2019_2020学年高中物理第四章章末检测试卷（四）粤教版必修1.docx

章末检测试卷(四)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分其中18题为单项选择题，912题为多项选择题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0分)1在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家及建立惯性定律的物理学家分别是()A亚里士多德、伽利略B伽利略、牛顿C伽利略、爱因斯坦D亚里士多德、牛顿答案B2.(2018孝感高中高一期末)某同学站在一电梯地板上，利用速度传感器和计算机研究该观光电梯升降过程中的运动情况，如图1所示的vt图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内的速度变化情况(向上为正方向)根据图象提供的信息，可以判断下列说法正确的是()图1A05s内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态B510s内，该同学对电梯地板的压力大于他所受的重力C1020s内，观光电梯在减速下降，该同学处于超重状态D2025s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态答案D解析由题图vt图象可知，05s内，电梯的加速度为正，说明电梯在加速上升，该同学处于超重状态，A错误.510s内，电梯的加速度为0，该同学做匀速运动，故电梯地板对他的支持力大小等于他所受的重力大小，结合牛顿第三定律可知，B错误.1020s内，电梯加速度向下，向上做匀减速运动，该同学处于失重状态，C错误.2025s内，电梯加速度向下，向下做匀加速运动，该同学处于失重状态，D正确3如图2所示，乘客在公交车上发现车厢顶部A处有一小水滴落下，并落在地板偏前方的B点处，由此判断公交车的运动情况是()图2A向前加速运动B向前减速运动C向后匀速运动D向后减速运动答案B解析水滴离开车顶后，由于惯性在水平方向上保持离开时的速度不变，而水滴落点B在A点正下方的前面，若车向前行驶，水滴下落时，车正在减速，A错误，B正确；若车向后减速运动时，水滴下落时将落在A点正下方的后方，故D错误；若车向后匀速运动，水滴将落在A点的正下方，C错误4如图3所示，质量分别为M和m的物块由相同的材料制成，且Mm，将它们用通过光滑的轻质定滑轮的轻细线连接如果按图甲放置，则质量为m的物块刚好匀速下降如果两物块互换位置，如图乙所示，则它们的共同加速度大小为(重力加速度为g)()图3A.B.C.D上述均不正确答案C解析匀速运动时，根据平衡条件知，mgMg；互换位置后，对两物块分别应用牛顿第二定律得，MgFMa，Fmgma，联立解得a，选项C正确5.如图4所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端B与小车平板间的动摩擦因数为.若某时刻观察到细线偏离竖直方向角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为()图4Amg，竖直向上Bmg，斜向左上方Cmgtan，水平向右Dmg，斜向右上方答案D解析以A为研究对象，受力分析如下图所示根据牛顿第二定律得：mAgtanmAa，得：agtan，方向水平向右再对B研究得：小车对B的摩擦力为：fmamgtan，方向水平向右，小车对B的支持力大小为FNmg，方向竖直向上，则小车对物块B产生的作用力的大小为：Fmg，方向斜向右上方，D正确6.如图5所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为()图5A.4B4C12D21答案D解析将两小球及弹簧B视为一个整体，对整体正交分解知，水平方向二力平衡，故有kxAsin30kxC，可得xAxC21，选项D正确7放在固定粗糙斜面上的滑块A以加速度a1沿斜面匀加速下滑，如图6甲所示在滑块A上放一物体B，物体B始终与A保持相对静止，以加速度a2沿斜面匀加速下滑，如图乙所示在滑块A上施加一竖直向下的恒力F，滑块A以加速度a3沿斜面匀加速下滑，如图丙所示斜面为同一斜面，则()图6Aa1a2a3Ba1a2a3Ca1a2a3Da1a2a3答案B解析设斜面倾角为，对题图甲中滑块进行受力分析，沿斜面方向mgsinmgcosma，所以agsingcos，可以得出a与质量无关，故a1a2，选项C、D错误；在滑块上施加竖直向下的力F，对滑块有(mgF)sin(mgF)cosma3，解得a3gsingcos(sincos)，由90，得a1a2a3，选项A错误，B正确8.如图7所示，A、B两物体之间用水平轻质弹簧连接，用水平恒力F拉A，使A、B一起沿光滑水平面做匀加速直线运动，这时弹簧的长度为L1；若将A、B置于粗糙水平面上，用相同的水平恒力F拉A，使A、B一起做匀加速直线运动，此时弹簧的长度为L2.