鲁科版（2019）高中物理必修第一册期末测试卷

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鲁科版（2019）高中物理必修第一册期末测试卷

考试时间：80分钟； 满分100分 命题人：xxx

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。

一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

1. 下列对于物体的运动的有关说法，正确的是

A. 加速度是描述物体运动快慢的物理量
B. 一个物体相对于其他物体的位置变化叫做机械运动
C. 描述物体的运动时，参考系只能选择地面
D. 物体在一段时间内的位移大小可能大于这段时间的路程

2. 一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，图像如图，则 

A. 质点做匀速直线运动，速度为
B. 质点做匀加速直线运动，加速度为
C. 质点在1 s末速度为
D. 质点在第1 s内的位移为
 

3. 打印机在正常工作的情况下，进纸系统能做到每次只进一张纸。进纸系统的结构示意图如图所示，设图中刚好有20张相同的纸，每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时，下列说法错误的是

A. 第2张纸受到第3张纸的摩擦力方向向左
B. 第10张纸与第11张之间的摩擦力大小可能为
C. 第20张纸与摩擦片之间的摩擦力为
D. 若，则进纸系统不能进纸

4. 如图所示，光滑斜面倾角为，轻绳一端通过两个滑轮与A相连，另一端固定于天花板上，不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量已知物块A的质量为m，连接A的轻绳与斜面平行，挂上物块B后，滑轮两边轻绳的夹角为，

A. B恰保持静止，则物块B的质量为    

A.2m

B.
C. m
D.

5. 如图，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2L。现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为

A. mg B.  C.  D.

6. 质量为M的光滑半圆槽放在光滑水平面上，一水平恒力F作用在其上从而使质量为m的小球相对静止在半圆槽上的P点，如图所示，则

A. 小球对半圆槽的压力为
B. 小球对半圆槽的压力为
C. 水平恒力F变大后，如果小球仍静止在半圆槽上，则小球可能还静止在P点
D. 水平恒力F变大后，如果小球仍静止在半圆槽上，则小球一定不能在P点静止

7. 某校一课外活动小组自制了一枚火箭，设火箭发射后始终在垂直于水平地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过到达离地面高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取，则下列说法正确的是

A. 燃料恰好用完时火箭的速度为
B. 燃料用完前火箭的加速度为
C. 火箭上升离地面的最大高度为
D. 火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间为

8. 关于匀变速直线运动的公式，有下面几种说法，正确的是   

A. 由公式可知，做匀变速直线运动的物体，其加速度a的大小与物体运动的速度改变量成正比，与速度改变量所对应的时间t成反比
B. 由公式可知，做匀变速直线运动的物体，其加速度a的大小与物体运动的速度平方的改变量成正比，与物体运动的位移x成反比
C. 由公式可知，做初速度为零的匀变速直线运动的物体，其位移x的大小与物体运动的时间t的平方成正比
D. 由公式可知，做匀变速直线运动的物体，若加速度，则物体做加速运动，若加速度，则物体做减速运动

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

9. 下列说法中正确的是   

A. 物体的速度越大，加速度一定越大
B. 物体的速度变化得越快，加速度一定越大
C. 物体的加速度越小，速度的变化量可能越大
D. 物体在某时刻的速度为零，其加速度一定为零

10. 自由落体运动的物体，先后经过空中、N两点时的速度分别是和，则下列说法正确的是

A. MN的间距为 B. 经过MN的平均速度为
C. 经过MN所需时间为 D. 经过MN中点时速度为

11. 将一本物理书放在水平桌面上静止，则下列说法正确的是

A. 书对桌面压力是由于桌面产生形变而产生的
B. 书对桌面的压力是弹力，大小等于书受的重力
C. 桌面对书的支持力是由于桌面受到书的挤压产生形变而产生的
D. 书对桌面的压力是由于桌面受到书的挤压产生形变而产生的

12. 如图所示，A、B两物块的质量分别为3m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为u，B与地面间的动摩擦因数为。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，对于A、B加速度可能的值，下列说法中正确的是 。

A.    ， B.  ，
C.  ， D.  ，

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

13. 如图甲所示为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置。他们调整长木板和滑轮，使长木板水平放置且细线平行于长木板；在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放物块，多次改变托盘中砝码的质量，记录传感器的读数F，求出加速度a。
    请回答下列问题：
    
