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上《成才之路》高一物理必修第四章限时检测试卷
高中物理考试
考试时间：
分钟
满分：
75 分
*注意事项：
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题（共8题，共40分）
1、 如图是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图。使用时用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上。撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，该过程中撑杆对涂料滚的推力和涂料滚对墙壁的压力将( )
A. 增大，增大 B. 减小，减小 C. 减小，增大 D. 增大，减小 2、 在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起，另外谷有瘪粒，为了将它们分离，湖北农村的农民常用一种叫“风谷”的农具即扬场机分选，如图所示，它的分选原理是( )
A. 小石子质量最大，空气阻力最小，飞的最远 B. 空气阻力对质量不同的物体影响不同 C. 瘪谷物和草屑质量最小，在空气阻力作用下，反向加速度最大，飞的最近 D. 空气阻力使它们的速度变化率不同 3、 如图所示，两个质量分别为m1＝1kg、m2＝4kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F1＝30N、F2＝20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则达到稳定状态后，下列说法正确的是( )
A. 弹簧秤的示数是25N B. 弹簧秤的示数是50N C. 在突然撤去F2的瞬间，m2的加速度大小为7m/s2 D. 在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13m/s2 4、 如图所示，质量为M的圆环上固定一根轻质杆AB，经过环心的竖直杆AB上套有一质量为m的小环，今将小环沿杆AB以初速度v0竖直向上抛出(设杆AB足够长，小环不能达到A点)，致使大圆环对地恰无作用力，则下列说法正确的是( )
A. 小环上升时的加速度大小为 B. 小环上升时的加速度大小为g C. 小环能上升的最大高度为 D. 小环上升到最高点后，在下降的过程中，大圆环对地一定有作用力 5、 静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用，该力随时间变化的关系如图所示，则下列说法正确的是( )
A. 物体在2s内的位移为零 B. 4s末物体将回到出发点 C. 2s末物体的速度为零 D. 物体一直在朝同一方向运动 6、 如图所示的情形中，涉及到牛顿第三定律的有( )
A. 气垫船旋转的螺旋桨获得动力 B. 战斗机在行进途中抛弃副油箱 C. 喷水龙头自动旋转使喷水均匀 D. 玩具火箭靠喷出火药飞上天空 7、 在一块长木板上放一铁块，当把长木板从水平位置绕一端缓缓抬起时，铁块所受的摩擦力( )
A. 随倾角θ的增大而减小 B. 在开始滑动前，随θ角的增大而增大，滑动后，随θ角的增大而减小 C. 在开始滑动前，随θ角的增大而减小，滑动后，随θ角的增大而增大 D. 在开始滑动前保持不变，滑动后，随θ角的增大而减小 8、 几位同学为了探究电梯起动和制动时的运动状态变化情况，他们将体重计放在电梯中，一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层。用照相机进行了相关记录，如图所示。图1为电梯静止时体重计的照片，图2、图3、图4和图5分别为电梯运动过程中体重计的照片。根据照片推断正确的是( )
A. 根据图2推断电梯一定处于加速上升过程，电梯内同学可能处于超重状态 B. 根据图3推断电梯一定处于减速下降过程，电梯内同学可能处于失重状态 C. 根据图4推断电梯可能处于减速上升过程，电梯内同学一定处于失重状态 D. 根据图5推断电梯可能处于加速下降过程，电梯内同学一定处于超重状态
二、填空题（共1题，共5分）
9、 一行星探测器从所探测的行星表面垂直升空。假设探测器的质量为1 500kg，发动机推力为恒力，探测器升空途中某时刻发动机突然关闭。下图是探测器的速度随时间变化的全过程图示。假设行星表面没有空气。则：
(1)探测器在行星表面达到的最大高度是______m。 (2)该行星表面的重力加速度是________m/s2。 (3)计算发动机的推动力是________N。
三、实验题（共2题，共10分）
