【解析】2023-2023學(xué)年江西省南昌實驗中學(xué)等四校聯(lián)考高一上學(xué)期期末物理試卷

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一、選擇題

1．（2023高一上·南昌期末）在物理學(xué)史上，正確認(rèn)識運(yùn)動和力的關(guān)系且推翻“力是維持物體運(yùn)動的原因”這個觀點的物理學(xué)家及建立慣性定律的物理學(xué)家分別是（）

A．亞里士多德、伽利略B．伽利略、愛因斯坦

C．伽利略、牛頓D．亞里士多德、牛頓

2．（2023高一上·南昌期末）關(guān)于彈力，下列說法中正確的是（）

A．相互接觸的物體必定有彈力的作用

B．壓力和支持力總是跟接觸面平行

C．在桌面上的物體對桌面產(chǎn)生的壓力就是物體的重力

D．物體對桌面產(chǎn)生的壓力是物體發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的

3．（2023高一上·南昌期末）在探究摩擦力的實驗中，用彈簧測力計水平拉一放在水平桌面上的小木塊，小木塊的運(yùn)動狀態(tài)和彈簧測力計的讀數(shù)如表所示（每次實驗時，木塊與桌面的接觸面相同），則由表分析可知（）

實驗次數(shù)小木塊的運(yùn)動狀態(tài)彈簧測力計讀（N）

1靜止0.6

2靜止0.8

3勻速直線0.6

4直線加速1.0

5直線減速0.4

A．木塊受到的最大摩擦力為0.6N

B．在這五次實驗中，木塊受到的滑動摩擦力大小為0.6N

C．木塊受到的滑動摩擦力可能為0.8N

D．在這五次實驗中，木塊受到的摩擦力大小各不相同

4．（2023高一上·南昌期末）一物體受到三個共面共點力F1、F2、F3的作用，三力的矢量關(guān)系如圖所示（小方格邊長相等），其中F3=4N，則下列說法正確的是（）

A．三力的合力有最大值14.3N，方向不確定

B．三力的合力有唯一值8N，方向與F3同向

C．三力的合力有唯一值12N，方向與F3同向

D．由題給條件無法求出合力大小

5．（2023高一上·南昌期末）關(guān)于力學(xué)單位制下列說法中正確的是（）

A．kg，J，N是導(dǎo)出單位

B．在有關(guān)力學(xué)的分析計算中，只能采用國際單位制的單位，不能采用其他單位

C．在國際單位制中，質(zhì)量的基本單位是kg，也可以是g

D．kg、m、s是基本單位

6．（2023高一上·萬州期中）如圖所示，一小球從A點由靜止開始沿斜面做勻變速直線運(yùn)動，若到達(dá)B點時速度為v，到達(dá)C點時速度為2v，則AB：BC等于（）

A．1：1B．1：2C．1：3D．1：4

7．（2023高一上·南昌期末）如圖所示，一光滑小球靜止放置在光滑半球面的底端，用豎直放置的光滑擋板水平向右緩慢地推動小球，則在小球運(yùn)動的過程中（該過程小球未脫離球面），木板對小球的推力F1、半球面對小球的支持力F2的變化情況正確的是（）

A．F1增大，F(xiàn)2減小B．F1減小，F(xiàn)2增大

C．F1減小，F(xiàn)2減小D．F1增大，F(xiàn)2增大

8．（2023高一上·南昌期末）粗糙的水平地面上有一只木箱，現(xiàn)用一水平拉力拉木箱勻速前進(jìn)，則（）

A．拉力與地面對木箱的摩擦力是一對平衡力

B．木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對作用力與反作用力

C．木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對平衡力

D．木箱對地面的壓力與木箱受到的重力是一對平衡力

9．（2023高一上·南昌期末）如圖中a、b是兩個位于固定斜面上的正方形物塊，它們的質(zhì)量相等．F是沿水平方向作用于a上的外力．已知a、b的接觸面，a、b與斜面的接觸面都是光滑的．正確的說法是（）

A．a(chǎn)、b一定沿斜面向上運(yùn)動

B．a(chǎn)對b的作用力方向垂直于a．b接觸面

C．a(chǎn)、b對斜面的正壓力相等

D．a(chǎn)受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力

10．（2023高一上·南昌期末）如圖所示，質(zhì)量為m的質(zhì)點靜止地放在半徑為R的半球體上，質(zhì)點與半球體間的動摩擦因數(shù)為μ，質(zhì)點與球心的連線與水平地面的夾角為θ，則下列說法正確的是（）

A．地面對半球體的摩擦力方向水平向左

B．質(zhì)點所受摩擦力大小為mgcosθ

C．質(zhì)點對半球體的壓力大小為mgsinθ

D．質(zhì)點所受摩擦力大小為mgsinθ

二、實驗題

11．（2023高一上·南昌期末）如圖甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系．

（1）為完成實驗，還需要的實驗器材有．

（2）實驗中需要測量的物理量有．

（3）圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長量x的F﹣x圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為N/m．圖線不過原點的原因是由于．

12．（2023高一下·賓陽開學(xué)考）某同學(xué)做“探究力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖．

