成才之路》高一物理必修1综合能力检测A

必修1综合能力检测

本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，

时间90分钟。

第Ⅰ卷(选择题共40分)

一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)

1．如图所示，斗牛将人高高挑起处于静止状态，则下列说法正确的是()

A．人受到2个力的作用，这2个力是共点力

B．牛角给人的弹力方向斜向上

C．人的重心一定通过支点，此时人受的合力为零

D．人的重力与牛角给他的弹力是一对作用力与反作用力

2.如下图所示，A是用绳拴在车厢底部上的氢气球，B是用绳挂在车厢顶的金属球。开始时它们和车厢一起向右做匀速直线运动，若突然刹车使车厢做匀减速运动，则下图中哪个图能正确表示刹车期间车内的情况()

3．(山东东营胜利一中09－10学年高一上学期期末)如图所示，

竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面P连接，P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻所受到的外力个数有可能为()

A．2个B．3个

C．4个D．5个

4．(2011·江苏盐城市第一次调研)在2010年广州亚运会上，我国运动员陈一冰在吊环项目中取得了冠军。如图是比赛中的一个场景，此时人静止不动，两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角。下列判断正确的是()

A．两根吊带受到环的拉力大小不等

B．手对吊环作用力方向竖直向下

C．每根吊带受到环的拉力大小都等于人重量的一半

D．两根吊带受到环的拉力的合力一定竖直向下

5．某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球，小铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中。不计空气阻力，取向上为正方向，在如图所示的v－t图象中，最能反映小球运动过程的是()

6.如图所示，我国自行研制的“枭龙”战机04在四川某地试飞成

功。假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动，达到起飞速度v 所需时间为t ，则起飞前的运动距离为( )

A ．vt

B .vt 2

C ．2vt

D ．无法确定

7．如下图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O 点，自由伸长到B 点，今用一小物体m 把弹簧压缩到A 点，然后释放，小物体能运动到C 点静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒定，试判断下列说法中正确的是( )

A ．物体从A 到

B 速度越来越大，从B 到

C 速度越来越小

B ．物体从A 到B 速度越来越小，从B 到

C 加速度不变

C ．物体从A 到B 先加速后减速，从B 到C 一直减速运动

D ．物体在B 点所受合力为零

8.如下图所示，一个重力G ＝4N 的物体放在倾角为30°的光滑斜面上，斜面放在台秤上，当烧断细线后，物块正在下滑的过程中与稳定时比较，台秤示数( )

A．减小2N B．减小1N

C．增大2N D．增大1N

9．(2011·青岛模拟)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN。在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态。如图所示是这个装置的纵截面图。若用外力使MN保持竖直，缓慢地向右移动，在Q落到地面以前，

发现P始终保持静止。在此过程中，下列说法正确的是()

A．MN对Q的弹力逐渐减小

B．地面对P的摩擦力逐渐增大

C．P、Q间的弹力先减小后增大

D．Q所受的合力逐渐增大

10．一间新房即将建成时要封顶，考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的坡度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度、无摩擦的运动，那么，图中所示的四种情况中符合要求的是

()

第Ⅱ卷(非选择题共60分)

二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分。把答案直接填在

横线上)

11.有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3，回答下列问题：

(1)改变钩码个数，实验能完成的是()

A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4

B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4

C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4

D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5

(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是()

A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度

C．用量角器量出三段绳子之间的夹角

D．用天平测出钩码的质量

(3)在作图时，你认为图中________是正确的。(填“甲”或“乙”)

12．(西南师大附中09－10学年高一上学期期末)某同学用下图所示装置测定重力加速度(已知打点频率为50Hz)

(1)实验时下面的步骤先后顺序是________。

A．释放纸带B．打开打点计时器

(2)打出的纸带如下图所示，可以判断实验时重物连接在纸带的________端。(选填“左”或“右”)。

(3)已知纸带上记录的点为打点计时器打的点，打点计时器在打C 点时物体的瞬时速度大小为________m/s，所测得的重力加速度大小为________m/s2。

(4)若当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因_____________________________。

13．(2012·潍坊质检)为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力

后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。

(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。

(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与

(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v－t图象简要阐述理由。

三、论述、计算题(本题共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

14．(9分)如图所示，两个完全相同的球，重力大小为G，两球与水平地面间的摩擦因数都为μ，一根轻绳两端固定在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两段绳间的夹角为α。问当F至少为多大时，两球将会发生滑动。

