2023-2024学年江苏省盐城市响水中学高一（上）期中考试物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年江苏省盐城市响水中学高一（上）期中考试物理试卷（含解析），共15页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.某位物理学家利用逻辑推理说明了重物与轻物下落得同样快后，又将落体实验转化为著名的“斜面实验”，进一步研究了自由落体运动的规律。这位科学家是( )
A. 亚里士多德B. 伽利略C. 阿基米德D. 牛顿
2.1000年前，宋代诗人陈与义乘着小船出游时写下一首诗：飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云不动，不知云与我俱东。有关这首诗中的运动，下列说法正确的是( )
A. “花”之所以能飞，是选船作为参考系
B. “卧看满天云不动”中云不动是以大地为参考系
C. “我”相对于大地是静止的
D. 我相对船在向东运动
3.下列说法中正确的是( )
A. 物体的重心都在几何中心上B. 弹簧不受力时，劲度系数为零
C. 相互接触的物体间不一定有弹力D. 除重力外，所有力都有反作用力
4.人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图所示，以下说法正确的是。( )
A. 人受到向右的摩擦力B. 人受到向左的摩擦力
C. 人仅受到重力和支持力D. 人受到的合外力不为零
5.A，B两物体在同一直线上做变速直线运动，它们的速度—时间图像如图所示，则( )
A. A、B两物体的运动方向一定相同B. 0∼4s内A比B物体运动得快
C. t=4s时，A、B两物体的加速度相同D. A物体的加速度比B物体的加速度大
6.几位同学在研究加速度a和力F、质量m的关系时，设小车质量和车上砝码质量之和为M，沙及沙桶的总质量为m，分别得出如图中a、b、c、d四条图线，其中图a、b、c是a—F图线，图d是a—1M图线，其中由于没有平衡摩擦力的是( )
A. aB. bC. cD. d
7.汽车在平直的公路上以72 km/h的速度匀速行驶、司机发现险情时立即紧急刹车，汽车做匀减速直线运动直到停车，取汽车开始紧急刹车的时刻为0时刻，已知汽车在0∼2 s内的位移大小为32m，则下列说法正确的是( )
A. 汽车刹车时的加速度大小为5m/sB. 汽车从开始刹车到静止的位移大小为40m
C. 0∼6s内汽车的位移大小为48mD. 汽车第5s初的速度大小为4m/s
8.跳水一直是我国的优势项目，如图所示，一运动员站在3m跳板上，图中F1表示人对跳板的弹力，F2表示跳板对人的弹力，G表示运动员的重力，则( )
A. 先有F1后有F2
B. 因人离开跳板前具有向上的加速度，所以F2大于F1
C. F1和F2大小相等、方向相反，是一对平衡力
D. 运动员静止站立在跳板上，F2与G是一对平衡力
9.如图甲，某同学利用光电门计时器测自由落体运动的加速度，小球直径为d。小球被电磁铁吸住时，球心到光电门的距离为h，小球通过光电门的时间为△t，画出h−1Δt2图像，如图乙，下列说法正确的是( )
A. 实验中选同体积的小木球比小钢球要好
B. 实验中应该先释放小球再接通光电门计时器的电源
C. 若图乙中直线斜率为k，则重力加速度g=d22k
D. dΔt比小球球心通过光电门的真实速度偏大
10.如图所示，细线一端固定在横梁上，另一端系着一个质量为m的小球。给小球施加一大小恒定的力F，细线始终处于绷紧状态，现将F由竖直向下逆时针缓慢旋转至竖直向上，此过程中细线与竖直方向的最大夹角为30°。已知重力加速度为g，则F的大小为( )
A. 3mgB. 32mgC. 33mgD. 12mg