10、 某同学设计了一个“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲为实验装置图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂子的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中可认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重量。 (1)图乙为某次实验得到的纸带，图中的点为实际打出来的点，已知所用交流电的频率为50Hz，则小车加速度为________m/s2(结果保留2位有效数字)。
(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，得到如下数据：
请在图丙中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线_______。由图线得到的结论：________。 (3)保持小车质量不变，改变砂子重量，该同学根据实验数据作出了加速度a与拉力F的图线如图丁，发现该图线不通过原点，其主要原因是：______________________________。 11、 某同学为估测摩托车在水泥路上行驶时所受的牵引力，设计了下述实验：将输液用的500mL玻璃瓶装适量水后，连同输液管一起绑在摩托车上，调节输液管的滴水速度，刚好每隔1.00s滴一滴。该同学骑摩托车，先使之加速至某一速度，然后熄火，让摩托车沿直线滑行。下图为某次实验中水泥路面上的部分水滴(左侧为起点)的图示。设该同学的质量为50kg，摩托车质量为75kg，g＝10m/s2，根据该同学的实验结果可估算：
(1)摩托车加速时的加速度大小为________m/s2。 (2)摩托车滑行时的加速度大小为________m/s2。 (3)摩托车加速时的牵引力大小为________ N。
四、解答题（共4题，共20分）
12、 如图所示为何斐娜蹦床比赛，已知何斐娜的体重为49 kg，设她从3.2 m高处自由下落后与蹦床的作用时间为1.2 s．离开蹦床后上升的高度为5 m，试求她对蹦床的平均作用力(g取10 m/s2)．
13、 如图所示，一位重600N的演员，悬挂在绳上。若AO绳与水平方向的夹角为37°，BO绳水平，则AO、BO两绳受到的力各为多大？若B点位置向上移，AO、BO的拉力如何变化？
14、 如图甲所示，水平传送带顺时针方向匀速运动。从传送带左端P先后由静止轻轻放上三个物体A、B、C，物体A经tA＝9.5s到达传送带另一端Q，物体B经tB＝10s到达传送带另一端Q，若释放物体时刻作为t＝0时刻，分别作出三物体的速度图象如图乙、丙、丁所示，求：
(1)传送带的速度v0＝？ (2)传送带的长度l＝？ (3)物体A、B、C与传送带间的摩擦因数各是多大？ (4)物体C从传送带左端P到右端Q所用的时间tc＝？ 15、 如图所示，一个滑雪运动员，滑板和人总质量为m＝75kg，以初速度v0＝8m/s沿倾角为θ＝37°的斜坡向上自由滑行，已知滑板与斜坡间动摩擦因数μ＝0.25，假设斜坡足够长。不计空气阻力。试求：
(1)运动员沿斜坡上滑的最大距离。 (2)若运动员滑至最高点后掉转方向向下自由滑行，求他滑到起点时的速度大小。 |
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kg－1上《成才之路》高一物理必修第四章限时检测试卷
1、
如图是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图。使用时用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上。撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，该过程中撑杆对涂料滚的推力和涂料滚对墙壁的压力将( )
A. 增大，增大 B. 减小，减小
C. 减小，增大 D. 增大，减小
B
试题分析：对涂料滚进行受力分析，受到重力、杆对滚的推力、墙壁对滚的支持力，向上滚的过程中三力平衡，杆对滚的推力方向与竖直方向的夹角减小，由物体的平衡条件不难求解。
对涂料滚受力分析如图：
有
，由于α变小，则撑竿对涂料滚的推力
减小，墙对
对涂料滚的支持力减小．由牛顿第三定律知，涂料滚对墙壁的压力
，故
减小，B正确．
2、
在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起，另外谷有瘪粒，为了将它们分离，湖北农村的农民常用一种叫“风谷”的农具即扬场机分选，如图所示，它的分选原理是( )
A. 小石子质量最大，空气阻力最小，飞的最远
B. 空气阻力对质量不同的物体影响不同
C. 瘪谷物和草屑质量最小，在空气阻力作用下，反向加速度最大，飞的最近
D. 空气阻力使它们的速度变化率不同
CD
由题意知，小石子、实谷粒和瘪谷及草屑在离开“风谷”机时具有相等的初速，空气阻力可视为相差不大，但小石子和实谷粒的质量较大，而质量是惯性的惟一量度，则在飞行过程中，小石子质量最大，速度变化率最小，飞得最远；而瘪谷物质量最小，速度变化率最大，飞得最近，CD正确．
