2021学年新教材高中物理素养专练含解析新人教版必修第一册

-1-素养专练素养1物理概念1.(甘肃兰州一中2018高一上期中)(多选)关于速度、速度的变化量、加速度,下列说法正确的是()。A.加速度是速度的变化率,描述速度变化的快慢,加速度大,说明速度变化量大B.加速度与速度、速度的变化量的大小没有必然关系C.加速度的方向总是和速度变化量的方向相同D.加速度为负值,说明速度朝负向增加,物体在做减速运动答案：BC解析：加速度是描述速度变化快慢的物理量,是速度的变化率,加速度大说明速度变化得快,是速度变化率大,而不是变化量大,加速度的定义式a=是个矢量式,所以加速度的方向总是和速度变化量的方向相同,A错误,B、C正确;加速度为负值,说明速度朝负向增加,如果物体的速度也朝负向,则物体做加速运动,D错误。2.(内蒙古鄂尔多斯2018高一期中)某质点做直线运动,速度的平方随位移的变化规律是v2=4+4x(其中v的单位为m/s,x的单位为m),则下列说法中正确的是()。A.初速度为2m/sB.初速度为4m/sC.加速度为1m/s2D.加速度为4m/s2答案：A解析：公式v2=4+4x可以变形为4x=v2-4,根据匀变速直线运动的速度与位移关系2ax=v2-,可得物体运动的加速度为2m/s2,初速度为2m/s,故A正确,B、C、D错误,故选A。3.(湖南湘潭2018高三质量检测)一物体从0时刻开始做直线运动的速度—时间图像,如图13所示,两段曲线均为半径相同的圆弧,则()。图13A.0~t0时间内物体的加速度越来越小B.t0时刻物体回到了出发点C.物体在t0时刻运动方向发生了改变-2-D.物体在0~t0时间内的平均速度等于t0~2t0时间内的平均速度答案：A解析：v-t图像中图线的斜率表示加速度,则由题图可知,0~t0时间内物体的加速度越来越小,故A正确;t0时刻物体的速度为零,但是并不是回到了出发点,故B错误;由于物体的速度一直沿正方向,故运动方向没有发生变化,故C错误;根据图像的面积可求得位移,再根据平均速度公式即可求得平均速度,由题图可知,两段相等的时间内,面积并不相同,故平均速度不同,故D错误;故选A。【易错点拨】解答本题时不少同学对v-t图像的拐点不理解,习惯地认为拐点就是速度方向发生改变的点,造成错选C项。4.(多选)关于物体的运动状态下列说法正确的是()。A.速度大的物体,运动状态难以改变B.做直线运动的物体,运动状态可能发生变化C.做曲线运动的物体,运动状态一定会发生变化D.做自由落体运动的物体,运动状态不发生变化答案：BC解析：物体运动状态是否改变,要看其速度的大小、方向是否发生变化,故选项B、C正确,D错误;物体运动状态会不会变化,取决于是否受外力作用,运动状态改变的难易程度取决于物体的质量,故选项A错误。5.A、B两点之间的距离为L,一质点沿直线从A点向B点运动。已知质点通过A点时的速度为v0,将L分成相等的n段,质点通过第一个的路程的过程中,其加速度为a,且每匀加速通过的路程后,其加速度均突然增加,然后以增加后的加速度匀加速通过下一个的路程。质点到达B点时的速度为()。A.v0+√-B.√-C.√-D.√-答案：B解析：质点从A点运动到B点,在通过第一个的路程的过程中(设末速度为v1),有-=2a;在通过第二个的路程的过程中(设末速度为v2),有-=2a+;在通过第三个的路程-3-的过程中(设末速度为v3),有-=2();同理,在通过第n个的路程的过程中(设末速度为vn,此速度即为质点到达B点时的速度),有--=2[-];由以上各式可得-=-aL,故质点到达B点时的速度vn=√-。6.(湖北黄冈2018高三质量检测)下列关于牛顿第一定律的说法正确的是()。A.牛顿第一定律可以通过实验直接验证B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C.牛顿第一定律说明物体做何种运动与其受力无关D.牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持答案：B7.(湖北黄冈2018高三质量检测)如图14所示,木块A、B紧挨在一起静止在斜面上,木块A、B的接触面光滑,下列说法正确的是()。图14A.木块A的质量一定小于木块B的质量B.木块A的质量一定不大于木块B的质量C.木块A、B间可能没有弹力D.木块A一定受到4个力的作用答案：C解析：当物块与斜面间动摩擦因数μ≥tanθ时,A、B间无弹力。8.