新人教版物理必修一综合测试卷含答案

人教版高一物理必修第一册综合测试卷

（考查范围：第一章－第三章）

(满分100分，100分钟完成) 班级_______姓名_______

一、选择题（其中1-6为单项选择，7-10为多项选择）

1 如图所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经a、b、c、d到达最高点e.已

知ab＝bd＝8 m，bc＝1 m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2 s，设小球经b、c时的速度分别为v b 、v c ，则( ) A．v b ＝4m/s B．vc＝3m/s C．de＝8m D．从d到e所用时间为6s 答案：D

2 如图所示，三块形状不规则的石块叠放在水平桌面上并保持平衡，a、b之间和b、c之间

的接触面均不在水平面上。下列说法正确的是A. 桌面对石块c的作用力方向斜向右上 B. 水平桌面与石块c之间没有静摩擦力 C. 石块b只受到三个力的作用

D. 石块a的重力与石块b对a的支持力是一对平衡力 答案：B

解析：已知a保持平衡，即a合外力为隔离a进行受力分析，a自身受竖直向下的重力，

还受到b对a的斜向上的支持力和b对a的摩擦力。因为a合外力为0，故b对a的作用力对a摩擦力

对a支持力必定竖直向上，大小与a的重力大小一样。已知b保

受到a对b的摩擦力和a对b压力，这两个力的合力竖直向

持平衡，即b合外力为

下。b自身受到重力，竖直向上。因b合外力为0，故b必定还需要受到一个竖直向上的力。故b受到的力不止3个。故C错误。由“C”知，b必定还需要受到一个竖直向上的力，此力为c对b的作用力。故b对c的反作用力，即b对c的压力竖直向下。c保持平衡，c合外力为0，故桌面对c的作用力必定竖直向上。故A错误。由“A”知，桌面对c的作用力必定竖直向上，故水平桌面与石块c之间没有静摩擦力。也可以把abc看为一个整体，abc整体只受竖直向下的重力，故桌面对abc必定有竖直向上的支持力，故水平桌面与石块c之间没有静摩擦力。故B正确。因a、b接触面不在水平面上，即b对a的支持力斜向上垂直支持面。a自身重力竖直向下。b对a支持力与a自身重力不在同一直线，故不是一对平衡力。故D错误。故选：B。

3 如图所示,一倾角为30°的光滑斜面固定在地面上,一质量为m的小木块在水平力F的作

1

用下静止在斜面上。若只改变F的方向不改变F的大小,仍使木块静止,则此时力F与水平面的夹角为( ) A.60° B.45° C.30° D.15° 答案：A

解析：木块受重力、支持力和F处于平衡状态,受力如图所示,根据矢量三

角形知,F向上偏转60°后,大小不变,且木块仍然能处于平衡状态,所以此时力F与水平面的夹角为60°,故选A。

4如图所示，A、B两球用轻杆相连，用两根细线l1、l2将它们悬挂在水

平天花板上的O点．现有一水平力F作用于小球B上，使A、B两球和轻杆组成的系统保持静止状态且A、B两球在同一水平线上，细线l1垂直于轻杆．已知两球的重力均为G，轻杆与细线l1的长度均为L.则( )

A．细线l2的拉力的大小为2G B．细线l2的拉力的大小为G C．水平力F的大小为2G D．水平力F的大小为G 答案：D

解析：因为A球受到细线l1的拉力与其重力是一对平衡力，所以轻杆对A球的作用力为零，

轻杆对B球的作用力也为零，故B球只受到重力G、细线l2的拉力F′和水平拉力F的作用，根据力的正交分解知识和力的平衡条件有F＝G，F′＝2G，所以D正确． 5如图所示,水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起,a的左端通过一根轻绳与质量

为m=1kg的小球相连,绳与水平方向的夹角为60°,小球静止在光滑的半圆形器皿中,水平向右的力F=30N作用在b上,三个物体保持静止状态,g取10m/s2,下列说法正确的是( )

A.物体c受到向左的静摩擦力 B.物体b受到一个摩擦力,方向向右 C.桌面对物体a的静摩擦力方向水平向左 D.撤去力F的瞬间,三个物体将获得向左的加速度 答案：C

6 一跨过光滑动滑轮的轻绳AB与杆的两端连接，滑轮下端连接一物体，现将

轻杆从如图所示的位置开始，绕过其中点的水平轴O在竖直平面内转动一个小角度，当再次平衡后下列说法正确的是( )

2

A．若将杆逆时针转动，绳AB上拉力不变 B．若将杆逆时针转动，绳AB上拉力变大 C．若将杆顺时针转动，绳AB上拉力不变 D．若将杆顺时针转动，绳AB上拉力变大 答案：B

