高一物理上册 第四章 单元测试·提升卷（解析版）

2025-2026学年高一年级必修一物理单元检测卷

第四章•素养提升

建议用时:75分钟,满分：100分

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，8T0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.如图所示，物理老师用一•根筷子穿透一个苹果，他一手拿筷子，另一只手拿锤子敲击筷子上端，发现苹

果会沿着筷子向上“爬”，下列说法正确的是（）

A.苹果越小越容易完成该实验

B.苹果受到筷子的向上的力才会向上“爬”

C.该实验原理主要是利用牛顿第一定律

D.该实验原理主要是利用牛顿第三定律

【答案】C

【详解】该实验的原理是牛顿第一定律，即惯性定律，任何物体总要保持原有的运动状态（静止或匀速直

线运动），除非外力迫使它改变这种状态。当拿锤子敲击筷子上端时，筷子快速下降，而苹果由于具有惯性,

要保持原有的运动状态，位置保持不变，但筷子下降，则苹果相对筷子在向上运动，即苹果会沿着筷子向

上“爬”，不是苹果受到筷子的向上的力向上“爬”，苹果越大，质量越大，惯性越大，越容易完成该实验。

故选C。

2.在牛顿第二定律的数学表达式尸=4，〃。中，有关于H例系数k的说法正确的是（）

A.k的数值由尸、加、。的数值决定B.在任何情况下A-都等于1

C.在国际单位制中k=lD.k的数值与R〃?、。的单位无关

【答案】C

【详解】物理公式在确定物理量数量关系的同时，也确定了物理量的单位，在尸=右〃”中，只有“〃产的单位

取kg,Z”的单位取m/s2,“广，的单.位取N时

k=\

故选c。

3.我国的无人机产业发展进入快速成长期，已广泛应用于工农业生产的各个方面。如图1所示为某无人机

实施作业时从地面竖直上升时的情景，其上升的速度-时间图像如图2所示，（）~G时间内图像为直线，其他

为由线，则下列说法正确的是（）

6h

图2

A.。〜A时间内，无人机受到的合力不断增大

B.4时刻无人机到达最高点

C.《一勺时间内，无人机加速度与速度方向相反

D.勺〜〃时间内，无人机的加速度和速度均一直减小

【答案】D

【详解】A.根据四图像中图线的斜率表示加速度，可知0~乙时间内，无人机的加速度不变，合外力不变，

故A错误；

B.根据i，z图像中图线与坐标轴所围面积表示位移，可知4时刻无人机到达最高点，故R错误；

C.由图2可知，乙~，2时间内，无人机做加速运动，速度与加速度方向相同，时间内，无人机做减速

运动，速度与加速度相反，故C错误；

D.由图2可知，时间内，无人机速度一直减小，该段时间图线上各点切线的斜率一直减小，所以加

速度也一直减小，故D正确。

故选Do

4.如图1所示，文物保护人员对古建筑进行修缮与维护，需要将屋顶的瓦片安全运送到地面，某同学设计

了一个装置如图2所示。两根圆柱形木杆和CQ相互平行，斜搭在竖直墙壁上，把一摞瓦片放在

两木杆构成的滑轨上，瓦片将沿滑轨滑到地面，为了防止瓦片速度较大而被损坏，下列措施中可行的是（）

图I图2

A.适当增大两杆之间的距离

B,减小杆与瓦片的滑动摩擦因数

C.增加每次运达瓦片的块数

D.减小木杆的长度

【答案】A

【详解】AB.由题意可知，斜面的高度及倾斜角度不能再变的情况卜.,要想减小滑到底部的速度就应当增

大瓦与斜面的摩擦力，由户"打丫可知，可以通过增大£v来增大摩擦力，弹力大小Fv=〃?gcosa,若设杆对瓦

片的弹力与竖直方向的夹角为夕，则2Acos〃=&=mgcosa

则摩擦力/=2"；=丝它罗

cos/

适当增大两杆之间的距离，则万变大，则/变大，瓦片滑到底端时的速度减小；减小朴与瓦片的滑动摩擦因

数，则/减小，则瓦片滑到底端时的速度增加，选项A正确，B错误；

C.增加每次运达瓦片的块数，增加了瓦的质量，虽然摩擦力大了，但同时重力的分力也增大，不能起到减

小加速度的作用，故改变瓦的块数是没有作用的，故C错误。

D.减小木杆的长度，则摩擦力做功会减小，落地速度会变大，况且速度与竖直方向的夹角也变大，则更容

易损坏瓦片，选项D错误。

故选Ao

5.如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上以加速度4向右做匀加速运动，货箱中与石块B接触的物

体对B的作用力大小为尸，方向与水平方向夹角为0。若货车以加速度生区＜生)向右做匀加速运动，则

()

