新教材适用2023_2024学年高中物理综合学业质量标准检测新人教版必修第一册

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综合学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，时间75分钟。第Ⅰ卷(选择题　共40分)一、选择题(共12小题，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一个选项符合题目要求，每小题3分；第9～12小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．下列说法正确的是( A )A．战斗机投入战斗前要抛掉副油箱是为了减小惯性，提高灵活性B．跳高运动员起跳后之所以能够继续上升，是由于还受到向上的力的作用C．各种小型车辆乘坐的人必须系好安全带是为了减小自身的惯性D．惯性是物体抵抗运动状态变化的“本领”，因此运动状态不变化物体就无惯性解析：抛掉副油箱，减小了质量m，减小惯性，提高了飞机的灵活性，故A正确；跳高运动员起跳后之所以能够继续上升，是由于运动员具有惯性，故B错误；各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带是为了防止紧急刹车而减小乘客由于惯性受到伤害，惯性由乘客本身的质量决定，无法减小惯性，故C错误；惯性是物体抵抗运动状态变化的“本领”，即物体有保持原来的运动状态的性质，但惯性大小的唯一量度是物体的质量，与物体的速度大小，与物体的速度是否变化无关，故D错误。2．均视为质点的甲、乙两辆赛车沿平直公路同向行驶，如图所示是两车在某段时间内的v－t图像，则关于两车运动状况的描述，下列判断正确的是( D )A．乙车在第5 s末改变运动方向B．甲、乙两车在第5 s末相距90 mC．在第10 s末甲车速度大于乙车速度D．若开始时甲车在前，则两车只可能相遇一次解析：乙车始终朝正方向运动，只是5 s末速度恰好为零，A错误；由于两车初始位置关系未知，无法确定甲、乙两车在第5 s末的距离，B错误；在第10 s末甲车速度等于乙车速度，C错误；若开始时甲车在前，10 s内两车距离增大，10 s后两车距离减小，最后乙车追上甲车相遇一次，以后不会再相遇，D正确。3．质量为m1和m2的两个物体，由静止开始从同一高度下落，运动中所受阻力分别为f1和f2，如果物体m1先落在地面，那是因为( C )A．m1＞m2  B．f1＜f2C.＜  D．m1g－f1＝m2g－f2解析：根据题意，由运动学公式x＝at2，由于物体m1先落到地面，则物体m1的加速度较大，由牛顿第二定律有mg－f＝ma，可得a＝g－，则有<，故A、B、D错误，C正确。4．如图，两人同时用大小相等的力沿不同方向拉小船，下列几种情况中，合力最小的是( D )解析：合力与分力遵循平行四边形定则，两个力大小不变，则夹角越小，合力越大，夹角越大，合力越小。故选D。5．如图，上网课时小明把手机放在斜面上，手机处于静止状态。则斜面对手机的( B )A．支持力竖直向上B．支持力小于手机所受的重力C．摩擦力沿斜面向下D．摩擦力大于手机所受的重力沿斜面向下的分力解析：设手机的质量为m，斜面倾角为θ。对手机进行受力分析，如图所示由图可知支持力方向垂直斜面向上，摩擦力方向沿斜面向上，根据平衡条件则有Ff＝mgsin θ，FN＝mgcos θ，因cos θ<1，故FN<mg，且摩擦力等于手机所受的重力沿斜面向下的分力，故选B。6．一质量为m的物体用一根足够长细绳悬吊于天花板上的O点，现用一光滑的金属钩子钩住细绳，水平向右缓慢拉动绳子(钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上)，下列说法正确的是( B )A．钩子对细绳的作用力始终水平向右B．OA段绳子上的张力大小不变C．钩子对细绳的作用力逐渐减小D．