江西省南昌市第二中学2024-2025学年高一上学期物理寒假作业（综合复习）

高一上学期物理 综合复习 寒假作业 一、单选题 1．下列说法正确的是（　　） A．物体的速度变化量越大，加速度越大 B．只要物体的速度大小不变，其运动状态就不变 C．根据加速度定义，当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时加速度，该定义应用了极限思想方法 D．物体做加速度a=2m/s2的匀加速直线运动，某时刻的速度比前1s初的速度大2m/s 2．有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为（    ） A． B． C． D． 3．安全行驶不仅关系到自己的生命和安全，同时也是尊重他人生命的体现。图甲为可视为质点的两车M、N在时刻的位置（以车N的起始位置为坐标原点O），图乙为两车速度随时间的变化图像。已知8s时两车恰好不相撞，10s时车N停止运动，且此时车M超前N距离7m。则车M出发的位置为（　　） A．56m B．84m C．112m D．168m 4．一质点沿平直的轨道运动时，通过位移传感器描绘了质点位置随时间的变化规律，图像如图所示。已知该图像为开口向下的抛物线，1.5s处为抛物线的最高点。倾斜的虚线为时图像的切线，此时质点的速度大小为6m/s。下列说法正确的是（　　） A．质点始终向同一方向运动 B． C．质点的加速度大小为 D． 5．如图，竖直面内固定一大圆环④，小环套在光滑杆上，杆的上下两端分别固定在圆的顶点P和圆周Q点上。圆①②③④共用顶点P，半径之比为1∶2∶3∶4，它们把杆分成四段。小环从顶点P由静止开始沿杆自由下滑至Q点，则小环依次经过这四段的时间之比为（　　） A． B． C． D． 6．一个质量为m的环套在一根倾角为的滑杆上，一个质量为M的小球通过细线吊在环上，先将两者约束到一定的位置，再以相同的初速度释放，在此后的运动过程中，环和小球保持相对静止。四套这样的装置在运动过程中分别形成①、②、③、④所示的情境。只不过把它们画在如图所示的同一幅画面中。情境②中，细线处于竖直状态；情境③中，细线处于与杆垂直的状态。对这几种情况，下列分析正确的是（　　） A．情境①，环一定沿杆向下运动的，环与杆之间的动摩擦因数 B．情境②，环一定沿杆向下运动的，环与杆之间的动摩擦因数 C．情境③，环一定沿杆向下运动的，环与杆之间的动摩擦因数 D．情境④，环一定沿杆向上运动的，环与杆之间的动摩擦因数 二、多选题 7．影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车A通过细钢丝跨过轮轴拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为37°，连接特技演员B的钢丝竖直，取，则该时刻特技演员B（　　） A．速度大小为 B．速度大小为 C．处于超重状态 D．处于失重状态 8．如图所示，一水平传送带以恒定的速度顺时针传动，传送带左右两端A、B之间的距离为，可视为质点的物体从传送带的右端以某速度向左冲上传送带，已知物体与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度。下列说法正确的是（    ） A．若物体的速度大小为，物体离开传送带的速度大小为 B．若物体的速度大小为，物体从传动带的左端离开 C．若物体的速度大小为，物体离开传送带的速度大小为 D．若将物体无初速度轻放在A端，则物体离开传送带的速度大小为 9．如图所示，直立轻质弹簧一端固定在水平地面，另一端与木板Q栓接。物块P搁在木板Q上，处于静止状态。现对P施加一竖直向上的恒力F，此后P、Q一起运动到最高点时恰好未分离。已知P的质量为，Q的质量为m，重力加速度为g，则有（    ） A．恒力F的大小为 B．恒力F刚施加给P的瞬间，P、Q间弹力大小为 C．物块P的速度最大时，P、Q间弹力大小为 D．物块P运动到最高点时，弹簧弹力大小为 10．