【走向高考】2017年高考物理人教版一轮复习(习题)必修1综合测试题

必修一综合测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间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，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)1．科技馆里有一个展品，该展品放在暗处，顶部有一个不断均匀向下喷射水滴的装置，在频闪光源的照射下，可以看到水滴好像静止在空中固定的位置不动，如图所示．某同学为计算该装置喷射水滴的时间间隔，用最小刻度为毫米的刻度尺测量了空中几滴水滴间的距离，由此可计算出该装置喷射水滴的时间间隔为(g取10m/s)eq\x(导学号05800390)()A．0.01s B．0.02sC．0.1s D．0.2s答案：C解析：自上而下第一点到第二、三点之间的距离分别为x1＝(10.00－1.00)×10－2m＝9.00×10－2m，x2＝(29.00－10.00)×10－2m＝19.00×10－2m，根据公式Δx＝aT2得x2－x1＝gT2，故T＝eq\r(\f(x2－x1,g))＝eq\r(\f(19.00－9.00,10)×10－2)s＝0.1s。2.甲乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，它们的v－t图象如图所示。两图象在t＝t1时相交于P点，P在横轴上的投影为Q，△OPQ的面积为S。在t＝0时刻，乙车在甲车前面，相距为d。已知此后两车相遇两次，且第1次相遇的时刻为t′，则下面4组t′和d的组合中可能的是eq\x(导学号05800391)()A．t′＝t1，d＝S B．t′＝eq\f(1,2)t1，d＝eq\f(1,2)SC．t′＝eq\f(1,2)t1，d＝eq\f(3,4)S D．t′＝eq\f(1,4)t1，d＝eq\f(3,4)S答案：C解析：若第1次相遇的时刻t′＝t1，则相遇后v乙>v甲，两车不可能再次相遇，A错误。若t′＝eq\f(1,2)t1，则由v－t图线与时间轴所围面积的意义及三角形相似的知识可知，t″＝eq\f(3,2)t1时一定再次相遇，且图中阴影部分的面积即为原来的距离d，所以d＝eq\f(3,4)S，B错误，C正确。同理，若t′＝eq\f(1,4)t1，则t″＝eq\f(7,4)t1时一定再次相遇，且d＝eq\f(7,16)S，D错误。3．(2016·安徽皖江名校模拟)如图所示，一车内用轻绳悬挂着A、B两球，车向右做匀加速直线运动时，两段轻绳与竖直方向的夹角分别为a、θ，且a＝θ，则eq\x(导学号05800392)()A．A球的质量一定等于B球的质量B．A球的质量一定大于B球的质量C．A球的质量一定小于B球的质量D．A球的质量可能大于、可能小于也可能等于B球的质量答案：D解析：对AB整体研究，根据牛顿第二定律得：(mA＋mB)gtanα＝(mA＋mB)a解得：gtanα＝a对B研究，根据牛顿第二定律得：mBgtanθ＝mBa解得：a＝gtanα，因此不论A的质量是大于、小于还是等于B球的质量，均有α＝θ，故D正确。4.如图所示，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球，小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等，盒子沿倾角为α的固定斜面滑动，不计一切摩擦，下列说法中正确的是eq\x(导学号05800393)()A．无论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子的下底面有压力B．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和右侧面有压力C．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力D．盒子沿斜面上滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力答案：A解析：先以盒子和小球组成的系统为研究对象，无论上滑还是下滑，用牛顿第二定律均可求得系统的加速度大小为a＝gsinα，方向沿斜面向下，由于盒子和小球始终保持相对静止，所以小球的加速度大小也是a＝gsinα，方向沿斜面向下，小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外力，因此不需要左、右侧面提供弹力。5．(2016·广西桂林模拟)如图所示，A、B两物体的质量分别是mA和mB，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦不计，如果绳的一端由P点缓慢向左运动到Q点，整个系统始终处于平衡状态，关于绳子拉力大小F和两滑轮间绳子与水平方向的夹角α的变化，以下说法中正确的是eq\x(导学号05800394)()A．F变小，a变小 B．