2026年天津市苏教版高一物理必修一第4章测试题

2026年天津市苏教版高一物理必修一第4章测试题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在光滑水平面上，一质量为2kg的物体受到一个水平向右的恒定拉力F作用，物体从静止开始运动，2秒内位移为8m。若撤去拉力F后，物体再运动4秒停止，则拉力F的大小为（）A.4NB.6NC.8ND.10N解析：根据匀变速直线运动公式x=½at²，2秒内位移8m可得加速度a=4m/s²。由牛顿第二定律F=ma得F=2kg×4m/s²=8N。撤去F后，物体做匀减速运动，根据运动学公式v=at得初速度v=8m/s，加速度大小为a'=v/t=2m/s²。由v=at'得制动距离x'=½a't'²=½×2m/s²×4²s²=16m，但实际运动时间4秒内已停止，说明摩擦力f=ma'=4N，故原拉力F=f+ma=8N。正确选项C。2.一质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，则小球在运动过程中（）A.重力做功不为零B.重力功率始终为零C.合外力冲量不为零D.重力做功与水平位移成正比解析：水平抛出时，重力方向始终竖直向下，水平位移方向水平，二者夹角始终90°，故重力做功为零，排除A、D。重力功率P=mgv_y，v_y随时间增大，功率不为零，排除B。根据动量定理I=Δp，小球从抛出到落地动量变化Δp=mv，冲量I=mv不为零，正确选项C。3.如图所示，倾角为θ的斜面体静止在水平面上，物块以恒定加速度a沿斜面向上运动，则斜面体对水平面的静摩擦力大小为（）（图示：物块与斜面无相对滑动，斜面体质量M，物块质量m）A.ma•sinθB.ma•cosθC.(m+M)a•sinθD.(m+M)a•cosθ解析：对物块受力分析，沿斜面方向N=ma，垂直方向N•cosθ=mg，解得N=mg/cosθ。对整体系统，水平方向无外力，故静摩擦力f=0。正确选项D。4.一质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起高度为h/2，若碰撞时间极短，则碰撞过程中地面对小球的平均作用力大小为（）A.mgB.2mgC.3mgD.4mg解析：下落过程v=√(2gh)，碰撞前动量p₁=mv，弹起过程v'=√(gh)，碰撞后动量p₂=-mv'。根据动量定理FΔt=p₂-p₁，平均作用力F=(mv'-mv)/Δt=(√(gh)+√(2gh))/Δt=3mg。正确选项C。5.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接质量为m的小球，弹簧原长为l₀，劲度系数为k，现使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，角速度为ω，则弹簧伸长量为（）（图示：弹簧与水平面成θ角）A.kω²l₀/mB.kω²l₀/(mcosθ)C.kω²l₀/(msinθ)D.kω²l₀/(mω²)解析：向心力F=mω²l，由几何关系F=kx，且x=l₀/l₀cosθ=l₀/cosθ，代入得k(l₀/cosθ)=mω²l₀，解得x=l₀cosθ=ω²l₀/(k/m)。正确选项B。6.一物体从静止开始做匀加速直线运动，第3秒内位移为9m，则该物体的加速度大小为（）A.1m/s²B.2m/s²C.3m/s²D.4m/s²解析：第3秒内位移Δx₃=x₃-x₂=½a(3²)-½a(2²)=5a=9m，解得a=1.8m/s²。正确选项C。7.如图所示，质量为m的小球用长为l的细线悬挂，悬点O固定，小球在水平力F作用下偏离平衡位置θ角保持静止，则水平力F的大小为（）（图示：细线与竖直方向夹角θ）A.mgl•sinθB.mgl•cosθC.mg•tanθD.mg•cotθ解析：受力分析：水平方向F=T•sinθ，竖直方向T•cosθ=mg，联立得F=mg•tanθ。正确选项C。8.一物体从高h处自由下落，不计空气阻力，则物体在落地前1秒内的平均速度大小为（）A.√(gh)B.√(2gh)C.½√(gh)D.2√(gh)解析：落地速度v=√(2gh)，根据匀变速运动规律，落地前1秒内位移x=(v-½gt)•1s=½√(2gh)，平均速度v̄=x/1s=½√(2gh)。正确选项C。9.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则维持物体静止所需的最小水平推力大小为（）（图示：推力F与水平面成α角）A.mgsinθB.μmgcosθC.mgtanθD.mgsinθ/(cosα-sinαμ)解析：受力分析：垂直方向N-mgcosθ-Fsinα=0，水平方向Fcosα-μN=0，联立得F=mgsinθ/(cosα-μsinα)。正确选项D。10.一质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后小球速度为v/2，则木块速度大小为（）A.v/4B.v/3C.v/2D.v解析：动量守恒：mv=mv/2+2mv'，解得v'=v/2。正确选项C。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.一物体从高h处自由下落，经过高度为h/2时，速度大小为________。参考答案：√(gh)解析：根据v²=2gh，下落h/2时v=√(gh)。2.如图所示，质量为m的小球用长为l的细线悬挂，悬点O固定，小球在水平力F作用下偏离平衡位置θ角保持静止，细线对小球的拉力大小为________。参考答案：mg/cosθ解析：受力分析：水平方向F=Tsinθ，竖直方向Tcosθ=mg，联立得T=mg/cosθ。3.一物体从静止开始做匀加速直线运动，第2秒末速度为8m/s，则该物体的加速度大小为________。参考答案：4m/s²解析：v=at，8m/s=2s×a，解得a=4m/s²。4.一质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，则小球在运动过程中机械能________（选填"守恒"或"不守恒"）。参考答案：守恒解析：水平抛出时只有重力做功，系统机械能守恒。5.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体受到的静摩擦力大小范围为________。参考答案：0≤f≤μmgcosθ解析：最大静摩擦力f_max=μN=μmgcosθ，实际静摩擦力f=0至f_max。6.一物体从高h处自由下落，不计空气阻力，则物体在落地前1秒内的位移大小为________。参考答案：½√(2gh)解析：落地速度v=√(2gh)，前1秒位移x=(v-½gt)•1s=½√(2gh)。7.一质量为m的小球用长为l的细线悬挂，悬点O固定，小球在水平力F作用下偏离平衡位置θ角保持静止，则小球的重力势能增加了________。参考答案：mgl(1-cosθ)解析：重力势能增加量ΔE_p=mgh'=mgl(1-cosθ)。8.一物体从静止开始做匀加速直线运动，第3秒内位移为9m，则该物体的加速度大小为________。参考答案：6m/s²解析：x₃-x₂=½a(3²)-½a(2²)=5a=9m，解得a=6m/s²。9.一质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后木块速度大小为________。参考答案：v/2解析：动量守恒：mv=mv/2+2mv'，解得v'=v/2。10.如图所示，倾角为θ的斜面体静止在水平面上，物块以恒定加速度a沿斜面向上运动，则斜面体对水平面的静摩擦力大小为________。参考答案：0解析：系统在水平方向无外力，静摩擦力f=0。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.做匀速圆周运动的物体，其加速度始终为零。参考答案：×解析：匀速圆周运动加速度不为零，始终指向圆心。2.物体受到的合外力越大，其速度变化越快。参考答案：√解析：根据牛顿第二定律F=ma，合外力越大加速度越大，速度变化越快。3.一物体从静止开始做匀加速直线运动，第3秒内位移为9m，则该物体的加速度大小为3m/s²。参考答案：×解析：第3秒内位移Δx₃=5a=9m，解得a=1.8m/s²。4.物体在水平面上做匀速直线运动，其机械能一定守恒。参考答案：√解析：水平匀速运动时动能不变，重力势能不变，机械能守恒。5.一质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后小球速度为v/2。参考答案：×解析：弹性正碰中，质量小的物体速度变化量更大，应为v'=-v/2。6.做平抛运动的物体，其加速度始终竖直向下。参考答案：√解析：平抛运动只受重力，加速度始终竖直向下。7.一物体从高h处自由下落，不计空气阻力，则物体在落地前1秒内的平均速度大小为½√(2gh)。参考答案：√解析：前1秒平均速度v̄=½(v₀+v_f)=½(0+√(2gh))=½√(2gh)。8.一质量为m的小球用长为l的细线悬挂，悬点O固定，小球在水平力F作用下偏离平衡位置θ角保持静止，细线对小球的拉力大小为mg/cosθ。参考答案：√解析：受力分析：水平方向F=Tsinθ，竖直方向Tcosθ=mg，联立得T=mg/cosθ。9.一物体从静止开始做匀加速直线运动，第2秒末速度为8m/s，则该物体的加速度大小为4m/s²。参考答案：√解析：v=at，8m/s=2s×a，解得a=4m/s²。10.物体受到的静摩擦力大小一定等于最大静摩擦力。参考答案：×解析：静摩擦力大小与外力有关，小于或等于最大静摩擦力。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述牛顿第二定律的内容及其表达式。参考答案：牛顿第二定律指出，物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。表达式为F=ma。2.解释什么是平抛运动，并说明其运动特点。参考答案：平抛运动是指物体以一定初速度水平抛出，只在重力作用下的运动。特点是水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，轨迹为抛物线。3.什么是机械能守恒定律？其适用条件是什么？参考答案：机械能守恒定律指在只有重力或系统内弹力做功的情况下，物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能总量保持不变。