新教材人教版高一物理必修一测试卷含答案教师版

一、单选题(共10小题,每小题3分,共30分)

1.将轻绳和轻弹簧的一端分别固定在圆弧上的A、B两点，另一端固定在小球a上，静止时，小球a恰好处于圆心O处，如图甲所示，此时绳与水平方向夹角为30°，弹簧恰好水平，现将轻弹簧与轻绳对调，将a球换成b球后，小球仍位于O点，如图乙所示，则a、b两个小球的质量之比为( )

A. 1：1 B. 3：1 C. 2： 3 D. 3：2 【答案】C

【解析】在甲图和乙图中，由于弹簧的长度是相等的，所以两种情况下的弹簧的弹力是相等的．甲图中：

m1g3tan30= F3

乙图中:

m2g1sin30= F23Fm2g233=2:3,故选C. 所以：

1m1g3F22.某同学到达站台时正有一辆轻轨列车停靠站，但门以关闭准备启动，此时该同学站在车头旁。列车启动后，测得列车最后一节车厢经过该同学的时间是2.7s，已知列车每节车厢长9m，共4节车厢，忽略车厢连接处长度，并将列车启动过程视为匀变速直线运动，则列车启动的加速度大小为（ ） A. 0.56m/s2 B. 0.36m/s2 C. 0.18m/s2 D. 2.47m/s2 【答案】C

【解析】由初速为零的匀加速运动规律，经过连续相等位移时间之比为

1:（21）（:32）（:23） ，设运动总时间为t，有

t222.71 ， t再由x总at2 2.723223 1

3612at 得a=0.18m/s2，选C 23.如图所示为直升飞机由地面垂直起飞过程的速度时间图象，则关于飞机的运动，下面说法正确的是（ ）

A. 0~5s内飞机做匀加速直线运动 B. 5~15s内飞机在空中处于悬停状态 C. 15~20s内飞机匀减速下降

D. 0~25s内飞机上升的最大高度为300m 【答案】A

【解析】由图可以知道0~5s内飞机做匀加速直线运动，故A正确； 5~15s飞机在空中匀速上升，故B错误； 15~20s内飞机匀减速上升，选项C错误；图象的面积表示位移，则可以知道， 20s末时高度最大，最大高度为h1102020300m，所以D正确．故选AD． 24.对做匀变速直线运动的物体，下列说法正确的是（ ） A. 在1s内、2s内、3s内物体通过的位移之比是1：3：5

B. 一质点的位置坐标函数是x=4t+2t2，则它运动的初速度是4m/s，加速度是2m/s2 C. 做匀减速直线运动的物体，位移一定随时间均匀减小 D. 任意两个连续相等时间间隔内物体的位移之差都相等 【答案】D

【解析】根据初速度为零的匀加速直线运动的推论得出1s内、2s内、3s内的位移之比．根据位移时间公式得出物体的初速度和加速度．匀减速直线运动的物体，速度随时间均匀减小． 解：A、初速度为零时，1s内、2s内、3s内通过位移之比为1：4：9，故A错误． B、根据x=

得，物体的初速度为4m/s，加速度为4m/s2，故B错误．

C、匀减速直线运动的物体速度随时间均匀减小，位移不是均匀减小，故C错误．

D、匀变速直线运动的物体，任意两个连续相等时间内的位移之差是一恒量，即△x=aT2，故D正确．故选：D．

2

5.如图所示，三根质量和形状都相同的光滑圆柱体，它的重心位置不同，搁在两墙上，为了方便，将它们的重心画在同一截面图上，重心位置分别用l、2、3标出，设N1、N2、N3分别为三根圆柱体对墙的压力，则( )

A. N1=N2=N3 B. N1N2>N3 D. N1=N2>N3 【答案】A

【解析】圆柱体受重力和两个支持力，重力相同，支持力与接触面垂直，方向也相同，如图；

根据三力平衡条件，合力一定，则支持力一定，与重心的高度无关，根据牛顿第三定律可知，三根圆柱体对墙的压力大小相等，故选项A正确。

6.在粗糙水平面上有一个三角形木块abc，在它的两个粗糙斜面上分别放置两个质量为m1和m2的木块，m1>m2,如图所示。已知三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块（ ）

A. 有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右。 B. 有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左。

C. 有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因为m1、m2、θ1、θ2的数值并未给出。 D. 以上结论都不对。 【答案】D

【解析】将三个物体看作整体，则物体只受重力和支持力作用，水平方向没有外力，故三角形木块不受地面的摩擦力，故D正确，ABC错误； 故选D．

7.质量相同的甲、乙两人乘坐两部构造不同、倾角相同的电梯去商场，他们均相对于电梯静止，则下列说法正确的是（ ）

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A. 若两电梯匀速上升，则甲、乙两人均没有受到摩擦力 B. 若两电梯匀速上升，则甲受到的重力和支持力