F变大，a变小C．F不变，a不变 D．F不变，a变大答案：C解析：原来整个系统处于静止状态，绳的拉力等于B物体的重力，A物体对滑轮的拉力等于A物体的重力，将绳一端由P点缓慢地向左移到Q点，整个系统重新平衡后，绳的拉力F仍等于B物体的重力，A物体对滑轮的拉力仍等于A物体的重力，都没有变化，即滑轮所受的三个拉力(大小和方向)都不变，则根据平衡条件可知，两绳之间的夹角也没有变化，则α角不变。6.(2014·福建理综)如图，滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零。对于该运动过程，若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图象最能正确描述这一运动规律的是eq\x(导学号05800395)()答案：B解析：由题意可知滑块做匀减速运动，加速度恒定，选项C、D错误；由运动的分解可知竖直方向为匀减速运动，选项A错误，B正确。7.(2015·天津市十二区县高三联考)如图所示，在倾角为α＝30°的光滑固定斜面上，有两个质量均为m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻弹簧连接，现对A施加一水平向右的恒力，使A、B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为L，下列说法正确的是eq\x(导学号05800396)()A．弹簧的原长为L＋eq\f(mg,2k)B．水平恒力大小为eq\f(\r(3),3)mgC．撤掉恒力的瞬间小球A的加速度为gD．撤掉恒力的瞬间小球B的加速度为g答案：C解析：分析小球B受力，由平衡条件可得：kx＝mgsinα，解得x＝eq\f(mg,2k)。弹簧的原长为L－x＝L－eq\f(mg,2k)，A错误；分析小球A受力，由平衡条件可得：Fcosα＝mgsinα＋kx，解得：F＝eq\f(2\r(3),3)mg，B错误；撤去F的瞬间，弹簧弹力不变，故B球的加速度为零，由mgsinα＋kx＝maA，可得：小球A此时的加速度为aA＝g，C正确。8．(2016·安徽皖江名校模拟)如图所示，M为定滑轮，一根细绳跨过M，一端系着物体C，另一端系着一动滑轮N，动滑轮N两侧分别悬挂着A、B两物体，已知B物体的质量为3kg，不计滑轮和绳的质量以及一切摩擦，若C物体的质量为9kg，则关于C物体的状态下列说法正确的是eq\x(导学号05800397)()A．当A的质量取值合适，C物体有可能处于平衡状态B．无论A物体的质量是多大，C物体不可能平衡C．当A的质量足够大时，C物体不可能向上加速运动D．当A的质量取值合适，C物体可以向上加速也可以向下加速运动答案：AD解析：首先取AB连接体为研究对象，当A的质量远远小于B的质量，则B以接近重力加速度做向下的加速运动，B处于失重状态，细绳的最小拉力接近为零；当A的质量远远大于B的质量时，则B以接近重力加速度向上做加速运动，B处于超重状态，细绳的最大拉力接近B的重力的两倍，故此时细绳拉C的最大拉力为B的重力的4倍，故当A的质量取值合适，C的质量在大于零小于12kg之间都有可能处于平衡，故A正确，B错误；结合以上的分析，当细绳对C拉力小于C的重力时C产生向下的加速度，当细绳对C的拉力大于C的重力时，C产生向上的加速度，故C错误、D正确。9．某高速列车沿直线运动的v－t图象如图所示，则该列车eq\x(导学号05800398)()A．0～30s时间内位移小于9×10B．30s时刻的速度等于30m/sC．0～60s时间内做匀加速运动D．90～120s时间内做匀速运动答案：AD解析：v－t图象与时间轴所围成的面积表示物体的位移，由图可知0～30s时间内的位移小于30×30m＝9×102m，选项A正确；由图象可知，30s时刻的速度大约为40m/s，选项B错误；0～60s时间内v－t图象的斜率在变化，表示10．(2014·江苏高考)如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为eq\f(1,2)μ。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则eq\x(导学号05800399)()A．当F<2μmg时，A、B都相对地面静止B．当F＝eq\f(5,2)μmg时，A的加速度为eq\f(1,3)μgC．当F>3μmg时，A相对B滑动D．无论F为何值，B的加速度不会超过eq\f(1,2)μg答案：BCD解析：本题考查牛顿运动定律在连接体中的应用。解题的关键是找出物块A相对B、B相对地面滑动的条件。A、B间的最大摩擦力为fAm＝2μmg，B与地面间的最大摩擦力为fBm＝eq\f(3,2)μmg，逐渐增大拉力F可知，当F＝eq\f(3,2)μmg时，A、B间相对静止，B与地面开始相对滑动，故选项A错误；当A、B间相对滑动时，由牛顿第二定律，对物块A有F－2μmg＝2ma，对物块B有2μmg－eq\f(3,2)μmg＝ma，联立两式得F＝3μmg，也就是当F＝3μmg时，物块A、B开始相对滑动，因此F＝eq\f(5,2)μmg时，A、B相对静止，整体应用牛顿第二定律可得此时的加速度为aA＝eq\f(F－\f(3,2)μmg,3m)＝eq\f(1,3)μg。