人教版高中物理必修一 同步精讲精练专题：期末模拟测试02（2份，原卷版+教师版）

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1．下列关于牛顿运动定律的理解正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是实验定律，可以实验验证
B．由可知，物体质量一定时，加速度与外力成正比
C．子弹在空中飞行的过程中，子弹的速度逐渐减小，则子弹的惯性逐渐减小
D．拔河时，甲队对绳子的作用力与乙队对绳子的作用力为一对作用力和反作用力
【答案】B【详解】A．牛顿第一定律是逻辑思维的产物，不能用实验直接验证，故A错误；B．由牛顿第二定律表达式可知，物体质量一定时，加速度与外力成正比，故B正确；C．质量是惯性的唯一量度，子弹在空中飞行的过程中，子弹的速度逐渐减小，但子弹的惯性不变，故C错误；D．拔河时，甲队对绳子的作用力与乙队对绳子的作用力的作用对象都是绳子，所以它们不是一对作用力和反作用力，故D错误。故选B。
2．北京时间2023年10月26日11时14分，搭载“神舟十七号”载人飞船的“长征二号”F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，“神舟十七号”载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。下列关于该发射过程的说法正确的是（ ）
A．“11时14分”和“10分钟”都是指时间间隔
B．飞船与火箭分离前，以火箭为参考系，飞船是静止的
C．火箭加速升空时，火箭的速度越大，其加速度一定越大
D．飞船升空过程中，在某段时间间隔内的位移大小可能大于路程
【答案】B【详解】A．“11时14分”是指时刻，“10分钟”是指时间间隔，选项A错误；B．飞船与火箭分离前，以火箭为参考系，飞船是静止的，选项B正确；C．火箭的速度越大，不一定意味着火箭的速度变化得快，其加速度也不一定大，选项C错误；D．路程是物体运动轨迹的长度，位移表示物体位置的变化，同一段时间内物体的位移大小不可能大于对应路程，选项D错误；故选B。
3．物体受共点力F1、F2、F3作用且三个力的合力为零，则这三个力可能选取的数值为（ ）
A．15 N、5 N、6 NB．3 N、6 N、4 N
C．1 N、2 N、10 ND．1 N、6 N、8 N
【答案】B【详解】三个力的合力为零，则以三个力为边，可以构成一个三角形，而在三角形中，两边之和大于第三边，两边只差小于第三边。A．由于5 N+6 N<15N合力不可能为零，A错误；B．由于3N+4 N>6N合力可能为零，B正确；C．由于1N+2 N<10N合力不可能为零，C错误；D．由于1 N+6 N<8N合力不可能为零，D错误；故选B。
4．某次高台跳水比赛中，一运动员（视为质点）跳出后从距水面高度为处开始做自由落体运动。若将运动员下落第一个所用的时间记为，第四个所用的时间记为，则（ ）
A．B．C．D．
【答案】C【详解】依题意，运动员做自由落体运动，可得则运动员下落第一个所用的时间为第四个所用的时间为联立，可得则有故选C。
5．一质点做直线运动的图像如图所示，则（ ）
A．质点在0~6s内运动方向保持不变B．质点在0~2s与2~4s内的加速度方向相反
C．质点在0~4s内位移为0D．质点在0~6s内位移为20m
【答案】C【详解】AB．由图像可知质点朝负方向运动，质点朝正方向运动，即两段时间的运动方向相反，图线的斜率表示加速度可知与内的加速度方向相同，故质点在0~6s内运动方向改变，质点在0~2s与2~4s内的加速度方向相同，AB错误；CD．由图像的面积表示位移可得，质点在内位移为0，在内位移为，C正确，D错误。故选C。
6．如图所示，跨过光滑定滑轮的轻绳a一端竖直悬挂物块A，另一端与轻绳b拴接于O点，b的另一端连接水平地面上的物块B且竖直，用与水平方向成角的力F作用在O点，两物块均静止，两绳各部分均伸直，且定滑轮右侧的轻绳a与竖直方向的夹角也为。现将F从图示的位置顺时针缓慢转动的过程中（结点O的位置始终保持不变），下列说法正确的是（ ）
A．轻绳a上的拉力逐渐增大B．轻绳b上的拉力逐渐增大
C．力F先减小后增大D．物块B对地面的压力逐渐减小
【答案】C【详解】A．轻绳上拉力始终等于物块的重力，大小不变，故A错误；BCD．对点受力分析，如图所示由矢量三角形可知，从图中所示的状态顺时针转动的过程中，力先减小后增大，轻绳的拉力减小，则物块B对地面的压力增大，故C正确，BD错误。故选C。
二、多选题
7．物体由静止开始做匀加速直线运动，测得它在第秒内的位移为，秒末的速度为，则物体的加速度为（ ）
A．B．C．D．
【答案】AD【详解】A．根据速度时间关系解得故A正确；BD．根据位移时间关系，在第秒内的位移解得故B错误，D正确；C．根据速度位移关系其中x为t秒内的总位移，故C错误。故选AD。
8．如图所示，两个质量分别为、的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接。大小为的水平拉力作用在上，弹簧测力计始终在弹性限度内，当系统稳定后，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧测力计的示数是
B．在突然撤去F的瞬间，的加速度为