    
    实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知交流电频率为50Hz的交流电，两计数点间还有四个点没有画出，根据纸带可求出物块的加速度为______。结果保留三位有效数字。
    以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图象是一条直线如图丙所示，求得图线的斜率为k，横轴截距为，若传感器的质量为，则物块的质量为___。若已知重力加速度为g，物块与长木板动摩擦因数为______________。
    该实验需不需要满足钩码质量远远小于物块和传感器的总质量？____。填“需要”或“不需要”
14. 在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如下图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点图中没有画出，打点计时器接周期为的交流电源．经过测量得：，，，，，．
    
    计算________；结果保留三位有效数字；物体的加速度_______；结果保留三位有效数字
    
    某同学利用如左图所示的装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验．他通过实验得到如右图所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线，由此图线可得该弹簧的原长________cm，劲度系数________．
    
    
    在做“验证力的平行四边形定则的实验”中，某小组同学完成验证力的平行四边形定则实验操作后得到下右图所示的数据图，记录下的信息有结点位置O、分力和合力的大小、表示力的作用线的点，请选好比例标度作图，完成验证“力的平行四边形定则”的实验数据处理．
    
    下图所示两图是其他小组两位同学得到的实验结果，其中哪一个图符合实际？

四、计算题（本大题共3小题，共34.0分）

15. 为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离和处分别设置一个挡板和一面小旗，如图所示。训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以初速度击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为。重力加速度大小为g。求：

冰球与冰面之间的动摩擦因数；

满足训练要求的运动员的最小加速度。






 

16. 质量为m的铁块静止在水平面上，在铁块上施加竖直向上的恒力，垣力F作用时间t时突然反向，铁块再运动一段时间后返回地面。已知重力加速度为g，求：

恒力F反向后，铁块返回地面的时间；

铁块上升的最大高度。






 

17. 水平地面上的木箱质量为20kg，用的水平力拉木箱，恰好能使木箱匀速前进，求：

木箱与地面间的动摩擦因数；

若拉力F的大小不变，方向变为与水平方向成角斜向上拉木箱，如上图所示，求木箱的加速度大小。取，，

答案和解析

1.【答案】B
 

【解析】

【分析】
明确机械运动的定义，知道参考系的选取是任意的，同时明确位移和路程的定义，知道位移一定小于或等于路程的大小，同时知道加速度的物理意义。
本题考查了描述机械运动的物理量，要注意理解位移和路程、参考系、加速度的定义，并能理解其物理意义。
【解答】
A.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，故A错误；
B.一个物体相对于其他物体的位置变化叫做机械运动，故B正确；
C.描述物体的运动时，参考系可以任意选取，不一定只选择地面，故C错误；
D.物体在一段时间内的位移大小一定小于或等于这段时内的路程，故D错误。
故选B。  

2.【答案】D
 

【解析】

【分析】
本题考查了匀变速直线运动的图像；本题的关键要写出解析式，采用比对的方法求出加速度和初速度，明了物体的运动情况后，再由运动学公式研究图象的信息。
【解答】
由图得：；根据匀变速运动的位移公式，得：，则质点的加速度为，初速度为，则知质点的加速度不变，做匀加速直线运动，故AB错误；
质点做匀加速直线运动，在1s末速度为：。质点在第1s内的位移为：，故C错误，D正确。
故选D。  

3.【答案】B
 

【解析】

【分析】
根据摩擦力的方向与相对运动趋势的方向或相对运动的方向相反可得知第2张纸受到第1张纸的摩擦力的方向，注意下方纸张受到的是静摩擦力。
本题考查摩擦力的方向及大小计算。在求解摩擦力之前，先判断摩擦力的种类，再计算大小；注意静摩擦力没有计算公式，只能根据物体的运动状态，应用平衡条件进行计算。
【解答】 
A、第1张纸向右运动，则第1张纸对第2张纸有向右的摩擦力，因为第2张纸此时还处于静止状态，根据平衡条件，第2张纸受到第3张纸的摩擦力方向向左，故A正确； 
B、将第2到10张纸为整体，第1张纸对第2张纸的摩擦力大小：，第10张纸与第11张纸之间为静摩擦力，由平衡条件知第10张纸与第11张之间的摩擦力大小为：，故B错误；
C、20张纸与摩擦片之间的摩擦力是静摩擦力，根据受力平衡条件可知，大小均为，故C正确；
D、若，搓纸轮与第1张纸之间的摩擦力为，第1张纸受到第2张纸的滑动摩擦力为，则有：，搓纸轮与第1张纸之间会发生相对滑动，不会进纸，打印机不会正常工作，故D正确。 
本题是选错误的，故选：B。  