A.0增大，/增大B.0增大，产减小

C.，减小，产增大D.9减小，产减小

【答案】B

【详解】依题意，对石块受力分析，如图

货车在平直道路上向右以加速度。/运动时，有尸sin。=/〃g,tan"蹩

货车向右以加速度或（。2（%<4））做加速运动，有tan”翳

可知。会增大，再根据尸=罟

sin，

可知尸会变小。

故诜Bo

6.如图所示，虚线是竖直平面的圆，固定的光滑细杆交于圆的最低点。。现套在杆上的小球甲、乙同时从

图示位置由静止释放，并运动到。点，上述整个过程中两球的速度大小v随时间/变化的关系正确的是（）

【答案】B

【详解】设杆与竖直方向夹角为优圆的半径为凡根据牛顿第二定律可得

mgcosO=ma

甲的加速度为

a=gcosf）

由速度与位移公式可得

3=2ax=2xgcos6x2RcoW

解得

v=2cosOy[gR

运动时间

故可知夕越小时，速度越大，故乙的速度大，两者时间相同。

故选Bo

7.如图甲所示，质量为皿的塑料块和质量为砖的木块叠放在水平桌面上，对塑料块施加一水平向右的拉

力F,塑料块在木块上滑动，而木块保持静止状态，图乙为其示意图。塑料块和木块之间的动摩擦因数为

〃/,桌面和木块之间的动摩擦因数为阳，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则（）

甲

A.木块受到桌面的摩擦力为外（班+叫）g

B.若/>〃式叫+〃?2）g时木块将开始滑动

C.若将♦作用在木块上,当尸>"（吗+加2应+从加医时，可以抽出木块

D.若将♦作用在木块上,当万>（必+〃2）（g+加2应时，可以抽出木块

【答案】D

【详解】A.木块处于静止整体，根据受力平衡可得木块受到桌面的摩擦力为

f=从〃］这

故A错误；

B.由于塑料块在木块上滑动，则

M吗町+〃4）g故无论尸多大，木块将一直处于静止状态，故B错误；

CD.若将尸作用在木块上，设当尸=入，木块与塑料块刚好可以一起加速运动，以木块与塑料块为整体,

根据牛顿第二定律可得

乙一外（叫+叫）g=（网+吗）4

以塑料块为对象，根据牛顿第二定律可得

从叫g=叫旬

联立解得

.=3+4）（附+叫应

则当尸〉（4+必2）（〃+m2应，可以抽出木块，故C错误,D正确。

故选D。

8.角鹰在鹰类中体型最大，成年角鹰有的质量达9千克，翼展可达L8-L9米。如图所示为一只正在捕猎的

角鹰，它正斜向下加速朝地面上的猎物俯冲，下列说法正确的是（）

A.“米”是国际单位制中的导巴单位

B.“千克”是国际单位制中力学的基本单位

C.角鹰加速俯冲过程中角鹰的惯性不变

D.角鹰加速俯冲过程中可能号力平衡

【答案】BC

【详解】A.“米”是国际单位制中的基本单位，故A错误；

B.“千克”是国际单位制中力学的基本单位，故B正确；

C.角鹰加速俯冲过程中角鹰的质量不变，惯性不变，故C正确：

D.角鹰加速俯冲过程中所受合力不为零，受力不平衡，故D错误。

故选BCo

9.如图甲所示，劲度系数为A的轻弹簧，一端固定在倾角为。=3（）。的带有挡板的光滑斜面体的底端，另一

端和质量〃?八=1kg的小物块A相连，质量为〃%B未知）的物块B紧靠A一起静止。现用水平推力使斜

面体以加速度。向左匀加速运动，稳定后弹簧的形变量大小为人在不同推力作用下，稳定时形变量大小x

随加速度。的变化如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s。

sin30°=-!-,cos30o=—o下列说法正确的是（）

A.若换用劲度系数更大的弹簧，仆的值会变大

R_10x/3.2

=

B•CIQ­-—m/s

C.A=2N/m

D.wB=3kg

【答案】BD

【详解】AB.根据图乙可知，加速度为时，弹簧处于原长，比时A、B恰要分离，且此时A、R整体所

受合外力为斜面对整体的支持力与重力的合力，受力分析如图所示

则有

（〃?A+吗,）gtan30=+加B）/

解得

〃产度mH

3

显然，。。的值与弹簧的进度系数无关，无论弹簧劲度系数多大，当弹簧恢复原长时，A、B整体所受令外力

始终是其整体重力与斜面支持力的合力，合力不变则加速度不变，即劭的值不变，故A错误，B正确：

CD.根据图乙可知，当加速度为0时，即整个系统处于静止状态时，此时弹簧被压缩，弹簧的形变量为

X|=10cm=0.1m