故选项B、C正确；物块A、B间，B与地面间都相对滑动时，B的加速度为aB＝eq\f(2μmg－\f(3,2)μmg,m)＝eq\f(1,2)μg，此后无论F为何值，只要A、B间相对滑动，B的加速度就是eq\f(1,2)μg，所以B的加速度不会超过此值，选项D正确，连接体问题是牛顿运动定律应用的常见题型，解题中注意找物体间相对运动的临界点。第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，共18分。把答案直接填在横线上)11．(4分)(2015·延安质检)用如下图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应如下图乙刻度ab虚线，再增加一个钩码后，P点对应如下图乙cd虚线，已知每个钩码质量为50g，重力加速度g＝9.8m/s2，则被测弹簧的劲度系数为______N/m。挂三个钩码时弹簧的形变量为______cm。eq\x(导学号05800400)答案：702.10解析：对钩码进行受力分析，根据胡克定律，得mg＝k·xk＝eq\f(mg,x)＝eq\f(50×10－3×9.8,7×10－3)N/m＝70N/m挂三个钩码时，可列方程(m＋m＋m)g＝kx′x′＝eq\f(3mg,k)＝eq\f(3×50×10－3×9.8,70)m＝2.10×10－2m＝2.10cm。12．(6分)(2015·山东枣庄期中)“探究求合力的方法”的实验装置如图甲所示。eq\x(导学号05800401)(1)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示。其中，细绳CO对O点的拉力大小为________N；(2)请将图甲中细绳CO和BO对O点两拉力的合力F合画在图乙上。由图求出合力的大小F合＝________N(保留两位有效数字)；(3)某同学对弹簧测力计中弹簧的劲度系数是多少很感兴趣，于是，他将刻度尺与弹簧测力计平行放置，如图丙所示，利用读得的数据，他得出了弹簧的劲度系数。那么，该弹簧的劲度系数k＝________N/m(保留两位有效数字)。答案：(1)2.60(2)见解析图5.1(3)60解析：(1)由图甲可读出CO对O点的拉力大小为2.60N。(2)在图乙上的画图如图所示，结合作图可求知合力大小为5.1N。(3)由图丙可知，弹簧测力计0刻度线对应5.0mm,2.60N对应48.0mm，由胡克定律，F＝kx，解得k＝eq\f(F,x)＝60N/m。13．(8分)某研究性学习小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角的关系。因为一般的长木板摩擦较大，学习小组决定用气垫导轨代替长木板，对气垫导轨进行改造，做成斜面，这样摩擦可以忽略不计，装置模型简化如图所示。实验室提供器材如下：eq\x(导学号05800402)A．气垫导轨(已知长度L)；B．质量为M的滑块(内部是空的，可放砝码，可视为质点)；C．质量为m的砝码若干个；D．各种薄厚不等的方木块多个(垫气垫导轨备用)；E．米尺；F．秒表。实验过程：第一步，保持斜面倾角不变，探究加速度与质量的关系。(1)实验中，通过向滑块内放入砝码来改变滑块质量，只要测出滑块由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由下面哪个公式求出滑块的加速度________。A.eq\f(L,t2) B.eq\f(L,2t2)C.eq\f(2L,t2) D.eq\f(L,2t)(2)某同学记录的实验数据如下表所示，根据这些信息，判断以下结论正确的是________。质量时间t/s次数MM＋mM＋211.421.411.4221.401.421.3931.411.381.42A.在实验误差范围内，滑块的质量改变之后，其加速度改变较大B．经过分析得出滑块的加速度和滑块的总质量没有关系C．经过分析得出滑块的平均速度和滑块的总质量成正比D．在实验误差范围内，滑块的质量改变之后，其下滑时间不改变第二步，保持物体质量不变，探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫放位置来调整气垫导轨的倾角。由于没有量角器，因此通过测量气垫导轨顶端到水平面的高度h，求出倾角α的正弦值sinα＝h/L。某同学记录了高度h和加速度a的对应值如下表。L(m)1.00h(m)0.100.200.300.400.50a(m/s2)0.9701.9502.9253.9104.880(3)请根据上表中所给的数据，在下图中的坐标系上通过描点绘出a－h图象。(4)根据所绘出的a－h图线，求出当地的重力加速度g＝________m·s－2。(保留三位有效数字)答案：(1)C(2)BD(3)如图所示(4)9.77(9.70～9.83之间均可)解析：本题考查探究加速度与物体质量、物体受力的关系的学生实验，意在考查考生对该实验的掌握情况。