解析：滑轮左侧绳与右侧绳为同一根绳的两部分，绳上的拉力大小相等

设两侧绳的夹角为θ，两绳的拉力大小均为F θ

则有：2Fcos ＝mg

2mg

即F＝

θ2cos

2

当杆逆时针转过一个较小的角度时，滑轮向中间移动，两侧绳的夹角变大，故F变大；同理可知，杆顺时针转动时，F变小。

7 一物体从一行星表面的某高度处自由下落(不计表层大气阻力)．自开始下落计时，得到物

体离行星表面的高度h随时间t变化的图像如右图所示，则( ) A．行星表面的重力加速度大小为8m/s

2

B．行星表面的重力加速度大小为10m/s C．物体落到行星表面时的速度大小为20m/s D．物体落到行星表面时的速度大小为25m/s 答案：AC

122h2×25解析：由图可以看出，物体自由下落25m所用的时间为2.5 s，由h＝gt得g＝2＝2

2t2.5

m/s＝8m/s，A正确，B错误；由v＝gt得物体落到行星表面的速度v＝gt＝8×2.5m/s＝20m/s，C正确，D错误．

8 在地面上以初速度20m/s竖直上抛一物体A后，又以初速10m/s同地点竖直上抛另一物体

B，若要使两物体能在空中相遇，则两物体抛出的时间间隔可能是（不计空气阻力,g=10m/s）

A 1.5s B 2.5s C 3.5s D 4.5s

解：依据h=v0t-gt/2作h-t图象如图，显然，两条图线的相交点表示A、B相遇时刻，纵坐标对应位移sA=sB。由图可直接看出Δt满足关系式:2v0/g＜△t＜4v0/g时，B可在空中相遇,故

02△46t

22

2

2

2

s 3

BC正确。

9 如图所示，F1、F2为两个相互垂直的共点力，F是它们的合力。已知F1的大小等于3 N，F

的大小等于5 N．若改变F1、F2的夹角，则它们的合力的大小还可能是( )

A．2 B．4 N C．8 N D．12 N 答案：AB

解析：由题意得F2＝F－F1＝4 N，故F1、F2的合力大小范围为1 N≤F≤7 N，选项AB正确． 10 如图所示,横截面为直角三角形的斜劈A,底面靠在粗糙的竖直墙面上,力F指向球心水平

作用在光滑球B上,系统处于静止状态,当F增大时,系统还保持静止,则下列说法正确的是( )

A.A所受合外力增大 B.A对竖直墙壁的压力增大 C.B对地面的压力一定增大 D.墙面对A的摩擦力可能变为零 答案:BCD

解析:A一直处于静止,所受合外力一直为零不变,故A错误;以整体为研

究对象,受力分析,根据平衡条件,水平方向FN=F,FN为竖直墙壁对A的弹力,F增大,则FN增大,所以由牛顿第三定律可得,A对竖直墙壁的压力增大,故B正确;对B受力分析,如图所示。

根据平衡条件F=FN'sin θ,F增大,则FN'增大,FN″=mg+FN'cos θ,FN'增大,则FN″增大,根据牛顿第三定律得,球对地面的压力增大,故C正确;以整体为研究对象,竖直方向FN″+Ff=m'g,若FN″增大至与m'g相等,则Ff等于0,故D正确。 二、实验题

11 甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验．实验中，甲同学负

责释放金属小球，乙同学负责在小球自由下落的时候拍照．已知相机每间隔0.1 s拍1幅照片．

(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息，在此实验中还必须使用的器材是____________．(填正确答案标号) A．米尺B．秒表C．光电门D．天平 (2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法．

________________________________________________________________________. (3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab＝24.5 cm、ac＝58.7

22 4

cm，则该地的重力加速度大小为g＝________m/s.(保留2位有效数字) 答案：(1)A (2)将米尺竖直放置，使小球下落时尽量靠近米尺 (3)9.7 解析：(1)此实验用数码相机替代打点计时器，故实验原理是相同的，仍然需要米尺来测量点与点之间的距离，故选A. (2)米尺在本实验中的使用方法为：将米尺竖直放置，使小球下落时尽量靠近米尺，这样便于测量连续几张照片上小球位置之间的距离． Δx58.7－24.5－24.5×10 m2(3)利用逐差法Δx＝aT求加速度a.则a＝2＝＝9.7 m/s 2T0.1 s2－22

12 某同学在做“验证平行四边形定则”的实验中,遇到了以下问题,请帮助该同学解答。

(1)物理学中有很多物理方法,本实验采用的是 。 A.类比实验法B.等效替代法C.控制变量法D.极限法 (2)在做实验之前,该同学发现有一只弹簧测力计如图甲所示,则在使用前应该对弹簧测力计 。 (3)如图乙所示的四个力中,力 (填图中字母)是