C. 若两电梯匀加速上升，则两人均受到沿速度方向的摩擦力 D. 无论电梯加速或匀速上升，甲的都不会受到摩擦力的作用 【答案】B

【解析】AB. 若两电梯均为匀速上升，则甲只受重力和支持力，乙则受重力、支持力和摩擦力，所以A错误，B正确；

C. 若两电梯匀加速上升，则甲所受摩擦力水平向右，乙所受摩擦力平行斜面向上，C错误，D错误；故选：B.

8.如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，0点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的, 一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与0点的连线与水平线的夹角为θ=60，则两个球的质量比

0

m1为( ) m2

A. 3322 B. C. D. 3232【答案】A

【解析】对质量为m2的物体受力分析：受重力和拉力，由平衡条件得：绳上的拉力大小Tm2g 对质量为m1的物体受力分析并合成如图：由平衡条件得： F'm1g

4

因为角60，所以三角形为等边三角形，画出来的平行四边形为菱形，根据对称性可知支持力和拉力大小相等，连接菱形对角线，对角线相互垂直，红色三角形为直角三角形：由三角函数关系：

F'm1gmg3sin221sin60

TT2m2g2得：

m23，故选项A正确。 m139.如图所示，A和B的质量均为m，且分别和跨过定滑轮的轻绳连接（不计绳与滑轮，滑轮与轴之间的摩擦,绳足够长）在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中，则

A. 物体A也做匀速直线运动 B. 物体A做匀加速直线运动

C. 绳子拉力始终大于物体A所受的重力 D. 绳子拉力始终等于物体A所受的重力 【答案】C

【解析】物体A的速度为：

，则当B向右匀速运动时，A的速度逐渐变大，但不是匀加速

运动，选项AB错误；由于物体A向上做加速运动，加速度向上，处于超重状态，故绳子拉力始终大于物体A所受的重力，选项C正确，D错误；故选C.

10.如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v‒t图线如图（b）所示．若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为己知量，则不可求出（ ）

A. 斜面的倾角 B. 物块的质量

C. 物块与斜面间的动摩擦因数

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D. 物块沿斜面向上滑行的最大高度 【答案】B

【解析】由图b可知，物体先向上减速到达最高时再向下加速度；图象与时间轴围成的面积为物体经过的位移，故可出物体在斜面上的位移；图象的斜率表示加速度，上升过程及下降过程加速度均可求，上升过程有： mgsinmgcosma1；下降过程有： mgsinmgcosma2，两式联立可求得斜面倾角及动摩擦因数；但由于m均消去，故无法求得质量；因已知上升位移及夹角，则可求得上升的最大高度；本题选择不能求出的，故选：B．

二、多选题(共5小题,每小题4分,共20分)

11.如图所示，水平传送带以不变的速度v向右运动。将质量为m的物体Q轻轻放在水平传送带的左端A处，经t秒，Q的速度也变为V，再经t秒到达B端，则

A. 前t秒物体作加速运动，后t秒物体作减速运动。 B. 后t秒内A与传送带之间无摩擦力

C. 前t秒A的位移与后t秒A的位移之比为1：2 D. Q由传送带左端到右端的平均速度为v 【答案】BCD

【解析】A、在前t秒内物体受到向右的滑动摩擦力而做匀加速直线运动，后t秒内物体的速度与传送带相同，不受摩擦力而做匀速运动，故A错误，B正确； C、前t秒内Q的位移与后t秒内Q的位移大小之比为D、Q由传送带左端运动到右端的总位移为x平均速度为v34vt:vt1:2，故C正确； 2vt3vtvt， 22x3v2t4，故D正确。

12.如图所示，A的质量为mA ，B的质量为mB ,A与B相对静止，共同沿倾角为θ的斜面匀速下滑，则（ ）

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A. A、B间无摩擦力

B. B受到的滑动摩擦力大小为mAmBgsin C. A、B之间有静摩擦力作用

D. 斜面对B的支持力大小为mBgcos 【答案】AB

【解析】A与B相对静止，共同沿倾角为θ的斜面匀速下滑，A受力平衡，竖直方向受重力和支持力平衡，水平方向不受外力，A、B间无摩擦力，A正确，C错误；

B、A与B作为一个整体受重力、支持力和斜面的摩擦力，斜面对B的摩擦力大小等于整体的重力沿斜面方向的分力，等于mAmBgsin ；斜面对B的支持力大小等于整体的重力垂直斜面的分力，等于mAmBgcos 。B正确，D错误；故选：AB。