3、
如图所示，两个质量分别为m1＝1kg、m2＝4kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F1＝30N、F2＝20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则达到稳定状态后，下列说法正确的是( )
A. 弹簧秤的示数是25N
B. 弹簧秤的示数是50N
C. 在突然撤去F2的瞬间，m2的加速度大小为7m/s2
D. 在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13m/s2
C
以
以及弹簧秤为研究对象，则整体向右的加速度
；再以
为研究对象，设弹簧的弹力为F，则
，则F=28N，AB错误；突然撤去
的瞬间，弹簧的弹力不变，此时
的加速度
，C正确；突然撤去
的瞬间，弹簧的弹力也不变，此时
的加速度
，D错误．
4、
如图所示，质量为M的圆环上固定一根轻质杆AB，经过环心的竖直杆AB上套有一质量为m的小环，今将小环沿杆AB以初速度v0竖直向上抛出(设杆AB足够长，小环不能达到A点)，致使大圆环对地恰无作用力，则下列说法正确的是( )
A. 小环上升时的加速度大小为
B. 小环上升时的加速度大小为g
C. 小环能上升的最大高度为
D. 小环上升到最高点后，在下降的过程中，大圆环对地一定有作用力
AD
试题分析：大圆环对地无作用力时，说明m对M的滑动摩擦力与Mg大小相等，根据牛顿第二定律求出小球上升的加速度．根据运动学速度位移公式求出小球能上升的最大高度．
在上升过程中，小环受力如图所示。由牛顿第二定律得：
①
大圆环受力如图所示：
由平衡条件得
②，联立①②两式可得
，故A正确B错误。小环向上做匀减速运动，有
，上升最大高度为
，C错误；小环下落过程中，小环对大圆环的摩擦力是向下的，故大圆环对地一定有作用力，D正确．
5、
静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用，该力随时间变化的关系如图所示，则下列说法正确的是( )
A. 物体在2s内的位移为零
B. 4s末物体将回到出发点
C. 2s末物体的速度为零
D. 物体一直在朝同一方向运动
CD
由图象可知在0～1s时间内，物体做匀加速运动，设位移为x，1s末的速度为v，则物体在1～2s内做匀减速运动，位移也为x，2s末的速度为零，2s内的位移为2x，A错误，C正确；接着将原方向重复前2s的运动，B错误，D正确。
故选CD 。
6、
如图所示的情形中，涉及到牛顿第三定律的有( )
A. 气垫船旋转的螺旋桨获得动力
B. 战斗机在行进途中抛弃副油箱
C. 喷水龙头自动旋转使喷水均匀
D. 玩具火箭靠喷出火药飞上天空
ACD
气垫船旋转的螺旋浆推动水的作用力与水推动螺旋桨的作用力(动力)是一对作用力和反作用力，A正确；战斗机在行进途中抛弃副油箱是为了减小惯性，提高灵活性，B错误；喷水龙头向外喷水的力与水对水龙头的力是一对作用力和反作用力，C正确；玩具火箭喷出火药的力与火药对玩具火箭的力是一对作用力与反作用力，D正确．
7、
在一块长木板上放一铁块，当把长木板从水平位置绕一端缓缓抬起时，铁块所受的摩擦力( )
A. 随倾角θ的增大而减小
B. 在开始滑动前，随θ角的增大而增大，滑动后，随θ角的增大而减小
C. 在开始滑动前，随θ角的增大而减小，滑动后，随θ角的增大而增大
D. 在开始滑动前保持不变，滑动后，随θ角的增大而减小
B
解：在滑动前，铁块所受的摩擦力为静摩擦力，根据平衡有：f=mgsinθ，当θ增大时，静摩擦力增大．
滑动后，铁块所受的摩擦力为滑动摩擦力，根据f=μmgcosθ知，θ增大时，滑动摩擦力减小．故B正确，A、C、D错误．
故选：B．
8、
几位同学为了探究电梯起动和制动时的运动状态变化情况，他们将体重计放在电梯中，一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层。用照相机进行了相关记录，如图所示。图1为电梯静止时体重计的照片，图2、图3、图4和图5分别为电梯运动过程中体重计的照片。根据照片推断正确的是( )
A. 根据图2推断电梯一定处于加速上升过程，电梯内同学可能处于超重状态
B. 根据图3推断电梯一定处于减速下降过程，电梯内同学可能处于失重状态
C. 根据图4推断电梯可能处于减速上升过程，电梯内同学一定处于失重状态
D. 根据图5推断电梯可能处于加速下降过程，电梯内同学一定处于超重状态
CD
：选CD.由图1可知该同学体重约为46 kg，图2和图5体重计的读数约为50 kg，大于该同学体重，则一定具有向上的加速度，处于超重状态，电梯可能加速向上，也可能减速向下运动，故A项错、D项对．图3和图4中体重计读数约为42 kg，小于该同学的体重，说明电梯具有向下的加速度，处于失重状态，可能是加速下降或减速上升运动，故B项错．C项对．故选CD.