某班物理兴趣小组在研究三力作用下的平衡问题时，设计了如图所示的简单而常见的情景模型：将一可视为质点的质量为m的小球用轻质柔软的细线悬挂于天花板上的O点，在外力F、细线拉力FT和重力mg的作用下处于平衡状态。细线与竖直方向的夹角为，与F的夹角为，开始时F水平。小组成员经过讨论形成了如下结论，你认为正确的是（　　） A．保持θ角及小球位置不变，逐渐缓慢减小角直至F竖直向上，则F、FT都逐渐减小 B．保持F水平，逐渐缓慢增大θ角，则F、FT都逐渐增大 C．保持角不变，逐渐缓慢增大θ角，直至悬线水平，则FT逐渐减小，F逐渐增大 D．只增加细线的长度，其他条件不变，F、FT都减小 三、实验题 11．某实验小组设计实验探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关，在研究弹簧劲度系数与弹簧的圈数关系时： (1)实验小组选取材料相同，直径相同，粗细相同，长度相同，圈数不同的两个弹簧进行实验。按照如图甲所示的方案设计实验，1的圈数少，2的圈数多，改变被支撑重物的质量m，静止时测出弹簧的形变量x，得到形变量x与质量m的关系式图像，取多组类似弹簧实验均可得到类似的图像，如图乙所示则可知弹簧单位长度的圈数越 （填“多”或“少”），弹簧的劲度系数越小。 (2)图乙中，已知弹簧1的劲度系数为k，则弹簧2的劲度系数为 。 (3)如图丙所示，某学习小组把两根弹簧连接起来，测量弹簧1的劲度系数，弹簧2的重力 （填“会”或“不会”）引起弹簧1的劲度系数的测量误差。 (4)如图丙所示，某学习小组把两根弹簧连接起来，若不考虑弹簧自身重力的影响，把两根弹簧当成一根新弹簧，则新弹簧的劲度系数为 。 12．某同学在探究加速度与力、质量关系的实验中，设计了如图甲所示的装置，通过力传感器获得小车的合外力，小车总质量用、重物质量用表示，各滑轮均光滑。 (1)实验中 （选填“需要”或“不需要”）平衡小车所受的摩擦力， （选填“需要”或“不需要”）满足所挂重物的质量m远小于小车的总质量M。 (2)小车的合外力一定时，画出小车的图象，依图乙可以得出，当小车的质量为时，它的加速度为 。 (3)测得小车总质量一定时，加速度与力传感器示数成正比。某次测量中，通过正确的实验和计算得到小车加速度为（为当地重力加速度），则小车总质量与重物的质量之比为 。 四、解答题 13．如图所示，两柱体的截面分别为半径均为的圆甲和半圆乙，甲、乙的质量相等，两柱体的曲面光滑，半圆柱乙与水平面之间的摩擦不能忽略，圆柱体甲的右侧用一光滑挡板挡住，开始两球心连线沿竖直方向，现将挡板缓慢地向右移动，直到圆柱体甲刚要落至地面为止，整个过程半圆柱乙始终保持静止。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）两球心的连线与水平方向分别为和时，挡板所受压力之比； （2）为了保证半圆柱乙始终静止，求半圆柱乙与水平面间动摩擦因数的最小值。 14．如图（a）所示，长的木板静止在足够长的粗糙水平面上，木板的右端放置着质量的滑块（可视为质点）。现用不同的水平恒力向右拉木板，得到滑块和木板的加速度随拉力变化的关系图像如图（b）所示，重力加速度。求： (1)滑块与木板之间的动摩擦因数； (2)木板与地面之间的动摩擦因数以及木板的质量； (3)若水平恒力，滑块从木板上滑落经历的时间 15．随着生活水平提高，网上购物逐渐增多，为提高效率，快递公司引进了包裹自动分捡设备。如图所示，传送带为自动分捡的一部分，其长度为l＝14.5m，倾斜角为α＝37°，以v＝9m/s顺时针转动。传送带与包裹之间的动摩擦因数为μ＝0.25，可视为质点的包裹由传送带左上方以一定的速度水平抛出，抛出点与传送带顶部的高度差h＝0.45m，恰好可以无碰撞地进入传送带顶端，之后沿传送带运动。不计空气阻力，重力加速度g取。求： （1）包裹做平抛运动的水平分位移大小； （2）包裹到达传送带顶端时的加速度大小； （3）包裹从抛出到传送带底端的总时间。    