（1）如果沒有操作失誤，圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是

（2）本實驗采用的科學(xué)方法是

A．理想實驗法B．等效替代法C．控制變量法D．微元法．

13．（2023高一上·南昌期末）某實驗小組應(yīng)用如圖所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”，已知小車的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m，所使用的打點計時器所接的交流電的頻率為50Hz．實驗步驟如下：

A．按圖所示安裝好實驗裝置，其中與定滑輪及彈簧測力計相連的細(xì)線豎直；

B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運(yùn)動；

C．掛上砝碼盤，接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度；

D．改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟C，求得小車在不同合力作用下的加速度．

根據(jù)以上實驗過程，回答以下問題：

（1）對于上述實驗，下列說法正確的是．

A．小車的加速度與砝碼盤的加速度大小相等

B．實驗過程中砝碼盤處于超重狀態(tài)

C．與小車相連的輕繩與長木板一定要平行

D．彈簧測力計的讀數(shù)應(yīng)為砝碼和砝碼盤總重力的一半

E．砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

（2）實驗中打出的一條紙帶如圖15所示，由該紙帶可求得小車的加速度為m/s2．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（3）由本實驗得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關(guān)系圖象，與本實驗相符合的是．

三、計算題

14．（2023高一上·南昌期末）酒后駕車嚴(yán)重威脅公眾交通安全．若將駕駛員從視覺感知前方危險到汽車開始制動的時間稱為反應(yīng)時間，將反應(yīng)時間和制動時間內(nèi)汽車行駛的總距離稱為感知制動距離．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)時間和感知制動距離在駕駛員飲酒前后會發(fā)生明顯變化．一駕駛員正常駕車和酒后駕車時，感知前方危險后汽車運(yùn)動的v﹣t圖線分別如圖甲、乙所示．求：

（1）正常駕駛時的感知制動距離s；

（2）酒后駕駛時的感知制動距離比正常駕駛時增加的距離△s．

15．（2023高一上·南昌期末）質(zhì)量是60kg的人站在升降機(jī)的體重計上，如圖所示，當(dāng)升降機(jī)做下列各種運(yùn)動時，體重計的讀數(shù)分別是多少？（取g=10m/s2）

（1）升降機(jī)勻速上升；

（2）升降機(jī)以6m/s2的加速度勻加速上升；

（3）升降機(jī)以3m/s2的加速度勻加速下降．

16．（2023高一上·南昌期末）三段不可伸長的細(xì)繩OA、OB、OC，它們共同懸掛一重為50N的物體，如圖所示，其中OB是水平的，A端、B端固定．OA與墻壁的夾角為60°．請求出三根繩子的拉力分別是多少？

17．（2023高一上·南昌期末）如圖所示，足夠長的斜面傾角θ=37°，一質(zhì)量為10kg的物體受到大小為200N的沿斜面向上的拉力，從靜止開始斜面底端沿斜面向上運(yùn)動，5秒后撤去拉力．已知物體與斜面的動摩擦因數(shù)為0.5．重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）物體沿斜面上滑過程中的最大速度為多少？

（2）撤去拉力后物體的加速度大小為多少？

（3）物體沿斜面上升的最大距離為多少？

答案解析部分

1．【答案】C

【知識點】物理學(xué)史

【解析】【解答】解：亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因，伽利略運(yùn)用邏輯推理和實驗相結(jié)合的方法推翻了亞里士多德的觀點，認(rèn)為力不是維持物體速度的原因，而是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因；牛頓提出了物體的運(yùn)動定律，其中牛頓第一定律即為慣性定律；故C正確．

故選：C

【分析】本題是物理學(xué)史問題，對于每個物理學(xué)家，了解他們的主要貢獻(xiàn)，即可答題．

2．【答案】D

【知識點】形變與彈力

【解析】【解答】解：A、相互接觸的物體如果沒有彈性形變產(chǎn)生，則不一定有彈力；故A錯誤；

B、壓力和支持力總是跟接觸面垂直；故B錯誤；

C、壓力是彈力是由于相互擠壓而產(chǎn)生的；而重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的；二者不是同一種力；故C錯誤；

D、物體對桌面產(chǎn)生的壓力是物體發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的；故D正確；

故選：D．

【分析】物體由于彈性形變而產(chǎn)生的力叫做彈力．彈性形變是指能夠恢復(fù)原狀的形變．

3．【答案】B

【知識點】滑動摩擦力與動摩擦因數(shù)

【解析】【解答】解：A、由表中實驗數(shù)據(jù)可知，當(dāng)摩擦力為0.8N時，木塊靜止，第3次實驗?zāi)緣K做勻速直線運(yùn)動，處于平衡狀態(tài)，木塊受到的滑動摩擦力與彈簧測力計的拉力是一對平衡力，由平衡條件得：木塊受到的滑動摩擦力為0.8N，故A錯誤；

B、在五次實驗中，三次實驗?zāi)緣K受到的摩擦力是滑動摩擦力，由于實驗過程中物體間的動摩擦因數(shù)與物體間的壓力不變，則木塊受到的滑動摩擦力不變，這五次實驗中，木塊受到的摩擦力大小有三次是相同的，根據(jù)3中數(shù)據(jù)，由平衡條件可知，滑動摩擦力大小應(yīng)為0.6N，故B正確，C、D錯誤；

故選：B．

【分析】物體靜止或做勻速直線運(yùn)動時，物體處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，物體受到的摩擦力等于彈簧測力計的拉力；