对A、B整体由平衡条件有

（〃么+〃?B）gsin3（）=kx、

而由于A与弹簧连接，当。＞小时，图乙中另一纵釉截距的意义为

〃八gsin30=kx2

其中

x2=2.5cm=0.025m

联工解得

k=200N/m,%=3kg

故C错误，D正确。

故选BDo

10.水平传送带以lOm/s的初速度顺时针匀减速转动，其图像如图甲所示，将一物块无初速度放在传送

带左端，如图乙所示，当/=?s时，物块的速度与传送带速度相同。取重力加速度为g=10m/s二则（）

甲乙

A.传送带的加速度大小为3m/s2

B.物块与传送带之间的动摩擦因数"=0.2

C.5.5s内，物块所受摩擦力方向发生变化

D.2.5s内，物块与传送带之间的划痕为gm

【答案】BCD

【详解】A.吃图像中图线的斜望表示加速度，可求得传送带的加速度大小为。=孚=4】询2

加

A错误；

B.物块放上传送带后受向右的摩擦力，有卬〃g=标

解得(i=〃g

共速时有%一画=〃7

解得a'=2m/s2，〃=。・2

B正确；

C.当物块与传送带共速后，由于传送带继续减速且加速度大小大于物块滑动时的加速度大小，所以物块也

将减速，摩擦力向左，方向改变，C正确；

D.设物块与传送带共速时速度为匕，有匕号m/s

I75

物块的位移为X=M2=/m

传送带的位移为W=l^m

25

这段时间内的相对位移为=%-玉=ym

I25

之后物块减速，加速度大小为a=2m/s。到2.5s时，位移为/=卬-5力2=^m

175

传送带的位移为％=卬'-：/2=3m

210

25

相对位移为AX,=x-x=--m

4336

由于bX2l<7

25

所以划痕长为

D正确。

故选BCD(.

第n卷非选择题

二、实验题：本题共2小题，共15分。

11.(6分)如图甲所示，某物理兴趣小组利用低成本实验材料制作了一个便携力学传感器，能实时显示压

力E—时间，图像，并能够进行数据分析)研究小组使用它在课堂上模拟电梯的上升和下降过程，把跌码水

平放置在传感器上面，拉住细绳使传感器从静止开始，在竖直方向上运动。一段时间后得到的尸一图像如

下图乙所示，从图像上选取的点的力学数据如下表1所示，重力加速度g取lOm/s?。

表1

点ABCEFGH/

力仅0.500.810.210.030.150.740.080.98

请你分析以上图像和表格信息，回答下列问题:

(1)玄小组使用的钩码质量为

A.0.5gB.5gC.50gD.500g

(2)在力至/点中，钩码处于失重状态且加速度小于6m/s2的点有

(3)从。点到E点，钩码的加速度变化情况是

A.先向上减小后向下减小B.先向上减小后向下增大

C.先向下增大后向下增大D.先向上增大后向下减小

【答案】(1)C；(2)C；(3)B

【详解】(1)由图乙可知〃?g=0.5N

得m=0.05kg=50g

故选C。

(2)钩码处于失重状态时，F<D.50N

由牛顿第二定律机g-F=ma

得尸=/n(g—a)

当a〈6m/s2时，F>0.20N

故有0.20NV尸<0.50N

在,4至/点中，钩码处于失重状态且加速度小于6m/s2的点只有C点符合。

故选Co

（3）从。点到月点，由尸一图像可知尸先大于重力0.50N逐渐减小过程中。二£2

m

加速度向上减小；

当F小于重力0.50N再继续逐渐减小过程中a="二^

m

加速度向下增大。

故选C.

12.（9分）某同学用图1所示的装置做验证牛顿第二定律实验，操作步骤如下：

①轻绳绕过定滑轮后系在质量为"的滑块上，滑块放置在水平长木板I'.；

②在轻绳另一端悬挂质量为外的钩码后，滑块在轻微扰动下做匀速直线运动；

③在质量为加。的钩码上添加不同质量的钩码，添加的钩码的质量记为加，用轻质加速度传感器（图中未画

出）测出在不同钩码卜滑块运动的加速度获得多组数据:

④作出。与的图像如图2所示。

A.将带滑轮的长木板右端垫高，以对摩擦力进行补偿

B.位于定滑轮和滑块之间的细线应与长木板平行

C.实验中不需要满足〃?+叫的条件

（2）已知图2图像斜率为％,则滑块质量〃为（结果用女、，〃。表示）。

（3）若实验中没有进行步骤②，直接悬挂不同质量的钩码做实验测滑块的加速度，则作出的。与〃】（g-。）的

图像（选填"能”或“不能”）过原点，图像的斜率（选填“变大”“变小”或“不变”）.