4.【答案】D
 

【解析】

【分析】
先对A受力分析，运用共点力平衡条件求出细线的拉力；再对B受力分析，再次运用共点力平衡条件求出B的质量。
本题关键是先后对物体A、B受力分析，根据共点力平衡条件，结合合成法或正交分解法列式求解。
【解答】

先对A受力分析，再对B受力分析，如图

根据共点力平衡条件，有


解得

故选D。
 

5.【答案】B
 

【解析】

【分析】
由几何关系可知CD段水平时各绳间的夹角；对结点C分析，由共点力的平衡可求得CD绳水平时绳的拉力；再对结点D分析，由共点力平衡和力的合成可得出最小值。在共点力的平衡中要注意几何关系的应用，特别是求最小力时一定要通过几何图形进行分析。

【解答】

由图可知，要想CD水平，各绳均应绷紧，则AC与水平方向的夹角为；
结点C受力平衡，则受力分析如图所示，则CD绳的拉力：；
D点受CD绳子拉力大小等于T，方向向左；

要使CD水平，D点两绳的拉力与外界的力的合力为零，则绳子对D点的拉力可分解为沿BD绳的，及另一分力，

由几何关系可知，当力与BD垂直时，最小，而的大小即为拉力F的大小；

故最小力，故B正确，ACD错误。

6.【答案】D
 

【解析】

【分析】
以圆槽与小球组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律可以求出系统的加速度，以小球为研究对象，应用牛顿第二定律与力的合成知识可以求出小球受到的支持力，然后由牛顿第三定律可以求小球对圆槽的压力。
熟练应用整体法与隔离法是正确解题的关键，应用平行四边形定则、牛顿第二定律、牛顿第三定律即可正确解题。
【解答】
A.以圆槽与小球组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律可得：，解得系统的加速度为，以小球为研究对象，由牛顿第二定律得：，
小球受到圆槽的支持力为，由牛顿第三定律可知，小球对圆槽的压力，故AB错误；
水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，由可知小球对圆槽的压力增大，可知压力和重力的夹角发生变化，小球位置发生了变化，因此小球一定不能在P点静止，故C错误，D正确。
故选D。  

7.【答案】D
 

【解析】

【分析】
根据速度位移公式求出加速度；根据速度时间公式求解4s末的速度，结合速度位移公式求出继续上升的高度，从而得出火箭离地最大高度；根据速度时间公式求出燃料用完时上升到最高点的时间，根据位移时间公式求出下降的时间，从而得出总时间。
解决本题的关键理清火箭在整个过程中的运动规律，结合运动学公式分段求解，对于燃料烧完后的过程，也可以全过程研究求解运动的时间。
【解答】
燃料用完前，由，解得：，燃料恰好用完时火箭的速度大小为；故AB错误；
C.火箭继续上升的高度为：，火箭离地面的最大高度为，故C错误；
D.火箭继续上升的时间为：；残骸落回地面的时间，故火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间为，故D正确。
故选D。  

8.【答案】C
 

【解析】

【分析】
正确理解匀变速直线运动速度公式和运动特征。
物理公式不同于数学公式，不满足物理情景的公式转换，仅满足数学关系式时并不能满足物理关系，所以在公式判断转换上要根据公式包含的物理情景一起分析。
【解答】
A.物体做匀变速直线运动，加速度保持不变，根据，其为加速度的定义式，不能说加速度a的大小与物体运动的速度改变量成正比，与速度改变量所对应的时间t成反比，故A错误；
B.物体做匀变速直线运动，加速度保持不变，故B错误；
C.因为匀变速直线运动的加速度保持不变，故根据可知，做初速度为零的匀变速直线运动的物体，其位移x的大小与物体运动的时间t的平方成正比正确；
D.物体做加速运动还是减速运动根据物体运动的速度方向与加速度方向是否相同决定，同向为加速反向为减速，由公式可知，做匀变速直线运动的物体，取初速度方向为正方向，则若加速度，则物体做加速运动，若加速度，则物体做减速运动；因本题中没有注明速度方向为正，仅根据加速度的方向判断加速还是减速是错误的。
故选C。  

