2024-2025學年新教材高中物理期末綜合含解析新人教版必修第一冊

PAGEPAGE10期末綜合本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，第1～6小題只有一個選項符合題目要求，第7～10小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1．(2024·浙江臺州市高一期末)2020年12月3日23時10分，嫦娥五號上升器3000牛頓發(fā)動機工作約6分鐘，勝利將攜帶月壤樣品的上升器送入到預定環(huán)月軌道。點火起飛前，著上組合體實現(xiàn)月面國旗綻開，如圖所示。下列說法正確的是(A)A．牛頓是導出單位B．題中的23時10分、6分鐘都指時刻C．月壤樣品到達地球后所受重力增大，慣性也隨之增大D．著上組合體將國旗綻開的過程中，著上組合體與國旗都可以看成質點解析：牛頓是導出單位，A正確；題中的6分鐘是時間，B錯誤；月壤樣品到達地球后，質量不變，慣性不變，C錯誤；著上組合體將國旗綻開的過程中，國旗不能看成質點，D錯誤。2．(2024·沙坪壩區(qū)重慶一中高一期末)關于速度和速率，下列說法正確的是(C)A．平均速度是指物體通過的路程與所用時間的比值B．平均速率就是平均速度的大小C．瞬時速度，其大小就是瞬時速率，其方向就是物體運動的方向D．平均速度的方向就是物體運動的方向，且其與位移的方向總是一樣的解析：平均速度是物體的位移與時間的比值，A錯誤；平均速率是指路程與時間的比值，平均速率不等于平均速度的大小，B錯誤；瞬時速度的大小為瞬時速率，其方向為物體運動的方向，C正確；平均速度的方向與位移的方向一樣，與物體運動方向不肯定相同，D錯誤。3．(2024·莆田第十五中學高一期末)如圖所示是某質點做直線運動的v－t圖像，由圖可知這個質點的運動狀況是(A)A．5s－15s內(nèi)做勻加速運動，加速度為0.8m/s2B．前5s內(nèi)靜止C．15s－20s內(nèi)做勻減速運動，加速度為－0.8m/s2D．質點15s末離動身點最遠，20秒末回到動身點解析：5s～15s內(nèi)質點的速度勻稱增大，做勻加速運動，加速度為：a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(16－8,15－5)m/s2＝0.8m/s2，故A正確；前5s內(nèi)物體做勻速直線運動，選項B錯誤；15s～20s內(nèi)質點的速度勻稱減小，做勻減速運動，加速度為：a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(0－16,20－15)m/s2＝－3.2m/s2，故C錯誤；0～20s內(nèi)速度始終是正值，說明速度方向不變，20s末離動身點最遠，20秒末不行能回到動身點。故D錯誤。4．(2024·湖南省，5)質量為M的凹槽靜止在水平地面上，內(nèi)壁為半圓柱面，截面如圖所示，A為半圓的最低點，B為半圓水平直徑的端點。凹槽恰好與豎直墻面接觸，內(nèi)有一質量為m的小滑塊。用推力F推動小滑塊由A點向B點緩慢移動，力F的方向始終沿圓弧的切線方向，在此過程中全部摩擦均可忽視，下列說法正確的是(C)A．推力F先增大后減小B．凹槽對滑塊的支持力先減小后增大C．墻面對凹槽的壓力先增大后減小D．水平地面對凹槽的支持力先減小后增大解析：對滑塊受力分析，由平衡條件有F＝mgsinθFN＝mgcosθ滑塊從A緩慢移動到B點過程中，θ越來越大，則推力F越來越大，支持力FN越來越小，所以AB錯誤；對凹槽與滑塊整體分析，有墻面對凹槽的壓力為FN1＝Fcosθ＝mgsinθcosθ＝eq\f(1,2)mgsin(2θ)則θ越來越大時，墻面對凹槽的壓力先增大后減小，所以C正確；水平地面對凹槽的支持力為FN地＝(M＋m)g－Fsinθ＝(M＋m)g－mgsin2θ則θ越來越大時，水平地面對凹槽的支持力越來越小，所以D錯誤。5．(2024·河南高一月考)如圖所示，一根輕繩上端固定在O點，下端拴一個重力為G的小球，起先時輕繩處于豎直狀態(tài)，輕繩所能承受的最大拉力為2G，現(xiàn)對小球施加一個方向始終水平向右的力FA．力F漸漸增大，最大值為eq\r(3)GB．力F漸漸增大，最大值為2C．輕繩與豎直方向夾角最大值θ＝30°D．