2024-2025學(xué)年新教材高中物理第四章運動和力的關(guān)系質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測含解析新人教版必修第一冊

PAGEPAGE9第四章學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，第1～6小題只有一個選項符合題目要求，第7～10小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1．(2024·浙江嘉興市高一期末)關(guān)于以下圖景的說法正確的是(D)A．圖1所示真空管內(nèi)的鐵片和羽毛下落一樣快，說明兩者質(zhì)量相等B．圖2所示彈簧下端懸掛的鉤碼數(shù)量越多，彈簧的勁度系數(shù)就越大C．圖3所示月球上的五星紅旗離地球特別遙遠(yuǎn)，所以沒有慣性D．圖4所示伽利略通過志向斜面試驗，說明力不是維持物體運動的緣由解析：圖1所示真空管內(nèi)的鐵片和羽毛下落一樣快，說明的是輕重不同的物體在真空中下落一樣快，并不能說明兩者質(zhì)量相等，故A錯誤；圖2所示彈簧下端懸掛的鉤碼數(shù)量越多，說明白彈簧的形變量越大，但并不能說明彈簧的勁度系數(shù)就越大，故B錯誤；圖3所示月球上的五星紅旗雖然離地球特別遙遠(yuǎn)，但由于紅旗具有質(zhì)量，所以肯定具有慣性，故C錯誤；圖4所示伽利略通過志向斜面試驗，說明白力不是維持物體運動的緣由，故D正確。2．(2024·安徽蚌埠市高一期末)2020年12月17日，嫦娥五號的返回艙采納“打水漂”的技術(shù)來減速并勝利著陸在預(yù)定區(qū)域。返回艙第一次進入大氣層時減速下降到距離地面約60公里時，利用弓形激波讓其加速向上躍起，彈出大氣層之后再次進入大氣層，實施二次減速，整個過程就像“打水漂”一樣(如圖)。返回艙在減速下降和加速躍起時分別處于(C)A．失重狀態(tài)，超重狀態(tài) B．超重狀態(tài)，失重狀態(tài)C．超重狀態(tài)，超重狀態(tài) D．失重狀態(tài)，失重狀態(tài)解析：返回艙減速下降即向下做減速運動，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，返回艙加速躍起即向上做加速運動，加速度方向向上，也處于超重狀態(tài)。故選C。3．(2024·安徽蕪湖市高一期末)如圖甲為應(yīng)用于機場和火車站的平安檢查儀，用于對旅客的行李進行平安檢查。其傳送裝置可簡化為如圖乙模型，物塊m在水平傳送帶上向右運動，兩者始終保持相對靜止。則下列關(guān)于m所受摩擦力的說法中正確的是(B)A．皮帶傳送速度越大，m受到的摩擦力越大B．皮帶傳送的加速度越大，m受到的摩擦力越大C．皮帶速度恒定，m質(zhì)量越大，所受摩擦力越大D．無論皮帶做何種運動，m都肯定受摩擦力作用解析：兩者始終保持相對靜止，當(dāng)皮帶勻速運動時，m不受摩擦力的作用，故ACD錯誤；兩者始終保持相對靜止即皮帶與m的加速度相同，則皮帶傳送的加速度越大，m受到的摩擦力越大，故B正確。4．(2024·安徽蕪湖市高一期末)如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體(物體與彈簧不連接)，初始時物體處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體起先向上做勻加速運動，拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示，下列說法正確的是(B)A．彈簧的勁度系數(shù)為750N/mB．物體的加速度大小為5m/s2C．物體的質(zhì)量為1kgD．初始狀態(tài)彈簧壓縮量為5cm解析：由圖乙可知彈簧的壓縮量為4cm，彈力在4cm內(nèi)減小了20N，所以勁度系數(shù)為k＝eq\f(ΔF,Δl)＝eq\f(20N,4cm)＝500N/m，故A、D錯誤；物體的質(zhì)量m＝eq\f(k×Δl,g)＝eq\f(500N/m×4cm,10m/s2)＝2kg，物體的加速度a＝eq\f(F－mg,m)＝eq\f(30－20,2)m/s2＝5m/s2，故B正確、C錯誤。5．(2024·全國甲卷，14)如圖，將光滑長平板的下端置于鐵架臺水平底座上的擋板P處，上部架在橫桿上。橫桿的位置可在豎直桿上調(diào)整，使得平板與底座之間的夾角θ可變。將小物塊由平板與豎直桿交點Q處靜止釋放，物塊沿平板從Q點滑至P點所用的時間t與夾角θ的大小有關(guān)。若由30°漸漸增大至60°，物塊的下滑時間t將(D)A．漸漸增大 B．漸漸減小C．先增大后減小 D．先減小后增大解析：設(shè)PQ的水平距離為L，由運動學(xué)公式可知eq\f(L,cosθ)＝eq\f(1,2)gt2sinθ可得t2＝eq\f(4L,gsin2θ)，可知θ＝45°時，t有最小值，故當(dāng)θ由30°漸漸增大至60°時下滑時間t先減小后增大。故選D。6．