】人教版(20190必修1 高中物理 高一寒假 综合练习（二）（原卷版+解析版）.zip

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（90分钟 100分） 范围：必选第一册+第二册第五、六章
单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．2023年8月，全国和美乡村篮球大赛（村BA）引燃了整个夏日的激情。运动员在某次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，篮球与水平面成准确落入篮筐内。若将篮球视为质点，其运动轨迹可简化如图乙所示，A是篮球的投出点，P是运动轨迹的最高点，C是篮球的投入点。已知AC间的水平距离为5m，重力加速度g取，不考虑空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．篮球从A运动至C的过程中处于超重状态
B．篮球落入篮筐时的速度大小为5m/s
C．篮球从投出到进入篮筐的时间为1s
D．篮球运动轨迹上P、C两点的竖直高度为1.5m
【答案】C
【详解】A．篮球从A运动至C的过程中只受重力作用，则处于失重状态，选项A错误；
BC．设初速度为v0则由对称性可知，初速度与水平方向夹角为θ=45°，则篮球落入篮筐时的速度大小也为v0
解得篮球落入篮筐时的速度大小及时间为
t=1s
选项B错误，C正确；
D．篮球运动轨迹上P、C两点的竖直高度为
选项D错误。
故选C。
2．自然界多种多样的运动形式，为我们展示了一幅幅生动多彩的画卷。下列关于运动描述的基本概念，理解正确的是（ ）
A．讨论动车从广州开往上海的时间不可以把动车看成质点
B．地球在不停地自转，我们却感觉不到地球在动，这是因为我们以太阳为参考系
C．年月日时分，“神舟十一号”搭载“长征二号”发射升空，其中“时分”指的是时刻
D．绝对静止的物体是存在的
【答案】C
【详解】A．讨论动车从广州开往上海的时间，车的大小可以忽略，可以把动车看成质点，故A错误；
B．地球在不停地自转，我们却感觉不到地球在动，这是因为我们以地球为参考系，我们是静止的，故B错误；
C．“时分”指的是发射时刻，故C正确；
D．静止是相对的，绝对静止的物体不存在，故D错误。
故选C。
3．甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的图中，直线分别描述了甲、乙两车在的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（ ）
A．在内两车逐渐靠近B．在内两车逐渐远离
C．在时两车在公路上相遇D．在内两车的位移大小相等
【答案】D
【详解】A．在内,乙车速度大于甲车，两车逐渐远离，A错误；
B．在内，乙车速度小于甲车，两车逐渐靠近，B错误；
C．在时，两车速度相等，相距最远，C错误；
D．图像面积表示位移，所以在内两车的位移大小相等，D正确。
故选D。
4．挖掘机是一种以液压原理为基础的工程机械，它主要由发动机、行走系统、铲斗和臂架等部件组成。挖掘机凭借其高效、稳定和灵活的工作方式，使得各种土方工程、道路施工、矿山开采、建筑施工等工作变得更加容易和高效。挖掘机的铲斗主要用于挖掘、移动和装载物料，铲斗两侧各有一个油缸，驱动铲斗进行上下摆动，可以实现铲斗的升降和倾斜。铲斗内的沙土简化为一个球形物体，其初始状态如图甲所示，铲斗沿顺时针方向缓慢转动到图乙所示的位置，忽略铲斗两侧壁给球形物体的摩擦，则在铲斗顺时针转动过程中，关于两侧壁ab和cd对球形物体的弹力和的大小变化，以下说法正确的是（ ）
A．先增大后减小，逐渐增大
B．逐渐减小，先增大后减小
C．逐渐增大，先减小后增大
D．逐渐减小，逐渐增大
【答案】B
【详解】对球形物体受力分析如图所示
将力、、矢量平移到三角形中，在铲斗顺时针转动的过程中和的对角θ恒定，所以力和的交点在圆上移动，矢量图如图所示
由图可知在铲斗由图甲顺时针缓慢转到图乙的过程中力逐渐减小，力先增大后减小。
故选B。
5．据报道，2023年10月30日20时37分，神舟十六号载人飞船与空间站组合体成功分离，踏上回家之旅。一般空间站的轨道高度是在左右，飞行速度约为，神舟十六号载人飞船全长约，总质量达到。下列说法正确的是（ ）
A．长度、质量和速度物理量为标量
B．“总质量达到”中的“t”为国际单位制中的导出单位
C．在研究神舟十六号从发射到成功入轨的轨迹时，可以将神舟十六号视为质点
D．“长约”中的“m”为国际单位制中力学三个基本物理量之一
【答案】C
【详解】A．长度和质量物理量为标量，速度既有大小也有方向，为矢量，A错误；