C．在突然撤去的瞬间，弹簧测力计的示数变为0
D．若地面粗糙，动摩擦因数相同，系统仍稳定匀加速运动，则弹簧测力计示数不变
【答案】BD【详解】ABC．对整体由牛顿第二定律得对物体m2，由牛顿第二定律得联立解得N，=在突然撤去F的瞬间，弹簧测力计的示数不变，依然为20N，的加速度依然为，故AC错误，故B正确；D．若地面粗糙，系统仍稳定匀加速运动，设摩擦因数为，对系统研究，根据牛顿第二定律得隔离对m2研究解得=20N故D正确；故选BD。
9．乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择。若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行，如图所示。若在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止（设缆车保持竖直状态运行）。重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．小物块处于失重状态
B．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上
C．小物块受到的静摩擦力为
D．若缆车加速度减小，则小物块受到的摩擦力和支持力都减小
【答案】BC【详解】A．由于小物块和斜面保持相对静止，所以物块具有沿斜面向上的加速度a，所以小物块处于超重状态，故A错误；BCD．以物块为研究对象，小物块受竖直向下的重力mg，垂直斜面向上的支持力N和沿斜面向上的静摩擦力f，根据牛顿第二定律有可得小物块受到的静摩擦力为若缆车加速度减小，则静摩擦力减小，但支持力支持力不变，故BC正确，D错误。故选BC。
10．如图所示，轻质弹簧一端固定在倾角为θ的光滑固定斜面的底端，另一端拴住质量为m1的物体P，其上叠放一质量为m2的物体Q，P、Q处于静止状态，现给物体Q施加一个方向上沿斜面向上的力，使P、Q从静止开始一起沿斜面向上做匀加速运动，则（ ）
A．所施加的力为恒力
B．Q开始运动后，P、Q间的弹力小于m2gsinθ
C．当弹簧弹力大小为m1gsinθ时，P、Q两物体分离
D．P、Q两物体分离之后，物体P仍继续沿斜面向上加速一小段距离
【答案】BD【详解】A．设P、Q静止时弹簧的压缩量为，由平衡条件有可得施加力F让两物体一起做匀加速直线运动，设位移为x，由牛顿第二定律有可得故力F是随位移x增大而均匀增大的变力，故A错误；B．两物体平衡时，它们之间的接触弹力由Q的平衡条件有一起匀加速时两者间的弹力逐渐减小到零时分开，故运动时的弹力小于，故B正确；CD．当两物体分离时，接触面的弹力为零，而两者的加速度相同，有因加速度不为零，可知弹簧处于伸长状态，弹力大小一定大于，因P物体有沿斜面向上的加速度，故P物体还能往上加速，此后弹簧弹力继续减小，P物体做加速度减小的变加速直线运动，故C错误，D正确。故选BD。
三、实验题
11．某兴趣小组用如图甲所示的装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，主要步骤如下：在水平桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上，用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点。在橡皮条的另一端系上两条细绳，细绳的另一端系着绳套。
（1）用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，橡皮条与细绳的结点到达某一位置O，记下O点的位置、两个弹簧测力计的示数和及 ；
（2）只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长至 ，读出弹簧测力计的示数F，记下F的大小和方向；
（3）选好标度，分别作出力、、F的图示，以、为邻边作平行四边形，并画出对角线，如图乙所示，则方向一定沿OA方向的是力 （填“F”或“”）；
（4）该兴趣小组通过多次实验得到多组实验数据，肯定有误的是 。
A．，，
B．，，
C．，，
D．，，
【答案】 两细绳套的方向（和的方向、两细绳套上的点等合理即可） O点 F B【详解】（1）[1]实验中需要记录两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条时的大小和方向，所以用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，橡皮条与细绳的结点到达某一位置O，记下O点的位置、两个弹簧测力计的示数和及两细绳套的方向。（2）[2]实验为了保证两次拉橡皮条的作用效果相同，所以第二次只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条时，也要使橡皮条伸长至O点。（3）[3]力F是真实值，而力是实验值，可能存在实验误差，所以方向一定沿OA方向的是力F。（4）[4]根据三角形定则可得由于两次拉橡皮条的作用效果相同，则在实验误差允许的范围内有故选B。
12．如图1所示为“探究滑块加速度与力、质量的关系”实验装置图。滑块置于一端带有定滑轮的长木板上，左端连接纸带，纸带穿过电磁打点计时器。滑块的质量为，托盘（及砝码）的质量为。