(湖北黄冈2018高三质量检测)(多选)甲、乙两汽车在两条平行平直公路上行驶,其位移—时间图像分别如图15中甲、乙两条曲线所示。下列说法正确的是()。图15A.两车在t1、t2时刻同向并排行驶B.两车在t1、t2时刻反向并排行驶-4-C.甲、乙两车的速度大小都是先减小后增大D.甲、乙两车的速度大小都是先增大后减小答案：BC素养2科学思维9.在下列研究中,研究对象可以看作质点的是()。A.研究“嫦娥三号”在月球表面的着陆动作B.研究飞行中直升机上的螺旋桨的转动情况C.研究汽车通过某路标所需的时间D.研究“蛟龙号”下潜到7000m深度过程中的速度变化情况答案：D解析：在选项A、B、C中,研究对象的形状、大小对研究的问题的影响较大,不能忽略,研究对象不可看作质点。10.关于伽利略对自由落体运动的研究,以下说法中正确的是()。A.伽利略认为在同一地点,重的物体和轻的物体下落快慢不同B.伽利略猜想自由落体运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证C.伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动,验证了位移与时间的二次方成正比D.伽利略用小球在斜面上运动“冲淡”重力,验证了运动速度与位移成正比答案：C解析：亚里士多德认为在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同,伽利略认为在同一地点轻、重物体的下落快慢是相同的,故A错误;伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比,但并未直接用实验进行验证,而是在斜面实验的基础上进行了理想化推理,故B错误;伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动验证了位移与时间的二次方成正比,故C正确,D错误。11.(多选)伽利略在研究自由落体运动时,主要遇到了两个问题:①无精确的计时仪器;②无测瞬时速度的工具。关于伽利略解决上述问题的办法,下列说法正确的是()。A.利用x∝t2替代v∝t解决了问题①B.利用x∝t2替代v∝t解决了问题②C.利用斜面上小球的运动替代自由落体运动解决了问题①D.利用x∝t替代v∝t解决了问题②答案：BC-5-解析：伽利略通过数学运算得到结论:如果物体的初速度为零,而且速度随时间的变化是均匀的,那么它通过的位移与所用的时间的二次方成正比,这样,只要测出物体通过不同位移所用的时间,就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化,故A、D错误,B正确;滴水计时这样的计时工具不能测量自由落体运动所用的较短的时间,伽利略采用了一个巧妙的方法用来“冲淡”重力,他让铜球沿阻力很小的斜面滚下,小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所以时间长,容易测量,故C正确。12.(河北武邑中学2018高一上期中)(多选)伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,对这一过程的分析,下列说法正确的是()。A.运用逻辑推理的方法否定了亚里士多德关于“重的物体下落快,轻的物体下落慢”的论断B.提出了落体运动一定是一种最简单的变速运动,即加速度随时间应该是均匀变化的C.通过对斜面上小球运动的研究,得出小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动,合理外推出当倾角增大到90°时,即自由落体运动也会保持匀加速运动的性质D.伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动验证了位移与时间的二次方成正比答案：ACD解析：伽利略运用逻辑推理的方法否定了亚里士多德关于“重的物体下落快,轻的物体下落慢”的论断,选项A正确;伽利略提出了自由落体运动是一种匀变速直线运动,选项B错误;通过对斜面上小球运动的研究,得出小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动,合理外推出当倾角增大到90°时,即自由落体运动也会保持匀加速运动的性质,选项C正确;伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动验证了位移与时间的二次方成正比,选项D正确。