11.如图所示，两段轻绳A、B连接两个小球1、2，悬挂在天花板上。一轻弹簧C一端连接球2，另一端固定在竖直墙壁上。两小球均处于静止状态。轻绳A与竖直方向、轻绳B与水平方向的夹角均为30∘，弹簧C沿水平方向。已知重力加速度为g。则( )
A. 静止时，轻绳A与轻绳B的拉力之比为2: 3
B. 静止时，轻绳A与轻绳B的拉力之比为 3:1
C. 球1和球2的质量之比为1 : 2
D. 球1和球2的质量之比为1 : 1
二、实验题（本大题共1小题，共10分）
12.(1)用铁架台、带挂钩的不同弹簧若干、钩码若干、刻度尺等，探究弹簧弹力F的大小与伸长量x之间的定量关系如图甲所示。
由图甲可知劲度系数较大的是_____弹簧；若某同学做实验时，误把弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图，则该同学根据所做图像求得的k值_____(填偏大，偏小或者不变)。
(2)①某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验如图乙所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。
关于本实验，下列说法中正确的有______。
A.记录拉力方向时用铅笔贴着细线画直线表示
B.测量时，弹簧秤外壳与木板之间的摩擦对实验没有影响
C.测量时，为减小误差，细绳OB和OC的夹角应为90∘
D.使用测力计时，施力方向应沿着弹簧测力计轴线，读数时视线正对弹簧测力计刻度
②在实验中，F1、F2表示两个互成角度的力，F表示利用平行四边形定则做出的F1与F2的合力；F′表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力，则下图丁中符合实验事实的是_______。

③在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为θ，合力为F，F与θ的关系如上图丙所示。已知这两个分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的最大值为_______N。
三、计算题（本大题共4小题，共46分）
13.如图，同一竖直线上的小球A和小球B静止在地面上方，球B距离地面的高度h=0.8m，球A在球B的正上方，同时释放两小球，球B每次与地面碰撞后均以原速率反弹，并在第二次上升到最高点时与球A相碰，重力加速度大小为g=10m/s2，忽略球的直径、空气阻力及碰撞时间，求：
(1)球B第一次落地时的速度大小；
(2)球A的起始高度H。
14.如图所示，A和B跨过定滑轮通过轻质细绳连接，细绳的OA部分水平，OB部分竖直，放在水平面上的物体A的质量m1=2.0kg，物体B的质量m2=0.4kg，细绳和滑轮间的摩擦均不计，A被轻绳拉着向左做匀速直线运动。取g=10m/s2。求：
(1)求物体A与桌面间的动摩擦因数。
(2)如果用劲度系数为160N/m的轻质弹簧水平向右拉物块A(图中弹簧未画出)，使物体A向右做匀速直线运动，B上升，求弹簧的伸长量。
15.如图所示，倾角为37°的斜面体固定在水平地面上，一质量为m=1kg的小物块在平行于斜面向上的拉力F=8N作用下，从斜面底端O点由静止开始沿斜面向上运动，运动到A点后撤去拉力，其中OA段光滑，AB段粗糙，已知OA=AB=4m，小物块与斜面AB间的动摩擦因数为0.25，g取10m/s2.求：
(1)拉力作用下小物块的加速度大小；
(2)掀去拉力后小物块还能沿斜面上滑的最大距离；
(3)小物块在AB段滑行的时间。
