2023鲁教版新教材高中物理必修第一册同步练习-期末学业水平检测

期末学业水平检测

注意事项

1.本试卷满分100分,考试用时75分钟。

2

2.无特殊说明，本试卷中g取10m/s0

一、单项选择题（本题共8小题,每小题3分，共24分,在每小题给出的四个选项中，只有一项

是符合题目要求的）

1.以下说法符合物理科学史实的是（）

A.伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

B.牛顿首先发现了亚里士多德关于自由落体运动的观点有自相矛盾的地方

C.古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落快慢与质量无关

D.伽利略提出物理思想方法的研究顺序是:提出假说一数学推理一实验验证一合理外推

2.“电动平衡车”是时下热门的代步工具。如图，人笔直站在“电动平衡车”上，在某水平地

面上沿直线匀速前进,只考虑车轮与地面之间的摩擦力，下列说法正确的是（）

A.“电动平衡车”对人的摩擦力水平向前

B.“电动平衡车”对人的作用力竖直向上

C.人对“电动平衡车”的压力就是人的重力

D.在行驶过程中突然向右转弯时,人会因为惯性向右倾斜

3.如图所示,A、B两物体重力都等于10N,各接触面间的动摩擦因数都等于0.3,同时有大小

均为F=1N的两个水平力分别作用在A和B上,A和B均静止,则地面对B和B对A的摩擦力

分别为（）

A.6N,3NB.1N,1N

C.0,1ND.0,2N

4.木块A、B的重力均为40N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.25,夹在A、B之间的轻

弹簧被压缩了Ax=2.0cm,弹簧的劲度系数k=400N/m,系统置于水平地面上静止不动，现用

F=10N的水平力推木块B,如图所示，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，力F作用后（）

.4频（耐》B-F

勿以勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿zR"为"必勿勿勿勿”

A.木块A所受静摩擦力大小为10N

B.弹簧的压缩量变为2.5cm

C.木块B所受静摩擦力为0

D.木块B所受静摩擦力大小为2.0N

5.甲、乙两物体从同一地点同时开始沿同一方向运动,它们运动的v-t图像如图所示，甲物体

的图像为两段直线，乙物体的图像为两段半径相同的1/4圆弧曲线,如图所示。图中t.,=2t2,则

在0〜t,时间内，下列说法正确的是（）

A.甲物体的加速度不变

B.乙物体做曲线运动

C.甲、乙两物体的平均速度相等

D.两物体ti时刻相距最远,t,时刻相遇

6.如图甲，笔记本电脑底座一般设置有四个卡位用来调节角度。某同学将电脑放在散热底座上,

为了获得更好的舒适度，由原卡位1调至卡位4（如图乙），电脑始终处于静止状态，则（）

乙

A.电脑受到的支持力变小

B.电脑受到的摩擦力变大

C.散热底座对电脑的作用力不变

D.电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力

7.如图所示，固定在水平地面上的物体A,左侧是圆弧面，右侧是倾角为0的斜面，一根轻绳跨

过物体A顶点上的小滑轮，绳两端分别系有质量分别为叫、m?的小球B、C,当两球静止时，小

球B与圆心的连线跟水平方向的夹角也为。，不计一切摩擦，则皿、in?之间的关系是（）

A.m]=m2

_m

rc-m'=^e2D.田尸叫cos0

8.将两质量不同的物体P、Q放在倾角为9的光滑斜面体上，如图甲所示，在物体P上施加沿

斜面向上的恒力F,使两物体沿斜面向上做匀加速直线运动；图乙为仅将图甲中的斜面体调整

为水平,在P上施加水平向右的相等恒力F;图丙为两物体叠放在一起,在物体P上施加一竖直

向上的相等恒力F使二者向上加速运动。三种情况下两物体的加速度大小分别为a甲、a乙、a

内，两物体间的作用力分别为F.、F乙、F内。则下列说法正确的是（）

甲

PQ

丁

乙

]Q

P

丙

A.a乙最大，F乙最大

B.a内最大,F内最大

C.a甲二a乙二a丙,F甲二F乙二F丙

D.a乙＞@甲＞@丙,F甲二F乙二F丙

二、多项选择题（本题共4小题,每小题4分，共16分。在每小题给出的选项中，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）