钩子对细绳的作用力可能等于mg解析：钩子对绳的力与绳子对钩子的力是相互作用力，方向相反，两段绳子对钩子的作用力的大小均为mg，所以其合力指向左下方，故钩子对细绳的作用力指向右上方，故A错误；物体受重力和拉力而平衡，故拉力为T＝mg，而同一根绳子的张力处处相等，故OA段绳子的张力等于mg，大小不变，故B正确；两段绳子拉力大小相等，均等于mg，夹角在减小，根据平行四边形定则，合力变大，故根据牛顿第三定律，钩子对细绳的作用力也是逐渐变大，故C错误；由于水平向右缓慢拉动绳子，如果两段绳子的夹角等于90°，竖直方向受力不平衡，所以两段绳子拉力的夹角一直大于90°，故钩子对细绳的作用力不可能等于mg，故D错误。7．如图所示，水平传送带的速度保持不变，现将一物体放在传送带A端，开始时物体在传送带上滑动，当它到达位置C后随传送带一起匀速运动，直至传送到B端，则在此过程中( C )A．物体在AC段受摩擦力逐渐减小B．物体在CB段受水平向右的静摩擦力C．物体在CB段不受摩擦力作用D．物体由A运动到B过程中始终受水平向右的滑动摩擦力解析：物体在AC段受滑动摩擦力作用，始终保持不变，故A错误；物体在CB段不受摩擦力作用，故B错误，C正确；物体在CB段随传送带做匀速运动，则不受摩擦力作用，故D错误。8．某滑雪游乐场，6个小朋友坐在雪橇上一个紧挨着一个排在倾角为α的斜坡滑雪道上，前方有管理员阻挡，处于静止状态，去掉阻挡他们会一起出发，滑过一定长度后再通过很短的弧形滑道过渡到水平滑道，再通过很短的弧形滑道过渡到倾角为β的上坡滑道，通过弧形滑道的时间很短，期间速率不变。各段直线滑道长度远大于6个雪橇的总长度，设六个小朋友加雪橇的质量都是m，雪橇和滑雪道之间的动摩擦因数都等于0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，按出发队列从前到后编号为赵、周、冯、蒋，朱、何。下列说法正确的是( B )A．出发前赵对周的作用力为5mgsin αB．出发前赵对周的作用力为5mgsin α－0.5mgcos αC．出发后都在下坡时赵对周的作用力为5mgsin α－0.5mgcos αD．出发后都在上坡时赵对周的作用力为5mgsin α－0.5mgcos α解析：出发前六个小朋友均处于静止状态，对周、冯、蒋，朱、何五位小朋友进行分析有F1＋μ·5mgcos α＝5mgsin α，解得F1＝5mgsin α－0.5mgcos α，A错误，B正确；出发后都在下坡时，对六位小朋友整体分析有6mgsin α－μ·6mgcos α＝6ma1，对周、冯、蒋，朱、何五位小朋友进行分析有5mgsin α－F2－μ·5mgcos α＝5ma1，解得F2＝0，C错误；出发后都在上坡时，对六位小朋友整体分析有6mgsin β＋μ·6mgcos β＝6ma2，对周、冯、蒋，朱、何五位小朋友进行分析有5mgsin β＋F3＋μ·5mgcos β＝5ma2，解得F3＝0，D错误。9．关于力和单位的下列各种说法中，正确的是( AD )A．在国际单位制中，力学中的三个基本单位是kg、m、sB．在国际单位制中，力学中的三个基本单位是N、m、sC．只有相互接触的物体才有力的作用D．力是改变物体运动状态的原因解析：在力学中，将质量、长度及时间作为基本物理量，其单位作为基本单位，所以在国际单位制中，力学中的三个基本单位是kg、m、s，故A正确，B错误；互相有力的作用的两个物体不一定相互接触，比如磁铁吸引铁钉，故C错误；力是改变物体运动状态的原因，故D正确。10．某同学站在匀速上升的电梯内，测得该同学体重为600 N，则在电梯减速上升直至停止的过程中，以下说法正确的是( ABD )A．该同学体重仍为600 NB．该同学对电梯地板压力大小等于地板对他的支持力大小C．该同学对电梯地板压力大于600 ND．该同学对电梯地板压力小于600 N解析：根据题意可知，同学站在匀速上升的电梯内，测得该同学体重为600 N，即该同学的体重为600 N，体重与运动状态无关，则该同学体重仍为600 N，故A正确；该同学对电梯地板压力与地板对他的支持力是一对相互作用力，由牛顿第三定律可知，该同学对电梯地板压力大小等于地板对他的支持力大小，故B正确；根据题意可知，电梯减速上升，具有向下的加速度，该同学处于失重状态，该同学对电梯地板压力小于600 N，故C错误，D正确。