1、第四章学业质量标准检测本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分,时间90分钟。第卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第16小题只有一个选项符合题目要求,第710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(2021浙江嘉兴市高一期末)关于以下图景的说法正确的是(D)A图1所示真空管内的铁片和羽毛下落一样快,说明两者质量相等B图2所示弹簧下端悬挂的钩码数量越多,弹簧的劲度系数就越大C图3所示月球上的五星红旗离地球非常遥远,所以没有惯性D图4所示伽利略通过理想斜面实验,说明力不是维持
2、物体运动的原因解析:图1所示真空管内的铁片和羽毛下落一样快,说明的是轻重不同的物体在真空中下落一样快,并不能说明两者质量相等,故A错误;图2所示弹簧下端悬挂的钩码数量越多,说明了弹簧的形变量越大,但并不能说明弹簧的劲度系数就越大,故B错误;图3所示月球上的五星红旗虽然离地球非常遥远,但由于红旗具有质量,所以一定具有惯性,故C错误;图4所示伽利略通过理想斜面实验,说明了力不是维持物体运动的原因,故D正确。2(2021安徽蚌埠市高一期末)2020年12月17日,嫦娥五号的返回舱采用“打水漂”的技术来减速并成功着陆在预定区域。返回舱第一次进入大气层时减速下降到距离地面约60公里时,利用弓形激波让其加
3、速向上跃起,弹出大气层之后再次进入大气层,实施二次减速,整个过程就像“打水漂”一样(如图)。返回舱在减速下降和加速跃起时分别处于(C)A失重状态,超重状态B超重状态,失重状态C超重状态,超重状态 D失重状态,失重状态解析:返回舱减速下降即向下做减速运动,加速度方向向上,处于超重状态,返回舱加速跃起即向上做加速运动,加速度方向向上,也处于超重状态。故选C。3(2021安徽芜湖市高一期末)如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查。其传送装置可简化为如图乙模型,物块m在水平传送带上向右运动,两者始终保持相对静止。则下列关于m所受摩擦力的说法中正确的是(B)A皮带传送速度越
4、大,m受到的摩擦力越大B皮带传送的加速度越大,m受到的摩擦力越大C皮带速度恒定,m质量越大,所受摩擦力越大D无论皮带做何种运动,m都一定受摩擦力作用解析:两者始终保持相对静止,当皮带匀速运动时,m不受摩擦力的作用,故ACD错误;两者始终保持相对静止即皮带与m的加速度相同,则皮带传送的加速度越大,m受到的摩擦力越大,故B正确。4(2021安徽芜湖市高一期末)如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x的关系如图乙所示,下列说法正确的是(B)A弹簧的劲度系数为
5、750 N/mB物体的加速度大小为5 m/s2C物体的质量为1 kgD初始状态弹簧压缩量为5 cm解析:由图乙可知弹簧的压缩量为4 cm,弹力在4 cm内减小了20 N,所以劲度系数为k500 N/m,故A、D错误;物体的质量m2 kg,物体的加速度am/s25 m/s2,故B正确、C错误。5(2021全国甲卷,14)如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处,上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角的大小有关。若由30逐渐增大至60,物块的下滑时间t将(D)A逐渐增
6、大B逐渐减小C先增大后减小 D先减小后增大解析:设PQ的水平距离为L,由运动学公式可知gt2sin 可得t2,可知45时,t有最小值,故当由30逐渐增大至60时下滑时间t先减小后增大。故选D。6(2021云南玉溪市高一期末)如图所示,质量为2m的小球用轻弹簧拴接放置于倾角为的光滑斜面上,弹簧另一端固定,弹簧与斜面平行,整个系统处于静止状态。突然将斜面体撤离瞬间,小球的加速度大小为(重力加速度为g)(A)Agcos Bgtan C Dgsin 解析:撤离斜面体之前,小球处于平衡状态,对小球进行受力分析可得2mgsin F弹,2mgcosFN,撤离斜面体的瞬间,支持力突变为零,重力和弹力不变,因此
7、F合FN2mgcos 2ma,解得agcos ,故选A。7(2021宁夏银川市高一期末)对牛顿第二定律的理解正确的是(CD)A由Fma可知,F与a成正比,m与a成反比B牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用C加速度的方向总跟合外力的方向一致D当外力停止作用时,加速度随之消失解析:虽然Fma,表示牛顿第二定律,但F与a无关,因a是由m和F共同决定的,即a,且a与F同时产生、同时消失、同时存在、同时改变;a与F的方向永远相同,A、B错误,C、D正确。8(2021四川巴中市高一期末)飞天揽月,奔月取壤,2020年11月24日4时30分,长征五号遥五运载火箭在文昌航天发射场点火升空,顺
8、利将嫦娥五号探测器送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅。下列关于火箭在竖直方向加速起飞阶段的说法,正确的是(AC)A火箭处于超重状态B燃料燃烧推动空气,空气反作用力推动火箭升空C火箭发动机将燃料产生的气体向后推动,气体的反作用推动火箭升空D保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后,相对地面由静止下落解析:火箭加速上升,处于超重状态,选项A正确;由于反冲运动的作用,火箭燃料燃烧产生的气体给火箭一个反作用力使火箭加速运动,这个反作用力并不是空气给的,故B错误,C正确;保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后,相对地面有向上的速度,选项D错误。9(2021天水市第一中学高一开学考试)如图所示,当小车向右加速运
9、动时,物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上,当车的加速度增大时(CD)AM受静摩擦力增大 BM对车厢壁的压力不变CM仍相对于车厢静止 DM受静摩擦力不变解析:对物块M受力分析,受重力、静摩擦力和向右的支持力,如图所示根据牛顿第二定律,有:竖直方向Ffmg,水平方向FNma,当车的加速度增大时,静摩擦力不变,支持力增加,根据牛顿第三定律可知M对车厢壁的压力增大,物体与车厢壁之间的最大静摩擦变大;物体仍能相对于车厢静止。故选CD。10(2021福建省福州格致中学高一期末)如图所示为杂技“顶杆”表演,一大人站在地上,肩上为一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的小孩握着竿以加速度a加速下滑时,则(BD)