【答案】（1）BC；（2）f-%；（3）不能变大

k

【详解】（1）A.实验步骤②相当于平衡摩擦力，因此不需要再将带滑轮的长木板右端垫高来平衡摩擦力

了，故A错误；

B.位于定滑轮和滑块之间的细线必须与长木板平行，才能确保细线对滑块的拉力沿着滑块的运动方向，

故B正确；

C.本实验中，以滑块和钩码整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得+=++

m+m

解得n

因此无需满足〃?+恤《M,故C正确o

故选BCo

（2）以滑块和钩码整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得伽+=++

解得〃-"Mg-a）

M+W0

因此在图像中，其斜率为〃=”：加

解得M=^-w0

（3）若没有进行步骤②，根据牛顿第二定律则有机g-〃仞g=+〃也

解得〃=!m（g-a）一〃g

M

故此时…?（g-。）图像不过原点，其斜率为〃=春>瓦匕-

即。-〃i（g-a）图像的斜率变大。

三、计算题：本题共3小题，共39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

后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13.（8分）某校举行托乒乓球比赛，赛道为水平直道，长度为L比赛时，某同学将质量为〃，的乒乓球置

于球拍中心，以大小为。的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到%后匀速跑至终点、乒乓球全

程相对球拍静止不动。在匀速运动阶段球拍保持倾角为4,如图所示。设乒乓球在运动中受到空气阻力大

小与其速率成正比，方向与速度方向相反，不计乒乓球与球拍之间的摩擦，重力加速度为g。求：

（1）该同学完成比赛所用时间，；

（2）比例系数和

（3）加速阶段，球拍倾角的正切值tan。随速率丫变化的关系式,

【答案】（I）入+上年：（2）

a%2〃

【详解】（1）赛道为水平直道，长度为S，所以

S=+卬2，

解得

a%2G

（2）在匀速运动阶段，有

mgtan仇尸kv”

得

/：/gtan.

%

（3）加速阶段，设球拍对球的支持力为M有

Nstn8-kv=ma,Ncosf）=nig

得

..av_

tan0=—+—tan&

g%

14.（14分）在快递物流中，分拣是其中一个重要环节，如图甲所示，这是分拣传送装置，它由水平传送机

与倾斜传送机组成，图乙是该装置的简化图，水平部分的长度Z^=7m,倾斜部分CO的长度未知，8、

。间距可忽略不计。已知水平传送带以匕=5m/s的速率顺时针转动，倾斜传送带也是顺时针转动，速率为

v,=2.5m/s,倾角0=37。，把一个可视为质点的货物无初速度放在4端，货物从8运动到C速度大小保

持不变，货物通过倾斜传送带运送到。端时速度恰好为0。已知货物与两段传送带间的动摩擦因数〃均为

2

（）.59（g=10m/s,sin370=0.6,cos370=0.8）

D

e

、•rABC

甲乙

(1)求货物在AB上加速时的加速度大小；

(2)货物由于破损，在/也上留下痕迹，求痕迹的长度；

(3)求货物在运送过程中，从力到。的总时间。

【答案】⑴%=5m/s2；(2)加=2.5m；⑶%=3.4s

【详解】(1)货物在45上相对滑动时，根据牛顿第二定律得〃叫二加6

解得q=5m/s2

(2)设货物达到共同速度的时间为4,则匕

解得％=1s

通过的距离

解得S|=2.5m

传送带通过的位移$2=W=5m

则痕迹的长度加二邑-Si=2.5m

(3)货物加速的位移为1=2.5m<L.

则匀速运动时间为4=&n=o-9s

vi

货物以5m/s的速度冲上倾斜传送带，共速前根据牛顿第二定律得〃噜sin®+w"gcose=m%

解得“2=10m/s2

方向沿传送带向下，共速时々=乜二2=0・255

%

由于"7gsine>〃〃?gcos。当货物的速度小广匕时，对货物分析人口3=mgsine-Mwgcos。

解得的=2m/s，

方向沿传送带向下，又。=二"二125s

则总时间为％=a+G+G+L=3.4S

15.（18分）如图1所示，平板小车A置于光滑水平平台上，在小车左端放有一可视为质点的物块B,将重

物C用不可伸长的轻绳跨过光滑的滑轮与小车连接，系统保持静止。重物C距地面的高度〃=5.75m,物

块与重物的质最均为加=1kg,小车到定滑轮距离足够远。现由静止释放小车，同时给物块以％=4m/s的

水平向右的初速度，此后至重物落地前小车的速度一时间图像如图2所示，此间物块B未脱离小车，重力

加速度g取lOm/s?。试求: