高一下學(xué)期物理學(xué)科素養(yǎng)綜合試卷一、單項(xiàng)選擇題（本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）1.關(guān)于質(zhì)點(diǎn)和參考系，下列說法正確的是（）A.研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，不能將地球看作質(zhì)點(diǎn)B.研究花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作時(shí)，可將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn)C.參考系必須選擇靜止不動(dòng)的物體D.選擇不同參考系觀察同一物體的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)描述可能不同答案：D解析：研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)，地球大小遠(yuǎn)小于軌道半徑，可視為質(zhì)點(diǎn)，A錯(cuò)誤；研究運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作時(shí)，需關(guān)注身體各部分的運(yùn)動(dòng)，不能視為質(zhì)點(diǎn)，B錯(cuò)誤；參考系的選擇是任意的，可選取運(yùn)動(dòng)物體，C錯(cuò)誤；參考系不同，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述可能不同，D正確。2.如圖所示，物體沿粗糙斜面勻速下滑，下列說法正確的是（）A.物體所受重力與斜面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力B.物體所受摩擦力與斜面對(duì)物體的支持力是一對(duì)作用力與反作用力C.物體所受重力沿斜面向下的分力與摩擦力大小相等D.物體所受重力與摩擦力的合力方向垂直于斜面向上答案：C解析：物體勻速下滑時(shí)，受力平衡。重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡（(mg\sin\theta=f)），垂直斜面方向支持力與重力分力平衡（(N=mg\cos\theta)），C正確；重力與支持力方向不在同一直線，不是平衡力，A錯(cuò)誤；摩擦力與支持力均作用于物體，不是作用力與反作用力，B錯(cuò)誤；重力與摩擦力的合力與支持力等大反向，方向垂直斜面向下，D錯(cuò)誤。3.某物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖所示，則下列說法正確的是（）A.0~2s內(nèi)物體的加速度大小為2m/s2B.0~5s內(nèi)物體的位移大小為35mC.第3s末物體的速度方向發(fā)生改變D.第4s內(nèi)物體的平均速度為5m/s答案：B解析：v-t圖像斜率表示加速度，0~2s內(nèi)加速度(a=\frac{4-0}{2}=2m/s2)，A正確；0~5s內(nèi)位移為圖像與時(shí)間軸圍成的面積，即(\frac{1}{2}×2×4+3×4+\frac{1}{2}×1×4=4+12+2=18m)，B錯(cuò)誤；物體速度始終為正，方向未改變，C錯(cuò)誤；第4s內(nèi)位移為(4×1=4m)，平均速度為4m/s，D錯(cuò)誤。4.關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.物體從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)B.自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.質(zhì)量大的物體自由下落時(shí)加速度大D.雨滴下落的過程可視為自由落體運(yùn)動(dòng)答案：B解析：自由落體運(yùn)動(dòng)需滿足“只受重力”和“初速度為零”兩個(gè)條件，A錯(cuò)誤；自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度為重力加速度g，與質(zhì)量無關(guān)，B正確、C錯(cuò)誤；雨滴下落過程中受空氣阻力作用，加速度小于g，D錯(cuò)誤。5.如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平恒力F作用下，沿粗糙水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則物體所受摩擦力的大小為（）A.FB.μmgC.μ(F+mg)D.(\sqrt{F2+(mg)2})答案：A解析：物體勻速運(yùn)動(dòng)，水平方向受力平衡，摩擦力(f=F)，A正確；豎直方向支持力(N=mg)，滑動(dòng)摩擦力(f=μN(yùn)=μmg)，故(F=μmg)，但題目問的是摩擦力大小，直接由平衡條件可知(f=F)，B選項(xiàng)為摩擦力的另一種表達(dá)式，但A更符合題意。6.關(guān)于功和功率，下列說法正確的是（）A.物體受力越大，位移越大，力對(duì)物體做的功一定越多B.合力對(duì)物體做正功，物體的動(dòng)能一定增加C.功率是描述力對(duì)物體做功多少的物理量D.汽車在額定功率下行駛時(shí)，速度越大，牽引力越大答案：B解析：功的計(jì)算公式為(W=Fscos\alpha)，受力大、位移大，但若夾角為90°，功為零，A錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理，合力做正功，動(dòng)能增加，B正確；功率描述做功快慢，C錯(cuò)誤；由(P=Fv)，額定功率下，速度越大，牽引力越小，D錯(cuò)誤。7.質(zhì)量為2kg的物體從距地面10m高處自由下落，重力加速度g取10m/s2，忽略空氣阻力，則物體落地時(shí)的動(dòng)能為（）A.100JB.200JC.300JD.400J答案：B解析：由機(jī)械能守恒定律，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，(mgh=E_k)，代入數(shù)據(jù)得(E_k=2×10×10=200J)，B正確。8.如圖所示，輕繩一端固定于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，將小球拉至與O點(diǎn)等高的A點(diǎn)由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)，輕繩的拉力大小為（）A.mgB.2mgC.3mgD.4mg答案：C解析：小球從A到B過程機(jī)械能守恒，(mgl=\frac{1}{2}mv2)，解得(v2=2gl)；在B點(diǎn)，由牛頓第二定律(T-mg=m\frac{v2}{l})，代入得(T=mg+m\frac{2gl}{l}=3mg)，C正確。二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）9.關(guān)于牛頓運(yùn)動(dòng)定律，下列說法正確的是（）A.牛頓第一定律揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因B.牛頓第二定律指出，物體加速度的方向與所受合外力的方向相同C.牛頓第三定律表明，作用力與反作用力可以作用在同一物體上D.物體所受合外力為零時(shí)，其加速度一定為零，速度也一定為零答案：AB解析：牛頓第一定律指出力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，A正確；牛頓第二定律(F=ma)，加速度方向與合外力方向相同，B正確；作用力與反作用力作用在兩個(gè)物體上，C錯(cuò)誤；合外力為零時(shí)，加速度為零，但速度可能不為零（如勻速直線運(yùn)動(dòng)），D錯(cuò)誤。10.物體做平拋運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B.平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)C.平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)D.落地時(shí)間由初速度和高度共同決定答案：ABC解析：平拋運(yùn)動(dòng)只受重力，加速度恒定，是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，A正確；水平方向不受力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，B正確；豎直方向初速度為零，做自由落體運(yùn)動(dòng)，C正確；落地時(shí)間由高度決定，(t=\sqrt{\frac{2h}{g}})，與初速度無關(guān)，D錯(cuò)誤。11.如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在與水平方向成θ角的拉力F作用下，沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則下列說法正確的是（）A.木塊受到的支持力大小為mg-FsinθB.木塊受到的摩擦力大小為FcosθC.動(dòng)摩擦因數(shù)μ=(\frac{Fcosθ}{mg-Fsinθ})D.若增大θ，拉力F可能減小答案：ABCD解析：豎直方向：(N+Fsinθ=mg)，支持力(N=mg-Fsinθ)，A正確；水平方向：(f=Fcosθ)，B正確；滑動(dòng)摩擦力(f=μN(yùn))，聯(lián)立得(μ=\frac{Fcosθ}{mg-Fsinθ})，C正確；由(Fcosθ=μ(mg-Fsinθ))，解得(F=\frac{μmg}{cosθ+μsinθ})，當(dāng)θ增大時(shí)，分母可能先增大后減小，F(xiàn)可能減小，D正確。12.關(guān)于機(jī)械能守恒定律，下列說法正確的是（）A.只有重力做功時(shí)，物體的機(jī)械能守恒B.物體所受合外力為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，機(jī)械能一定守恒D.機(jī)械能守恒時(shí)，物體的動(dòng)能和勢(shì)能之和保持不變答案：AD解析：機(jī)械能守恒的條件是只有重力或彈力做功，A正確；合外力為零時(shí)，物體可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若有除重力外的其他力做功（如勻速上升的物體，拉力做功），機(jī)械能不守恒，B錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能不變，勢(shì)能可能變化（如豎直平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)），機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)誤；機(jī)械能守恒時(shí)，動(dòng)能與勢(shì)能之和不變，D正確。三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共18分）13.（8分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。（1）實(shí)驗(yàn)中，為使小車所受合外力等于細(xì)線的拉力，需平衡小車所受的摩擦力，具體操作是：將長(zhǎng)木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛重物的情況下，輕推小車，使小車________________________。（2）實(shí)驗(yàn)中，用砝碼和砝碼盤的總重力代替細(xì)線的拉力，需滿足的條件是________________________。