輕繩對小球的拉力與水平拉力的合力漸漸增大解析：對小球受力分析，如圖甲由平衡條件得F＝Gtanθ，θ漸漸增大，則F漸漸增大，如圖乙，小球緩慢移動的過程中，θ漸漸增大，F(xiàn)T也漸漸增大，當FT取最大值2G時，有cosθmax＝eq\f(G,2G)＝eq\f(1,2)則θmax＝60°，此時F達到最大值Fmax＝Gtan60°＝eq\r(3)G，故A正確，BC錯誤；小球緩慢地移動過程中，小球受平衡力，合力為零，輕繩對小球的拉力與水平拉力的合力大小等于小球的重力，大小不變，故D錯誤。6．(2024·安徽蕪湖市高一期末)如圖甲所示，傾角為θ的足夠長的傳送帶以恒定的速率v0沿逆時針方向轉動，t＝0時將質量m＝1kg的物塊(可視為質點)輕放在傳送帶上，物塊相對地面的v－t圖像如圖乙所示。設沿傳送帶向下為正方向，下列說法正確的是(D)A．傳送帶的速率v0為12m/sB．傳送帶的傾角30°C．物體與傳送帶之間的摩擦力大小為5ND．物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.5解析：物體先做初速度為零的勻加速直線運動，速度達到傳送帶速度后，由于重力沿斜面對下的分力大于摩擦力，物塊接著向下做勻加速直線運動，從圖像可知傳送帶的速度為10m/s，故A錯誤；起先時物體摩擦力方向沿斜面對下，速度相等后摩擦力方向沿斜面對上，則a1＝eq\f(mgsinθ＋μmgcosθ,m)＝gsinθ＋μgcosθ＝10m/s2a2＝eq\f(mgsinθ－μmgcosθ,m)＝gsinθ－μgcosθ＝2m/s2聯(lián)立解得μ＝0.5，θ＝37°，故B錯誤，D正確；物體與傳送帶之間的摩擦力始終為滑動摩擦力，只是方向發(fā)生變更，則Ff＝μFN＝μmgcos37°＝4N，故C錯誤。7．(2024·安徽池州市高一開學考試)相撲運動是一種常見的競技項目。如圖所示，在水平的競賽場地上，右側運動員乙被推著向右加速滑動時，下列說法正確的是(BC)A．甲對乙的推力大于乙對甲的推力B．甲對乙的推力與乙對甲的推力大小相等C．地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力D．地面對甲的摩擦力與地面對乙的摩擦力大小相等解析：甲對乙的推力與乙對甲的推力是一對作用力與反作用力，由牛頓第三定律可知甲對乙的推力與乙對甲的推力大小相等，故A錯誤，B正確；對甲與乙整體分析可知水平方向受地面對甲的摩擦力與地面對乙的摩擦力，因為乙被推著向右加速滑動，由牛頓其次定律可知地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力，故D錯誤，C正確。8．(2024·福建三明市高一期末)如圖為邱凱同學在校運會上背越式跳高的照片。若不計空氣阻力，則他(AC)A．離地前起跳階段處于超重狀態(tài)B．離地后上升階段處于超重狀態(tài)C．起跳時對地面的壓力與地面對他的支持力大小相等D．起跳時對地面的壓力與地面對他的支持力是一對平衡力解析：離地前起跳階段，該同學加速向上運動，依據(jù)牛頓其次定律可知支持力大于重力，即處于超重狀態(tài)。A正確；離地后上升階段，僅受重力，處于完全失重狀態(tài)。B錯誤；起跳時對地面的壓力與地面對他的支持力是作用力與反作用力，大小相等。C正確，D錯誤。9．(2024·福建龍巖市高一期末)圖a是一輛質量為m的公交車，沿水平路面經(jīng)過公交站點“汽車站”時的照片，圖b是車內(nèi)橫桿上懸掛的拉手環(huán)的照片，拉手環(huán)偏向車尾，輕懸繩偏離豎直方向θ角。依據(jù)題中供應的信息，下列推斷正確的有(AC)A．汽車加速出站 B．汽車減速進站C．可求汽車此時的加速度 D．可求汽車此時的牽引力解析：對拉手環(huán)進行受力分析，可得拉手環(huán)所受合力向前加速度向前，所以汽車加速度向前。故A正確B錯誤；取拉手環(huán)為探討對象，依據(jù)牛頓其次定律得：mgtanθ＝ma，由此可得汽車的加速度a＝gtanθ；通過加速度可以求出汽車所受的合力，但是阻力未知，無法求出牽引力的大小。故C正確，D錯誤。10．(2024·浙江溫州市高一開學考試)如圖所示，光滑斜面傾角為30°，小滑塊從斜面上的A點由靜止下滑，經(jīng)過相距2m的B、C兩點的時間為0.2s，P為BC的中點，取g＝10m/s2。則下列說法正確的是(BCD)A．滑塊過P點時的速度大小為10m/sB．滑塊過C點時的速度大小為10.5m/sC．滑塊從P到C的時間小于0.1sD．若斜面傾角變?yōu)?5°，則滑塊從B到C的平均速度變大解析：滑塊經(jīng)過BC的平均速度vBC′＝eq\f(2,0.2)m/s＝10m/s，即BC中間時刻的速度為10m/s，而中間位移的速度大于中間時刻的速度，則滑塊過P點時的速度大小大于10m/s選項A錯誤；物體下滑的加速度為a＝gsin30°＝5m/s2，則滑塊過C點時的速度大小為vC＝vP＋aT＝10＋5×0.1m/s＝10.5m/s，選項B正確；因為從P到C的平均速度大于從B到P的平均速度，則滑塊從P到C的時間小于0.1s，選項C正確；若斜面傾角變?yōu)?5°，則下滑的加速度變大，則滑塊從B到C的時間減小，則平均速度變大，選項D正確。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(2小題，共14分。把答案干脆填在橫線上)11．(6分)(2024·福建福州市福州三中高一期末)小明同學做“探究求合力的方法”試驗。(1)本試驗須要用到帶細繩套的橡皮筋，圖甲中最合適的是__C__；(2)某次用彈簧秤拉橡皮筋時彈簧秤的指針位置如圖乙所示，彈簧秤示數(shù)為__2.62－2.65__N；(3)下列有關該試驗的說法中，正確的是__C__。A．用兩把彈簧秤和用一把彈簧秤拉時，兩次保證橡皮筋伸長量相同就保證了作用效果相同B．兩分力的夾角越大越好C．彈簧秤拉伸時應保持和木板平行D．本試驗應作出力的示意圖來探究合力與分力的關系解析：(1)帶細繩套的橡皮筋，細繩長度不能太短，否則確定拉力方向誤差大，且繩的結點不易過大，故C最合適；(2)測力計的最小刻度為0.1N，讀數(shù)讀到最小刻度下一位，讀數(shù)為2.63N；(3)為保證兩次試驗作用效果相同，用兩只彈簧測力計和用一只彈簧測力計拉橡皮筋時，應將橡皮筋結點拉至同一位置，故A錯誤；為減小試驗誤差，兩拉力間夾角要適當大些，但并不是兩分力的夾角越大越好，故B錯誤；為減小試驗誤差，彈簧秤拉伸時應保持和木板平行，故C正確；本試驗應作出力的圖示來探究合力與分力的關系，力的示意圖適合計算法解題，故D錯誤。12．(8分)(2024·浙江金華市高一期末)為了探究質量肯定時加速度與力的關系，一同學設計了如圖1所示的試驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的質量，m為砂和砂桶的質量。(滑輪質量不計)(1)試驗時，肯定要進行的操作是__BCD__。A．用天平測出砂和砂桶的質量B．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力C．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計的示數(shù)D．變更砂和砂桶的質量，打出幾條紙帶E．為減小誤差，試驗中肯定要保證砂和砂桶的質量m遠小于小車的質量M(2)該同學在試驗中得到如圖2所示的一條紙帶(兩相鄰計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出)，已知打點計時器采納的是頻率為50Hz的溝通電，依據(jù)紙帶可求出小車的加速度為__1.3__m/s2(結果保留兩位有效數(shù)字)。(3)以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標，加速度為縱坐標，畫出的a－F圖像是一條直線，圖線與橫坐標的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質量為__D__。A．2tanθ B．eq\f(1,tanθ)C．k D．eq\f(2,k)解析：(1)本題拉力可以由彈簧測力計測出，不須要用天平測出砂和砂桶的質量，也就不須要使小桶(包括砂)的質量遠小于車的總質量，故A錯誤，E錯誤；該題是彈簧測力計測出拉力，從而表示小車受到的合外力，故須要將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，故B正確；打點計時器運用時，都是先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶，該試驗探究加速度與力和質量的關系，要記錄彈簧測力計的示數(shù)，故C正確；變更砂和砂桶質量，即變更拉力的大小，打出幾條紙帶，探討加速度隨F變更關系，故D正確。(2)由于兩計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出，故單擺周期為0.06s，由Δx＝aT2可得，加速度a＝eq\f(0.028－0.014＋0.033－0.019＋0.038－0.023,9×0.062)m/s2≈1.3m/s2(3)對a－F圖來說，圖像的斜率表示小車質量的倒數(shù)，此題，彈簧測力計的示數(shù)F＝eq\f(1,2)F合，圖線的橫縱坐標軸分度值可能不同，故傾斜角的正切值不肯定等于圖線的斜率k，故小車質量為m＝eq\f(2,k)。三、論述、計算題(本題共4小題，共46分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最終答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位)13．(10分)(2024·山東菏澤市高一期末)如圖所示，一光滑小球夾在豎直墻面和斜面體之間，整個系統(tǒng)保持靜止，球體和斜面體的質量均為m，斜面體的傾角為37°(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度為g。求：(1)小球對斜面體的壓力；(2)要使斜面體靜止不動，斜面與水平地面的動摩擦因數(shù)至少為多大？(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)答案：(1)eq\f(5,4)mg(2)eq\f(3,8)解析：(1)對小球受力分析，如圖所示據(jù)平衡條件可得FN＝Fsin37°，mg＝Fcos37°聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得F＝eq\f(5,4)mg，F(xiàn)N＝eq\f(3,4)mg，故小球對斜面體的壓力為eq\f(5,4)mg。(2)把小球和斜面體當成一整體，豎直方向，地面對斜面的支持力FN地＝2mg水平方向，要使斜面體靜止不動，最大靜摩擦力應大于等于墻的作用力N，即μFN地≥FN聯(lián)立可解得μ≥eq\f(3,8)，即斜面與水平地面的動摩擦因數(shù)至少為eq\f(3,8)。14．(10分)(2024·福建泉州市高一期末)如圖為某轎車在行駛過程中，試圖借用逆向車道超越客車的示意圖，圖中當兩車相距L＝4m時，客車正以v1＝6m/s速度勻速行駛，轎車正以v2＝10m/s的速度借道超車?？蛙囬LL1＝10m，轎車長L2＝4m，不考慮變道過程中車速的變更和位移的側向變更。(1)若轎車起先加速并在3s內(nèi)勝利超越客車L3＝12m后，才能駛回正常行駛車道，其加速度多大？(2)若轎車放棄超車并馬上駛回正常行駛車道，則至少要以多大的加速度做勻減速運動，才能避開與客車追尾？答案：(1)4m/s2(2)2m/s2解析：(1)設轎車的加速度大小為a，經(jīng)過t1＝3s，客車和轎車位移分別為x1、x2，由運動學公式得x1＝v1t1，x2＝v2t1＋eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)，x2＝x1＋L1＋L2＋L＋L3，解得a＝4m/s2(2)設轎車減速的加速度大小為a′，經(jīng)過時間t2，轎車、客車達到共同速度，則v2－a′t2＝v1，客車和轎車位移分別為x1′、x2′，滿意x2′＝v2t2－eq\f(1,2)a′teq\o\al(2,2)x1′＝v1t2，x2′＝x1′＋L，解得a′＝2m/s2即轎車至少以2m/s2加速度勻減速，才能避開與客車相撞。15．(12分)(2024·江西九江市高一期末)質量為2kg的物體在沿斜面對下的推力F作用下沿固定斜面做直線運動，一段時間后撤去F，其速度時間圖像如圖所示，斜面傾角θ＝37°(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，求：(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)推力F的大小。答案：(1)μ＝0.8(2)1.2N解析