若A、B与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同，则下列关系式正确的是()图7AL2L1BL2L1CL2L1D由于A、B的质量关系未知，故无法确定L1、L2的大小关系答案C解析A、B在粗糙水平面上运动时，对A、B整体，根据牛顿第二定律有：ag；对物体B，根据牛顿第二定律得：kxmBgmBa，解得：x，即弹簧的伸长量与动摩擦因数无关，所以L2L1，选项C正确9如图8所示，某旅游景点的倾斜索道与水平线夹角30，当载人车厢以加速度a斜向上加速运动时，人对车厢底的压力为体重的1.25倍，此时人与车厢相对静止，设车厢对人的摩擦力为f，人的体重为G，重力加速度为g，下面正确的是()图8AaBaCfGDfG答案BD解析由于人对车厢底的压力为其重力的1.25倍，所以在竖直方向上有Fymgma竖，解得a竖0.25g，设水平方向上的加速度为a水，则tan30，所以a水g，则ag，fma水G，B、D正确10.如图9所示，一小球从空中自由落下，在与正下方的直立轻质弹簧接触直至速度为零的过程中，关于小球的运动状态，下列说法中正确的是()图9A接触后，小球做减速运动，加速度的绝对值越来越大，速度越来越小，最后等于零B接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度先增大后减小直到为零C接触后，速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处，加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处D接触后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方答案BD解析从小球下落到与弹簧接触开始，一直到把弹簧压缩到最短的过程中，弹簧弹力与小球重力相等的位置是转折点，之前重力大于弹力，之后重力小于弹力，而随着小球向下运动，弹力越来越大，重力恒定，所以之前重力与弹力的合力越来越小，之后重力与弹力的合力越来越大，且反向(竖直向上)由牛顿第二定律知，加速度的变化趋势和合力的变化趋势一样，而在此过程中速度先增大后减小，方向一直向下11(2018大庆中学高一期中)如图10甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对B物体施加一水平变力F，Ft关系图象如图乙所示两物体在变力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则()图10At0时刻，两物体之间的摩擦力为零Bt0时刻，两物体的速度方向开始改变Ct02t0时间内，两物体之间的摩擦力逐渐减小Dt02t0时间内，物体A所受的摩擦力方向始终与变力F的方向相同答案AD解析t0时刻F0，A、B的加速度为零，因此两物体速度的大小和方向均不变，所以A、B间的摩擦力为零，选项A正确，B错误t02t0时间内，A、B组成的整体加速度逐渐增大，以A为研究对象，A的加速度由其受到的摩擦力提供，A受到的摩擦力应逐渐增大，且与A、B加速度同向，即与变力F同向，选项C错误，D正确12如图11甲所示，水平面上质量均为m的两木块A、B用劲度系数为k的轻质弹簧连接，整个系统处于平衡状态，现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做加速度为a的匀加速直线运动，取木块A的起始位置为坐标原点，图乙中实线部分表示从力F作用在木块A到木块B刚离开地面这个过程中，F和木块A的位移s之间的关系，则()图11As0Bs0CF0maDF0m(ag)答案AC解析设系统处于平衡状态时弹簧的压缩量为x，则处于平衡状态时对木块A有kxmg.在木块A以加速度a向上做匀加速运动的过程中，设A向上的位移为s，则对A由牛顿第二定律得Fk(xs)mgma，解得Fksma，当F0时，s0；当s0时，F0ma.故A、C正确二、实验题(本题共2小题，共12分)13(6分)某探究学习小组的同学们要“探究加速度与力、质量的定量关系”，他们在实验室组装了一套如图12所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)图12(1)该实验中小车所受的合力_(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数，该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_(选填“需要”或“不需要”)(2)实验获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度l，光电门1和光电门2的中心距离为s.