B．“t”是质量的一个常用单位制，但不是国际单位制中质量的单位，B错误；
C．在研究神舟十六号从发射到成功入轨的轨迹时，由于神舟十六号的形状和大小与整个轨迹相比，可忽略不计，故可以视为质点，C正确；
D．国际单位制中力学三个基本物理量为长度、质量和时间，而“m”是长度的单位，D错误。
故选C。
6．中国古代壁画墓为研究古代历史提供了重要的图像参考资料，随着中国古代墓葬中的壁画不断出土，其中的一类壁图（车马图）逐渐引起了研究人员的高度关注，如图所示，在一汉墓壁画出土的拓片生动形象地描绘了汉代人驾车的场景，下列关于在骏马拉马车沿水平路面前进的过程中说法正确的是（ ）
A．在骏马拉马车的过程中，骏马拉马车的力的大小与马车拉骏马的力的大小相等
B．骏马可以拉动马车，说明只有有生命的物体才会施加力
C．马车需要骏马拉动才能前进，说明力是维持物体运动状态的原因
D．马车在运动过程中一定受力平衡，故骏马对马车的力的大小与地面对马车摩擦力的大小相等
【答案】A
【详解】A．由牛顿第三定律可知，在骏马拉马车的过程中，骏马拉马车的力的大小总是与马车拉骏马的力的大小相等，A正确；
B．力是物体间的相互作用，任何一个物体，不管它是否有生命，都可以对其他物体施加力的作用，例如重力，其施力物体为地球，B错误；
C．由牛顿第一定律可知力不是维持物体运动状态的原因，力是改变物体运动状态的原因，C错误；
D．由题干得知，马车在运动过程不一定做匀速运动，马车不一定受力平衡，故骏马对马车的力的大小与地面对马车摩擦力的大小不一定相等，D错误。
故选A。
7．自行车靠一条链子将两个齿轮连接起来，一辆自行车的齿轮转动示意图如图所示，、是自行车的两个转动齿轮1和2的中心，A和B分别是齿轮1和齿轮2边上一点，其中齿轮1上有一点C，C点到齿轮1中心的距离为齿轮1半径的一半，则（ ）
A．A点和B点的线速度大小不相同
B．B点和C点的向心加速度相等
C．B点和C点的向心加速度之比为
D．B点和C点的线速度大小之比为
【答案】D
【详解】A．A点和B点是链条传动，线速度大小相等，方向不同，故A错误；
D．A点和C点是同轴传动，角速度相同，即
根据
可得
因为
所以
故D正确；
BC．因为小齿轮的半径未知，无法比较B、C两点向心加速度的大小，故BC错误。
故选D。
8．如图所示，过山车的轨道可视为竖直平面内半径为的圆轨道。质量为的游客随过山车一起运动，当游客以速度经过圆轨道最高点时（ ）
A．处于超重状态B．加速度方向竖直向下
C．速度大小一定为D．对座椅的作用力为
【答案】B
【详解】AB．游客在最高点，合力竖直向下，加速度方向竖直向下，处于失重状态，A错误，B正确；
C．在最高点，根据牛顿第二定律，有
因为时，所以
C错误；
D．在最高点，根据牛顿第二定律，有
解得
根据牛顿第三定律，可知游客对座椅的作用力为
D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．如图所示，从倾角为的足够长的斜面上P点以速度水平抛出一个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为。若把水平抛出的初速度变为，则下列说法正确的是（ ）
A．夹角将变大
B．夹角将不变
C．小球在空中的运动时间变为原来的2倍
D．小球在空中运动的水平距离一定变为原来的4倍
【答案】BCD
【详解】AB．小球做平抛运动，水平方向有
竖直方向有
，
小球落在斜面Q点，有
小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为，则
由于斜面足够长，把水平抛出的初速度变为，落在斜面上时，位移与水平方向的夹角不变，则夹角将不变，故A错误，B正确；
C．小球落在斜面上有
小球在空中的运动时间为
故小球在空中的运动时间变为原来的2倍，故C正确；
D．小球在空中运动的水平距离为
故小球在空中运动的水平距离一定变为原来的4倍，故D正确。
故选BCD。
10．如图所示，一个球绕中心轴线OO′以角速度ω做匀速圆周运动，a、b为球面上两点，b点所在大圆与转轴垂直，a点所在大圆与b点所在大圆夹角为θ，则（ ）
A．a、b两点线速度相同
B．a、b两点角速度相同
C．若θ＝30°，则a、b两点的线速度之比va∶vb＝∶2
D．若θ＝30°，则a、b两点的向心加速度之比aa∶ab＝2∶
【答案】BC
【详解】AB．a、b两点共轴转动，角速度相同，由于转动半径不同，根据
可知线速度不同，故A错误，B正确；
CD．若θ＝30°，则
由
可得
由
可得
故C正确，D错误。
故选BC。