（1）试验中除图中的实验仪器及天平、低压交流电源、导线外，还需要的仪器有 （毫米刻度尺、秒表、三角板）。
（2）该实验采用的研究方法是 。
A．控制变量法B．假设法C．理想实验法
（3）下列说法正确的是 。
A．为平衡滑块与木板之间的摩擦力，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂托盘（及砝码）的情况下使滑块恰好做匀速运动
B．每次改变滑块质量时，应重新平衡摩擦力
C．本实验应远小于
D．实验时，先接通打点计时器的电源，再释放小车
（4）实验中，得到一条打点的纸带，如图2所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距、、、已量出，则计算滑块加速度的表达式为 （用、、、、T表示）。
（5）在探究滑块加速度与质量的关系时，为了更直观地判断出加速度a与质量m的关系，应该作的是 图像（选填“”或“”）。
（6）如图是某同学在探究加速度与力的关系时根据测量数据作出的图线，图线不过坐标原点的原因是 。
A．未完全平衡摩擦力B．平衡摩擦力过度
C．小车质量过重D．小车质量远大于沙和沙桶的质量
【答案】 毫米刻度尺 A ACD A【详解】（1）[1]因为数据处理时需要纸带打点的间距，所以还需要的仪器有毫米刻度尺。（2）本实验探究一个物理量分别跟其它两个物理量的关系，需要采用的研究方法是控制变量法。故选A。（3）[3]A.为平衡滑块与木板之间的摩擦力，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂托盘（及砝码）的情况下使滑块恰好做匀速运动，故A正确；B.平衡摩擦力只需要做一次，故B错误；C.只有满足应远小于的条件，才能认为托盘和砝码的重力等于小车的拉力，故C正确；D.实验时，先接通打点计时器的电源，再释放小车。故D正确。故选ACD。（4）用逐差法求加速度为（5）[5]在探究滑块加速度与质量的关系时，加速度与质量成反比，因此为了更直观地判断出加速度a与质量m的关系，应该作的是图像。（6）[6]从图可见开始已经挂钩码还没有加速度，说明未完全平衡摩擦力。故选A。
四、解答题
13．如图所示，某跳伞运动员做跳伞表演，该运动员离开直升机后自由下落125m，然后拉开伞包，从拉开伞包到伞衣完全张开的过程中该运动员竖直向下运动了150m（从拉开伞包到伞衣完全张开的过程可认为运动员做匀速运动），伞衣完全张开后运动员沿竖直方向匀减速直线下降270m到达地面，此时运动员的速度为。（g取）
（1）求自由落体运动结束时运动员的速度大小。
（2）求该运动员匀减速下降时的加速度。
（3）求运动员从离开直升机到到达地面的总时间。

【答案】（1）；（2），竖直向上；（3）18s【详解】（1）设自由落体运动结束时运动员的速度大小为，根据自由落体运动规律可得代入数据得（2）设运动员减速过程的加速度为，减速运动的末速度为，减速运动的位移为，则在减速阶段有解得则运动员做匀减速运动的加速度大小，方向竖直向上。（3）设运动员自由落体历时，可得解得运动员匀速运动的时间运动员减速运动的时间所以跳伞员从离开直升机到到达地面的总时间
14．在平直路面上，一辆完全自动驾驶的汽车在进行研发测试，从静止开始以加速度a1加速5s后又以加速度加速，又经过10s达到最大速度40m/s，求：
（1）汽车5s末的速度大小；
（2）加速度的大小。
【答案】（1）20m/s；（2）4m/s2【详解】（1）汽车5s末的速度大小等于第二次加速的初速度，则根据即解得v0=20m/s（2）加速度
15．如图所示，质量的物体放在水平面上，它与水平面的动摩擦因数，物体在受到一个水平恒力的作用后，由静止开始匀加速运动，。求：
（1）物体匀加速的加速度a的大小；
（2）当它的速度达到12m/s时，物体前进的距离x；
（3）若在4s末撤去F，物体还能运动多远？
【答案】（1），（2）24m；（3）24m【详解】（1）物体受到的摩擦力为
由牛顿第二定律有解得（2）由运动学公式解得（3）4s末物体速度为撤去F，物体的加速度为撤去F，物体还能运动位移为
16．如图所示，质量、长度的木板A静止在水平面上，A与水平面间的动摩擦因数。在A的左端放置一质量的铁块B（可视为质点），B与A间的动摩擦因数，现用一水平恒力F作用在B上，取，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求：
（1）要保持A、B一起做匀加速运动，求力F的取值范围；
（2）若，求A的加速度大小和B对A的摩擦力大小；
（3）若，求铁块运动到木板右端所用的时间。（可用根式表示）

【答案】（1）；（2），2.5N；（3）【详解】（1）A与地面间的最大静摩擦力大小A、B整体恰好相对地面静止时，设水平恒力大小为F1，根据平衡条件有解得A与B间的最大静摩擦力A、B恰好不发生相对滑动时，加速度大小为a，水平恒力大小为F2对A，由牛顿第二定律得 对A、B整体，由牛顿第二定律得 代入数据解得 B要一起做匀加速直线运动水平恒力解得力F的取值范围是（2） 时， A、B相对静止，共同加速设A、B间摩擦力大小为 对整体有对A有 解得 （3）水平 恒力时，A、B相对滑动，设经过时间t铁块运动到木板的右端。对A有 对B，由牛顿第二定律得 代入数据解得 对A有对B有位移关系 代入数据解得