9、
一行星探测器从所探测的行星表面垂直升空。假设探测器的质量为1 500kg，发动机推力为恒力，探测器升空途中某时刻发动机突然关闭。下图是探测器的速度随时间变化的全过程图示。假设行星表面没有空气。则：
(1)探测器在行星表面达到的最大高度是______m。
(2)该行星表面的重力加速度是________m/s2。
(3)计算发动机的推动力是________N。
800 4 1.67×104
试题分析：（1）图象在0-25范围内“面积”表示探测器在行星表面达到的最大高度，由数学知识求解．（2）发动机关闭后，探测器的加速度等于该行星表面的重力加速度，由图象的斜率求出．（3）在0-9s时间内，由斜率求出加速度，根据牛顿第二定律求出发动机的推动力．
（1）在坐标轴上面的面积表示上升的高度，故最大高度为
（2）从图中可知0~A过程中探测器在推力的作用下做加速运动，之后关闭发动机后，在重力作用下做减速运动，故重力加速度为
（3）在0~A过程中，
，
，联立解得
10、
某同学设计了一个“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲为实验装置图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂子的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中可认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重量。
(1)图乙为某次实验得到的纸带，图中的点为实际打出来的点，已知所用交流电的频率为50Hz，则小车加速度为________m/s2(结果保留2位有效数字)。
(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，得到如下数据：
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
小车加速度a/m·s－2 | 1.98 | 1.48 | 1.00 | 0.67 | 0.50 |
小车质量m/kg | 0.25 | 0.33 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
| 4.00 | 3.00 | 2.00 | 1.33 | 1.00 |
请在图丙中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线_______。由图线得到的结论：________。
(3)保持小车质量不变，改变砂子重量，该同学根据实验数据作出了加速度a与拉力F的图线如图丁，发现该图线不通过原点，其主要原因是：______________________________。
3.0 图略 
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
（1）打点周期为
，根据逐差法公式
可得
，代入数据可得
（2）根据描点法可得如图所示，图像过原点，故
（3）图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知平衡摩擦力不足．
11、
某同学为估测摩托车在水泥路上行驶时所受的牵引力，设计了下述实验：将输液用的500mL玻璃瓶装适量水后，连同输液管一起绑在摩托车上，调节输液管的滴水速度，刚好每隔1.00s滴一滴。该同学骑摩托车，先使之加速至某一速度，然后熄火，让摩托车沿直线滑行。下图为某次实验中水泥路面上的部分水滴(左侧为起点)的图示。设该同学的质量为50kg，摩托车质量为75kg，g＝10m/s2，根据该同学的实验结果可估算：
(1)摩托车加速时的加速度大小为________m/s2。
(2)摩托车滑行时的加速度大小为________m/s2。
(3)摩托车加速时的牵引力大小为________ N。
（1） 3.79m/s2，（2）0.19m/s2，（3）497.5N
试题分析：匀变速直线运动连续相等时间间隔内的位移之差即
。根据题目信息每隔1秒钟滴一滴，所以
