人教版（2019）高中物理必修一（高一上学期）第十五次周考测试卷

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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。）
1．（21-22高一上·河南平顶山·期末）2020年9月18日，在世界田联钻石联赛罗马站比赛中，瑞典选手杜普兰蒂斯以6米15创造男子撑竿跳室外世界纪录。关于运动员在撑杆跳高的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动员起跳上升过程中一直处于失重状态
B．运动员起跳瞬间地面对他的作用力大小等于他对地面的作用力的大小
C．运动员在最高点处于平衡状态
D．运动员在下降过程中处于超重状态
【答案】B
【详解】A．运动员上升过程中是先向上加速运动，后减速上升的，所以是先处于超重状态，后处于失重状态，A错误；
B． 地面对运动员的作用力和运动员对地面的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等方向相反，B正确；
C．其运动到最高点时仅受重力作用，其加速度等于重力加速度，C错误；
D．运动员在下降过程中是加速运动，加速度向下，处于失重状态，D错误。
故选B。
2．（22-23高一上·海南儋州·期末）游乐园中，游客乘坐加速和减速的升降机，可以体会超重与失重的感觉，下列描述正确的是（ ）
A．当升降机加速上升时，游客处于失重状态
B．当升降机减速下降时，游客处于超重状态
C．当升降机减速上升时，游客处于超重状态
D．当升降机加速下降时，游客处于超重状态
【答案】B
【详解】A．当升降机加速上升时，游客受到重力和支持力，加速度向上，由牛顿第二定律可知
FN－mg=ma
FN＞mg
游客处于超重状态，A错误；
B．当升降机减速下降时，游客受到重力和支持力，加速度向上，由牛顿第二定律可知
FN－mg=ma
FN＞mg
游客处于超重状态，B正确；
C．当升降机减速上升时，游客受到重力和支持力，加速度向下，由牛顿第二定律可知
mg－ FN =ma
FN＜mg
游客处于失重状态，C错误；
D．当升降机加速下降时，游客受到重力和支持力，加速度向下，由牛顿第二定律可知
mg－ FN =ma
FN＜mg
游客处于失重状态，D错误。
故选B。
3．（22-23高一下·重庆九龙坡·开学考试）如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，下列说法中正确的是（ ）
A．电梯匀速上行时，乘客观察到弹簧长度减小
B．电梯匀速下行时，乘客观察到弹簧长度减小
C．电梯从底楼向上启动时，乘客观察到弹簧长度减小
D．电梯从顶楼向下启动时，乘客观察到弹簧长度减小
【答案】D
【详解】AB．设弹簧原长为，电梯静止时，小铁球受力平衡，满足
此时弹簧长度为
电梯匀速上行或下行时，小铁球仍然受力平衡，满足
可知弹簧的伸长量
所以乘客观察到弹簧长度保持不变，故AB错误；
C．电梯从底楼向上启动时，小球的加速度竖直向上，有
可知此时弹簧的长度为
所以，乘客观察到弹簧长度变大，故C错误；
D．电梯从顶楼向下启动时，小球的加速度竖直向下，有
可知此时弹簧的形变量
此时弹簧长度为
所以，乘客观察到弹簧长度减小，故D正确。
故选D。
4．（22-23高三上·河南·阶段练习）北京时间2022年7月24日14时22分，搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭点火发射，发射任务取得圆满成功。问天实验舱入轨后，顺利完成状态设置，于北京时间2022年7月25日3时13分，成功对接于天和核心舱前向端口，整个交会对接过程历时约13小时。下列说法正确的是（ ）
A．长征五号B遥三运载火箭点火后的加速过程，问天实验舱处于超重状态
B．“约13小时”指的是时刻
C．“7月24日14时22分”指的是时间间隔
D．研究问天实验舱与天和核心舱对接时可以将问天实验舱看成质点
【答案】A
【详解】A．长征五号B遥三运载火箭点火后的加速过程，加速度向上，所以问天实验舱处于超重状态，故A正确；
B．“约13小时”对应时间轴上的一个段，表示一段时间，指的是时间间隔，故B错误；
C．“7月24日14时22分” 对应时间轴上的一个点，表示某一瞬时，指的是时刻，故C错误；
D．研究问天实验舱与天和核心舱对接时，要分析对接的位置与姿态，所以不可以将问天实验舱看成质点，故D错误。
故选A。