(2024·云南玉溪市高一期末)如圖所示，質(zhì)量為2m的小球用輕彈簧拴接放置于傾角為θ的光滑斜面上，彈簧另一端固定，彈簧與斜面平行，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。突然將斜面體撤離瞬間，小球的加速度大小為(重力加速度為gA．gcosθ B．gtanθC．eq\f(gcosθ,2) D．gsinθ解析：撤離斜面體之前，小球處于平衡狀態(tài)，對小球進行受力分析可得2mgsinθ＝F彈，2mgcosθ＝FN，撤離斜面體的瞬間，支持力突變?yōu)榱悖亓蛷椓Σ蛔?，因此F合＝FN＝2mgcosθ＝2ma，解得a＝gcosθ，故選A。7．(2024·寧夏銀川市高一期末)對牛頓其次定律的理解正確的是(CD)A．由F＝ma可知，F(xiàn)與a成正比，m與a成反比B．牛頓其次定律說明當(dāng)物體有加速度時，物體才受到外力的作用C．加速度的方向總跟合外力的方向一樣D．當(dāng)外力停止作用時，加速度隨之消逝解析：雖然F＝ma，表示牛頓其次定律，但F與a無關(guān)，因a是由m和F共同確定的，即a∝eq\f(F,m)，且a與F同時產(chǎn)生、同時消逝、同時存在、同時變更；a與F的方向恒久相同，A、B錯誤，C、D正確。8．(2024·四川巴中市高一期末)飛天攬月，奔月取壤，2020年11月24日4時30分，長征五號遙五運載火箭在文昌航天放射場點火升空，順當(dāng)將嫦娥五號探測器送入預(yù)定軌道，開啟我國首次地外天體采樣返回之旅。下列關(guān)于火箭在豎直方向加速起飛階段的說法，正確的是(AC)A．火箭處于超重狀態(tài)B．燃料燃燒推動空氣，空氣反作用力推動火箭升空C．火箭發(fā)動機將燃料產(chǎn)生的氣體向后推動，氣體的反作用推動火箭升空D．保溫泡沫塑料從箭殼上自行脫落后，相對地面由靜止下落解析：火箭加速上升，處于超重狀態(tài)，選項A正確；由于反沖運動的作用，火箭燃料燃燒產(chǎn)生的氣體給火箭一個反作用力使火箭加速運動，這個反作用力并不是空氣給的，故B錯誤，C正確；保溫泡沫塑料從箭殼上自行脫落后，相對地面有向上的速度，選項D錯誤。9．(2024·天水市第一中學(xué)高一開學(xué)考試)如圖所示，當(dāng)小車向右加速運動時，物塊M相對車廂靜止于豎直車廂壁上，當(dāng)車的加速度增大時(CD)A．M受靜摩擦力增大 B．M對車廂壁的壓力不變C．M仍相對于車廂靜止 D．M受靜摩擦力不變解析：對物塊M受力分析，受重力、靜摩擦力和向右的支持力，如圖所示依據(jù)牛頓其次定律，有：豎直方向Ff＝mg，水平方向FN＝ma，當(dāng)車的加速度增大時，靜摩擦力不變，支持力增加，依據(jù)牛頓第三定律可知M對車廂壁的壓力增大，物體與車廂壁之間的最大靜摩擦變大；物體仍能相對于車廂靜止。故選CD。10．(2024·福建省福州格致中學(xué)高一期末)如圖所示為雜技“頂桿”表演，一大人站在地上，肩上為一質(zhì)量為M的豎直竹竿，當(dāng)竿上一質(zhì)量為m的小孩握著竿以加速度a加速下滑時，則(BD)A．竿對小孩的摩擦力向上，大小為mgB．小孩對竿的摩擦力向上，大小為mg－maC．竿對大人的壓力大小(M＋m)gD．竿對大人的壓力大小(M＋m)g－ma解析：當(dāng)竿上一質(zhì)量為m的小孩握著竿以加速度a加速下滑時，對小孩mg－Ff＝ma，竿對小孩的摩擦力向上，大小為mg－ma，故A錯誤B正確；對竿受力分析，可知mg－ma＋Mg＝FN，依據(jù)牛頓第三定律可知，竿對大人的壓力大小(M＋m)g－ma，故D正確C錯誤。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(2小題，共14分。把答案干脆填在橫線上)11．(6分)2024·全國甲卷，22)為測量小銅塊與瓷磚表面間的動摩擦因數(shù)，一同學(xué)將貼有標(biāo)尺的瓷磚的一端放在水平桌面上，形成一傾角為α的斜面(已知sinα＝0.34，cosα＝0.94)，小銅塊可在斜面上加速下滑，如圖所示。該同學(xué)用手機拍攝小銅塊的下滑過程，然后解析視頻記錄的圖像，獲得5個連續(xù)相等時間間隔(每個時間間隔ΔT＝0.20s)內(nèi)小銅塊沿斜面下滑的距離si(i＝1,2,3,4,5)，如下表所示。s1s2s3s4s55.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm由表中數(shù)據(jù)可得，小銅塊沿斜面下滑的加速度大小為__0.43__m/s2，小銅塊與瓷磚表面間的動摩擦因數(shù)為__0.32__。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字，重力加速度大小取9.80m/s2)解析：依據(jù)逐差法有a＝eq\f(s5＋s4－s2＋s3,2ΔT2)代入數(shù)據(jù)可得小銅塊沿斜面下滑的加速度大小a≈0.43m/s2對小銅塊受力分析依據(jù)牛頓其次定律有mgsinα－μmgcosα＝ma代入數(shù)據(jù)解得μ≈0.32。