高一物理必修一第四章《运动和力的关系》真题重组卷(含解析)

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名称 高一物理必修一第四章《运动和力的关系》真题重组卷(含解析)
格式 docx
文件大小 5.1MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-09-07 16:27:00

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文档简介

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第四章 运动和力的关系--真题重组卷
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
第Ⅰ卷 选择题
一.选择题(本题共10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。)
1.(24-25高一上·山东聊城·期末)如图所示,图甲、图乙分别为物理教材上伽利略设计的两个“斜面”上的实验,关于这两幅图说法正确的是(  )
A.图甲实验证明了力不是维持物体运动状态的原因
B.伽利略借助图甲实验得到了自由落体运动是匀加速直线运动
C.图乙实验表明牛顿第一定律可用实验证实
D.图乙实验证明了力是维持物体运动状态的原因
2.(2025·甘肃·高考真题)2025年4月24日,在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的内燃料对火箭的平均推力约为。火箭质量约为500吨且认为在内基本不变,则火箭在初始内的加速度大小约为(  )(重力加速度g取)
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·河南南阳·期末)比冲是航天动力领域描述火箭引擎燃料利用效率的物理量,英文缩写为Isp,是每千克(kg)推进剂产生的冲量,比冲的单位可表示为(  )
A.N·s B.N/kg C.m/s D.kg·m/s
4.(23-24高一下·陕西咸阳·期末)如图所示,水平桌面上的小物块a通过轻绳跨过光滑定滑轮连接小物块b,物块a与物块b的质量之比为。将物块a从P点由静止释放,1s后到达桌面上距离P点1m的Q点(b未落地),不计空气阻力,重力加速度,则物块a与桌面间的动摩擦因数为(  )
A.0.1 B.0.2 C.0.4 D.0.5
5.(22-23高一上·河南郑州·期末)如图所示,甲图中质点从竖直面内的圆环上,沿三个不同的光滑弦1、2、3上端由静止开始滑到环的最低点,所用的时间分别为、、;乙图中质点从竖直面内的圆环上最高点,沿三个不同的光滑弦4、5、6由静止开始滑到下端所用的时间分别为、、,则(  )
A., B.,
C., D.,
6.(24-25高一上·江西赣州·期末)如图所示,质量为2kg的物体A静止在劲度系数为200N/m的竖直轻弹簧上方。质量为3kg的物体B用细线悬挂起来,A、B挨在一起但两者之间无压力。某时刻将细线剪断,则剪断细线瞬间,下列说法正确的是(  )(g取)
A.轻弹簧的压缩量为0.25m B.物体B的瞬时加速度大小为
C.物体A的瞬时加速度为0 D.物体B对物体A的压力大小为12N
7.(24-25高一上·重庆沙坪坝·期末)如图甲所示,倾角为θ的传送带以恒定速率顺时针运转,在t=0时,一煤块从A端冲上传送带,煤块的速度—时间图像如图乙所示,已知煤块恰好能到达B点,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则(  )
A.传送带的倾角θ=53°
B.传送带AB之间的距离为12m
C.煤块从B点再次回到A点所用时间为
D.从A到B的过程中煤块在传送带上留下的划痕长度为12m
8.(24-25高一上·湖北·期末)某同学站在压力传感器上做下蹲一起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线如图所示,纵坐标为压力(单位为),横坐标为时间(单位为),由图线可知,该同学的体重约为取,除此以外,还可以得到以下信息(  )
A.该同学做了2次下蹲一起立的动作
B.下蹲过程中人的最大加速度约为