9.【答案】BC
 

【解析】

【分析】
根据加速度的定义式，加速度等于速度的变化率．物体的速度变化量大，加速度不一定大，加速度与速度无关。
解本题的关键是掌握描述运动的基本物理量，理解它们的物理意义，了解各物理量之间的联系与区别，同时要理解极限法求瞬时速度的原理。
【解答】
A.加速度描述速度变化的快慢，是速度变化量与时间的比值，速度变化大指的是速度变化量，而没有告知时间，所以加速度大小无法判断，故A错误；
B.加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，故B正确；
C. 物体的加速度越小，经历的时间很长，速度的变化量可能越大，故C正确；
D.速度为零的物体加速度不一定为零，如竖直上抛的物体在最高点时速度为零，而加速度为重力加速度，故D错误。
故选BC。  

10.【答案】AD
 

【解析】

【分析】
本题考查了自由落体运动的规律；本题通过自由落体考查匀变速直线运动规律的应用，选择合适的运动学公式解题是关键点。
自由落体是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的规律求解。
【解答】
A.根据知MN间距离为，故A正确；
B.根据知经过MN的平均速度为，故B错误；
C.根据知经过MN所需时间为，故C错误；
D.根据知经过MN中点时速度为，故D正确。
故选AD。  

11.【答案】BC
 

【解析】

【分析】
本题考查我们对于物体所受力的分析和二力平衡的条件，二力平衡最重要的条件是看是否作用在同一物体上，并掌握作用力与反作用力的内容。
二力平衡的条件是：作用在同一物体上，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，并根据弹力产生的条件，即可求解。
【解答】
A.书对桌面的压力是弹力，是由于书发生形变而产生的对桌面的压力，故A错误；
B.书对桌面的压力是弹力，是由于书发生形变而产生的对桌面的压力，受力物体是桌面，桌面对它的支持力，受力物体是书，二力作用在两个物体上，属于作用力与反作用力，而重力与支持力是平衡力，因此二力在数值上等于书受的重力，故B正确；
C.桌面对书的支持力是由于桌面受到书的挤压，桌面发生弹性形变，桌面要恢复原状而对书产生的，故C正确；
D.书对桌面的压力是由于书受到桌面的压力，书产生弹性形变，书要恢复原状，而对桌面产生力的作用，故D错误。
故选BC。  

12.【答案】BD
 

【解析】

【分析】
根据A、B之间的最大静摩擦力，隔离对B分析求出整体的临界加速度，通过牛顿第二定律求出A、B不发生相对滑动时的最大加速度。由此分析。
本题考查了摩擦力的计算和牛顿第二定律的综合运用，解决本题的突破口在于通过隔离法和整体法求出A、B不发生相对滑动时的最大加速度。
【解答】
设B对A的摩擦力为，A对B的摩擦力为，地面对B的摩擦力为，由牛顿第三定律可知与大小相等，方向相反，和的最大值均为，的最大值为。
故当时，A、B均保持静止；
继续增大F，在一定范围内A、B将相对静止以共同的加速度开始运动，此过程中A和B一起运动的最大加速度为，所以二者加速度相等的范围为；
当A、B发生相对滑动时，A的加速度随着拉力的增大而增大，而B的加速度大小不变为。故AC错误、BD正确。
故选BD。  

13.【答案】；；；不需要。
 

【解析】

【分析】
根据位移差公式求解加速度；
根据图象结合牛顿第二定律写出a与F的函数关系表达式，确定其斜率，根据横轴截距确定即可；
根据实验原理确定是否需要满足钩码质量远远小于物块和传感器的总质量这一条件。
【解答】
根据，运用逐差法得；
由牛顿第二定律得，则，图象的斜率，所以物块的质量为，由图象可知，物块与木板之间的摩擦力，则，即。
由于传感器测得是真实拉力，不需要满足此条件。
故答案为：；；；不需要。  