13.物体甲的速度﹣时间图象和物体乙的位移﹣时间图象分别如图所示，则两个物体的运动情况是（ ）

A. 甲在0〜4s时间内有往返运动，它通过的总路程为6m B. 甲在0〜4s时间内做匀变速直线运动

C. 乙在t=2s时速度方向发生改变，与初速度方向相反 D. 乙在0〜4s时间内通过的位移为零 【答案】AB

【解析】甲在前2s内向负方向做匀减速直线运动，后2s内向正方向做匀加速直线运动，即4s时间内有往返运动；它通过的总路程为两个三角形的面积，为：S=2×

1×2×3=6m，故A正确； 2v-t图象的斜率表示加速度，甲在4s时间内的v-t图象是直线，加速度恒定不变，做匀变速直线运动，故B正确；x-t图象的斜率表示速度，乙图表示物体做匀速直线运动，速度方向不变，故C错误；乙在4s时间内从-3m运动到+3m位置，故位移为6m，故D错误；故选AB.

14.一物体放在粗糙水平面上保持静止，当加一个与水平方向成θ角的推力F后，仍保持静止，如图，则（ ）

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A. 物体所受的合力增大 B. 物体受水平面的支持力增大 C. 物体受静摩擦力增大 D. 物体所受的合力减小 【答案】BC

【解析】物体始终保持静止，故所受合外力始终为零，故AD错误；不加F前，物体受重力和支持力的作用有：G=mg 支持力：N=mg 摩擦力：f=0，加力F后，对物体受力分析如图所示：

由平衡条件得：N=mg+Fsinθ；f=Fcosθ，故支持力和摩擦力都变大，故BC正确。所以BC正确，AD错误。

15.如图a所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图b所示(g＝10m/s2)，则正确的结论是( )

A. 物体与弹簧分离时，弹簧处于原长状态 B. 物体的加速度大小为5m/s2 C. 物体的质量为2kg

D. 弹簧的劲度系数为7.5N/cm 【答案】ABC

【解析】物体一直匀加速上升，从图象可以看出，物体与弹簧分离后，拉力为30N；刚开始物体处于静止状态，重力和弹力二力平衡；拉力为10N时，弹簧弹力和重力平衡，合力等于拉力，抓住加速度

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不变，结合牛顿第二定律得出加速度和弹簧弹力大小，结合胡克定律求出劲度系数．

物体与弹簧分离时，弹簧的弹力为零，所以弹簧处于原长状态，A正确；未施加外力F之前，物体处于静止状态，重力和弹力二力平衡，有mgkx，从图中可知施加拉力后当x=0时，即当拉力

F110N时，弹簧未发生移动，即弹簧弹力和重力仍平衡，合力等于拉力，根据牛顿第二定律，有F1kxmgma，物体与弹簧分离后，拉力F2为30N，根据牛顿第二定律，有F2mgma，联

立三式解得m=2kg， k500N/m5N/cm， a5m/s2，BC正确D错误． 三、实验题(共2小题,共14分)

16.（6分）请完成“验证力的平行四边形定则”实验的相关内容.

(1) 如图甲所示,在铺有白纸的水平木板上,橡皮条一端固定在A点,另一端拴两个细绳套.

(2)如图乙所示,用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为O点,记下此时弹簧测力计的示数F1和F2及______________.

(3) 如图丙所示,用一个弹簧测力计拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点拉到O点,记下此时弹簧测力计的示数F=_____N和细绳的方向.

(4) 如图丁所示,已按一定比例作出了F1、F2和F的图示,请用作图法作出F1和F2的合力F′.______

【答案】 两细绳的方向 3.0

【解析】（2）如图乙，用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为O点，记下此时测力计的示数F1和F2，及两根细绳的方向；（3）如图丙，用一个弹簧测力计拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点拉到O点，记下此时测力计的示数F=3.0N和细绳的方向；（4）根据

F1和F2的大小和方向做平行四边形如下图所示

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17.（8分）如图1所示为“探究加速度与物体受力及质量的关系”的实验装置图。图中A为小车，B为装有砝码的托盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车后面所拖的纸带穿过电火花打点计时器，打点计时器接50HZ交流电，每隔0.02秒打一次点。小车的质量为m1，托盘及砝码的质量为m2。

①下列说法正确的是__________。 A．长木板C必须保持水平 B．实验时应先释放小车后接通电源 C．实验中m2应远小于m1 D．作a-

1图像便于行出加速度与质量关系 m1②实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图像，可能是图2中的图线__________。(选填“甲、乙、丙”)

③图为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度的大小是________m/s。（结果保留二位有效数字）