C.时人已处于起立静止状态
D.起立过程中人先超重后失重
9.(24-25高一下·内蒙古·期末)如图甲所示,一物块放置在粗糙的水平地面上,现对物块施加一斜向右上方的拉力,拉力的方向与水平方向的夹角恒为(未知),缓慢增大拉力,当物块刚好离地时,拉力不再改变,地面对物块的支持力与拉力的关系图像如图乙所示,地面对物块的摩擦力与拉力的关系图像如图丙所示,图乙、丙中为已知条件,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A.物块的质量为 B.的值为
C.物块刚要运动时所受的摩擦力大小为 D.物块与地面间的动摩擦因数为0.5
10.(24-25高一上·安徽六安·期末)如图所示,A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上,三个物体的质量均为,A、B间的动摩擦因数为,B、C间的动摩擦因数为,B和地面间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为。现对A施加一水平向右的拉力,则下列判断正确的是(  )
A.无论力为何值,B和C始终处于相对静止状态
B.若A、B、C三个物体始终相对静止,则力不能超过
C.当时,B相对C滑动
D.当时,A、B间的摩擦力为
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
11.(6分)(2025·山东·高考真题)某小组采用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律,部分实验步骤如下:
(1)将两光电门安装在长直轨道上,选择宽度为d的遮光片固定在小车上,调整轨道倾角,用跨过定滑轮的细线将小车与托盘及砝码相连。选用 (填“5.00”或“1.00”)的遮光片,可以较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度。
(2)将小车自轨道右端由静止释放,从数字毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时的速度、,以及从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间,计算小车的加速度 (结果保留2位有效数字)。
(3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F,改变砝码质量,重复上述步骤,根据数据拟合出图像,如图乙所示。若要得到一条过原点的直线,实验中应 (填“增大”或“减小”)轨道的倾角。
(4)图乙中直线斜率的单位为 (填“”或“”)。
12.(9分)(24-25高一上·辽宁鞍山·期末)如图1为某实验小组测量物块与木板间的动摩擦因数的实验装置。物块放在右端有滑轮的上表面水平的长木板上,长木板固定在水平桌面上,物块的左端与穿过电磁打点计时器的纸带相连,右端通过绕在滑轮上的细绳与沙桶相连,细绳上的拉力可以通过力传感器测量。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时,在沙桶中放入适量细沙,物块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列的点。
(1)关于本实验,下列说法正确的是__________;
A.实验需要平衡摩擦力
B.实验需要调节滑轮使绳和长木板平行
C.实验需要满足沙和沙桶的总质量远小于物块的质量
(2)图2是某次实验获取纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6是选取的计数点,每相邻两计数点间还有4个点未画出,计数点间的距离如图所示。则计数点3物块对应的速度 m/s,本次实验物块对应的加速度 (结果均保留三位有效数字)。
(3)改变沙桶内细沙的质量,测量出对应的加速度a和力传感器的读数F,若用图像法处理数据,得到了如图3所示的一条倾斜的直线,则物块与木板间的动摩擦因数 (结果保留三位有效数字,重力加速度取)。
