福建省厦门第一中学2025-2026学年高一上学期物理第17周周末小测卷

( 考察范围： 5.2科学探究：加速度与力、质量的关系、5.3牛顿第二运动定律 ) ( 第 十七 周 ·周末 小测卷 ) ( 第 五 章 牛顿运动定律 ) ( 时间：45分钟 满分：100分 ) 一、选择题：本题共15小题，每小题4分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.如图所示为“用DIS实验研究加速度与质量的关系”实验装置。关于小车和钩码的质量，正确的操作是( ) A.小车和钩码的质量都要改变 B.要控制小车和钩码的质量都不变 C.要控制小车的质量不变，改变钩码的质量 D.要控制钩码的质量不变，改变小车的质量 2.如图所示为探究小车加速度与所受合力关系的实验局部示意图。该实验中，两小车各自受到向左的恒定拉力，通过同时释放铁夹子让两小车同时由静止开始运动，然后通过用铁夹子同时夹住小车后面的细线使小车同时突然停止运动，从而使小车近似做一段匀加速直线运动，比较两小车的加速度。关于此实验中两小车的加速度，下列说法正确的是( ) A.两小车的加速度之比等于位移之比 B.两小车的加速度之比等于位移的反比 C.两小车的加速度之比等于位移平方之比 D.两小车的加速度之比等于位移平方的反比 3.在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用控制变量法，当物体质量m不变时，测量物体加速度a与合外力F的关系，下图是两组实验得到的结果，下列说法正确的是( ) A.直线的斜率表示物体的质量m B.加速度a与质量m成正比 C.加速度a与合外力F成反比 D.直线的斜率表示物体质量的倒数 4.关于“验证牛顿第二定律”实验中验证“作用力一定时，加速度与质量成反比”的实验过程，以下做法中正确的是( ) A.平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上 B.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C.实验时，先放开小车，再接通电源 D.可以利用天平测出砂桶和砂的质量m和小车的质量M，直接用公式求出加速度 5.在用实验探究加速度和力、质量的关系时，下列关于实验的思路和数据分析，不正确的是( ) A.实验的基本思想是：保持物体的质量不变，测量物体在不同力作用下的加速度，分析加速度与力的关系 B.实验的基本思想是：保持物体所受力相同，测量质量不同的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系 C.在处理实验数据中，以a为纵坐标，F为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比 D.在处理实验数据时，以a为纵坐标，m为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与m成正比 6.关于牛顿第二定律，下列说法不正确的是( ) A.牛顿第二定律的表达式是矢量式，a与F的方向始终相同 B.物体某一瞬间的加速度，只能由这一瞬间的合力决定，而与这一瞬间之前或之后的合力无关 C.在公式中，若F为合力，则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和 D.物体的运动方向一定与物体所受合力的方向相同 7.关于牛顿第二定律，下列说法正确的是( ) A.牛顿第二定律的表达式是矢量式，a与F方向可以不相同 B.在公式中，a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的代数和 C.某一瞬间的加速度，只能由这一瞬间的外力决定，而与这一瞬间之前或之后的外力无关 D.物体的运动方向一定与物体所受合力的方向相同 8.如图所示，质量为4kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，给物体施加大小为40N与水平方向成角斜向上的拉力F作用（g取，，），物体运动的加速度为( ) A. B. C. D. 9.置于粗糙水平面上的物块，第一次用水平拉力向右拉动物块，第二次用与水平方向成一定角度斜向上的拉力向右拉动物块。若两次所用的拉力大小相等，作用时间也相等，物块均沿水平面做匀加速直线运动且与水平面间的摩擦力均不为零，则在两次物块运动的过程中，下列物理量一定相同的是( ) A.