10、A竿对小孩的摩擦力向上,大小为mgB小孩对竿的摩擦力向上,大小为mgmaC竿对大人的压力大小(Mm)gD竿对大人的压力大小(Mm)gma解析:当竿上一质量为m的小孩握着竿以加速度a加速下滑时,对小孩mgFfma,竿对小孩的摩擦力向上,大小为mgma,故A错误B正确;对竿受力分析,可知mgmaMgFN,根据牛顿第三定律可知,竿对大人的压力大小(Mm)gma,故D正确C错误。第卷(非选择题共60分)二、填空题(2小题,共14分。把答案直接填在横线上)11(6分)2021全国甲卷,22)为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数,一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上,形成一倾角为的斜面(已知sin
11、0.34,cos 0.94),小铜块可在斜面上加速下滑,如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程,然后解析视频记录的图像,获得5个连续相等时间间隔(每个时间间隔T0.20 s)内小铜块沿斜面下滑的距离si(i1,2,3,4,5),如下表所示。s1s2s3s4s55.87 cm7.58 cm9.31 cm11.02 cm12.74 cm由表中数据可得,小铜块沿斜面下滑的加速度大小为_0.43_m/s2,小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为_0.32_。(结果均保留2位有效数字,重力加速度大小取9.80 m/s2)解析:根据逐差法有a代入数据可得小铜块沿斜面下滑的加速度大小a0.43 m/s2对小铜
12、块受力分析根据牛顿第二定律有mgsin mgcos ma代入数据解得0.32。12(8分)(2021河南安阳市林州一中高一开学考试)某实验小组用如图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。请回答下列问题。(1)以小车为研究对象,为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砂桶和砂的总质量m满足:M_远大于_m;(2)图乙是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,量出相邻的计数点之间的距离分别为xAB4.22 cm、xBC4.65 cm、xCD5.08 cm、xDE5.49 cm、xEF5.91 cm、xFG6.34 cm。已知打
13、点计器所接电源频率为50 Hz,则小车的加速度a_0.42_m/s2;(结果保留两位有效数字)(3)某次实验测得的数据如表所示,请根据表中数据在坐标图中描点并作出a图线_见解析_;(kg1)4.03.63.02.01.41.0a/(ms2)1.21.10.90.60.40.3(4)根据a图线求得合外力大小为_0.30_N。(算结果保留两位有效数字)解析:(1)对小车、砂桶(含砂)整体,由牛顿第二定律知mg(mM)a得a,则小车所受的拉力FTMa当Mm时,小车所受的拉力FT在数值上近似等于砂桶(含砂)的总重力mg,因此需满足Mm。(2)由题意知,相邻两点的时间间隔t0.0250.1s,由逐差法知
14、,小车的加速度a0.42 m/s2(3)图像为(4)在a图像中,图像的斜率表示小车所受的合外力,其大小为FkN0.30 N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)13(10分)(2021彝良县民族中学高一期末)质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上,当升降机做下列各种运动时,体重计的读数是多少?(g10 m/s2)(1)升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升;(2)升降机以5 m/s2的加速度匀加速下降。答案:(1)840 N(2)300 N解析:(1)当升降机以4 m/
15、s2的加速度匀加速上升时,以人为研究对象,根据牛顿第二定律得F1mgma1,代入解得F1840 N。由牛顿第三定律得到人对体重计的压力大小等于F1840 N,即体重计的读数为840 N。(2)当升降机以5 m/s2的加速度匀加速下降时,以人为研究对象,根据牛顿第二定律得mgF2ma3,代入解得F2300 N。由牛顿第三定律得到体重计的读数为300 N。14(10分)2019浙江物理,19)小明以初速度v010 m/s竖直向上抛出一个质量m0.1kg的小皮球,最后在抛出点接住。假设小皮球在空气中所受阻力大小为重力的0.1倍。求小皮球(1)上升的最大高度;(2)上升和下降的时间。答案:(1) m(
16、2) s s解析:(1)在上升过程中,mgFfma1a111 m/s2上升的高度h m(2)上升的时间t1 s在下降过程中mgFfma2得a29 m/s2ha2tt2 s15(12分)(2021湖南邵阳市高一期末)如图所示,一水平传送带以2 m/s的速度做匀速运动,传送带两端的距离为s20 m,将一可视为质点的物体轻轻地放在传送带一端,物体由这一端运动到另一端所需的时间为t11 s,取g10 m/s2,求:(1)物体在皮带上匀加速的时间t1;(2)物体在皮带上匀加速运动的位移x;(3)物体与皮带间的滑动摩擦因数。答案:(1)2 s(2)2 m(3)0.1解析:(1)物块在传送带上先加速后匀速,
17、匀加速的时间t1,则t1v(tt1)s解得t12 s(2)物体在皮带上匀加速运动的位移xt1,解得x2 m(3)由公式vat,得a1 m/s2,Ffma,Ffmg,得0.116(14分)2017全国卷,24)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1(s1s0)处分别放置一个挡板和一面小旗,如图所示。训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以速度v0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v1。重力加速度大小为g。求:(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;(2)满足训练要求的运动员的最小加速度。答案:(1)(2)解析:(1)设冰球与冰面间的动摩擦因数为,则冰球在冰面上滑行的加速度a1g由速度与位移的关系知2a1s0vv联立得(2)设冰球运动时间为t,则t又s1at2由得a