某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为g，则该实验要验证的关系式是_答案(1)等于(2分)不需要(2分)(2)F()(2分)解析(1)由于力传感器显示拉力的大小，而拉力的大小就是小车所受的合力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量(2)由于挡光板的宽度l很小，故小车在光电门1处的速度v1，在光电门2处的速度为v2，由vv2as，得a()故要验证的关系式为FMa()()14(6分)如图13所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机DIS直接显示物体加速度)探究加速度和力的定量关系”的实验装置图13(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持_不变，用钩码所受的重力大小作为_，用DIS测小车的加速度(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量在某次实验中根据测得的多组数据画出aF关系图线(如图14所示)图14分析此图线OA段可得出的实验结论是_此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_(填选项前字母)A小车与轨道之间存在摩擦B轨道保持了水平状态C所挂钩码的总质量太大D所用小车的质量太大答案(1)小车总质量(1分)小车所受的合外力(1分)(2)在质量不变时，加速度与合外力成正比(2分)C(2分)解析(1)保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受的合外力，用DIS测加速度(2)OA段为直线，说明在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比设小车质量为M，所挂钩码的质量为m，由实验原理得mgFMa，即a，而实际上a，可见aa，AB段明显偏离直线是由于没有满足Mm，故A、B、D错误，C正确三、计算题(本题共4小题，共40分)15(8分)一质量m2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37的足够长的斜面，某同学利用传感器测出了小物块从开始冲上斜面到上滑过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机作出了小物块上滑过程的速度时间图线，如图15所示(取sin370.6，cos370.8，g10m/s2)求：图15(1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小；(2)小物块与斜面间的动摩擦因数；(3)小物块所到达斜面最高点与斜面底端间的距离答案(1)8.0m/s2(2)0.25(3)4.0m解析(1)由小物块上滑过程的速度时间图线，可得小物块冲上斜面过程中加速度为am/s28.0m/s2加速度大小为8.0m/s2.(2分)(2)对小物块进行受力分析如图所示，由牛顿第二定律知：mgsin37fma(1分)又FNmgcos370(1分)fFN(1分)代入数据解得0.25.(1分)(3)由图线知小物块沿斜面上滑的距离为st1.0m4.0m(2分)16(10分)(2018华中师大一附中月考)如图16所示，用F7 N的水平恒力把质量为m0.5kg的物块(可视为质点)压在竖直挡板上，物块离地面高为H6m，物块从静止开始向下做匀加速运动，经过t2s到达地面，取g10m/s2.图16(1)求物块与挡板间的动摩擦因数；(2)若将挡板由竖直位置逆时针转过37后撤去压力F，求当物块以v02m/s的初速度从挡板上同一位置沿挡板下滑时，滑到地面时的速度大小v.(sin530.8，cos530.6)答案(1)0.5(2)8m/s解析(1)物块下滑过程中做匀加速运动，有Hat2(1分)代入数据得加速度大小a3m/s2(1分)由牛顿第二定律知mgFma(1分)代入数据得0.5(1分)(2)挡板逆时针转过37后，挡板与水平面夹角为53，物块下滑时加速度大小a1满足mgsin53mgcos53ma1(2分)代入数据得a15m/s2(1分)由运动学规律v2v2a1H知(2分)物块滑到地面时的速度大小为v8m/s.(1分)17(10分)(2018玉山一中高一月考)一足够长水平浅色传送带以v0匀速运动，现将一可视为质点的煤块轻放在传送带上，已知煤块与传送带间的动摩擦因数为.经过一定时间后达到共同速度，现使传送带突然停下，以后不再运动，到最后煤块也停下已知重力加速度为g.求：(1)煤块第一次达到与传送带相对静止所用的时间；(2)煤块在传送带上划出的痕迹长度答案(1)(2)解析(1)煤块的加速度ag(2分)达到v0所用时间t(1分)(2)在煤块与传送带达到共同速度的过程中传送带运动的距离s1v0t(2分)煤块运动的距离s2at