16.如图所示，放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物体B均处于静止状态，左端固定在墙壁的轻绳DO水平，轻绳OB竖直，轻绳OC绕过光滑的定滑轮与平行于斜面的轻弹簧连接，弹簧下端连接物体A。OC与竖直方向的夹角θ=53°，斜面倾角α=37°，A和B的质量分别为mA=5kg，mB=1.5kg，斜面体质量M=13.5kg，弹簧的劲度系数k=500N/m，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。(sin37°= 0.6,cs37°= 0.8)求：
(1)OC绳上拉力大小及弹簧的伸长量x；
(2)物块A受到的摩擦力；
(3)若斜面体取消固定，其与地面动摩擦因数至少多大才能保证装置仍然静止。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】【分析】本题考查”斜面实验“的物理学史，结合伽利略的物理学贡献等解答
【解答】
伽利略利用逻辑推理说明了重物与轻物下落得同样快后，又将落体实验转化为著名的“斜面实验”，进一步研究了自由落体运动的规律。
故选B。
2.【答案】A
【解析】【分析】
参考系是为了研究问题方便而假定静止不动的物体。故只要研究对象与参考系的相对位置不发生变化，则观察到的结果是物体静止不动，由此逐一分析即可。
真正理解了参考系的概念即可顺利解决此类题目。
【解答】
A. “飞花”中的“花”之所以能飞，是选船作为参考系，选项A正确；
B. “卧看满天云不动”中云不动是诗人选择了随船运动的自己为参照物，选项B错误；
CD.从“不知云与我俱东”可知，相对于地面来说，诗船与云都是向东运动的，而我相对船是静止的，选项 CD错误。故A正确
3.【答案】C
【解析】【分析】
质量分布均匀且形状有规则的物体，其重心在物体的几何中心；弹簧的劲度系数是有弹簧本身性质决定的，与受力与否没有关系；两物体要直接接触且发生弹性形变才能产生弹力；一对作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，同时产生，同时消失。
【解答】
解：A、质量分布均匀且形状有规则的物体，其重心在物体的几何中心，故A错误；
B、弹簧的劲度系数是由弹簧本身的性质决定的，在弹性限度内与所受外力大小无关，故B错误；
C、物体相互接触，并且物体间有弹性形变产生，才会产生弹力，仅相互接触的物体间不一定有弹力，故 C正确；
D、地球对重物的吸引力和重物对地球的吸引力是一对作用，故D错误；
4.【答案】C
【解析】人匀速运动，合力为零，假设人受到摩擦力的作用，则人水平方向合力不为零，这与人合力为零相矛盾，说明人不受摩擦力作用，则人只受到重力和支持力的作用。
故选C。
5.【答案】A
【解析】A.A、B两物体的运动图像都在t轴上方，速度为正，方向一定相同，故A正确；
B.根据图像纵坐标对应的值可知， 0∼4s 内A比B物体运动得慢，故B错误；
CD.图像的斜率代表加速度，可知A物体的加速度为a1=ΔvΔt=1.25m/s2
B物体的加速度为a2=|Δv′Δt′|=2.5m/s2
A物体的加速度比B物体的加速度小，故CD错误；
故选A。
6.【答案】A
【解析】A.a图中，没有平衡摩擦力，故A正确；
B.b图中，平衡摩擦力过大，故B错误；
CD．cd图中都是没有严格要求小车质量远远大于钩码和砂桶质量，故CD错误。
故选A。
7.【答案】D
【解析】A.取汽车行驶方向为正方向，汽车刹车时的初速度大小为20m/s，由匀变速直线运动规律有
x=v0t+12at2
解得
a=−4m/s2
即汽车刹车时的加速度大小为 4m/s ，选项 A错误；
B.汽车从开始刹车到静止的位移大小
x′=0−v022a=50m
选项B错误；
C.汽车刹车过程中运动的时间
t′=0−v0a=5s
因此5s末汽车已经停止，0∼6s内汽车的位移大小为50m，选项C错误；
D.汽车第5s初即第4s末的速度大小
v′=v+at′′=4m/s
选项 D正确。
故选D。
8.【答案】D
【解析】【分析】