13.(河北邯郸一中2018期末考试)水平横梁一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B,一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10kg的重物,∠CBA=30°,如图16所示,则滑轮受到轻绳的作用力的大小为(g取10N/kg)()。图16A.50NB.20NC.100ND.50√N答案：C-6-解析：本题易错之处是认为杆的弹力沿杆的方向。滑轮受到轻绳的作用力应等效为两段轻绳中拉力F1和F2的合力,因同一根轻绳上的张力处处相等,都等于重物的重力,即F1=F2=mg=100N。用平行四边形定则作图,如图所示,可知合力F=100N,所以滑轮受到轻绳的作用力为100N,方向与水平方向成30°角斜向下,选项C正确。14.(江西余江第一中学2018期末考试)如图17所示,杆BC的B端用铰链固定在竖直墙上,另一端C为一滑轮,重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处,杆恰好平衡。若将绳的A端沿墙缓慢向下移(BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计),则()。图17A.绳的拉力增大,BC杆受绳的压力增大B.绳的拉力不变,BC杆受绳的压力增大C.绳的拉力不变,BC杆受绳的压力减小D.绳的拉力不变,BC杆受绳的压力不变答案：B解析：本题易错之处是误判杆受力的方向。选取绳子与滑轮的接触点为研究对象,对其受力分析,如图所示。绳中的弹力大小相等,即FT1=FT2=G,C点处于三力平衡状态,将三个力的示意图平移可以组成闭合三角形,如图中虚线所示,设AC段绳子与竖直墙壁间的夹角为θ,则根据几何知识可知F=2Gsin,当绳的A端沿墙缓慢向下移时,绳的拉力不变,θ增大,F也增大,根据力的作用是相互的可知,BC杆受绳的压力增大,B正确,A、C、D错误。-7-15.(湖北黄冈2018高三质量检测)如图18所示,足够长的刚性直杆上套有轻质环A(质量不计),环下方用轻绳挂着一个质量为m的小球B,杆与水平方向成θ角,当环沿杆下滑时,小球B相对于A静止,下列说法正确的是()。图18A.无论环与杆之间有无摩擦,B的加速度都是gsinθB.无论环与杆之间有无摩擦,B的加速度都沿杆向下C.无论环与杆之间有无摩擦,轻绳都与杆垂直D.若环与杆之间有摩擦,轻绳可能竖直答案：D解析：由整体法易知,当环A与杆间无摩擦时,A、B的加速度都沿杆向下,大小为gsinθ,轻绳与杆垂直;当环A与杆间有摩擦时,轻绳与杆一定不垂直,若μ=tanθ时,A、B匀速下滑,轻绳竖直,故D项正确。16.(湖北武汉二中2018高三检测)(多选)如图19所示,A、B、C三个物块的质量均为m,A、B之间用轻绳连在一起,B、C之间用轻弹簧拴接,现用恒力F作用在A的上端使整个系统竖直向上做加速度大小为a的匀加速运动,某时刻将A、B间的轻绳剪断,已知重力加速度为g,下列说法中正确的是()。图19A.剪断轻绳的瞬间,A的加速度大小为2g+3aB.剪断轻绳的瞬间,B的加速度大小为2g-aC.剪断轻绳的瞬间,C的加速度为aD.剪断轻绳以后,B、C始终具有相同的加速度答案：AC解析：剪断轻绳前,对整体F-3mg=3ma,①-8-对C:kx-mg=ma,②剪断轻绳的瞬间,对A:F-mg=maA,③由①③得aA=2g+3a。对B:kx+mg=maB,④由②④得aB=2g+a。对C:kx-mg=maC,⑤比较②⑤得aC=a,故A、C两项正确,B、D两项错误。素养3科学探究17.(湖北团风中学2018高三质检)如图20所示,一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点,站在地面上的人用轻绳跨过滑轮拉住沙漏斗,在沙子缓慢漏出的过程中,人握住轻绳保持不动,则在这一过程中()。图20A.细线OO'与竖直方向夹角逐渐减小B.细线OO'的张力逐渐增大C.人对地面的压力将逐渐增大D.人对地面的摩擦力将逐渐增大答案：C解析：由共点力平衡条件知,沙子缓慢漏出过程中,滑轮处于动态平衡,总有α=2θ。假设漏沙过程中θ减小,则α必将变大,上述等式关系不再存在,假设不成立,故A项错误;由于α保持不变,在沙子漏出过程中,OO'的张力