2024-2025學年新教材高中物理第四章運動和力的關系質量標準檢測含解析新人教版必修第一冊

PAGEPAGE9第四章學業(yè)質量標準檢測本卷分第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)關于以下圖景的說法正確的是(D)A．圖1所示真空管內的鐵片和羽毛下落一樣快，說明兩者質量相等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，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，但由于紅旗具有質量，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”的技術來減速并勝利著陸在預定區(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狀態(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。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PQ的水平距離為L，由運動學公式可知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)處于靜止狀態(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，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，順當將嫦娥五號探測器送入預定軌道，開啟我國首次地外天體采樣返回之旅。下列關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·天水市第一中學高一開學考試)如圖所示，當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，肩上為一質量為M的豎直竹竿，當竿上一質量為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：當竿上一質量為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)，一同學將貼有標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、質量的關系。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，應使小車質量M與砂桶和砂的總質量m滿意：M__遠大于__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·彝良縣民族中學高一期末)質量是60kg的人站在升降機中的體重計上，當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量m＝0.1kg的小皮球，最終在拋出點接住。假設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