水平面对物块的摩擦力 B.物块动量的变化量 C.水平面对物块作用力的方向 D.物块运动的位移 10.雨滴从高空由静止下落，由于空气阻力作用，其加速度逐渐减小，直到变为零，在此过程中雨滴的运动情况是( ) A.速度一直保持不变 B.速度不断减小，加速度为零时，速度最小 C.速度的变化率越来越大 D.速度不断增大，加速度为零时，速度最大 11.如图所示，图甲中质量为m的P球用a、b两根细线拉着处于静止，图乙中质量为m的Q球用细线c和轻质弹簧d拉着处于静止。已知细线a、c均水平，细线b、弹簧d与竖直方向的夹角均为θ，现剪断细线a、c，不计空气阻力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是( ) A.剪断细线a瞬间，细线b的拉力大小为 B.剪断细线c瞬间，弹簧d的拉力大小为 C.剪断细线a瞬间，P球的加速度为 D.剪断细线c瞬间，Q球的加速度为 12.某研究人员将一铁质小圆盘放入聚苯乙烯颗粒介质中，在下落的某段时间内，小圆盘仅受重力G和颗粒介质对其向上的作用力f。用高速相机记录小圆盘在不同时刻的位置，相邻位置的时间间隔相等，如图所示，则该段时间内下列说法可能正确的是( ) A.f一直大于G B.f一直小于G C.f先小于G，后大于G D.f先大于G，后小于G 13.如图所示，斜面的倾角为α，物块甲的上表面经过处理使上表面水平，物块乙被放置于物块甲的上表面，甲、乙的接触面光滑，对甲施加水平力F使甲做沿斜面向上加速运动，则物块乙脱离甲的上表面前的运动轨迹是( ) A.抛物线 B.先是直线，再是无规则的曲线 C.竖直方向的直线 D.沿斜面向上的直线 14.在汽车中悬线上挂一小球。实验表明，当小球做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度。如图所示，若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体M，则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况正确的是( ) A.汽车一定向右做加速运动 B.汽车一定向左做加速运动 C.M除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用 D.M除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力作用 15.如图，质量分别为4m、3m、2m、m的四个小球A、B、C、D，通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于O点，处于静止状态，重力加速度为g。若将B、间的细线剪断，则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为( ) A.g，1.5g B.2g，1.5g C.2g，0.5g D.g，0.5g 二、非选择题：共40分。 16.（8分）某同学用如图甲所示装置测量物块与长木板间的动摩擦因数，长木板固定在水平桌面上，绕过定滑轮和动滑轮的轻绳一端连接在物块上，另一端连接在测力计上，重力加速度为g。 (1)先用游标卡尺测出遮光片的宽度，示数如图乙所示，则遮光片的宽度d=________mm； (2)实验前，调节定滑轮的高度，使牵引物块的轻绳与长木板平行，调节测力计的位置，使动滑轮两边的轻绳_______； (3)实验时，让物块从长板上的A点（图中未标出）由静止释放，记录物块通过光电门时遮光片挡光的时间及对应的测力计的示数，改变悬挂钩码的质量多次实验，每次均让物块从长木板上的A点由静止释放，得到多组通过光电门时遮光片挡光的时间l及对应的测力计的示数F，测得物块在A点时遮光片到光电门的距离为x，可得物体经过光电门时的速度大小v=_______（用d、t表示）；作图像，得到图像的斜率为k，与纵轴的截距为b，则求得物块与长木板间的动摩擦因数μ=______（用b、d、k、g、x表示）。 17.（10分）实验小组利用如图甲所示装置测量滑块与木板间的动摩擦因数，重力加速度为g，不计滑轮摩擦及空气阻力。 (1)以下操作及实验要求正确的是( ) A.细线应该始终与长木板保持平行 B.释放滑块前滑块应靠近木板有滑轮一端 C.先释放滑块然后接通电源 D.