11．春节临近，有长辈给小朋友压岁钱的习俗，为了增添年味，现在发压岁钱的方式也是越来越有趣，其中有一种叫做“滚钱”，具体操作是在桌面放置不同金额的纸币，瓶子滚到哪张纸币上就可以赢取此金额，如图甲所示。为了便于分析，我们用图乙来描述这个模型，滚瓶从水平桌面上A点出发，途中经过B、C、D、E4个放钱的位置，相邻两个位置的距离均为0.16m，滚瓶停在哪里就获得对应的压岁钱，滚瓶掉下桌子就没有。现设滚瓶（可视为质点）从A点出发后匀减速直线运动，运动过程中动摩擦因数μ=0.05，则下列说法正确的是（ ）
A．无论以多大的速度将滚瓶从A点扔出，通过AC段的平均速度都大于CE段的平均速度
B．如果张强以0.6m/s的速度将滚瓶推出，滚瓶最终将停在CD之间
C．滚瓶经过位置A时的速度是经过位置D时的速度的3倍
D．如果张强以0.8m/s的速度将滚瓶推出，滚瓶最终将停在C点
【答案】AB
【详解】A.通过AC段的平均速度为
通过CE段的平均速度为
因为瓶子做匀减速直线运动，有
所以无论以多大的速度将滚瓶从A点扔出，通过AC段的平均速度都大于CE段的平均速度，故A正确；
B.瓶子做匀减速直线运动，加速度大小为
如果张强以0.6m/s的速度将滚瓶推出，瓶子运动的位移为
所以滚瓶最终将停在CD之间，故B正确；
D.如果张强以0.8m/s的速度将滚瓶推出，瓶子运动的位移为
所以滚瓶最终将停在E点，故D错误；
C.瓶子由A到D，有
即
由于条件不足，无法判断滚瓶经过位置A时的速度是否是经过位置D时的速度的3倍，故C错误。
故选AB。
12．如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为，以恒定速率顺时针转动。一煤块以初速度从A端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，取，则下列说法正确的是（ ）
A．倾斜传送带与水平方向夹角的正切值
B．煤块与传送带间的动摩擦因数
C．煤块从最高点下滑到A端所用的时间为2s
D．煤块在传送带上留下的痕迹长为
【答案】AD
【详解】AB．由题图乙可知，在0~1s时间内，某块的加速度为
负号表示方向沿传送带向下，由牛顿第二定律可得
在1~2s内，煤块的加速度为
负号表示方向沿传送带向下，由牛顿第二定律可得
联立以上各式，解得
则有
故A正确，B错误；
C．由v-t图像与时间轴所围面积表示位移，可知煤块上升的位移为
由位移时间公式
可得煤块从最高点下滑到A端所用的时间为
故C错误；
D．传送带的速度为4m/s。在0~1s时间内煤块相对传送带向上运动，则有传送带的位移为
煤块的位移
煤块与传送带的相对位移为
在1~2s时间内传送带相对煤块向上运动，则有传送带的位移
煤块的位移
煤块与传送带的相对位移为
因在0~1s时间内煤块相对传送带向上运动，在1~2s时间内传送带相对煤块向上运动，因此在煤块向上运动中，与传送带留下的痕迹长为4m；在2~时间内，传送带向上运动，煤块向下运动，则有煤块在传送带上留下的总痕迹长为
故D正确。
故选AD。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度a与合力F的关系。
（1）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是 。
A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上
C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上
（2）已知实验中打点计时器的打点周期为0.02s，得到的记录纸带如图乙所示，图中的点为计数点，每两相邻的计数点间还有4个点没有画出，由此得D点的速度为 m/s，小车的加速度大小 （都保留三位有效数字）。
【答案】 AC/CA 0.762 2.01
【详解】（1）[1] 为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上，调整长木板的倾斜度，让小车拖着纸带做匀速直线运动，不需要将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上。同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行。
故选AC。
（2）[2][3] 相邻两计数点间的时间间隔为
T=5×0.02s=0.1s
根据推论：做匀变速直线运动的物体，在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则打D点时小车的速度为
根据推论
Δx=at2
得
xDF-xBD=a（2T）2
可得
14．石老师在讲曲线运动时，做了“探究平抛运动的特点”实验。