，观察加速阶段的水滴痕迹，可得
，即加速阶段的加速度
，减少阶段的水滴痕迹
，减速阶段加速度
。熄火后仅有摩擦力
，加速阶段根据牛顿第二定律有
，质量为小车质量和驾驶员质量之和。带入数据得
。
12、
如图所示为何斐娜蹦床比赛，已知何斐娜的体重为49 kg，设她从3.2 m高处自由下落后与蹦床的作用时间为1.2 s．离开蹦床后上升的高度为5 m，试求她对蹦床的平均作用力(g取10 m/s2)．
1225 N 方向竖直向下
试题分析：应用自由落体公式分别求出接触蹦床和离开蹦床时的速度，在求出加速度，应用即可解题。
运动员从3.2 m高处下落到与蹦床接触的过程中做自由落体运动，
由运动学公式v2＝2gh，带入数据解得接触蹦床时的速度大小为：v1＝8 m/s
同理，运动员离开蹦床时的速度大小为：
根据加速度定义式可得加速度为：
，方向竖直向上，她与蹦床接触的过程中受重力mg和蹦床对她的平均作用F，由牛顿第二定律得F－mg＝ma，解得蹦床对她的平均作用力F＝1 225 N，方向竖直向上，由牛顿第三定律得她对蹦床的平均作用力F′＝F＝1 225 N，方向竖直向下。
13、
如图所示，一位重600N的演员，悬挂在绳上。若AO绳与水平方向的夹角为37°，BO绳水平，则AO、BO两绳受到的力各为多大？若B点位置向上移，AO、BO的拉力如何变化？
1000N;800N;AO绳的拉力减小，BO绳上拉力先减小后增大
把人的拉力F沿AO方向和BO方向分解成两个分力。如图甲所示，由画出的平行四边形可知：
AO绳上受到的拉力
BO绳上受到的拉力
。
若B点上移，人的拉力大小和方向一定不变，利用力的分解方法作出力的平等四边形，可判断出AO绳上的拉力一直在减小、BO绳上的拉力先减小后增大如图乙所示。
14、
如图甲所示，水平传送带顺时针方向匀速运动。从传送带左端P先后由静止轻轻放上三个物体A、B、C，物体A经tA＝9.5s到达传送带另一端Q，物体B经tB＝10s到达传送带另一端Q，若释放物体时刻作为t＝0时刻，分别作出三物体的速度图象如图乙、丙、丁所示，求：
(1)传送带的速度v0＝？
(2)传送带的长度l＝？
(3)物体A、B、C与传送带间的摩擦因数各是多大？
(4)物体C从传送带左端P到右端Q所用的时间tc＝？
(1)4m/s(2)36m(3)0.4；0.2；0.0125(4)24s
（1）从图乙和图丙中可知小物块和传送带以相同的速度一起匀速运动，故传送带速度为：
（2）以B的图象为例，B先做初速度为零的匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，
即：l=36m
（3、4）物块在传送带上加速过程中，沿传送带方向有：
，即
对A有：
，故
对B有：
，故
对C有：
，解得
，故加速度
，所以
15、
如图所示，一个滑雪运动员，滑板和人总质量为m＝75kg，以初速度v0＝8m/s沿倾角为θ＝37°的斜坡向上自由滑行，已知滑板与斜坡间动摩擦因数μ＝0.25，假设斜坡足够长。不计空气阻力。试求：
(1)运动员沿斜坡上滑的最大距离。
(2)若运动员滑至最高点后掉转方向向下自由滑行，求他滑到起点时的速度大小。
(1)4m(2)5.7m/s
试题分析：根据牛顿第二定律求出运动员沿斜坡上滑的加速度大小，根据速度位移公式求出上滑的最大距离．根据牛顿第二定律求出下滑的加速度大小，根据速度位移公式求出滑到起点时的速度大小．
（1）上滑过程中，对人进行受力分析，滑雪者受重力mg、弹力
、摩擦力f，并设滑雪者加速度为
根据牛顿第二定律有：
，
方向沿斜面向下①
由平衡关系有：
②
根据公式有：
③
由上列各式解得：
④
滑雪者沿斜面向上做匀减速直线运动，
减速到为零时的位移
⑤
即滑雪者上滑的最大距离为4m
（2）滑雪者沿斜面下滑时，滑雪者受到斜面的摩擦力沿斜面向上，
设加速度大小为
，
根据牛顿第二定律有：
，
方向沿斜面向下⑥
由平衡关系有：
⑦
根据公式有：
⑧
由上列各式解得：
⑨
滑雪者沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动，
滑到出发点的位移大小为
则滑雪者再次滑到出发点时速度大小：
⑩