9.在平直公路上，自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标,它们的位移

s随时间t变化的规律分别为s=6t（m）（自行车）、s=10t-；t2（m）（汽车），则下列说法正确的是

（）

A.汽车做匀减速直线运动，自行车做匀速运动

B.不能确定汽车和自行车各做什么运动

C.开始经过路标后较小时间内汽车在后，自行车在前

D.当自行车追上汽车时,它们距路标96m

10.如图所示,光滑斜面体固定在水平面上，倾角为30°,轻弹簧下端固定A物体,A物体质量为

m,上表面水平且粗糙,弹簧劲度系数为k,重力加速度为g,初始时A保持静止状态,在A的上表

面轻轻放一个与A质量相等的B物体,随后两物体一起运动,则（）

A.当B放在A上的瞬间,A、B的加速度为当

B.当B放在A上的瞬间,A对B的摩擦力为零

C.A和B一起下滑距离箓时,A和B的速度达到最大

D.当B放在A上的瞬间,A对B的支持力大于mg

11.如图1,甲、乙两辆汽车沿同一公路行驶，甲、乙速度-时间图像如图2所示,t=0时刻甲、

乙两车相距s。,假设两车相遇时会错车而过不会相撞，则关于两车运动的叙述正确的是（）

H-5o-H

图1

0

th

图2

A.若甲车在前，甲、乙两车有可能相遇两次

B.若甲车在前，甲、乙两车可能不相遇

C.若乙车在前，且在3时刻前甲车追上乙车，则甲、乙两车一定相遇两次

D.若乙车在前,且恰在ti时刻甲车追上乙车，则甲、乙两车相遇一次

12.如图甲所示,光滑水平面上停放着一辆表面粗糙的平板车,质量为M,与平板车上表面等高

的平台上有一质量为m的滑块以水平初速度V。向着平板车滑来,从滑块刚滑上平板车开始计

时,之后它们的速度随时间变化的图像如图乙所示,t。是滑块在车上运动的时间,重力加速度为

g,以下说法中正确的是（）

乙

A.滑块最终没有滑离平板车

B.滑块与平板车的质量相等

C.滑块与平板车上表面间的动摩擦因数为含

D.平板车上表面的长度为|v°t。

三、非选择题（本题共6小题,共60分）

13.（6分）如图甲所示是某同学探究“物体质量一定时，加速度与合外力的关系”的实验装置，

实验时将小车从光电门A的右侧由静止释放,与光电门连接的数字计时器可以测量遮光片经过

光电门A、B所用的时间3、tB,回答下列问题。

光电门光电门

BA遮光片

噂网7——弘巴小车

I长木板

沙桶

甲

(1)为测算小车的加速度,实验中还需要测量的物理量有

和O

(2)实验中改变沙和沙桶的总质量,得到小车加速度a与测力计示数F的对应关系如图乙所示,

图线不经过原点,可能的原因是。

乙

14.(8分)如图所示为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，轻质小圆环挂在橡皮条的

一端,另一端固定。橡皮条的长度为GE,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受

到拉力K、R的共同作用，处于。点,橡皮条伸长的长度为E0,撤去&、F2,改用一个力F单独

拉住小圆环,仍使它处于0点。

(1)实验中弹簧测力计通过细绳套去拉小环，下列不同的细绳套中长度最合适的是

A.长约1cmB.长约2cm

C.长约10cmD.长约50cm

(2)如图丁所示是弹簧测力计测量拉力艮的情况,其读数是N;

(3)如图戊所示,0点是小环的位置,0、1、2分别是记录F、件、F?的方向时描的点，图中已作

出F、R、R的图示，请根据平行四边形定则作出R、F2的合力F合。

15.(10分)如图所示为长沙市地标建筑一一国金中心,其内置观光电梯,到达位于高层餐厅的

游客可以360。鸟瞰长沙。电梯从地面到93层的餐厅只需要48s,整个过程经历加速、匀速

和减速三个阶段,加速和减速阶段可视为匀变速过程,且加速度大小相等。电梯上行的最大速

度为10m/so当电梯加速上升时,质量为50kg的人站在置于电梯地板上的台秤上，台秤的示

数为65kg,求:

(1)电梯加速上升的加速度大小;

(2)餐厅距地面的高度。

16.(12分)如图所示，斜面倾角0=37°，斜面长L=5m,斜面底端放有质量m=5kg的物体，物

体与斜面间的动摩擦因数y=0.25o现用水平力F=100N去推物体，使物体从静止开始沿斜面

向上运动，当物体沿斜面向上运动3m时将推力F撤去。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:

(1)撤去推力F前物体的加速度；

⑵撤去推力F后物体的加速度；

(3)物体能否冲到斜面顶端。

17.(12分)如图所示，木板与水平地面间的夹角0可以随意改变，当0=30°时,可视为质点的

一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速率V。沿木

板向上运动，随着0的改变，小木块沿木板向上滑行的距离x将发生变化,重力加速度为g。

(1)求小木块与木板间的动摩擦因数；

(2)当0角为何值时,小木块沿木板向上滑行的距离最小，并求出此最小值。

18.(12分)如图所示，一木箱静止在长平板车上，某时刻平板车以a=2.5m/s?的加速度由静止

开始向前做匀加速直线运动，当速度达到v=9m/s时改做匀速直线运动，已知木箱与平板车之

间的动摩擦因数口=0.225,木箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。求：

(1)平板车在加速过程中木箱运动的加速度的大小；

(2)木箱做加速运动的时间和位移的大小；

(3)要使木箱不从平板车上滑落,木箱开始时距平板车右端的最小距离。

附加题

无人驾驶汽车已完成国内首次城市、环路及高速道路混合路况下的全自动驾驶。

⑴无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方80m范围

内车辆和行人的“气息”。若无人驾驶汽车在某路段刹车时的加速度大小为2.5m/s；为不撞

上前方静止的障碍物，汽车在该路段匀速行驶时的最大速度是多少？

⑵若有人驾驶的汽车以30m/s的速度一直匀速行驶，无人驾驶的汽车以20m/s的速度行驶。

某一时刻有人驾驶的汽车在无人驾驶汽车的正后方8m处，由于距离较近，前方无人驾驶汽车

立即以5m/s2的加速度做匀加速运动，试通过计算判断两车能否避免相撞。

(3)无人驾驶的汽车正在以30m/s的速度在平直公路上行驶。某一时刻无人驾驶汽车监测到

前方有一辆有人驾驶的汽车突然变道到同一车道，此时有人驾驶的汽车行驶速度为20m/so

由于距离较近，后方无人驾驶汽车立即以大小为2.5m/s?的加速度一直做匀减速运动。减速2

s后,前方有人驾驶的汽车司机发现了后车,立即以2.5m/s2的加速度做匀加速运动(不计司机

的反应时间)。若两车最近时相距0.5m,求无人驾驶汽车刚开始做匀减速运动时与正前方有

人驾驶的汽车之间的距离。

答案全解全析

1.D伽利略用实验研究了铜球在斜面上运动的规律,并进行外推,得到自由落体运动是初速度为零的匀加速直线

运动，并不是用实验直接证实的，故A错误;伽利略通过逻辑推理发现了亚里士多德关于自由落体运动的观点有自

相矛盾的地方,故B错误;亚里士多德认为物体越重,下落得越快，伽利略认为物体下落快慢与质量无关,故C错误;

伽利略提出了正确的科学探索的物理思想和物理方法及步骤:①提出假说;②数学推理;③实验验证;④合理外推，

故D正确；故选D»