必须调整木板水平 E.用托盘和砝码重力代替细线拉力需要满足托盘和砝码质量远小于滑块质量 (2)打点计时器使用交流电频率为50Hz，实验小组在正确操作下得到一条纸带如图乙所示，其中a、b、c、d、e为纸带上5个计数点，相邻两个计数点间还有4个计时点未画出，根据纸带上数据，则打点计时器打下点时滑块的速度大小为_______m/s；滑块运动加速度大小为_______。（所有计算结果保留两位有效数字） (3)实验过程保持滑块质量M不变，每次改变托盘及砝码的质量m，测出系统对应加速度a，作出图像如图丙所示，图线斜率为k，纵截距为-b，则滑块质量M=______；滑块与木板间的动摩擦因数µ=______。 18.（6分）某同学用如图甲所示的装置测量物块A与桌面间的动摩擦因数。实验时，先用手（图甲中未画出）托住物块B，释放物块B后，物块A在物块B的带动下由静止开始运动，与物块A连接的纸带上打下一系列的点。 （1）关于本实验，下列说法正确的是________。 A.桌面不需要调成水平 B.本实验不需要平衡摩擦力 C.实验时，应先释放物块B，后接通电源 D.电火花计时器所接交流电源的电压可能为8V （2）某次实验打出的纸带如图乙所示，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，已知电火花计时器所接交流电源的频率为50Hz，则纸带靠近计数点_______（填“0”或“6”）的一端与物块A连接；在本次实验中，物块A的加速度大小为_______（结果保留三位有效数字）。 19.（6分）某同学用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数。木板右端固定在水平面上，测得垫起木板左端的支架的高度为h，支架与木板底端间的水平距离为L。当地的重力加速度大小为g。主要实验步骤如下： ①测得木板上两个光电门之间的距离为x； ②木块靠在挡板P处由静止释放，记录挡光片从通过光电门甲到通过光电门乙所用的时间为t； ③保持光电门乙的位置不变，改变光电门甲的位置，重复步骤②，可获得多组数据； ④作出图像如图乙所示。 (1)若不考虑空气阻力，则挡光片通过光电门乙时的速度大小为_________，木块与木板间的动摩擦因数的表达式为_______。（均选用和g表示） (2)若考虑空气阻力，则由上述表达式求出的动摩擦因数_______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 20.（10分）用如图甲所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除阻力的影响，实验前必须补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力： （1）某小组补偿阻力时是这样操作的：将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图乙，直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止，即认为刚好补偿阻力完毕。请问该小组补偿阻力的操作_________（选填“正确”或“不正确”）； （2）如果该小组已按（1）中的操作补偿阻力，保持M（小车质量）不变，通过改变砂桶中沙子质量，得到图像是下图中的_________（将选项代号的字母填在横线上）； A. B. C. D. （3）若在另一组实验过程中，保持M（小车质量）不变，通过改变砂桶中沙子质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度.根据测得的多组数据画出关系图线如图所示.此图线的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是_________。 A.没有平衡小车与木板之间的摩擦 B.木板倾斜角度过大 C.所用小车的质量过大 D.所加沙子的总质量过大 （4）打点计时器使用的交流电频率，下图是某小组在正确操作下获得的一条纸带，A、B、C、D、E每相邻两点之间还有4个点未标出，根据纸带所提供的数据，算得C点的速度大小为_________（结果保留两位有效数字）。 （5）在本实验中认为细线的拉力F等于砂和砂桶的总重力，由此造成的误差是系统误差，设拉力的真实值为，为了使，应当满足的条件是_________。 