13.(8分)(24-25高二下·内蒙古乌兰察布·期末)如图甲所示是一跳台滑雪运动员比赛的画面,运动员(可视为质点)从高台飞出,落到倾斜的着陆坡后调整姿势,在A点以初速度v1=2.6m/s沿直线匀加速下滑,到达坡底B点再匀减速滑行一段距离后停下,如图乙所示。已知运动员及装备的总质量m=70kg,倾斜滑道的倾角,运动员沿斜面下滑到达坡底时的速度,运动员从倾斜滑道进入减速区瞬间的速度大小不变,进入减速区后,运动员受到阻力变为77N;两个过程滑行的总时间为11.5s,不计空气阻力(,)求:
(1)运动员沿水平轨道的位移大小;
(2)运动员在倾斜滑道上受到的阻力大小;
14.(14分)(22-23高一上·内蒙古乌兰察布·期末)长方体的密闭车厢内有一倾角为37°的光滑斜面,在斜面和车厢左侧之间有一质量为1.5kg的光滑小球,车厢和小球一起向左加速运动,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,。
(1)要使小球在斜面底端相对车厢静止,求加速度的取值范围。
(2)若小车向左运动的加速度,当小球稳定时,求小球分别对斜面和车厢顶部的压力大小。
15.(17分)(23-24高一上·吉林·期末)如图所示,以v=4m/s的速度顺时针匀速转动的水平传送带,左端与光滑的弧形轨道平滑对接,右端与放在粗糙水平地面上的长木板C上表面等高,且紧密靠近,相同长木板D与C接触不粘连,每块木板长L=0.8m、质量m0=0.3kg,与地面间的动摩擦因数μ1=0.1。质量m=0.1kg的小物块从轨道上由静止开始下滑,到A点时速度为10m/s,从滑过A点开始计时,经过t1=0.8s传送带突然卡死而瞬间停止转动,又经过t2=1s传送带瞬间恢复正常运转,物块与传送带和木板之间的动摩擦因数均为μ2=0.5,传送带AB之间的距离d=10.7m。重力加速度g=10m/s2。求:
(1)传送带卡死瞬间,物块的速度大小;
(2)物块在传送带上运动的总时间;
(3)物块最终能否滑上木板D,请通过计算说明理由。
答案和解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A C B A D C BD AD BCD
1.B
【详解】AB.伽利略利用图甲实验证明了自由落体是匀加速直线运动,故A错误,B正确;
CD.伽利略利用图乙实验设计证明了力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动的原因,牛顿第一定律是牛顿推导出的,故CD错误。
故选B。
2.A
【详解】根据题意,由牛顿第二定律有
代入数据解得
故选A。
3.C
【详解】比冲定义为每千克推进剂产生的冲量,即
冲量 的单位为牛·秒(),质量 的单位为千克(),因此比冲的单位为 。 将牛顿 转换为基本单位
代入得 ,即单位为米每秒()。
故选C。
4.B
【详解】设绳子拉力为F,对a、b分别应用牛顿第二定律可得
联立可得
由运动学公式可得
联立,代入相关已知数据求得
故选B。
5.A
【详解】如图甲、乙所示,质点沿竖直面内圆环上的任意一条光滑弦从上端由静止滑到底端,由牛顿第二定律可知加速度为
位移为
由匀变速直线运动规律有
联立解得下滑时间
相当于沿竖直直径自由下落的时间,有
故选A。
6.D
【详解】A.细线剪断前,A、B挨在一起但两者之间无压力,以A为对象,根据受力平衡可得
解得轻弹簧的压缩量为
故A错误;
BCD.剪断细线瞬间,弹簧弹力保持不变,以A、B为整体,根据牛顿第二定律可得,A、B的加速度大小为
以A为对象,根据牛顿第二定律可得
解得物体B对物体A的压力大小为
故BC错误,D正确。
故选D。
7.C
【详解】A.由图乙可知,1s末时煤块和传送带达到共速,此时煤块受到的滑动摩擦力由沿传送带向下变为沿传送带向上,传送带的速度为
过程,由图乙可知,此过程的加速度大小为
根据牛顿第二定律
过程,由图乙可知,此过程的加速度大小为
根据牛顿第二定律
联立,解得,
故A错误;
B.根据图线的面积表示位移,结合图乙可知,传送带AB之间的距离为
故B错误;
C.煤块从B点再次回到A点过程的加速度大小为
根据
代入数据,解得
故C正确;
D.由图乙可知,过程,煤块的位移大小为
传送带的位移为
此过程,传送带上的划痕长度为
过程,由图乙可知,煤块的位移大小为
传送带的位移为
此过程,传送带上的划痕长度为
因为
所以,从A到B的过程中煤块在传送带上留下的划痕长度为8m,故D错误。
故选C。
8.BD
【详解】AD.人在下蹲的过程中,人先向下加速后向下减速,加速度方向先向下后向上,人先失重后超重;同理可知,起立过程中,人先向上加速后向上减速,加速度方向先向上后向下,人先超重后失重;所以该同学做了1次下蹲—起立的动作,故A错误,D正确;
B.根据牛顿第二定律可知1s末和3s末该同学的视重与实际体重相差最大,则此时加速度 最大,根据牛顿第二定律
解得
故B正确;
C.1s到2s过程,先失重再超重,然后处于平衡状态,时传感器示数等于人的重力,故此时处于下蹲静止状态,故C错误。
故选BD。
9.AD
【详解】A.当时,地面对物块的支持力
此时物块静止在水平地面上,支持力等于重力,即
所以物块的质量
A正确;
B.当物块刚好离地时,
此时
为水平方向的分力。
代入数据可得
所以
B错误;
C.物块刚要运动时,摩擦力达到最大静摩擦力,此时
代入数据得
C错误;
D.当物块滑动时,摩擦力
水平方向受力
竖直方向
代入数据得
D正确。
故选AD。
10.BCD
【详解】ABC.A、B间的最大静摩擦力大小为
B与地面间的最大静摩擦力大小为
因为,所以B可以相对地面发生滑动,即当时,A、B、C相对于地面静止。B、C发生相对滑动时,对C根据牛顿第二定律
解得发生相对滑动时,C的加速度大小为
此时,假设此时A、B相对静止,对B、C整体,根据牛顿第二定律
解得
所以假设成立。则对A、B、C整体,根据牛顿第二定律
解得
即,当时,A、B、C相对静止;当时,B、C发生相对滑动,故A错误,BC正确;
D.当时,此时,B、C发生相对滑动,假设A、B相对静止,则,对A、B整体,根据牛顿第二定律
解得
对A,根据牛顿第二定律
解得
所以,假设成立,此时A、B间的摩擦力为,故D正确。
故选BCD。
11.(1)1.00
(2)
(3)增大
(4)
【详解】(1)实验用遮光片通过光电门的平均速度代替瞬时速度,遮光片宽度越小,代替时的误差越小,故为较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度,选择宽度较小的的遮光片;
(2)根据加速度的定义式可得
(3)根据图像可知当有一定大小的外力F时此时小车的加速度仍为零,可知平衡摩擦力不足,若要得到一条过原点的直线,需要平衡摩擦力,故实验中应增大轨道的倾角;
(4)图乙中直线斜率为,根据可知直线斜率的单位为。
12.(1)B
(2) 0.611 2.00
(3)0.200
【详解】(1)A.本实验的目的是测量物块与木板间的动摩擦因数,所以不需要平衡摩擦力,故A错误;
B.实验需要调节滑轮使绳和长木板平行,保证细绳的拉力与小车的合外力方向相同,减小误差,故B正确;
C.实验中细绳中的拉力通过力传感器直接读出,不需要满足沙和沙桶的总质量远小于物块的质量,故C错误。
故选B。
(2)[1]每相邻两计数点间还有4个点未画出,相邻计数点间的时间间隔
则计数点3物块对应的速度
[2]由逐差法可知本次实验物块对应的加速度
(3)根据牛顿第二定律
解得
结合图像,可得,
联立,解得
13.(1)55m
(2)28N
【详解】(1)运动员在水平轨道运行时,由牛顿第二定律得
解得加速度大小为
由运动学公式可得
解得
则运动员沿水平轨道的位移大小为
(2)设运动员在倾斜滑道上受到的阻力大小为,根据,
解得运动员在倾斜滑道上的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
解得
14.(1);(2),
【详解】(1)受力分析如图所示
当小球加速度取最大值时,小球只受到弹力和重力,此时
解得
故加速度取值范围为
(2)若小车向左运动的加速度时,小球顶到车厢顶部,受力分析如图所示
则有水平方向
竖直方向
解得

由牛顿第三定律可得

15.(1)6m/s;(2)2.2s;(3)能够滑上木板D,见解析
【详解】(1)物块在传送带运动,根据牛顿第二定律有
经过t1=0.8s的速度为
(2)经过t1=0.8s物块的位移为
又经过t2=1s物块的速度和位移分别为
此后物块开始加速,加速的位移为
根据速度-位移公式有
解得
加速的时间为
物块在传送带上运动的总时间为
(3)物块刚滑到木板上时
则C静止不动。
物块在木板C上减速运动,根据速度位移公式有
解得
所以,物块最后能滑上木板D。
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