2.B人匀速运动，则“电动平衡车”对人无摩擦力，选项A错误;人在竖直方向受力平衡，水平方向不受力，则

“电动平衡车”对人的作用力竖直向上，选项B正确;压力和重力是不同性质的力，不能说人对“电动平衡车”的

压力就是人的重力,选项C错误;在行驶过程中突然向右转弯时，人会因为惯性向左倾斜,选项D错误。

3.CA、B均静止,A、B整体水平方向所受合外力为零，故地面对B无摩擦力。以A为研究对象，水平方向必受大

小等于F、方向向左的静摩擦力，即B对A的摩擦力为1No故选C。

4.D施加力F前，由胡克定律可得弹簧弹力大小F*kAx=400X0.02N=8N,木块A、B与地面间的最大静摩擦

力为f.=umg=0.25X40N=10N,A、B均静止，受到的静摩擦力大小均为8N.施加水平推力F=10N后,B仍静止,

弹簧弹力不变，由平衡条件得B所受静摩擦力大小为2N;A的受力情况不变,所受静摩擦力大小仍为8N,故选Do

5.Cv-t图线的斜率表示加速度，由图可知甲的加速度在L时刻方向改变，故A错误;v-t图线不是物体的运动轨

迹，由图可知，乙的速度一直为正值,则乙做变速直线运动，故B错误;v-t图线与时间轴围成的面积表示位移,可

知0〜3时间内甲物体的位移等于乙物体的位移,时间相等，则平均速度相等，故C正确;v-t图线与时间轴围成的

面积表示位移,两物体间的距离等于两者位移之差，由图可知,t3时刻相距最远,t,时刻相遇,故D错误。

6.C笔记本电脑受重力、支持力和静摩擦力，如图所示：

根据平衡条件，有：

N=mgcos0①

f=mgsin6②

由原卡位1调至卡位4,角度0减小,根据①式,支持力N增加,故A错误；由原卡位1调至卡位4,角度6减小，

根据②式,静摩擦力减小,故B错误;散热底座对电脑的作用力的合力是支持力和静摩擦力的合力,与重力平衡,始

终是不变的，故C正确；电脑受到的支持力与摩擦力两力的矢量和与重力平衡,但大小的和是变化的，故D错误。

7.B设绳子对两球的拉力大小为T,

对C:根据平衡条件得:T=m2gsin0

对B:根据平衡条件得:T=migcos9

联立解得:011=叫tan0,故选B。

8.D以P、Q为整体由牛顿第二定律可得:

甲图：F-(mp+值)gsin0=(mp+mo)a甲

解得:a,产巴U◎史变

mp+mQ

乙图：F二(皈+叫)a乙

解得V』

丙图：F-(叫+而g=(mp+nh)a丙

_F-(m+mQ)g

解得：a丙------P;-----

mp+mQ

由以上三式可得：aQaQa丙;

对Q由牛顿第二定律可得:

甲图:Fip-niqgsin0=m1)a甲

解得：F，产」虬

mp+mQ

乙图：Fz.=mQa乙「mQF

mp+mQ

丙图：Fw-mQg=mqa丙

解得：F卡」虻

mp+mQ

则F甲二F乙二F西

综上所述,应选Do

2

9.AD汽车的位移-时间关系为s=lOt--=vot+；at,知汽车做v0=10m/s、a=-;m/s?的匀减速直线运动；自行车的

422

位移-时间关系为s=6t,v=6m/s,知自行车做匀速直线运动,故A正确,B错误;开始阶段汽车初速度大于自行车的

速度,所以较小的时间内汽车的位移大于自行车的位移,汽车在前，自行车在后，故C错误;根据10t：=6t得,t=16

s,此时距离路标的距离s=6t=6X16nF96叫故D正确。故应选A、D。

10.AC将B放在A上前，以A为研究对象受力分析,根据平衡条件得弹簧弹力F=mgsin30°=3g;当B放在A上

的瞬间，以A、B整体为研究对象受力分析，整体所受合外力Fy2mgsin30°-F=2ma,可得整体的加速度

a上学”a,故A正确。当B放在A上瞬间时,B具有沿斜面向下的加速度,可将B的加速度沿水平方向和竖直

方向分解,B的加速度有水平方向的分量,重力与支持力在竖直方向，故可知此加速度水平分量由A对B的摩擦力

提供，故B错误。B的加速度有竖直方向的分量,且竖直向下，故可知,A对B的支持力与B的重力的合力竖直向下,

故A对B的支持力小于B的重力，故D错误。A、B一起下滑时,弹簧弹力增大,共同下滑的加速度减小，故当加速

度减小至0时,A、B具有最大速度，此时有2mgsin30°-F'=0,可得弹簧弹力F'=mg,所以共同下滑的距离

11.BD若甲车在前,3时刻乙车不会追上甲车，只有在匕时刻后才可能追上，也可能在乙的速度减小到零都没有

追上,所以B正确,A错误；若乙车在前,且在匕时刻前甲车追上乙车,之后甲车在前,可能在乙停止前还没有追上

甲，所以C错误;若乙车在前,且恰在3时刻甲车追上乙车,之后甲的速度小于乙的速度，甲、乙不会再相遇，所以

D正确。

12.BCD由题图乙可知,滑块运动到平板车最右端时,速度大于平板车的速度,所以滑块将滑离平板车,故A错误;

滑块的加速度大小平板车的加速度大小a?=詈,知滑块与平板车的加速度之比为1：1,根据牛顿第二

定律,对滑块有f=ma”对平板车有f=Ma/,则滑块与平板车的质量之比为m：M=1：1,故B正确。滑块的加速度

a尸Ug,又af,则U胃包,故C正确;滑块的位移平板车的位移X2=〃Cv°t°,则平板车上表面

3to3gto2626

的长度LMvoto-^Voto^Voto,故D正确。故选B、C、Do

663

13.答案（1）遮光片的宽度（2分）光电门A、B间的距离（2分）

（3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（2分）

解析（D要测算小车的加速度,根据a=学,已经知道遮光片经过光电门A、B所用的时间口、拆,则需要测量遮

2x

光片的宽度，从而求出小车经过A、B时的速度;还要测出光电门A、B间的距离。

（2）图线不通过坐标原点,F不为零时，加速度仍为零,则实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。

14.答案（1）C（2分）（2）2.7（2分）（3）如图所示（4分）

2./d

解析（1）拉小圆环的细绳套适当长一些,在画力的方向时更准确，但太长又会使绳重力不能忽略，因此长约10

cm比较合适，故选Co

（2）弹簧测力计的分度值是0.2N,采用五分之--估读法,因此读数为2.7No

（3）以件、民为邻边作出平行四边形,则对角线为F.,图见答案。

15.答案（1）3m/s，（2）等m

解析（1）根据台秤的示数可知支持力大小，台秤的示数为65kg时,支持力F行650N（1分）

当甩梯加速上升时,根据牛顿第二定律

Fx-mg=ma（l分）

代入数据解得a=3m/s2（l分）

（2）对于匀加速运动过程,有h=^（l分）

t-a（l分）

代入数据解得h号m,t=ms（l分）

因匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等，所以两个阶段的时间和位移大小相等，故匀速运动的时间

t'=t&-2t（1分）

匀速运动的位移h'=vt'（1分）

代入数据解得

.）1241,1240/.八、

t=-^-s,h=-y-m（l分）

故餐厅距地面的高度

H=2h+h'=—m（l分）

3

16.答案（1）5m/s；方向沿斜面向上

（2）8m/s；方向沿斜面向下（3）不能

解析（D撤去推力F前对物体进行受力分析，如图所示

沿斜面方向有:

Fcos0-mgsin9-f=mat（1分）

垂直于斜面方向有:

N-mgcos0-Fsin9=0（1分）

f=uN（l分）

代入数据解得:a=5m/s；方向沿斜面向上（1分）

（2）撤去推力F后对物体进行受力分析，如图所示

沿斜面方向有：

mgsin0+f'=maz（l分）

垂直于斜面方向有：

N'-mgcos0=0（1分）

f'=uN'（1分）

代入数据解得:级=8m/s；方向沿斜面向下（1分）

（3）匀加速上升过程中,根据位移-速度公式得

2aiXFv2（l分）

匀减速上升过程中，根据位移-速度公式得

2a2X2=v?（1分）

解得：xz=1.875m（l分）

xi+xa=4.875m<5m（l分）

所以物体不能冲到斜面顶端。

17.答案⑴过（2）60°出呢

34g

解析（1）当9=30。