（3）某次實(shí)驗(yàn)中，保持小車質(zhì)量不變，改變砝碼質(zhì)量，測(cè)得多組數(shù)據(jù)，作出a-F圖像如圖所示，圖線不過原點(diǎn)的原因可能是________________________；圖線末端彎曲的原因可能是________________________。答案：（1）做勻速直線運(yùn)動(dòng)（或紙帶上點(diǎn)跡均勻分布）（2分）（2）砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量（2分）（3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（2分）；砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量不再遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量（2分）14.（10分）某同學(xué)用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)中讓重錘自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)。（1）實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量的物理量是________（填字母）。A.重錘質(zhì)量B.重力加速度C.重錘下落的高度D.與高度對(duì)應(yīng)的重錘速度（2）如圖所示為一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為后續(xù)的三個(gè)點(diǎn)，測(cè)得OA=h?，OB=h?，OC=h?，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，則打B點(diǎn)時(shí)重錘的速度vB=________。（3）若實(shí)驗(yàn)中重錘的質(zhì)量為m，重力加速度為g，則從O到B過程中，重力勢(shì)能的減少量ΔEp=________，動(dòng)能的增加量ΔEk=________。若在誤差允許范圍內(nèi)ΔEp≈ΔEk，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證。答案：（1）A（2分）（2）(\frac{h_3-h_1}{2T})（3分）（3）mgh?（2分）；(\frac{1}{2}m\left(\frac{h_3-h_1}{2T}\right)^2)（3分）四、計(jì)算題（本題共3小題，共30分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）15.（8分）一輛汽車在平直公路上以10m/s的速度勻速行駛，前方司機(jī)發(fā)現(xiàn)在同一車道前方50m處有一輛自行車同向勻速行駛，其速度為4m/s，汽車司機(jī)立即以大小為0.5m/s2的加速度剎車。（1）汽車剎車后，經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間速度減為與自行車相同？（2）通過計(jì)算判斷兩車是否會(huì)相撞？答案：（1）設(shè)經(jīng)過時(shí)間t兩車速度相等，由(v_汽-at=v_自)（1分）代入數(shù)據(jù)：(10-0.5t=4)（1分）解得(t=12s)（1分）（2）汽車剎車后12s內(nèi)的位移：(x_汽=v_汽t-\frac{1}{2}at2=10×12-\frac{1}{2}×0.5×122=120-36=84m)（2分）自行車12s內(nèi)的位移：(x_自=v_自t=4×12=48m)（1分）兩車位移差：(\Deltax=x_汽-x_自=84-48=36m<50m)（1分）故兩車不會(huì)相撞（1分）16.（10分）如圖所示，質(zhì)量為m=2kg的物體從傾角θ=37°的斜面頂端由靜止釋放，斜面長(zhǎng)L=5m，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）物體沿斜面下滑的加速度大??；（2）物體滑到斜面底端時(shí)的速度大?。唬?）物體下滑過程中，摩擦力所做的功。答案：（1）對(duì)物體受力分析，沿斜面方向：(mgsinθ-f=ma)（1分）垂直斜面方向：(N=mgcosθ)（1分）滑動(dòng)摩擦力：(f=μN(yùn)=μmgcosθ)（1分）聯(lián)立得：(a=g(sinθ-μcosθ)=10×(0.6-0.25×0.8)=10×(0.6-0.2)=4m/s2)（2分）（2）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：(v2=2aL)（2分）代入數(shù)據(jù)：(v=\sqrt{2×4×5}=\sqrt{40}=2\sqrt{10}m/s≈6.32m/s)（1分）（3）摩擦力做功：(W_f=-fL=-μmgcosθ·L=-0.25×2×10×0.8×5=-20J)（2分）17.（12分）如圖所示，質(zhì)量為M=4kg的木板靜止在光滑水平面上，木板右端固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧的自由端在O點(diǎn)。質(zhì)量為m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從木板左端以v?=5m/s的初速度滑上木板，向右運(yùn)動(dòng)并壓縮彈簧，最終與木板保持相對(duì)靜止。已知小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)彈簧的質(zhì)量和空氣阻力。求：（1）小物塊與木板相對(duì)靜止時(shí)的共同速度大?。唬?）彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能；（3）從物塊滑上木板到與木板相對(duì)靜止的過程中，木板的位移大小。答案：（1）系統(tǒng)動(dòng)量守恒：(mv?=(M+m)v)（2分）代入數(shù)據(jù)：(1×5=