试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《高一上学期物理综合复习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B C D C B AC AD BD BC 1．C 【详解】A．根据 可知，物体的速度变化量越大，加速度不一定大，故A错误； B．物体的速度大小不变，若速度方向改变，其运动状态改变，故B错误； C．根据速度定义，当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该瞬时速度定义应用了极限思想方法，故C正确； D．物体做加速度a=2m/s2的匀加速直线运动，某时刻的速度比前1s初的速度大4m/s，故D错误。 故选C。 2．B 【详解】设河宽为d，小船相对静水的速度为，去程时过河的时间为 回程的时间 由题意知 解得 故选B。 3．C 【详解】如图所示 已知8s时两车恰好不相撞，则8s时两车在同一位置，8~10s内两车间距为的面积，即为7m；0~8s内两车间距为的面积。根据和相似可得的面积为的面积的16倍，即t=0时刻M车出发的位置为 故选C。 4．D 【详解】A．由图像可知质点先向正方向运动再向负方向运动，故A错误； B．根据图像的切线斜率表示速度，可知时刻的速度为 解得 故B错误； C．根据图像的切线斜率表示速度，可知时刻的速度为0，则质点的加速度大小为 故C错误； D．从到时刻过程，根据运动学公式可得 解得 故D正确。 故选D。 5．C 【详解】如图所示 根据题意，由几何知识 得 小环套在光滑杆上静止滑下做匀加速直线运动，由初速度为零的匀加速直线运动规律，通过连续相等的位移所用时间之比为 故选C。 6．B 【详解】A．情境①，对环和小球进行受力分析可知，小球具有沿斜面向上的加速度，要使环和小球保持相对静止，则环一定沿杆向下做匀减速运动，对整体受力分析则有 即有，故A错误； B．情境②，对小球受力分析可知，若小球具有加速度则必沿竖直方向。对小环受力分析可知，若小环具有加速度则沿斜面方向。而小球和小环要保持相对静止，则小环和小球加速度要相等，故小环和小球加速度均为零，即都做匀速直线运动。对整体受力分析，要使整体合力为零，则环一定沿杆向下运动的，且有 即有，故B正确； C．情境③，对小环和小球受力分析可知，要使两者具有相同加速度，则小环与杆的摩擦因数必须等于零，此时小环可能以加速度沿杆向上减速，也可能以加速度沿杆向下加速，故C错误； D．设细线拉力为F，细线与杆的夹角为，若小环沿杆向下运动，则对整体受力分析有 对小球受力分析则有 可知两者加速度不可能相等，故小环只能沿杆向上运动，对整体受力分析有 可得 对小球受力分析有 可得 两者加速度相等，只需小环与杆的摩擦因数不等于零即可，故D错误。 故选B。 7．AC 【详解】AB．将车速v沿着细钢丝方向和垂直于细钢丝的方向分解可知，在沿着细钢丝方向的速度为 所以人上升的速度为 故A正确，B错误； CD．设连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，则人的速度 人在加速上升，则演员处于超重状态，故C正确，D错误。 故选AC。 8．AD 【详解】A．若物体的速度大小为，物体向左冲上传送带时的加速度大小为 假设物体可以从传送带的左端离开，根据运动学公式可得 解得 可知物体离开传送带的速度大小为，故A正确； BC．若物体的速度大小为，则物体向左冲上传送带到速度减为0通过的距离为 物体速度减为0后，反向向右做匀加速直线运动，由于 可知物体从传动带的右端离开，离开传送带的速度大小为，故BC错误； D．若将物体无初速度轻放在A端，设物体到达B端前一直做匀加速直线运动，则有 解得 可知物体刚好到达B端时与传送带共速，则物体离开传送带的速度大小为，故D正确。 故选AD。 9．BD 【详解】AD．由题可知，由于P、Q一起运动到最高点时恰好未分离，所以P、Q全程在做简谐运动，因此在最高点和最低点的加速度大小相同，方向相反，大小设为a，则对于最低点，弹簧弹力和P、Q重力相等，因此 在最高点，由于P、Q刚要分离，分别对P和Q进行分析，可得 解得 故A错误，D正确； B．