11．如图所示，一木块在光滑水平面上受一恒力作用而运动，前方固定一个弹簧，弹簧始终在弹性限度内，当木块接触弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中( AC )A．弹簧弹力与木块的位移成正比B．木块立即做减速运动C．在开始一段时间内仍然做加速运动，速度继续增大D．在弹簧处于最大压缩量时，木块的加速度为零解析：弹簧的弹力与弹簧的形变量满足关系F弹＝kx，由题意可知，在木块接触弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中弹簧的形变量为木块的位移，故A正确；因为弹力有F弹＝kx，开始时，弹簧形变量较小，弹力小于外力F，所以木块所受合力仍然向左，即加速度方向与运动方向一致，所以开始一段时间内木块做加速运动，速度继续增大。随着木块的运动，当弹簧形变量较大时，其弹力大于外力F时，合力向右，即加速度与运动方向相反，所以木块做减速运动。综上，木块在开始一段时间内继续做加速运动，后做减速运动，故B错误，C正确；弹簧处于最大压缩量时，其弹力最大，此时弹力大于外力F，即此时合力不为零，所以其加速度也不为零，故D错误。故选AC。12．如图所示，质量为M的长直木板置于水平桌面，质量为m的物块放置在木板上，物块右端水平连接一轻质弹簧测力计。已知物块与木板之间的动摩擦因数为μ1，木板与桌面之间的动摩擦因数为μ2。现用水平拉力F将木板从物块下方匀速抽出，已知重力加速度大小为g，则下列说法正确的是( AB )A．弹簧测力计的示数为μ1mgB．水平拉力F的大小为(μ1＋μ2)mg＋μ2MgC．木板受到地面的摩擦力大小为μ2mgD．若将木板加速抽出，弹簧测力计的示数变大解析：物块处于平衡状态，对物块受力分析可知弹簧测力计的示数为FT＝μ1mg，A正确；木板做匀速直线运动，对木板受力分析可知水平拉力F的大小为F＝μ1mg＋μ2(mg＋Mg)＝mg＋μ2Mg，B正确；木板受到地面的摩擦力大小为μ2(mg＋Mg)，C错误；若将木板加速抽出，物块对木板的压力不变，物块所受的摩擦力不变，弹簧测力计的示数也不变，D错误。第Ⅱ卷(非选择题　共60分)二、填空题(共2小题，共14分。把答案直接填在横线上)13．(8分)在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中。(1)某同学准备了方木板一块、白纸、图钉、弹簧测力计(两个)、细绳套(两个)，三角板一副、量角器、刻度尺、铅笔，其中缺少的一个器材是 橡皮筋　。(2)如图甲所示，图中表示该同学在实验过程中通过一个弹簧秤测得的合力是 F′　。(选填“F”或“F′”)(3)如图乙是某次实验中小李、小张、小王三位同学通过两块三角板推平行四边形的情况，其中正确的是 B　。A．小李同学固定b三角板，移动a三角板B．小张同学固定a三角板，移动b三角板C．小王同学固定b三角板，移动a三角板(4)在某次实验中测得两个弹簧秤的读数分别为F1＝2.00 N、F2＝1.50 N，两个分力的夹角为70°，该同学通过作图测得的合力可能是 A　。A．2.90 N　 B．2.50 N　C．3.50 N解析：(1)实验中，需要使用两个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮筋，使细绳套与橡皮筋的结点拉到某一位置O，然后再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮筋，使结点拉到同一位置O，以使两次实验的效果相同，故实验中还需要橡皮筋。(2)如图甲所示，F是通过平行四边形作出来的合力，为合力的理论值，F′是通过一个弹簧秤测得的合力，为合力的实际值。