二、多选题（本题共2小题，每小题6分，部分选对得3分，有选错的得0分，共12分。）
5．（20-21高一上·甘肃白银·期末）把一个质量为的物体挂在弹簧秤下，在电梯中看到弹簧秤的示数是4N，则电梯的运动情况可能是（ ）
A．以的加速度加速上升B．以的加速度减速上升
C．以的加速度加速下降D．以的加速度减速下降
【答案】BC
【详解】物体和电梯具有相同的速度和加速度，以地面为参考系，则物体的加速度为
加速度方向竖直向下。电梯也具有相同的加速度，根据速度和加速度的方向关系可知，电梯的运动状态有两种可能性：速度方向向上，加速度方向向下，即电梯向上做减速运动；或者速度方向向下，加速度方向向下，电梯向下做加速运动。故AD错误，BC正确。
故选BC。
6．（22-23高一上·陕西西安·期末）如图所示，升降机的水平底面上放有重为的物体，升降机底面对它的支持力大小为，它对升降机底面压力大小为，下列说法正确的是（ ）
A．当升降机加速上升时，处于超重状态
B．当升降机自由下落时，，
C．当时，物体超重，升降机的速度方向一定向上
D．当时，物体失重，升降机的加速度方向一定向上
【答案】AB
【详解】A．当升降机加速上升时，加速度方向向上，处于超重状态，A正确；
B．当升降机自由下落时，物体的加速度为，物体只受重力作用，物体处于完全失重，则，，B正确；
C．当时，物体的加速度向上，物体处于超重状态，物体可以向上加速或者向下减速，升降机的速度方向不一定向上，C错误；
D．当时，物体的加速度向下，物体处于失重状态，升降机的加速度方向一定向下，D错误；
故选AB。
三、填空题（本题共2空，每空2分，共4分。）
7．（22-23高三上·福建龙岩·期中）电梯由静止开始运行，某同学用手机软件同步采集了加速度随时间变化的数据，如图所示，规定竖直向下为正方向。MN时段电梯 （填“上升”或“下降”），PQ时段电梯处于 （填“超重”或“失重”）状态。
【答案】 下降 超重
【详解】[1][2]规定竖直向下为正方向，MN时段加速度为正，即方向向下，处于向下加速阶段，则电梯下降；PQ时段加速度为负，方向向上，则电梯处于超重状态。
四、解答题（本题共2小题，共24分。）
8．（21-22高一·全国·课时练习）（12分）如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ＝30°，传送带在电动机的带动下，始终保持v0＝2 m/s的速率运行。现把一质量为m＝10 kg的工件（可看作质点）轻轻放在传送带的底端，经时间t＝1.9 s，工件被传送到h＝1.5 m的高处，并获得了与传送带相同的速度，取g＝10 m/s2。求：
（1）工件与传送带之间的滑动摩擦力Ff的大小。
（2）工件与传送带之间的相对位移Δx的大小。
【答案】（1）75 N；（2）0.8 m
【详解】（1）由题意知高h对应的传送带长为
L＝＝3 m
工件速度达到v0之前，从静止开始做匀加速运动，设匀加速运动的时间为t1，位移为x1，有
x1＝vt1＝t1
因工件最终获得了与传送带相同的速度，所以达到v0之后工件将匀速运动，有
L－x1＝v0（t－t1）
解得
t1＝0.8s
x1＝0.8m
所以加速运动阶段的加速度为
a＝＝2.5 m/s2
在加速运动阶段，根据牛顿第二定律，有
Ff－mgsin θ＝ma
解得
Ff＝75 N
（2）在时间t1内，传送带运动的位移为
x＝v0t1＝1.6 m
所以在时间t1内，工件相对传送带的位移大小为
Δx＝x－x1＝0.8 m
9．（22-23高一上·天津·期末）（12分）一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下。落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下。已知座舱开始下落时的高度为75m，当落到离地面30m的位置时开始制动，座舱匀减速下落。若座舱中某人用手托着重50N的铅球。忽略摩擦和空气阻力，g=10m/s2。求：
（1）座舱下落的最大速度；
（2）当座舱下落35m的位置时，手对铅球的托力多大；
（3）当座舱落到离地面15m的位置时，手要用多大的力才能托住铅球。
【答案】（1）m/s；（2）零；（3）125N
【详解】(1)自由落体的终点时速度最大，下落的高度
由自由落体速度位移关系
可得下落的最大速度
(2)离地面35m时，座舱还在自由下落，铅球处于完全失重状态，手对铅球的托力为零。
(3)从开始自由落体直到下落高度m时速度为，则
对匀减速运动程
解得
当座舱落到离地面15m的位置时
解得