由一只弹簧测力计直接拉橡皮筋测得的。 (4)该同学已经作出了两个分力的力的图示,如图丙所示,方格中每边的长度表示0.5 N,请帮助该同学用作图法作出合力F的图示,并求出合力的大小为 N。(结果保留两位有效数字)

答案：(1)B(1分) (2)调零(1分) (3)F'(2分) (4)图见解析(2分) 3.5(2分) 解析 (1)该实验采用的方法是等效替代法,B正确。

(2)由题图甲可知,弹簧测力计指针不在零刻度线处,故在进行测量前应先对弹簧测力计进行调零,使指针指在零刻度线处。

(3)F'与橡皮筋在同一条直线上,是由一只弹簧测力计直接拉橡皮筋测得的。

(4)以F1、F2为邻边,作出平行四边形,如图所示。由图可知,合力为F=7×0.5 N=3.5 N。

三、计算题（计算题应写出物理公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分） 13一辆汽车在平直公路上行驶，突然前方路上出现事故，司机立即刹车（反应时间不计）.

经过6s速度减小到4m/s，通过的位移为42m，求：

5

(1)汽车减速时的加速度大小； (2)再经过5s，汽车又行驶多远？

解析：（1）解法一：汽车运动方向为正方向，t=6s后的速度v=4m/s，x=42m。

由xvta= -1m/s

2

12at解得 2解法二：以汽车运动方向为正方向，刹车前速度为v0，t=6s后的速度v=4m/s，x=42m

v0vt解得v0=10m/s 2vv0加速度a1m/s2

t由x故加速度大小为1m/s

42

解法三：刹车3s末的瞬时速度v1=m/s= 7m/s，

6加速度a2

47m/s21m/s2 30v4s a（2）设再经t' 速度减为0，t'故再经5s，汽车的位移为x'vt'8m 214 甲乙两辆汽车在平直的公路上均以20m/s的速度同方向匀速行驶，甲在前乙在后，相距

的距离为38m，某时甲车关闭发动机，甲车便以1m/s的加速度做匀减速运动，8秒后乙车为了避免两车相撞,进行了紧急刹车，已知甲乙两辆汽车遇到紧急情况刹车时均能能使车速在3秒内从15m/s变为0，试通过计算说明两车会不会相撞。 解析：由题意知紧急刹车时的加速度为a2

v0155m/s2 t3甲车减速8s时速度为12m/s，此时乙车开始紧急刹车。设经过时间t两车速度相同则有：

12t205t解得t=2s两车速度相同为10m/s。

此时x甲201010150m 22010x乙2082190m

2x乙x甲40m38m

故会相撞。

6

15 用细绳AC和BC吊起一重物,两绳与竖直方向的夹角如图所示,AC能承受的最大拉力为

150 N,BC能承受的最大拉力为100 N。 (1)若挂一50 N的重物时,AC绳的拉力为多少? (2)为使绳子不断裂,所吊重物的质量不得超过多少? 答案:(1)253 N (2)103 kg

解析：(1)以结点为研究对象受力分析,运用合成法作图:

由几何关系:TAC=mgcos30°=253 N(3分)

(2)AC能承受的最大拉力为F1=150 N,则悬挂的重物mg=m=103 kg, (2分)

BC能承受的最大拉力为F2=100 N, 则悬挂的重物mg=

=200 N,m=20 kg, (2分)

=1003 N,

为保证两根绳子都不断,应取质量较小的, 即所吊重物质量不超过m=103 kg。

(2分)

16 小球A、B（可视为质点）用质量不计的轻杆相连，通过两段不可伸长的轻绳固定在天

花板上的M点，平衡时轻杆恰好水平，且两根悬线偏离竖直方向的夹角分别为30°和60°，如图甲所示。若用一根轻绳跨接在光滑定滑轮（滑小可不计）两端，重新平衡时如图乙所示，求：

（1）两个小球的质量之比

mA ； mBlA lB（2）图乙状态，滑轮两侧轻绳NA、NB长度之比

答案:(1）

31；（2） 13解析：（1）小球处于静止状态，受力平衡，对任意一个小球受力分析，受到重力、绳子的拉

力T和杆的支撑力F，根据平衡条件得：Tcosθ-mg=0 Tsinθ-F=0 解得：mg=Fcotθ 所以：

mAcot303 mBcot6017

（2对小球A受力分析，设绳子拉力为T，小球到滑轮的长度为l，O′C的距离为h，根据三角形相似，有

mgT hl解得：lTh mg所以：

lOAmB1 lOBmA3 8