(3)小李同学应固定b三角板，向右移动a三角板，但b三角板放置的位置无法向右移动a三角板，A错误；小张同学应固定a三角板，向左移动b三角板，B正确；两三角板的一侧应紧靠在一起，才能实现平移的效果，C错误。(4)以F1、F2为邻边，选取合适标度，做出合力F的图示，如图所示对比标度可知，合力的大小约为2.90 N。故选A。14．(6分)小勇同学在家改进了“探究小车加速度与力的关系”的实验装置，如图甲，长木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过动滑轮与固定的“力传感器”相连，“力传感器”可显示绳中拉力F的大小，改变桶中砂的质量进行多次实验。完成下列问题：(1)实验中得到一条纸带，相邻两计数点间有四个点未标出，各计数点到A点的距离如图乙所示。电源的频率为50 Hz，则小车运动的加速度为 1.48　m/s2；(2)以拉力传感器的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的a－F图像可能正确的是 A　；(3)现以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出a－F图像，求出其斜率为k，则小车的质量等于 　(用字母k表示)。解析：(1)由题意得a＝相邻两计数点间有四个点未标出，则有t＝5T＝0.1 s代入数据解得a＝×10－2 m/s2＝1.48 m/s2。(2)设小车阻力为f，则由牛顿第二定律得2F－f＝ma整理得a＝F－故a－F图像是一条倾斜的直线，且纵截距为负，故选A。(3)由(2)可知a＝F－所以a－F图像的斜率k＝故小车质量m＝。 三、论述、计算题(本题共4小题，共46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)15．(10分)如图所示，物体乙放置在倾角为37°斜面上，物体甲用轻绳OA连接在天花板上、用轻绳MN与物体乙相连，物体甲、乙均处于静止状态。已知轻绳OA与竖直方向所成的夹角为53°，轻绳MN水平，物体甲、乙的质量分别为3 kg、40 kg，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝cos 53°＝0.6，cos 37°＝sin 53°＝0.8。求：(1)轻绳OA对物体甲的拉力大小；(2)物体乙所受到的摩擦力大小。答案：(1)50 N　(2)272 N解析：(1)对于物体甲受力如图所示则有＝cos 53°解得TOA＝50 N。(2)又有＝tan 53°对于物体乙受力分析如图所示沿斜面方向上有Ff＝TMN′cos 37°＋m乙gsin  37°联立解得Ff＝272 N。16．(10分)如图甲所示，一质量为m＝1 kg的小物块静止在粗糙水平面上的A点，从t＝0时刻开始，物块在按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动，第3 s末物块运动到B点时速度刚好为零，第5 s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ＝0.2。(g取10 m/s2)则：(1)AB间的距离为多少？(2)物块在0～3 s时间内的平均速度大小为多少？(3)前3 s内物块速度与加速度大小发生了什么变化？(定性说明大体变化即可)答案：(1)4 m　(2)m/s　(3)前3 s内物块速度先增大后减小，加速度先减小后增大解析：(1)物体所受滑动摩擦力为Ff＝μmg ＝0.2 ×1 ×10 N＝2 N在3～5 s时间内，物块在水平恒力作用下从B点由静止做匀加速直线运动到A点，设加速度为a，AB间的距离为x，由牛顿第二定律得F－Ff＝ma解得a＝＝ m/s2＝2 m/s2则AB间的距离为x＝at2＝×2×22 m＝4 m(2)物块在0～3 s时间内的平均速度大小为＝＝m/s。