12．(8分)(2024·河南安陽市林州一中高一開學(xué)考試)某試驗小組用如圖甲所示的試驗裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。請回答下列問題。(1)以小車為探討對象，為了便于探究、減小誤差，應(yīng)使小車質(zhì)量M與砂桶和砂的總質(zhì)量m滿意：M__遠(yuǎn)大于__m；(2)圖乙是試驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為xAB＝4.22cm、xBC＝4.65cm、xCD＝5.08cm、xDE＝5.49cm、xEF＝5.91cm、xFG＝6.34cm。已知打點計器所接電源頻率為50Hz，則小車的加速度a＝__0.42__m/s2；(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)某次試驗測得的數(shù)據(jù)如表所示，請依據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖中描點并作出a－eq\f(1,M)圖線__見解析__；eq\f(1,M)(kg－1)4.03.63.02.01.41.0a/(m·s－2)1.21.10.90.60.40.3(4)依據(jù)a－eq\f(1,M)圖線求得合外力大小為__0.30__N。(算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)對小車、砂桶(含砂)整體，由牛頓其次定律知mg＝(m＋M)a得a＝eq\f(mg,m＋M)，則小車所受的拉力FT＝Ma＝eq\f(Mmg,m＋M)＝eq\f(mg,\f(m,M)＋1)當(dāng)M?m時，小車所受的拉力FT在數(shù)值上近似等于砂桶(含砂)的總重力mg，因此需滿意M?m。(2)由題意知，相鄰兩點的時間間隔t＝0.02×5＝0.1s，由逐差法知，小車的加速度a＝eq\f(xDG－xAD,3t2)＝eq\f(xDE＋xEF＋xFG－xAB＋xBC＋xCD,9t2)≈0.42m/s2(3)圖像為(4)在a－eq\f(1,M)圖像中，圖像的斜率表示小車所受的合外力，其大小為F＝k＝eq\f(1.2,4)N＝0.30N三、論述、計算題(本題共4小題，共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最終答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位)13．(10分)(2024·彝良縣民族中學(xué)高一期末)質(zhì)量是60kg的人站在升降機中的體重計上，當(dāng)升降機做下列各種運動時，體重計的讀數(shù)是多少？(g＝10m/s2)(1)升降機以4m/s2的加速度勻加速上升；(2)升降機以5m/s2的加速度勻加速下降。答案：(1)840N(2)300N解析：(1)當(dāng)升降機以4m/s2的加速度勻加速上升時，以人為探討對象，依據(jù)牛頓其次定律得F1－mg＝ma1，代入解得F1＝840N。由牛頓第三定律得到人對體重計的壓力大小等于F1＝840N，即體重計的讀數(shù)為840N。(2)當(dāng)升降機以5m/s2的加速度勻加速下降時，以人為探討對象，依據(jù)牛頓其次定律得mg－F2＝ma3，代入解得F2＝300N。由牛頓第三定律得到體重計的讀數(shù)為300N。14．(10分)2024·浙江物理，19)小明以初速度v0＝10m/s豎直向上拋出一個質(zhì)量m＝0.1kg的小皮球，最終在拋出點接住。假設(shè)小皮球在空氣中所受阻力大小為重力的0.1倍。求小皮球(1)上升的最大高度；(2)上升和下降的時間。答案：(1)eq\f(50,11)m(2)eq\f(10,11)seq\f(10\r(11),33)s解析：(1)在上升過程中，mg＋Ff＝ma1a1＝11m/s2上升的高度h＝eq\f(v\o\al(2,0),2a1)＝eq\f(50,11)m(2)上升的時間t1＝eq\f(v0,a1)＝eq\f(10,11)s在下降過程中mg－Ff＝ma2得a2＝9m/s2h＝eq\f(1,2)a2teq\o\al(2,2)t2＝eq\f(10\r(11),33)s15．(12分)(2024·湖南邵陽市高一期末)如圖所示，一水平傳送帶以2m/s的速度做勻速運動，傳送帶兩端的距離為s＝20m，將一可視為質(zhì)點的物體輕輕地放在傳送帶一端，物體由這一端運動到另一端所需的時間為t＝11s，取g＝10m/s2，求：(1)物體在皮帶上勻加速的時間t1；(2)物體在皮帶上勻加速運動的位移x；(3)物體與皮帶間的滑動摩擦因數(shù)μ。答案：(1)2s(2)2m(3)0.1解析：(1)物塊在傳送帶上先加速后勻速，勻加速的時間t1，則eq\f(v,2)t1＋v(t－t1)＝s解得t1＝2s(2)物體在皮帶上勻加速運動的位移x＝eq\f(v,2)t1，解得x