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【答案】CD 丙 0.49或0.50

【解析】没有平衡摩擦力时，当存在一定的力时首先平衡摩擦力，之后才产生加速度；根据给定的纸带数据分布，由逐差法可以得到小车的加速度

（1）实验中要平衡摩擦力，长木板的一端要垫高，A错误；为节省纸带增加小车运行时间先接通电源后松小车，B错误；以托盘作为研究对象有mgTma，以小车作为研究对象有TMa，联立以

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上两式可得Tmg，要使绳子拉力等于钩码的重力，即Tmg，则有Mm，C正确；如果作m1M1的图象，只要m1出a-M图象，却难以根据图象确定a与M是否是成反比，所以我们可以作出aa1的图象是正比例函数图象就证明了a与M成反比例关系，D正确． m1（2）没用平衡摩擦力，则当施加一定力时，首先平衡摩擦力后才会产生加速度，通过图象知，当力F不为零时，加速度为零，故丙图对；

（3）计数点之间有4个点未画出，时间间隔为0.1s，有公式xaT2得：

a0.03390.02890.50m/s2．

0.01四、计算题(共3小题,共36分)

18.一列车A的制动性能经测定，当它以标准速度V0=20m/s在平直轨道上行驶时，制动后需x=400m才停下．现列车A正以V0=20m/s的速度在平直轨道上行驶，由于信号系统故障，司机发现前方S1=200m处一货车B正以VB=6m/s的速度同向匀速行驶，于是立即刹车制动，求： （1）两车是否会发生撞车事故？（要求列式）

（2）若A车在前以V1=10m/s的速度刹车制动，在它后面S1=20m处旁边车道有一货车B正以VB=6m/s的速度同向匀速行驶，多长时间两车相遇？ 【答案】（1）两车没有相撞 （2）20s

【解析】先求出列车减速的加速度，根据速度时间公式求出两车速度相等经历的时间，在通过位移关系判断两车是否相撞；根据速度时间公式求出A车速度减为零的时间，结合位移关系判断是否追上，若未追上，再结合位移关系求出继续追及的时间，从而得出两车相遇的时间。

22ax， （1）根据速度位移公式： 02v0代入数据可得A车匀减速运动的加速度为：a=-0.5m/s 两车速度相等经历的时间为： t12

vBv0620s28s a0.522v02axA 根据速度位移公式： vB22vBv036400m364m， 可得此时A车的位移为： xA2a1货车B的位移为：xB=vBt1=6×28m=168m， 因为xA＜xB+200m，可知两车没有相撞。

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（2）根据速度时间公式可得A车速度减为零的时间为： t20v110s20s a0.50v12100m100m 根据速度位移公式可得速度减为零的位移为： x12a1B车的位移为：x2=vBt0=6×20m=120m，此时x1+20=x2，可知A车速度减为零时恰好相遇，则t=20s。 19.如图所示，在水平地面上有一向右匀加速行驶的车，车在2 s的时间内速度由2 m/s增为6 m/s，车内用绳AB与绳BC拴住一个小球，BC绳水平，AB绳与竖直方向夹角θ为37°，小球质量为0.8 kg，小球在车中位置始终未变(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．求：

(1)小球对AB绳的拉力大小； (2)小球对BC的拉力大小． 【答案】(1)10 N (2)7.6 N 【解析】小球受力如图所示，

水平方向上，F2－F1sinθ＝ma ① 竖直方向上，F1cosθ－mg＝0 ② 而小车的加速度a＝

v2v1＝2 m/s2，将数据代入①、②求得：F1＝10 N，F2＝7.6 N， t根据牛顿第三定律，小球对AB、BC绳的拉力分别为10 N和7.6 N.

20.如图所示为一风洞实验装置示意图，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角为370.现小球在F=20N的竖直向上的风力作用下，从A点静止出发向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数=0.5.( sin37o0.6, cos37o0.8，g=10m/s2)，求:

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(1)小球运动的加速度a1大小？

(2)若F作用3s后小球到达B点,此时使风力大小不变，方向立即改为水平向左.则从改变风力F开始计时，小球经多长时间将回到B点？ 【答案】（1）2m/s2（2）0.54s

【解析】（1）在风力F作用时有：（F-mg）sin37°-μ（F-mg）cos37°=ma1 a1=2 m/s2 方向沿杆向上

（2）3s时小球速度：v=a1t1=6m/s 风力方向改为水平向左后,小球加速度为a2, 沿杆方向：-mgsin37°-F cos37°-μN=ma2 N+mg cos37°=F sin37° 解得：a2=-24 m/s2 经过时间t2到达最高点，t2=

v=0.25s a2此处距B点的位移为：s=

0vt2=0.75m 2小球下滑时的加速度为a3，有：mgsin37°+Fcos37°-μN2=ma3 解得：a3=18m/s2

下滑到B点的时间为t3, 则x=

1a3t32 2解得： t33s 6所以t=t2+t3=0.54s

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