14.【答案】  
  

作图像时以O点为起点作、、的图示，且要按同一比例；要用三角板和刻度尺规范地作出平行四边形，如图所示．
 

图

【解析】

【分析】
根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上F点时小车的瞬时速度大小。
本题要求提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。计算时要注意单位的换算。
【解答】
每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为利用匀变速直线运动的推论
得：
根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得：

故答案为：
【分析】
弹簧处于原长时，弹力为零根据胡克定律求解劲度系数．
本题关键是明确实验原理，然后根据胡克定律并结合图象列式求解，不难．
【解答】
弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为12cm；弹簧弹力为8N时，弹簧的长度为20cm，伸长量为8cm；
根据胡克定律，有：。
故答案为：
【分析】
明确该实验的实验原理，了解具体实验步联以及具体的操作，如注意在用两个弹簧拉橡皮筋时，要记录力时要记录大小、方向结点位置，两次拉弹簧要到同一位置等操作细节数据处理时根据弹簧秤的精度正确读数，做力的图示时要注意大小、方向、作用点，根据力的平行四边形定则可作出、的合力F．
在“验证力的平行四边形定则”实验中，我们要知道分力和合力的效果是等同的，这要求同学们对于基础知识要数练掌握并能正确应用，加强对基础实验理解．
【解答】
作图像时以O点为起点作、、的图示，且要按同一比例；要用三角板和刻度尺规范地作出平行四边形，如图所示．

、合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值，而其实验值是指一个弹簧拉檄皮条时所测得的数值，一定沿AO方向，由此可知F是、合力的理论值，是合力的实验值
由于误差的存在，作图法得到的合力与实验值有一定的差别，故B更符合实验事实．  

15.【答案】解：对冰球分析，根据速度位移公式得：，
加速度为：，
根据牛顿第二定律得：，
解得冰球与冰面之间的动摩擦因数为：．
根据两者运动时间相等，有：，
解得运动员到达小旗处的最小速度为：，
则最小加速度为：。
答：冰球与冰面之间的动摩擦因数为；
满足训练要求的运动员的最小加速度为。
 

【解析】根据速度位移公式求出冰球的加速度，结合牛顿第二定律求出动摩擦因数的大小；
抓住两者运动时间相等得出运动员到达小旗处的最小速度，结合速度位移公式求出最小加速度。
本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，难度不大。
 

16.【答案】解：施加恒力F时，根据牛顿第二定律有：
根据运动学公式有：，
恒力反向后，根据牛顿第二定律有：
根据运动学公式有：
联立解得：；
恒力F反向后，铁块沿竖直方向向上运动的最大距离为，根据运动学公式有：
则铁块上升的最大高度为：
联立解得：。
 

【解析】施加恒力F时，根据牛顿第二定律及运动学公式列式，恒力反向后，根据牛顿第二定律及运动学公式再次列式，反恒力未反向时的末速度为反向后的初速度，则可求出恒力F反向后铁块返回地面的时间；
联立解得：；
恒力F反向后，铁块做匀减速直线运动，当速度减为零时上升到最大高度，结合运动学公式即可求出铁块上升的最大高度。
对铁块运动过程的正确分析是求解的关键。
 

17.【答案】解：如图所示，

因为木箱在水平地面匀速前进，根据力的平衡可知，
木箱与地面间的滑动摩擦力：，
木箱对水平地面的压力：，
由滑动摩擦力公式得，木箱与地面间的动摩擦因数：
；
若拉力F方向变为与水平方向成角斜向上拉木箱，对木箱受力分析如图所示，

竖直方向上，由力的平衡得，
水平方向上，由牛顿第二定律得，
由滑动摩擦力公式得，
联立代入数据可解得：。
答：木箱与地面间的动摩擦因数为；
木箱的加速度大小为．
 

【解析】解答本题的关键是分析物体的受力情况，画出受力示意图，要抓住相同，根据平衡条件和摩擦力公式求出动摩擦因数，难度不大。
木箱匀速运动时，受到重力、推力F、水平面的支持力和摩擦力作用，根据平衡条件和摩擦力公式求出动摩擦因数；
当拉力斜向上时，分析木箱的受力情况，再根据力的平衡、牛顿第二定律和摩擦力公式列方程求出加速度的大小。