答案以及解析 1.答案：D 解析：该实验是探究加速度与质量的关系，采用控制变量法进行研究，所以要控制钩码的质量不变，改变小车的质量，故D正确，ABC错误. 2.答案：A 解析：两个小车均由静止释放，初速度均为0，运动的时间相等，由位移与时间的关系式知，所以小车的加速度和位移成正比，A正确。 3.答案：D 解析：AD.根据 可得，可知图象是一条过原点的直线，直线的斜率为，即斜率的倒数等于物体的质量，故A错误，D正确； BC.物体的加速度与作用力成正比，与质量成反比，故BC错误。 故选D。 4.答案：B 解析：A.平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，A错误； B.平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，设木板与水平面间的夹角是θ，有 m可以约掉，所以只需要平衡一次摩擦力，B正确； C.操作过程需要先接通打点计时器的电源，再释放小车，C错误； D.小车的加速度是通过打点计时器打出来的纸带进行求解的，不是用求出来的，D错误。 故选B。 5.答案：D 解析：AB.本实验研究加速度与质量、力之间的关系，所以采用的方法是控制变量法，保持物体的质量不变，测量物体在不同力作用下的加速度，分析加速度与力的关系，保持物体所受力相同，测量质量不同的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系，故AB正确； C.探究加速度与力的关系时，作图象应该将点拟合成一条倾斜的直线，则a与F成正比，故C正确； D.探究加速度与质量的关系时，作图象，图象是一条过原点的直线，则a与成正比，故D错误。 本题选错误的，故选D。 6.答案：D 解析：牛顿第二定律的表达式是矢量式，a与F方向始终相同，A正确；根据知，当质量一定，合力变化时，物体的加速度随之变化，某一瞬间的加速度由这一瞬间的合力决定，而与这一瞬间之前或之后的合力无关（具有瞬时性），B正确；在公式中，若F为合力，a等于作用在物体上的合力产生的加速度，由于F等于作用在物体上的每一个力的矢量和，则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和，故C正确；加速度的方向与合力的方向相同，但物体的运动方向与物体所受合力的方向不一定相同，D错误。 7.答案：C 解析:A.牛顿第二定律的表达式是矢量式，加速度a与合力F方向始终相同，故A错误； B.在公式中，若F为合力，则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和，而非代数和，故B错误； C.根据牛顿第二定律的瞬时性，加速度仅由该时刻的合力决定，与之前或之后的力无关，故C正确； D.物体的运动方向（速度方向）与加速度方向可能不同（如减速运动），而加速度方向与合力方向一致，因此运动方向不一定与合力方向相同，故D错误。 故选C。 8.答案：B 解析: 物体受力如图所示 由牛顿第二定律得 代入数据解得 故选B。 9.答案：C 解析：设物块的质量为m，拉力大小为F，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，第二次拉物块时拉力F与水平方向的夹角为θ，则第一次拉动物块时，水平面对物块的摩擦力大小为，第二次为，A错误；由牛顿第二定律可知，第一次拉动物块时有，解得，第二次拉动物块时有，解得，两次比较可知，只有时两次的加速度大小才会相等，物块动量变化量才相等，B错误；设水平面对物块的支持力为，水平面对物块的作用力与竖直方向的夹角为α，则有，故水平面对物块作用力的方向不会改变，C正确；由于两次拉动物块时物块的加速度不一定相等，故整个运动过程物块的位移也不一定相等，D错误。 10.答案：D 解析: ABD.雨滴从高空由静止下落，由于空气阻力作用，其加速度逐渐减小，因为加速度方向与速度方向相同，则速度一直增大，当加速度减小到零时，速度达到最大:故D正确，AB错误; C.加速度是反映速度变化快慢的物理量，加速度减小，则速度的变化率减小，故C错误 故选D。 11.答案：A 解析:A．剪断细线a瞬间，细线b的拉力发生突变，P球将做圆周运动，细线b的拉力大小为故A正确； 12.答案：C 解析：由题意和题图可知小圆盘下落的该段时间内可能先做加速运动，后做减速运动，则该段时间内小圆盘的加速度可能先向下，后向上，又该段时间内小圆盘仅受重力G和颗粒介质对其向上的作用力f，由牛顿第二定律可知该段时间内可能f先小于G，后大于G，C可能正确，ABD错误。 