(1)滑块做初速度为零的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律有L＝eq\f(1,2)at2，所以有a＝eq\f(2L,t2)，选项C正确，A、B、D错误。(2)根据题表中信息，我们发现，在实验误差允许范围内质量改变之后平均下滑时间不改变，经过分析得出加速度与质量的关系为斜面倾角一定时，加速度与质量无关。选项B、D正确，A、C错误。(4)光滑斜面上滑块下滑时的合力等于重力沿斜面向下的分力，即F合＝mgsinα，根据牛顿第二定律得a＝eq\f(F合,m)＝gsinα＝eq\f(g,L)h，所以a－h图象的斜率代表当地的重力加速度与L的比值，由所作图象可得g＝9.77m/s2。三、论述计算题(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．(10分)(2014·海南物理)短跑运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀速运动两个阶段。一次比赛中，某运动员用11.00s跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为7.5m，求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。eq\x(导学号05800403)答案：5m/s210m解析：根据题意，在第1s和第2s内运动员都做匀加速运动。设运动员在匀加速阶段的加速度为a，在第1s和第2s内通过的位移分别为s1和s2，由运动学规律得s1＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,0) ①s1＋s2＝eq\f(1,2)a(2t0)2 ②式中t0＝1s，联立①②两式并代入已知条件，得a＝5m/s2 ③设运动员做匀加速运动的时间为t1，匀速运动的时间为t2，匀速运动的速度为v；跑完全程的时间为t，全程的距离为s。依题意及运动学规律，得t＝t1＋t2 ④v＝at1 ⑤s＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)＋vt2 ⑥设加速阶段通过的距离为s′，则s′＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1) ⑦联立③④⑤⑥⑦式，并代入数据得s′＝10m15．(10分)如图所示，三个物块重均为100N，叠放于水平桌面上；小球P重20N，挂在c绳下端，a绳一端系在物块3上，b绳一端系在水平天花板上，现用水平向左的拉力F＝20N作用在物块2上，整个系统处于静止状态时，a绳水平，b绳与水平方向成45°角。求：eq\x(导学号05800404)(1)a、b绳中的拉力大小。(2)1与2间，2与3间，3与桌面间的摩擦力大小。答案：(1)20N20eq\r(2)N(2)020N0解析：取三绳结点为研究对象，进行受力分析，如图所示。由平衡条件知，Fc＝G＝20NFbsin45°＝FcFa＝Fbcos45°代入数据解得：Fb＝20eq\r(2)N，Fa＝20N(2)整个系统处于静止状态，隔离物块1,1、2间无摩擦力作用，即F12＝0；隔离物块2，水平方向受两个力，F和3对2的摩擦力F32，故F32＝F＝20N；对物块1、2、3整体受力分析，受a绳向右的拉力20N，向左的拉力20N，所以物块3与桌面间无摩擦力作用。16．(10分)(2015·昆明模拟)为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼”，如图所示。在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B鱼”，“A鱼”竖直下潜hA后速度减为零，“B鱼”竖直下潜hB后速度减为零。“鱼”在水中运动时，除受重力外，还受浮力和水的阻力。已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的eq\f(10,9)倍，重力加速度为g，“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度。假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定，空气阻力不计。求：eq\x(导学号05800405)(1)“A鱼”入水瞬间的速度vA1；(2)“A鱼”在水中运动时所受阻力fA；(3)“A鱼”与“B鱼”在水中运动时所受阻力之比fA∶fB。答案：(1)eq\r(2gH)(2)mg(eq\f(H,hA)－eq\f(1,9))(3)eq\f(hB9H－hA,hA9H－hB)解析：本题考查了牛顿第二定律的两类基本问题。解题思路大体如下：利用自由落体运动规律求速度，再利用变速直线运动的规律求加速度，利用牛顿第二定律求力。(1)“A鱼”在入水前作自由落