(3)由图可知，前3 s内，水平力F逐渐减小，当F>Ff时，根据F－Ff＝ma物体做加速度逐渐减小的变加速运动；当F＝Ff时，物体速度达到最大；之后F<Ff，加速度反向，物体开始做加速度增大的变减速运动，所以前3 s内物块速度先增大后减小，加速度先减小后增大。17．(12分)一辆摩托车能在12 s内由静止加速到最大速度60 m/s，并能保持这个速度匀速行驶。在平直的高速公路上，该摩托车由静止开始启动加速，追赶前方440 m处正以35 m/s的速度匀速行驶的一辆违章卡车。则(1)摩托车至少需要多长时间才能追上卡车？(2)在追赶的过程中，摩托车和卡车的最大距离是多少？答案：(1)32 s　(2) 562.5 m解析：(1)设至少经过时间t追上，此时卡车的位移为x2＝v2t摩托车匀加速运动的位移为x′＝t0＝×12 m＝360 m匀速运动的位移为x″＝vm(t－t0)则摩托车的位移为x1＝x′＋x″＝360＋60×(t－12)＝60t－360摩托车追上卡车时满足x1＝x2＋440 m即60t－360＝35t＋440代入数据得t＝32 s。(2)摩托车的速度小于卡车速度时两者的距离越来越大，当两者速度相等时，两车的距离保持不变，当摩托车速度大于卡车速度时两者距离越来越小，故两车距离最大时两车的速度相等。此时摩托车运动的时间为t′＝＝＝ s＝7 s 故此时摩托车的位移为x1′＝t′＝×7 m＝122.5 m卡车的位移为x2′＝vt′＝35×7 m＝245 m此时两车相距的最大距离为Δx＝440＋x2′－x1′＝440＋245－122.5 m＝562.5 m。18．(14分)如图所示，质量为m＝1 kg的物块(可视为质点)被无初速度地放在倾斜传送带的最上端A处，传送带以v＝6 m/s速度匀速向下运动，物块到达传送带下端B时滑上静止的平板车(物块从传送带滑上平板车时无能量损失)，随后在平板车上向左运动，物块始终未从平板车上滑落。已知传送带AB之间的距离L为4.5 m，传送带与水平面的夹角θ＝37°，物块与传送带间的动摩擦因数μ1＝0.75，物块与平板车的动摩擦因数μ2＝0.5，平板车与地面的动摩擦因数μ3＝0.1，平板车的质量为M＝0.5 kg，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g＝10 m/s2，忽略空气阻力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：(1)物块在传送带上的运动时间；(2)平板车的最小长度；(3)从物块滑上平板车到最后静止的过程中，物块运动的总位移。答案：(1)1 s　(2)1.5 m　(3)8.5 m解析：(1)物块放上传送带上后先以加速度a1向下加速运动，据牛顿第二定律可得mgsin θ＋μ1mgcos θ＝ma1解得a1＝12 m/s2物块经过时间t1达到与传送带速度相同t1＝＝0.5 s运行的位移x1＝a1t＝1.5 m由于传送带AB之间的距离L为4.5 m，此后，物块以加速度a2向下加速运动，可得a2＝＝0故物块匀速到达底端t2＝＝0.5 s物块在传送带上的运动时间为t＝t1＋t2＝1 s。(2)物块滑上平板车的速度为6 m/s，物块开始做匀减速直线运动，加速度大小为a3＝μ2g＝5 m/s2平板车开始做匀加速直线运动，加速度大小为a4＝＝7 m/s2设经过一段时间t3物块和平板车正好达到共同速度v共；由匀变速直线运动速度与时间关系式可得v共＝v－a3t3＝a4t3解得t3＝0.5 s，v共＝3.5 m/s该过程物块的位移和平板车的位移分别为x1＝t3＝2.375 mx2＝t3＝0.875 m之后假设物块与平板车相对静止，一起做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可得a5＝μ3g＝1 m/s2物块与平板车间静摩擦力为Ff＝ma5＝1 N<μ2mg故假设成立，平板车的最小长度为L＝x1－x2＝1.5 m。(3)物块与平板车相对静止，继续滑行位移为x3＝＝6.125 m则从物块滑上平板车到最后静止的过程中，物块运动的总位移为x＝x1＋x3＝8.5 m。