13.答案：C 解析: 甲、乙的接触面光滑，对乙受力分析知，乙只受竖直方向的重力和支持力，且乙初速度为0，故乙的轨迹是竖直方向的直线。 故选C。 14.答案：C 解析:AB.以小球为研究对象，对其受力分析如图所示 可知，小球受重力mg和细线的拉力T，根据平行四边形定则，结合小车在水平方向运动，则可知小球的加速度水平向右，根据牛顿第二定律得知，小球的合力也水平向右，则有 解得 —定，则小球的加速度a—定，汽车的加速度也一定，则汽车可能向右做匀加速运动，也可能向左做匀减速运动，故AB错误； CD.以物体M为研究对象，其受到重力、底板的支持力和静摩擦力，M相对于汽车静止随汽车一起运动，则其加速度必定水平向右，而物体M坚直方向重力与支持力平衡，水平方向所受摩擦力即为合外力，因此根据牛顿第二定律得知，摩擦力一定水平向右，故C正确，D错误。故选C。 15.答案：A 解析：剪断前，对B、C、D分析，，对D分析，。将B、C间的细线剪断瞬间，弹簧上的弹力不发生突变，对B分析，有，解得，方向竖直向上；对C分析，有，解得，方向竖直向下，故选A。 16.答案：(1)1.70 (2)竖直 (3); 解析：（1）游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以遮光片的宽度为 （2）调节定滑轮的高度，使牵引物块的轻绳与长木板平行，调节测力计的位置，使动滑轮两边的轻绳竖直。 （3）设物块的质量为M，根据牛顿第二定律，， 联立可得 结合题意有， 解得 17.答案：(1)ADE (2)0.29；0.12 (3)； 解析：（1）AD.该实验只要保证滑块匀加速运动即可，所以细线应该始终与长木板保持平行，长木板应置于水平桌面上，保持水平，故AD正确； B.释放滑块前滑块应靠近木板打点计时器一端，故B错误； C.实验时应先接通电源，后释放滑块，故C错误； E.若用托盘和砝码重力代替细线拉力，则需要满足托盘和砝码质量远小于滑块质量，故E正确。 故选ADE。 （2）根据题意可知，相邻两计数点间的时间间隔为 所以打点计时器打下c点时滑块的速度大小为 根据逐差法可得 （3）根据牛顿第二定律可得 所以 结合图像可得 所以， 18.答案：（1）B （2）0；0.810 解析：（1）A.该实验桌面必须要调成水平，选项A错误； B.本实验不需要平衡摩擦力，选项B正确； C.实验时，应先接通电源，后释放物块B，选项C错误； D.电火花计时器所接交流电源的电压为220V，选项D错误； 故选B。 （2）因从左到右点间距逐渐增加，则纸带靠近计数点“0”的一端与物块A连接；相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，则 物块A的加速度大小为 19.答案：(1)b; (2)大于 解析：（1）设木块沿木板向下做匀加速直线运动的加速度大小为a，木块通过光电门乙时的速度大小为v 根据逆向思维，木块以初速度大小v、加速度大小a沿木板向上做匀减速直线运动，有 可得到公式 结合题中图乙，有、 在不考虑空气阻力的情况下，对木块列牛顿第二定律，有 根据几何关系 可解得 （2）若考虑空气阻力，则测得的加速度偏小，图像的斜率偏小，由上述表达式求出的动摩擦因数大于真实值。 20.答案：（1）不正确（2）C（3）D（4）0.60（5） 解析：（1）小车由静止下滑，说明重力沿斜面的分力大于摩擦力，因此平衡过度，所以该同学的操作不正确，正确的操作应该为给小车一个初速度，小车能够带动纸带匀速下滑。 （2）如果这位同学先如（1）中的操作，导致平衡摩擦力过度，因此当小车上还没有挂砂和砂桶时，小车应该就已经有加速度了，故ABD错误，C正确。 （3）用砂桶中沙子的重力代替拉力F，需要满足砂桶中沙子质量远小于小车质量。随着F的增大，不满足砂桶中沙子质量远小于小车质量时，图线最后会略微下弯曲，故造成此现象的原因是所加沙子的总质量过大，故D正确，ABC错误。 （4）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔 根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度 （5）对沙桶进行分析有 对小车进行分析有 根据题干要求有 解得 学科网（北京）股份有限公司 $