恒力刚施加时，以P为研究对象，则 解得 故B正确； C．物块P的速度最大时，P、Q整体处于简谐运动平衡点，即加速度为0，此时 解得 故C错误。 故选BD。 10．BC 【详解】A．如图所示 对小球受力分析，小球受重力、拉力F和细线的拉力FT作用，角不变，角减小到90°时，F最小，因此角减小的过程中，逐渐减小，F先减小后增大，故A错误； B．保持F水平，则 ，角增大时F、都逐渐增大，故B正确； C．保持角不变，增大角，细线和拉力F的方向都逆时针转动，如图 F水平时最大，水平时F最大，所以逐渐减小，F逐渐增大，故C正确； D．只增加细线的长度，对F、没有影响，故D错误。 故选BC。 11．(1)多 (2) (3)不会 (4) 【详解】（1）根据胡克定律有 整理后有 则图像的斜率为，则图像斜率越大弹簧的劲度系数越小，由图乙可看出直线2的斜率大于直线1的斜率，则 由于1的圈数少，2的圈数多，则可知弹簧单位长度的圈数越多，弹簧的劲度系数越小。 （2）根据 结合图乙可计算出 ， 由于弹簧1的劲度系数为k，则 ， （3）根据 可知，弹簧1弹力的变化量不受弹簧2的重力的影响，所以弹簧2不会引起弹簧1劲度系数测量的误差。 （4）由题意可知，弹簧1的劲度系数为k，则弹簧2的劲度系数为，所以把两个弹簧串联起来，当下面挂质量为物体时，根据平衡条件得 解得 12．(1) 需要 不需要 (2)1 (3) 【详解】（1）[1]本实验中需要使细线对小车的拉力等于小车的合力，因此需要平衡摩擦力。 [2]本实验中细线的张力能用力传感器测量，因此不需要满足所挂重物的质量m远小于小车的总质量M。 （2）根据牛顿第二定律 整理得 图象的斜率为 当小车的质量为时，它的加速度大小为 （3）根据题目，小车的加速度，可得重物的加速度为，设力传感器的示数为,根据牛顿第二定律，对小车受力分析得 对重物分析得 解得 13．（1）；（2） 【详解】（1）设两圆心连线与水平方向的夹角为，对圆柱体甲进行受力分析，如图所示 根据平衡条件有 ， 可知，当时，挡板对圆柱体甲的支持力为 当时，挡板对圆柱体甲的支持力为 由牛顿第三定律可知分别为和时，圆柱体甲对挡板的压力分别为 ， 则两球心的连线与水平方向分别为和时，挡板所受压力之比 （2）当圆柱体甲恰好降到地面时（甲对地面无压力），乙受甲的压力在水平方向的分力最大，根据几何关系，结合上述，对甲进行受力分析可知 对乙有 解得 此时乙受地面的摩擦力 对甲、乙整体受力分析可知，地面对乙的支持力 根据题意，乙保持静止，则有 解得 故乙与地面间动摩擦因数的最小值为。 14．(1)0.5 (2)0.08，4kg (3)2s 【详解】（1）由图可知，时滑块和木板发生相对运动，此时，滑块的加速度 对滑块有 解得 （2）相对滑动时对木板有 整理可得 结合图像可得 ， 解得 ， （3）时，滑块和木板发生相对运动，此时，滑块的加速度 对木板有 解得 又有 解得 15．（1）1.2m；（2）8m/s2；（3）1.8s 【详解】（1）包裹做平抛运动，恰好可以无碰撞地进入传送带顶端，可知包裹在进入传送带顶端时竖直方向的速度为 代入数据解得 由几何关系可知 可得 包裹在竖直方向做自由落体运动，由下落高度与时间关系公式，可得包裹下落的时间 包裹在水平方向做匀速直线运动，则有包裹做平抛运动的水平分位移大小为 （2）包裹刚上传送带时的速度大小为 可知包裹刚上传送带时的速度小于传送带的速度，则包裹在传送带上做加速运动，设其加速度为a1，由牛顿第二定律可得 解得 （3）设包裹从传送带顶端到与传送带达到共同速度所用时间为t2，则有 解得 包裹从传送带顶端到与传送带共速做加速运动的位移 包裹与传送带共速后，由于 则包裹继续沿传送带向下做匀加速运动，设加速度为a2，由牛顿第二定律可得 解得 设包裹与传送带共速后到滑到传送带底端所用时间为t3，则有 代入数据则有 解得 ，（舍去） 则有包裹从抛出到传送带底端的总时间 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$