作用力与反作用力其特征是大小相等，方向相反，作用在不同物体上，两个力互为产生的原因和结果，且同时产生，大小变化具有同时性。
本题考查作用力与反作用力的关系，理解并掌握作用力与反作用力的关系，是解答本题的关键。
【解答】
人对跳板的弹力F1和跳板对人的弹力T2是一对作用力与反作用力，它们大小相等，方向相反，作用在不同物体上，同时产生，同时消失，故D正确，ABC错误。
故选D。
9.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了自由落体运动的规律以及“测自由落体运动的加速度”实验的原理。
为了让物体的下落运动可看作自由落体，应能把空气阻力忽略不计；根据自由落体运动v2=2gh、v=dΔt写出h与1Δt2的关系式，再根据数学知识解答；dΔt是小球通过光电门的平均速度。
【解答】
A、为了让物体的下落运动可看作自由落体，实验中应选密度较大、体积小的物体，故A错误；
B、实验中应该先接通光电门计时器的电源再释放小球，故B错误；
C、根据自由落体运动v2=2gh、v=dΔt可得1Δt2=2ghd2，所以若图乙中直线斜率为k，则k=d22g，所以重力加速度g=d22k，故C正确；
D、dΔt是小球通过光电门的平均速度，小球做加速运动，所以dΔt比小球球心通过光电门的真实速度偏小，故D错误。
10.【答案】D
【解析】【分析】
本题是一道关于共点力平衡的试题，解决本题的关键是熟练掌握三角形法则。
【解答】
给小球施加一大小恒定的力F，细线始终处于绷紧状态，现将F由竖直向下逆时针缓慢旋转至竖直向上，此过程中细线与竖直方向的最大夹角为30°，对小球，夹角最大时，F与细绳垂直，F=mgsinθ=12mg。
11.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查平衡条件的应用及牛顿第二定律的瞬时性，需要分析两小球1、2的受力情况，由平衡求解质量之比；弹簧的弹力不能瞬变，结合牛顿得人定律分析出轻绳A断裂瞬间小球的加速度情况。
本题主要考查了牛顿第二定律的相关应用，在分析过程中要选择合适的研究对象，同时理解弹簧弹力不能瞬变的特点，结合牛顿第二定律即可完成分析。
【解答】
AB.由平衡条件可得
FA=2m1gcs30∘
则有
FA:FB= 3:1
A错误，B正确。
CD.对小球1和小球2分别受力分析，如图所示，由平衡条件可得
FB=m1g
F′Bsin30∘=m2g
由牛顿第三定律可知 FB 与 F′B 大小相等，则有
m1:m2=2:1
CD错误；
故选B。
12.【答案】(1)A；不变；
(2) ①BD； ②C； ③7。
【解析】【分析】
本题主要考查了探究弹簧弹力F的大小与伸长量x之间的定量关系的实验以及“验证力的平行四边形定则”的实验;要明确实验的原理，掌握实验的正确操作和注意事项，能够正确分析实验的误差。
(1)根据胡克定律求F−x函数，分析图像斜率后作答;
(2) ① ②根据实验原理、正确的操作步骤和注意事项分析作答。
③根据图像可得，两分力方向垂直时，合力的大小以及合力的最小值即可。
【解答】
(1) F−x图像的斜率表示弹簧的劲度系数，A弹簧图象的斜率大，可知劲度系数较大的是A弹簧。
误把弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图，这样F−x图像会在横坐标轴上有截距，图象斜率不变，为k=ΔFΔx，可知弹力的变化量与长度的变化量的比值大小不变，则图像得到的k值是不变。
(2) ①A.记录拉力方向时不可以用铅笔贴着细线画直线表示，正确方法是在细线上离O点适当远处找一点，该点与O点的连线就是拉力的方向，故A错误;
B.测量时，弹簧秤外壳与木板之间可以存在摩擦，不影响测量，故 B正确;
C.为减小测量误差，F1、F2方向间的夹角不宜太大，也不宜太小，适当就行，可不一定是90∘，故 C错误;