物體相對于地面運(yùn)動時受到的摩擦力是滑動摩擦力，滑動摩擦力由物體間的動摩擦因數(shù)與物體間的壓力決定，

靜摩擦力的最大值是最大靜摩擦力，靜摩擦力小于等于最大靜摩擦力，最大靜摩擦力大于滑動摩擦力；

在該實驗中，物體間的動摩擦因數(shù)與物體間的壓力保持不變，則物體受到的滑動摩擦力不變

4．【答案】C

【知識點】力的合成

【解析】【解答】解：根據(jù)平行四邊形定則，出F1、F2的合力如圖，大小等于2F3，方向與F2相同，

再跟F3合成，兩個力同向，則三個力的合力大小為3F3=12N，方向與F3同向，故C正確，ABD錯誤；

故選：C．

【分析】先根據(jù)平行四邊形定則求出F1、F2的合力，再跟F3合成，求出最終三個力的合力．

5．【答案】D

【知識點】單位制及量綱

【解析】【解答】解：A、kg是質(zhì)量的單位，它是基本單位，所以A錯誤．

B、在有關(guān)力學(xué)的分析計算中，可以采用其他單位制，但是要統(tǒng)一，所以B錯誤

C、g也是質(zhì)量的單位，但它不是質(zhì)量在國際單位制中的基本單位，所以C錯誤．

D、三個力學(xué)基本物理量分別是長度、質(zhì)量、時間，它們的單位分別為m、kg、s，所以D正確．

故選：D．

【分析】國際單位制規(guī)定了七個基本物理量．分別為長度、質(zhì)量、時間、熱力學(xué)溫度、電流、光強(qiáng)度、物質(zhì)的量．它們的在國際單位制中的單位稱為基本單位，而物理量之間的關(guān)系式推到出來的物理量的單位叫做導(dǎo)出單位．

6．【答案】C

【知識點】勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系

【解析】【解答】解：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式知，，，所以AB：AC=1：4，Z則AB：BC=1：3．故C正確，A、B、D錯誤．

故選C．

【分析】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式求出AB、AC之比，從而求出AB、BC之比．

7．【答案】D

【知識點】動態(tài)平衡分析

【解析】【解答】解：對小球受力分析，受重力、擋板向右的支持力和半球面的支持力，如圖

根據(jù)平衡條件解得

F1=mgtanθ

F2=

由于θ不斷增加，故F1增大、F2增大；

故選：D．

【分析】對小球受力分析，受重力、擋板向右的支持力和半球面的支持力，根據(jù)平衡條件列式求解．

8．【答案】A,B

【知識點】牛頓第三定律

【解析】【解答】解：A、木箱在水平方向上受到水平拉力和地面的摩擦力，這兩個力是一對平衡力，故A正確．

B、C、木箱對地面的壓力，受力物體是地面，施力物體是木箱；地面對木箱的支持力，受力物體是木箱，施力物體是地面，這是一對作用力和反作用力，性質(zhì)相同．故B正確，C錯誤．

D、木箱對地面的壓力受力物體是地面，施力物體木箱；木箱所受的重力受力物體是木箱，施力物體是地球，這兩個力不是一對平衡力，故D錯誤．

故選：AB

【分析】粗糙水平地面上的木箱受到重力、地面的支持力、水平拉力以及地面的摩擦力，這四個力的合力為零，使木箱勻速運(yùn)動．然后結(jié)合牛頓第三定律分析即可．

9．【答案】A,D

【知識點】整體法隔離法

【解析】【解答】解：A、AB整體受重力、支持力及水平方向的推力，沿平行斜面和垂直斜面方向建立直角坐標(biāo)系，將重力及水平推力正交分解，有可能重力下滑分力大于水平推力平行斜面向上的分力，故AB有可能沿斜面向下運(yùn)動，故A錯誤；

B、a對b的作用力是彈力，與接觸面垂直，故平行斜面向上，故B正確；

C、分別分析A、B的受力情況：物體B受重力、支持力及沿斜面向上的A的推力，故對斜面的壓力等于重力的垂直分力；對A分析，A受重力、支持力、水平推力；支持力等于重力垂直于斜面的分力及水平推力沿垂直于斜面的分力的合力，故A、B對斜面的壓力大小不相等，故C錯誤；

D、因AB沿斜面方向上的加速度相等，故AB受到的合力相等，因此它們的合力在水平方向上的分力一定相等，故D正確；

故選：AD．

【分析】對AB整體進(jìn)行受力分析可知整體受力情況及可能的運(yùn)動情況；分別隔離AB進(jìn)行受力分析，可知它們對斜面的壓力及水平方向的分力大小關(guān)系．

10．【答案】B,C

【知識點】共點力平衡條件的應(yīng)用；整體法隔離法

【解析】【解答】解：A、以質(zhì)點和半球體整體作為研究對象，整體受到重力和地面對半球體的支持力，地面對半球體沒有摩擦力，否則整體的合力不為零，不可能平衡．故A錯誤．

BCD、以質(zhì)點為研究對象，作出受力圖如圖．則

半球體對質(zhì)點的支持力N=mgsinθ，由牛頓第三定律得：質(zhì)點對半球體的壓力大小為mgsinθ．

半球體對質(zhì)點的摩擦力f=mgcosθ．由牛頓第三定律得：質(zhì)點所受摩擦力大小為mgcosθ，故BC正確，D錯誤．

故選：BC

【分析】以質(zhì)點和半球體整體作為研究對象，根據(jù)平衡條件得到地面對半球體的摩擦力．以質(zhì)點為研究對象，根據(jù)平衡條件求出半球體對質(zhì)點的支持力和摩擦力，再牛頓第三定律得到質(zhì)點對半球體的壓力和摩擦力的大?。?/p>

11．【答案】（1）刻度尺

（2）彈簧原長、彈簧所受外力與對應(yīng)的伸長量（或與對應(yīng)的長度）

（3）200；彈簧自身的重力

【知識點】探究彈簧彈力的大小與伸長量的關(guān)系

【解析】【解答】解：（1）實驗需要測彈簧的長度、形變量，故還需要的實驗器材有：刻度尺（2）為了測量彈簧的形變量；實驗中還應(yīng)測量彈簧原長、彈簧所受外力與對應(yīng)的伸長量（或與對應(yīng)的長度）（3）圖象中的斜率表示形變量，則k==200N/m；圖線不過原點說明沒有力時有了形變量，故說明彈簧有自身的重力存在；故答案為：（1）刻度尺；（2）彈簧原長、彈簧所受外力與對應(yīng)的伸長量（或與對應(yīng)的長度）；（3）200，彈簧自身的重力

【分析】本實驗的目的探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系，由給出的F﹣x圖象，可由圖象得出彈簧的勁度系數(shù)；

12．【答案】（1）F′

（2）B

【知識點】驗證力的平行四邊形定則

【解析】【解答】解：（1）F是通過作圖的方法得到合力的理論值，而F′是通過一個彈簧稱沿AO方向拉橡皮條，使橡皮條伸長到O點，使得一個彈簧稱的拉力與兩個彈簧稱的拉力效果相同，測量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于誤差的存在F和F′方向并不在重合；（2）合力與分力是等效替代的關(guān)系，所以本實驗采用的等效替代法．

故選：B

故答案為：（1）F′（2）B

【分析】在實驗中F和F′分別由平行四邊形定則及實驗得出，明確理論值和實驗值的區(qū)別即可正確答題．

本實驗中采用了兩個力合力與一個力效果相同來驗證的平行四邊形定則，因此采用“等效法”，注意該實驗方法的應(yīng)用．

13．【答案】（1）C

（2）0.16

（3）A

【知識點】探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

【解析】【解答】解：（1）A、由圖可知，小車的加速度是砝碼盤的加速度大小的2倍，故A錯誤；

B、實驗過程中，砝碼向下加速運(yùn)動，處于失重狀態(tài)，故B錯誤；

C、小車相連的輕繩與長木板一定要平行，保證拉力沿著木板方向，故C正確；

D、實驗過程中，砝碼向下加速運(yùn)動，處于失重狀態(tài)，故彈簧測力計的讀數(shù)小于砝碼和砝碼盤總重力的一半，故D錯誤；

E、由于不是砝碼的重力，即為小車的拉力，故不需要砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件，故E錯誤；故選：C（2）相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔t=5×0.02=0.1s，

由△x=at2可知，加速度：a===0.16m/s2；（3）由題意可知，小車受到的合力等于測力計的示數(shù)F，由牛頓第二定律可知：a=F，在小車質(zhì)量M一定時a與F成正比，由圖示圖象可知，圖象A增強(qiáng)；故選A．故答案為：（1）C；（2）0.16；（3）A．

【分析】（1）根據(jù)實驗原理，可知小車的加速度與砝碼盤的加速度不等，但彈簧測力計的讀數(shù)為小車所受合外力，砝碼加速度向下，處于失重狀態(tài)，不需要砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件；（2）在勻變速直線運(yùn)動中連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為常數(shù)，根據(jù)作差法求解加速度；（3）數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關(guān)系圖象，應(yīng)該是過原點的一條傾斜直線．

14．【答案】（1）解：設(shè)駕駛員飲酒前、后的反應(yīng)時間分別為t1、t2，

由圖線可得t1=0.5s，t2=1.5s，汽車初速度v0=30m/s，

正常駕駛時的減速時間為t3=4.0s，由圖線可得，

正常駕駛時的感知制動距離s==75m

（2）解：同理，可求出酒后駕駛時的感知制動距離s'=105m，

所以△s=s'﹣s=105m﹣75m=30m．

【知識點】運(yùn)動學(xué)v-t圖象

【解析】【分析】汽車剎車做勻變速直線運(yùn)動，注意駕駛員在反應(yīng)時間里沒有操作車，故汽車仍做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)圖象得出初速度、反應(yīng)時間等，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律求解

15．【答案】（1）解：升降機(jī)勻速上升時，體重計的讀數(shù)為：F1=G=mg=60×10N=600N

（2）解：當(dāng)升降機(jī)以6m/s2的加速度勻加速上升時，以人為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得：F2﹣mg=ma1，

代入解得：F2=960N；

根據(jù)牛頓第三定律得到人對體重計的壓力大小等于960N，即體重計的讀數(shù)為960N

（3）解：當(dāng)升降機(jī)以3m/s2的加速度勻加速下降時，以人為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得：mg﹣F3=ma3，

代入解得：F3=420N；

根據(jù)牛頓第三定律得到體重計的讀數(shù)為420N

【知識點】牛頓第三定律；超重與失重

【解析】【分析】（1）勻速上升時體重計的讀數(shù)等于升降機(jī)對人的支持力的大??；（2）、（3）根據(jù)牛頓第二定律求解人受到的支持力大小，由此得到體重計示數(shù)．

16．【答案】解：對物體受力分析可求得繩OC的拉力為：F=G=50N

對結(jié)點O受力分析如圖所示，建立直角坐標(biāo)系如圖，由平衡條件有：

F2cos30°=F

Ftan30°=F1

聯(lián)立解得：F1≈28.9N，F(xiàn)2≈57.7N

答：三根繩子OA、OB、OC的拉力分別是57.7N、28.9N、50N．

【知識點】力的分解

【解析】【分析】對物體受力分析可求得繩OC的拉力；再對結(jié)點O進(jìn)行受力分析，則OA與OB的合力一定與OC繩子的拉力大小相等、方向相反，再由幾何關(guān)系可知兩繩的拉力．

17．【答案】（1）解：物體受拉力向上運(yùn)動過程中，受拉力F，重力mg和摩擦力f，設(shè)物體向上運(yùn)動的加速度為a1，

根據(jù)牛頓第二定律有：F﹣mgsinθ﹣f=ma1，

垂直斜面方向：N﹣mgcosθ=0，

又因f=μN(yùn)，

解得a1=10m/s2

t=5.0s時物體的速度大小為v1=a1t=50m/s

（2）解：撤去拉力后，根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsinθ+μmgcosθ=ma2，

解得：a2=10m/s2，方向沿斜面向下

（3）解：物體加速上升過程中的位移：，

物體減速上升的位移為x2，則，

解得：，

所以物體沿斜面上升的最大距離為x=x1+x2=250m

【知識點】勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系；牛頓第二定律

【解析】【分析】（1）物體在繩子的拉力作用下做勻加速直線運(yùn)動，對物體受力分析后，先求出加速度，再根據(jù)速度時間公式求解速度；（2）根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大??；（3）根據(jù)位移時間關(guān)系求解加速上升過程中的位移，根據(jù)位移速度關(guān)系求解減速上升的位移，最后求出總位移．

1/12023-2023學(xué)年江西省南昌實驗中學(xué)等四校聯(lián)考高一上學(xué)期期末物理試卷

一、選擇題

1．（2023高一上·南昌期末）在物理學(xué)史上，正確認(rèn)識運(yùn)動和力的關(guān)系且推翻“力是維持物體運(yùn)動的原因”這個觀點的物理學(xué)家及建立慣性定律的物理學(xué)家分別是（）

A．亞里士多德、伽利略B．伽利略、愛因斯坦

C．伽利略、牛頓D．亞里士多德、牛頓

【答案】C

【知識點】物理學(xué)史

【解析】【解答】解：亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因，伽利略運(yùn)用邏輯推理和實驗相結(jié)合的方法推翻了亞里士多德的觀點，認(rèn)為力不是維持物體速度的原因，而是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因；牛頓提出了物體的運(yùn)動定律，其中牛頓第一定律即為慣性定律；故C正確．

故選：C

【分析】本題是物理學(xué)史問題，對于每個物理學(xué)家，了解他們的主要貢獻(xiàn)，即可答題．

2．（2023高一上·南昌期末）關(guān)于彈力，下列說法中正確的是（）

A．相互接觸的物體必定有彈力的作用

B．壓力和支持力總是跟接觸面平行

C．在桌面上的物體對桌面產(chǎn)生的壓力就是物體的重力

D．物體對桌面產(chǎn)生的壓力是物體發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的

【答案】D

【知識點】形變與彈力

【解析】【解答】解：A、相互接觸的物體如果沒有彈性形變產(chǎn)生，則不一定有彈力；故A錯誤；

B、壓力和支持力總是跟接觸面垂直；故B錯誤；

C、壓力是彈力是由于相互擠壓而產(chǎn)生的；而重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的；二者不是同一種力；故C錯誤；

D、物體對桌面產(chǎn)生的壓力是物體發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的；故D正確；

故選：D．

【分析】物體由于彈性形變而產(chǎn)生的力叫做彈力．彈性形變是指能夠恢復(fù)原狀的形變．

3．（2023高一上·南昌期末）在探究摩擦力的實驗中，用彈簧測力計水平拉一放在水平桌面上的小木塊，小木塊的運(yùn)動狀態(tài)和彈簧測力計的讀數(shù)如表所示（每次實驗時，木塊與桌面的接觸面相同），則由表分析可知（）

實驗次數(shù)小木塊的運(yùn)動狀態(tài)彈簧測力計讀（N）

1靜止0.6

2靜止0.8

3勻速直線0.6

4直線加速1.0

5直線減速0.4

A．木塊受到的最大摩擦力為0.6N

B．在這五次實驗中，木塊受到的滑動摩擦力大小為0.6N

C．木塊受到的滑動摩擦力可能為0.8N

D．在這五次實驗中，木塊受到的摩擦力大小各不相同

【答案】B

【知識點】滑動摩擦力與動摩擦因數(shù)

【解析】【解答】解：A、由表中實驗數(shù)據(jù)可知，當(dāng)摩擦力為0.8N時，木塊靜止，第3次實驗?zāi)緣K做勻速直線運(yùn)動，處于平衡狀態(tài)，木塊受到的滑動摩擦力與彈簧測力計的拉力是一對平衡力，由平衡條件得：木塊受到的滑動摩擦力為0.8N，故A錯誤；

B、在五次實驗中，三次實驗?zāi)緣K受到的摩擦力是滑動摩擦力，由于實驗過程中物體間的動摩擦因數(shù)與物體間的壓力不變，則木塊受到的滑動摩擦力不變，這五次實驗中，木塊受到的摩擦力大小有三次是相同的，根據(jù)3中數(shù)據(jù)，由平衡條件可知，滑動摩擦力大小應(yīng)為0.6N，故B正確，C、D錯誤；

故選：B．

【分析】物體靜止或做勻速直線運(yùn)動時，物體處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，物體受到的摩擦力等于彈簧測力計的拉力；

物體相對于地面運(yùn)動時受到的摩擦力是滑動摩擦力，滑動摩擦力由物體間的動摩擦因數(shù)與物體間的壓力決定，

靜摩擦力的最大值是最大靜摩擦力，靜摩擦力小于等于最大靜摩擦力，最大靜摩擦力大于滑動摩擦力；

在該實驗中，物體間的動摩擦因數(shù)與物體間的壓力保持不變，則物體受到的滑動摩擦力不變

4．（2023高一上·南昌期末）一物體受到三個共面共點力F1、F2、F3的作用，三力的矢量關(guān)系如圖所示（小方格邊長相等），其中F3=4N，則下列說法正確的是（）

A．三力的合力有最大值14.3N，方向不確定

B．三力的合力有唯一值8N，方向與F3同向

C．三力的合力有唯一值12N，方向與F3同向

D．由題給條件無法求出合力大小

【答案】C

【知識點】力的合成

【解析】【解答】解：根據(jù)平行四邊形定則，出F1、F2的合力如圖，大小等于2F3，方向與F2相同，

再跟F3合成，兩個力同向，則三個力的合力大小為3F3=12N，方向與F3同向，故C正確，ABD錯誤；

故選：C．

【分析】先根據(jù)平行四邊形定則求出F1、F2的合力，再跟F3合成，求出最終三個力的合力．

5．（2023高一上·南昌期末）關(guān)于力學(xué)單位制下列說法中正確的是（）

A．kg，J，N是導(dǎo)出單位

B．在有關(guān)力學(xué)的分析計算中，只能采用國際單位制的單位，不能采用其他單位

C．在國際單位制中，質(zhì)量的基本單位是kg，也可以是g

D．kg、m、s是基本單位

【答案】D

【知識點】單位制及量綱

【解析】【解答】解：A、kg是質(zhì)量的單位，它是基本單位，所以A錯誤．

B、在有關(guān)力學(xué)的分析計算中，可以采用其他單位制，但是要統(tǒng)一，所以B錯誤

C、g也是質(zhì)量的單位，但它不是質(zhì)量在國際單位制中的基本單位，所以C錯誤．

D、三個力學(xué)基本物理量分別是長度、質(zhì)量、時間，它們的單位分別為m、kg、s，所以D正確．

故選：D．

【分析】國際單位制規(guī)定了七個基本物理量．分別為長度、質(zhì)量、時間、熱力學(xué)溫度、電流、光強(qiáng)度、物質(zhì)的量．它們的在國際單位制中的單位稱為基本單位，而物理量之間的關(guān)系式推到出來的物理量的單位叫做導(dǎo)出單位．

6．（2023高一上·萬州期中）如圖所示，一小球從A點由靜止開始沿斜面做勻變速直線運(yùn)動，若到達(dá)B點時速度為v，到達(dá)C點時速度為2v，則AB：BC等于（）

A．1：1B．1：2C．1：3D．1：4

【答案】C

【知識點】勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系

【解析】【解答】解：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式知，，，所以AB：AC=1：4，Z則AB：BC=1：3．故C正確，A、B、D錯誤．

故選C．

【分析】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式求出AB、AC之比，從而求出AB、BC之比．

7．（2023高一上·南昌期末）如圖所示，一光滑小球靜止放置在光滑半球面的底端，用豎直放置的光滑擋板水平向右緩慢地推動小球，則在小球運(yùn)動的過程中（該過程小球未脫離球面），木板對小球的推力F1、半球面對小球的支持力F2的變化情況正確的是（）

A．F1增大，F(xiàn)2減小B．F1減小，F(xiàn)2增大

C．F1減小，F(xiàn)2減小D．F1增大，F(xiàn)2增大

【答案】D

【知識點】動態(tài)平衡分析

【解析】【解答】解：對小球受力分析，受重力、擋板向右的支持力和半球面的支持力，如圖

根據(jù)平衡條件解得

F1=mgtanθ

F2=

由于θ不斷增加，故F1增大、F2增大；

故選：D．

【分析】對小球受力分析，受重力、擋板向右的支持力和半球面的支持力，根據(jù)平衡條件列式求解．

8．（2023高一上·南昌期末）粗糙的水平地面上有一只木箱，現(xiàn)用一水平拉力拉木箱勻速前進(jìn)，則（）

A．拉力與地面對木箱的摩擦力是一對平衡力

B．木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對作用力與反作用力

C．木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對平衡力

D．木箱對地面的壓力與木箱受到的重力是一對平衡力

【答案】A,B

【知識點】牛頓第三定律

【解析】【解答】解：A、木箱在水平方向上受到水平拉力和地面的摩擦力，這兩個力是一對平衡力，故A正確．

B、C、木箱對地面的壓力，受力物體是地面，施力物體是木箱；地面對木箱的支持力，受力物體是木箱，施力物體是地面，這是一對作用力和反作用力，性質(zhì)相同．故B正確，C錯誤．

D、木箱對地面的壓力受力物體是地面，施力物體木箱；木箱所受的重力受力物體是木箱，施力物體是地球，這兩個力不是一對平衡力，故D錯誤．

故選：AB

【分析】粗糙水平地面上的木箱受到重力、地面的支持力、水平拉力以及地面的摩擦力，這四個力的合力為零，使木箱勻速運(yùn)動．然后結(jié)合牛頓第三定律分析即可．

9．（2023高一上·南昌期末）如圖中a、b是兩個位于固定斜面上的正方形物塊，它們的質(zhì)量相等．F是沿水平方向作用于a上的外力．已知a、b的接觸面，a、b與斜面的接觸面都是光滑的．正確的說法是（）

A．a(chǎn)、b一定沿斜面向上運(yùn)動

B．a(chǎn)對b的作用力方向垂直于a．b接觸面

C．a(chǎn)、b對斜面的正壓力相等

D．a(chǎn)受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力

【答案】A,D

【知識點】整體法隔離法

【解析】【解答】解：A、AB整體受重力、支持力及水平方向的推力，沿平行斜面和垂直斜面方向建立直角坐標(biāo)系，將重力及水平推力正交分解，有可能重力下滑分力大于水平推力平行斜面向上的分力，故AB有可能沿斜面向下運(yùn)動，故A錯誤；

B、a對b的作用力是彈力，與接觸面垂直，故平行斜面向上，故B正確；

C、分別分析A、B的受力情況：物體B受重力、支持力及沿斜面向上的A的推力，故對斜面的壓力等于重力的垂直分力；對A分析，A受重力、支持力、水平推力；支持力等于重力垂直于斜面的分力及水平推力沿垂直于斜面的分力的合力，故A、B對斜面的壓力大小不相等，故C錯誤；

D、因AB沿斜面方向上的加速度相等，故AB受到的合力相等，因此它們的合力在水平方向上的分力一定相等，故D正確；

故選：AD．

【分析】對AB整體進(jìn)行受力分析可知整體受力情況及可能的運(yùn)動情況；分別隔離AB進(jìn)行受力分析，可知它們對斜面的壓力及水平方向的分力大小關(guān)系．

10．（2023高一上·南昌期末）如圖所示，質(zhì)量為m的質(zhì)點靜止地放在半徑為R的半球體上，質(zhì)點與半球體間的動摩擦因數(shù)為μ，質(zhì)點與球心的連線與水平地面的夾角為θ，則下列說法正確的是（）

A．地面對半球體的摩擦力方向水平向左

B．質(zhì)點所受摩擦力大小為mgcosθ

C．質(zhì)點對半球體的壓力大小為mgsinθ

D．質(zhì)點所受摩擦力大小為mgsinθ

【答案】B,C

【知識點】共點力平衡條件的應(yīng)用；整體法隔離法

【解析】【解答】解：A、以質(zhì)點和半球體整體作為研究對象，整體受到重力和地面對半球體的支持力，地面對半球體沒有摩擦力，否則整體的合力不為零，不可能平衡．故A錯誤．

BCD、以質(zhì)點為研究對象，作出受力圖如圖．則

半球體對質(zhì)點的支持力N=mgsinθ，由牛頓第三定律得：質(zhì)點對半球體的壓力大小為mgsinθ．

半球體對質(zhì)點的摩擦力f=mgcosθ．由牛頓第三定律得：質(zhì)點所受摩擦力大小為mgcosθ，故BC正確，D錯誤．

故選：BC

【分析】以質(zhì)點和半球體整體作為研究對象，根據(jù)平衡條件得到地面對半球體的摩擦力．以質(zhì)點為研究對象，根據(jù)平衡條件求出半球體對質(zhì)點的支持力和摩擦力，再牛頓第三定律得到質(zhì)點對半球體的壓力和摩擦力的大?。?/p>

二、實驗題

11．（2023高一上·南昌期末）如圖甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系．

（1）為完成實驗，還需要的實驗器材有．

（2）實驗中需要測量的物理量有．

（3）圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長量x的F﹣x圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為N/m．圖線不過原點的原因是由于．

【答案】（1）刻度尺

（2）彈簧原長、彈簧所受外力與對應(yīng)的伸長量（或與對應(yīng)的長度）

（3）200；彈簧自身的重力

【知識點】探究彈簧彈力的大小與伸長量的關(guān)系

【解析】【解答】解：（1）實驗需要測彈簧的長度、形變量，故還需要的實驗器材有：刻度尺（2）為了測量彈簧的形變量；實驗中還應(yīng)測量彈簧原長、彈簧所受外力與對應(yīng)的伸長量（或與對應(yīng)的長度）（3）圖象中的斜率表示形變量，則k==200N/m；圖線不過原點說明沒有力時有了形變量，故說明彈簧有自身的重力存在；故答案為：（1）刻度尺；（2）彈簧原長、彈簧所受外力與對應(yīng)的伸長量（或與對應(yīng)的長度）；（3）200，彈簧自身的重力

【分析】本實驗的目的探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系，由給出的F﹣x圖象，可由圖象得出彈簧的勁度系數(shù)；

12．（2023高一下·賓陽開學(xué)考）某同學(xué)做“探究力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖．

（1）如果沒有操作失誤，圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是

（2）本實驗采用的科學(xué)方法是

A．理想實驗法B．等效替代法C．控制變量法D．微元法．

【答案】（1）F′

（2）B

【知識點】驗證力的平行四邊形定則

【解析】【解答】解：（1）F是通過作圖的方法得到合力的理論值，而F′是通過一個彈簧稱沿AO方向拉橡皮條，使橡皮條伸長到O點，使得一個彈簧稱的拉力與兩個彈簧稱的拉力效果相同，測量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于誤差的存在F和F′方向并不在重合；（2）合力與分力是等效替代的關(guān)系，所以本實驗采用的等效替代法．

故選：B

故答案為：（1）F′（2）B

【分析】在實驗中F和F′分別由平行四邊形定則及實驗得出，明確理論值和實驗值的區(qū)別即可正確答題．

本實驗中采用了兩個力合力與一個力效果相同來驗證的平行四邊形定則，因此采用“等效法”，注意該實驗方法的應(yīng)用．

13．（2023高一上·南昌期末）某實驗小組應(yīng)用如圖所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”，已知小車的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m，所使用的打點計時器所接的交流電的頻率為50Hz．實驗步驟如下：

A．按圖所示安裝好實驗裝置，其中與定滑輪及彈簧測力計相連的細(xì)線豎直；

B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運(yùn)動；

C．掛上砝碼盤，接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度；

D．改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟C，求得小車在不同合力作用下的加速度．

根據(jù)以上實驗過程，回答以下問題：

（1）對于上述實驗，下列說法正確的是．

A．小車的加速度與砝碼盤的加速度大小相等

B．實驗過程中砝碼盤處于超重狀態(tài)

C．與小車相連的輕繩與長木板一定要平行

D．彈簧測力計的讀數(shù)應(yīng)為砝碼和砝碼盤總重力的一半

E．砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

（2）實驗中打出的一條紙帶如圖15所示，由該紙帶可求得小車的加速度為m/s2．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（3）由本實驗得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關(guān)系圖象，與本實驗相符合的是．

【答案】（1）C

（2）0.16

（3）A

【知識點】探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

【解析】【解答】解：（1）A、由圖可知，小車的加速度是砝碼盤的加速度大小的2倍，故A錯誤；

B、實驗過程中，砝碼向下加速運(yùn)動，處于失重狀態(tài)，故B錯誤；

C、小車相連的輕繩與長木板一定要平行，保證拉力沿著木板方向，故C正確；

D、實驗過程中，砝碼向下加速運(yùn)動，處于失重狀態(tài)，故彈簧測力計的讀數(shù)小于砝碼和砝碼盤總重力的一半，故D錯誤；

E、由于不是砝碼的重力，即為小車的拉力，故不需要砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件，故E錯誤；故選：C（2）相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔t=5×0.02=0.1s，

由△x=at2可知，加速度：a===0.16m/s2；（3）由題意可知，小車受到的合力等于測力計的示數(shù)F，由牛頓第二定律可知：a=F，在小車質(zhì)量M一定時a與F成正比，由圖示圖象可知，圖象A增強(qiáng)；故選A．故答案為：（1）C；（2）0.16；（3）A．

【分析】（1）根據(jù)實驗原理，可知小車的加速度與砝碼盤的加速度不等，但彈簧測力計的讀數(shù)為小車所受合外力，砝碼加速度向下，處于失重狀態(tài)，不需要砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件；（2）在勻變速直線運(yùn)動中連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為常數(shù)，根據(jù)作差法求解加速度；（3）數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關(guān)系圖象，應(yīng)該是過原點的一條傾斜直線．

三、計算題

14．（2023高一上·南昌期末）酒后駕車嚴(yán)重威脅公眾交通安全．若將駕駛員從視覺感知前方危險到汽車開始制動的時間稱為反應(yīng)時間，將反應(yīng)時間和制動時間內(nèi)汽車行駛的總距離稱為感知制動距離．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)時間和感知制動距離在駕駛員飲酒前后會發(fā)生明顯變化．一駕駛員正常駕車和酒后駕車時，感知前方危險后汽車運(yùn)動的v﹣t圖線分別如圖甲、乙所示．求：

（1）正常駕駛時的感知制動距離s；

（2）酒后駕駛時的感知制動距離比正常駕駛時增加的距離△s．

【答案】（1）解：設(shè)駕駛員飲酒前、后的反應(yīng)時間分別為t1、t2，

由圖線可得t1=0.5s，t2=1.5s，汽車初速度v0=30m