适用条件：只有重力或系统内弹力做功。4.解释什么是弹性碰撞，并说明其两个基本定律。参考答案：弹性碰撞是指碰撞过程中系统动能守恒的碰撞。基本定律：动量守恒定律和动能守恒定律。5.为什么做匀速圆周运动的物体加速度不为零？参考答案：匀速圆周运动速度大小不变，但方向时刻改变，速度是矢量，故存在加速度，称为向心加速度，始终指向圆心。6.解释什么是惯性，并说明其与质量的关系。参考答案：惯性是物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。质量是惯性的量度，质量越大惯性越大。7.为什么在水平面上做匀速直线运动的物体机械能守恒？参考答案：水平匀速运动时，动能不变，重力势能不变，系统内只有重力做功（若无其他外力），故机械能守恒。8.解释什么是动量，并说明其守恒条件。参考答案：动量是描述物体运动状态的物理量，定义为质量与速度的乘积p=mv。守恒条件：系统不受外力或所受外力之和为零。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.如图所示，质量为2kg的小球从高5m处自由下落，不计空气阻力，求小球落地时的速度大小。（图示：小球从高5m处自由下落）参考答案：10m/s解析：根据v²=2gh，v=√(2×10m/s²×5m)=10m/s。2.如图所示，质量为m的小球用长为l的细线悬挂，悬点O固定，小球在水平力F作用下偏离平衡位置θ角保持静止，求水平力F的大小。（图示：细线与竖直方向夹角θ）参考答案：mgl•tanθ解析：受力分析：水平方向F=Tsinθ，竖直方向Tcosθ=mg，联立得F=mg•tanθ。3.一物体从高h处自由下落，不计空气阻力，求物体在落地前1秒内的平均速度大小。参考答案：½√(2gh)解析：落地速度v=√(2gh)，前1秒平均速度v̄=½(v₀+v_f)=½(0+√(2gh))=½√(2gh)。4.一质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的木块发生弹性正碰，求碰撞后木块速度大小。参考答案：v/2解析：动量守恒：mv=mv/2+2mv'，解得v'=v/2。5.如图所示，倾角为θ的斜面体静止在水平面上，物块以恒定加速度a沿斜面向上运动，求斜面体对水平面的静摩擦力大小。（图示：物块与斜面无相对滑动，斜面体质量M，物块质量m）参考答案：0解析：系统在水平方向无外力，静摩擦力f=0。6.一物体从静止开始做匀加速直线运动，第3秒内位移为9m，求该物体的加速度大小。参考答案：6m/s²解析：x₃-x₂=½a(3²)-½a(2²)=5a=9m，解得a=6m/s²。7.一质量为m的小球用长为l的细线悬挂，悬点O固定，小球在水平力F作用下偏离平衡位置θ角保持静止，求细线对小球的拉力大小。参考答案：mg/cosθ解析：受力分析：水平方向F=Tsinθ，竖直方向Tcosθ=mg，联立得T=mg/cosθ。8.一物体从高h处自由下落，不计空气阻力，求物体在落地前1秒内的位移大小。参考答案：½√(2gh)解析：前1秒平均速度v̄=½√(2gh)，位移x=v̄t=½√(2gh)×1s=½√(2gh)。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C2.A3.D4.C5.B6.C7.C8.C9.D10.C解析：2.匀变速直线运动位移公式x=½at²，2秒内位移8m可得a=4m/s²。由牛顿第二定律F=ma得F=8N。撤去F后，物体做匀减速运动，v=8m/s，a'=2m/s²，制动距离x'=½a't'²=16m，但实际4秒内已停止，说明摩擦力f=4N，原拉力F=f+ma=8N。3.平抛运动只受重力，加速度竖直向下，机械能守恒，重力做功为零，功率P=mgv_y不为零。4.对物块受力分析，沿斜面方向N=ma，垂直方向N•cosθ=mg，解得N=mg/cosθ。对整体系统，水平方向无外力，静摩擦力f=0。5.碰撞前动量p₁=mv，碰撞后动量p₂=-mv'=-√(gh)mv，根据动量定理FΔt=p₂-p₁，平均作用力F=(mv'-mv)/Δt=(√(gh)+√(2gh))/Δt=3mg。6.向心力F=mω²l，由几何关系F=kx，且x=l₀/l₀cosθ=l₀/cosθ，代入得k(l₀/cosθ)=mω²l₀，解得x=l₀cosθ=ω²l₀/(k/m)。7.第3秒内位移Δx₃=x₃-x₂=½a(3²)-½a(2²)=5a=9m，解得a=1.8m/s²。8.受力分析：水平方向F=Tsinθ，竖直方向Tcosθ=mg，联立得F=mg•tanθ。9.前1秒平均速度v̄=½(0+√(2gh))=½√(2gh)。10.垂直方向N-mgcosθ-Fsinα=0，水平方向Fcosα-μN=0，联立得F=mgsinθ/(cosα-μsinα)。11.动量守恒：mv=mv/2+2mv'，解得v'=v/2。二、填空题1.√(gh)12.mg/cosθ13.4m/s²14.守恒15.0≤f≤μmgcosθ2.½√(2gh)17.mgl(1-cosθ)18.6m/s²19.v/220.0三、判断题1.×22.√23.×24.√25.×26.√27.√28.√29.√30.×四、简答题1.牛顿