D.使用弹簧测力计时，施力方向应沿着弹簧测力计的轴线，读数时视线正对弹簧测力计刻度，以减小实验误差，故D正确。
故选BD。
②AD.根据二力平衡条件，F′一定与橡皮筋在同一直线上，故AD错误;
BC.F是根据平行四边形定则得到的合力，F一定是平行四边形的对角线，故B错误，C正确。
故选C。
③根据图像可得，两分力方向垂直时，合力为F= F12+F22=5N
设较大的分力为F1，合力的最小值为Fmin=F1−F2=1N
解得F1=4N，F2=3N
合力的最大值为Fmax=F1+F2=7N。
13.【答案】(1)球B做自由落体运动，根据
v2=2gh
可得球B第一次落地时的速度大小
v= 2gh=4m/s；
(2)根据
h=12gt2
解得
t= 2hg=0.4s
球B在第二次碰地后上升到最高点时，所用总时间为
t总=4t=1.6s
则球A下落的距离为
hA=12gt总2=12×10×1.62m=12.8m；
球A的起始高度H=hA+h=12.8m+0.8m=13.6m
【解析】本题考查自由落体和竖直上抛运动的相遇问题；根据自由落体规律计算B球落地的速度大小;球BB第二次上升到最高点时与球A相碰求t总，再球A下落的距离hA，球A的起始高度H=hA+h。
14.【答案】解：(1)对A根据二力平衡可得μm1g=m2g， 解得μ=0.2。
(2)设弹簧的伸长量为x，根据胡克定律可得kx=μm1g+m2g， 解得x=0.05m。
【解析】(1)对A分析，根据平衡条件结合滑动摩擦力公式求动摩擦因数。
(2)根据胡克定律结合平衡条件求弹簧的伸长量。
本题考查受力分析，根据平衡状态列式求解。
15.【答案】解：(1)小物块在平行于斜面向上的拉力F=8N作用下，小物块的受力示意图如图1，
由牛顿第二定律F−mgsin370=ma1，解得：a1=2m/s2
(2)小物块到达A点的速度为v，则v2=2a1L
小物块在AB段上滑时的受力示意图如图2
mgsin370+μmgcs370=ma2
小物块在AB段上滑的最大距离为xmax
0−v2=−2a2xmax
解得：xmax=1m
(3)小物块在AB段上滑的时间t1，则0=v−a2t1
小物块在AB段下滑时的受力示意图如图3
mgsin370−μmgcs370=ma3
xmax=12a3t22
t=t1+t2= 2+12s。

【解析】本题考查牛顿第二定律和运动学规律的综合应用，关键要正确分析物块的受力情况，利用牛顿第二定律求解加速度。
(1)小物块在平行于斜面向上的拉力F=8N作用下，小物块在斜面先做匀加速运动，由牛顿第二定律可得拉力作用下小物块的加速度大小;
(2)根据小物块到达A点后做匀减速运动，根据牛顿第二定律求出小物块在AB段下滑时的加速度，结合速度位移公式可得撤去拉力后小物块还能沿斜面上滑的最大距离;
(3)根据速度时间公式求解小物块在AB段上滑的时间，根据牛顿第二定律以及位移时间公式可求解小物块在AB段下滑的时间即可求解。
16.【答案】解：
(1)OC拉力为T，对O点根据平衡条件有：Tcsθ−mBg=0，解得：T=25N
根据胡克定律有T=kx，解得：x=0.05m
(2)设物体A所受摩擦力沿斜面向上，根据平衡条件，有T+Ff−mAgsinα=0，
解得：Ff=5N，即物体A所受摩擦力大小为5N，方向沿斜面向上。
(3)设DO拉力为F，对O点由平衡条件Tsinθ=F，解得：F=20N
以A、B、斜面体三者为整体分析，要保持静止有
F=fm=μ(M+mA+mB)g
解得μ=0.1
【解析】(1)对O点根据平衡条件，根据平衡条件求出OC绳上拉力大小，结合胡克定律求解弹簧的伸长量；
(2)平行于斜面方向上根据平衡条件可得物块A受到的摩擦力；
(3)对O点由平衡条件求出DO拉力，以A、B、斜面体三者为整体分析求解即可。
本题主要考查了平衡条件和胡克定律得直接应用，要求同学们能选择合适的研究对象并能正确对物体受力分析，注意正交分解法在解题中的应用，难度适中。