15．(10分)(唐山一中11～12学年高一上学期期中)人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球，发射了一种类似四轮小车的月球探

测器(如图)。它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号，探测器上还装着两个相同的减速器(其中一个是备用的)，这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2，在某次探测实验中探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再避开障碍物。此时地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作。下

收到信号时间与前方障碍物距离(单位：m) 9：102052

9：103032

发射信号时间给减速器设定的加速度(单位：m/s2) 9：1033 2

收到信号时间与前方障碍物距离(单位：m) 9：104012

次分析数据并输入命令至少需要3s。问：

(1)探测器匀速运动时的速度；

(2)经过数据分析，你认为减速器是否执行了减速命令？

(3)假如你是控制中心的工作人员，应采取怎样的措施？加速度需满足什么条件？请计算说明。

16．(11分)为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离(如下图所示)，已知某高速公路的最高限速v＝120 km/h。假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)为t＝0.50s，刹车时汽车受到阻力的大小F为汽车重力的0.40倍，该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少？(取重力加速度g＝10m/s2)

17．(12分)(山东潍坊09～10学年高一上学期期末)滑板运动是一项陆地上的“冲浪运动”，如图甲所示，OAB是同一竖直平面上的滑行轨道，其中OA段是长27m的水平轨道，AB段是倾角θ＝37°足够长的斜直轨道，OA与AB在A点平滑连接。已知滑板及运动员总质量为60kg，运动员从水平轨道向左滑向斜直轨道，滑到O点开始计时，其后一段时间内的运动图象如图乙所示。将滑板及运动员视为质点，滑过拐角时速度大小不变，在水平和斜直轨道上滑板和接触面间的动摩擦因数相

同。(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，忽略空气阻力) 求：(1)滑板与接触面间的动摩擦因数

(2)运动员到达坡底A点时速度大小

(3)运动员沿坡上滑的最大距离(保留三位有效数字)

详解答案

1答案：AC

2答案：D

解析：汽车匀速运动时，A、B球用绳拉着均在竖直方向，当汽车刹车时，由于惯性，B球仍保持原有向右的速度，故向右偏；A球是一个氢气球，刹车时，A球周围的空气和气球均具有惯性，但周围空气的质量大于氢气球的质量，故周围空气的惯性大，氢气球的惯性

小，空气向右运动将把气球挤向左方，即向左偏，选D。

3答案：AC

解析：若弹簧弹力与重力恰好平衡则物体虽然与挡板接触也没有作用力，此时只有2个力作用；若弹力大于重力，则物体必受斜向下的弹力作用，此时物体要平衡则必定有摩擦力作用，物体受到4个力作用，选项A、C正确。

4答案：D

解析：①由对称性可知，两根吊带受到环的拉力大小相等，故A 错。②由于吊带与竖直方向有一定夹角，所以手对吊环的作用力方向不沿竖直方向，每根吊带受到环的拉力大小也不等于人重量的一半，故B、C错。③由平衡条件可知，两根吊带对环的拉力的合力与人的重力大小相等方向相反，即沿竖直向上的方向，所以环对两根吊带拉力的合力一定竖直向下，故D对。

5答案：C

解析：小球在空中上升阶段和下降阶段所受到的合外力相同，所以加速度也相同；小球进入水中至进入淤泥之前，受到重力和水的阻力，向下运动的加速度小于重力加速度即速度—时间图象的斜率减小；进入淤泥之后，受到的阻力大于球的重力，小球做匀减速直线运动，

所以正确的选项为C。

6答案：B

解析：起飞前战机做匀变速直线运动，所以平均速度v－＝v

2，由x

＝v－t得：x＝vt 2。

7答案：C

解析：因为速度变大或变小取决于速度方向与加速度方向的关系(当a与v同向时，v变大；当a与v反向时，v变小)，而加速度由合力决定，所以要分析v、a的大小变化，必须先分析物体受到的合力的变化。

物体在A点时受两个力作用，向右的弹力kx和向左的摩擦力F′。合力F合＝kx－F′，物体从A→B过程中，弹力由大于F′减至零，所以开始一段合力向右，中途有一点合力为零，然后合力向左，而v一直向右，故先作加速度越来越小的加速运动，在A→B中途有一点加速度为零，速度达最大，接着做加速度越来越大的减速运动。物体从B→C过程中，F合＝F′为恒力，向左，所以继续做加速度不变的匀减速运动。

8答案：B

解析：本题考虑整体法求解，属于超重、失重的定量计算。剪断

细线后，物体匀加速下滑，下滑加速度a＝g sin30°＝1

2g，方向沿斜面

向下，其中竖直向下的分量为a⊥＝a sin30°＝1

4g，所以物块G失重，

台秤示数减小量为ma⊥＝1

4G＝1N。

9答案：B

解析：以整体为研究对象，MN对Q的弹力和地面对P的摩擦力是一对平衡力，以Q为对象画受力分析图，可知MN右移时MN对Q的弹力和P、Q间的弹力都是增大的；Q始终处于平衡状态，因此合力始终为零，故只有B正确。

10答案：C

解析：设底边长为2l，底面与房顶的夹角为θ，则房顶坡面长x

＝l

cosθ，由于房顶光滑，所以加速度a＝g sinθ

由x＝1

2at

2得

l

cosθ＝

1

2g sinθ·t

2

所以t＝

4l g sin2θ

显然当θ＝45°时，时间最小。

11答案：(1)BCD(2)A(3)甲

解析：(1)实验中的分力与合力的关系必须满足：|F1－F2|

(2)A(3)甲实验中F3是竖直向下的。

12答案：(1)BA(2)左(3)1.17m/s9.75m/s2

(4)纸带与打点计时器的摩擦；空气阻力

13答案：(1)之前(2)(见下图)

(3)同意。在v－t图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到

的合力越小，则小车受空气阻力越大。

14答案：2μG tan α2

＋μ 解析：该题应采用整体和隔离相结合的方法。

设绳子拉力为T ，选其中某一个球为研究对象，球发生滑动的临界条件是：

T sin α2

＝μN ① 又因为 T cos α2＝F 2

② 取整体为研究对象，由平衡条件得：

F ＋2N ＝2

G ③

由式①、式②、式③联立解得：

F ＝2μ

G tan α2

＋μ 15答案：(1)2m /s (2)未执行命令 (3)立即输入命令，启动另一个备用减速器，加速度a>1m /s 2，便可使探测器不与障碍物相碰。

解析：(1)由表中数据分析知：9：1020～9：1030时间内探测器与

障物距离从52m 减小到32m ，所以速度v ＝Δx Δt ＝2010

m /s ＝2m /s ；(2)9：1030～9：1040内探测器与前方障碍物距离由32m 减小到12m ；即都是在10s 内减小距离20m ，探测器还做匀速直线运动，故探测器并未执行命令而减速。

(3)启动另一个备用减速器。在地球和月球间传播电磁波需时间t 0＝3×108

3×108

s ＝1s 。输入命令时间用3s ，因此，探测器在9点10分44秒 执行命令时，距前方障碍物距离x ＝12m －(3＋2t 0)×2m ＝2m 。设定减速器的加速度为a ，则由v 2＝2ax 得a ＝1m /s 2。因此只要设定加速度大于1m /s 2，便可使探测器不与障碍物相撞。

16答案：156m

解析：司机发现前车停止，在反应时间t ＝0.50s 内仍做匀速运动，刹车后摩擦阻力提供刹车时的加速度，使车做匀减速直线运动，达前车位置时，汽车的速度应为零。

当汽车速度达到v ＝120 km /h ＝1003

m/s 时 反应时间内行驶距离x 1＝vt ＝1003×0.5m ＝503

m

刹车后的加速度a ＝－F m ＝－0.40mg m

＝－4m/s 2 由公式v 2－v 20＝2ax 知0－(1003

)2＝－2×4x 2 得刹车过程的位移x 2＝1 2509

m 所以公路上汽车间距离至少为s ＝x 1＋x 2＝156m 。

17答案：(1)0.2 (2)6m /s (3)2.37m

解析：(1)由运动图象知a ＝Δv Δt

＝－2m /s 2 在水平方向由牛顿第二定律－μmg ＝ma

联立解得μ＝0.2

(2)设人运动到A 点时速度为v ，由运动学公式v 2－v 20＝2ax

解得：v ＝6m /s

(3)运动员冲上斜面后做匀减速运动，设减速过程的加速度为a ′ 由牛顿第二定律得：－mg sin θ－μF N ＝ma ′

F N ＝mg cos θ

解得a ′＝－7.6m /s 2

设沿坡上滑的最大距离为x ，由运动学公式：0－v 2＝2a ′x 解得x ＝2.37m

即沿坡上滑的最大距离为2.37m