（1）关于该实验下列说法正确的是( )
A．用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹
B．实验时应先确定x轴再确定y轴
C．斜槽轨道必须是光滑的
D．无需称出小球的质量
（2）小北在实验时得到如图所示的实验结果，图中的a、b、c、d为小球在平抛运动中的几个位置。相邻位置时间间隔相等，此时间间隔T= ，该小球初速度大小为 。已知图中每个小方格的边长为L，重力加速度为g。
【答案】 D
【详解】（1）[1]A．为了减小误差，数据处理时，舍去偏差较大的点，用平滑的曲线连接描绘的点，得到小球的运动轨迹，故A错误；
B．根据斜槽末端的重锤线所确定的竖直方向，先确定y轴，再确定x轴，故B错误；
C．由于小球每次均从斜槽上同一位置静止释放，则小球克服摩擦力做功相同，小球飞出斜槽末端的速度大小一定，可知，斜槽轨道的摩擦对实验没有影响，故C错误；
D．实验中通过某点确定平抛运动的轨迹，根据轨迹确定小球抛出的初速度，无需称出小球的质量，故D正确。
故选D。
（2）[2]小球竖直方向上做自由落体运动，相邻相等时间间隔内的位移差一定，结合图像有
解得
[3]小球水平方向做匀速直线运动，根据图像有
结合上述解得
15．汽车A和汽车B（均可视为质点）在平直的公路沿两平行车道同向行驶，A车在后（如图甲所示）。以某时刻作为计时起点，此时两车相距。汽车A运动的图像如图乙所示，汽车B运动的图像如图丙所示。求：
（1）什么时候两车相距最远？最远距离是多少？
（2）若0时刻，A车紧急制动（视为匀变速），要使A车追不上B车，则A车的加速度至少多大？
【答案】（1）2s，20m；（2）0.25m/s2
【详解】（1）由图可知，汽车A的速度
汽车B的加速度
当两车速度相等时，两车相距最远，设经过t后两车速度相等，则有
代入数据
解得
汽车A行驶的位移
汽车B行驶的位移
则相距最远的距离为
（2）要使A车追不上B车，设A车的加速度大小至少为aA，因为
，
所以A车要减速到0的时间会大于4s，因为4s后B车已经停止，B车减速到0行驶过的位移为
对A车有
解得
16．如图甲所示为月饼排盘器，月饼可以通过排盘器整齐地摆盘，再进入烘焙设备。将排盘过程简化为如图乙所示的模型，开始时排盘器静止在盘子上方，排盘器上表面距离盘子的高度，排盘器右端与盘子右端相距，月饼向右运动，当月饼与排盘器右端相距时，月饼的速度，排盘器立刻以的加速度向左做匀加速运动。已知月饼与排盘器间的动摩擦因数，重力加速度为，求：
（1）从排盘器运动开始计时，经过多长时间月饼将离开排盘器？
（2）月饼落入盘子时距离盘子右端的距离x。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）月饼向右做匀减速运动，由牛顿第二定律得
解得
经过t时间的位移为
排盘器向左做加速运动，经过t时间的位移为
位移满足关系
联立解得
（2）月饼离开排盘器的速度
解得
做平抛运动，水平方向有
竖直方向有
月饼落入盘子时距离盘子右端的距离
解得
17．在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。g取10m/s2.求：
（1）摩托车飞跃壕沟的时间。
（2）摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟？
（3）摩托车落地时的速度大小和方向。
【答案】（1）；（2）；（3）16.1m/s，方向与水平方向夹角正切为
【详解】（1）摩托车飞跃壕沟的时间
（2）摩托车越过这个壕沟的最小速度
（3）摩托车落地时的竖直速度
速度大小
方向与水平方向夹角为
18．如图所示，质量m=1kg的小球在长为L=0.5m的细绳作用下，恰能在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力=42N，转轴离地高度h=5.5m，不计阻力，g=10m/s2。
（1）小球经过最高点的速度是多少？
（2）若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求细绳被拉断后小球运动的水平位移。
【答案】（1）；（2）x= 4m
【详解】（1）依题意，小球恰能在竖直平面内做圆周运动，在最高点根据牛顿第二定律有
代入数据可得小球经过最高点的速度大小为
（2）小球运动到最低点时细绳恰好被拉断，则绳的拉力大小恰好为，设此时小球的速度大小为v1。小球在最低点时由牛顿第二定律有
解得
v1=4m/s
此后小球做平抛运动，设运动时间为t，则对小球在竖直方向上
代入数据求得
t=1s
在水平方向上水平位移为
x= 4m