安徽省长丰县中学校2023-2024学年上学期高一期末物理试题（含解析）

安徽省长丰县2023-2024学年上学期高一期末
物理试题
一、单选题（8小题，32分）
1．下列对运动的认识不正确的是（　　）
A．亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动
B．伽利略认为力不是维持物体速度的原因
C．牛顿认为力的真正效应总是改变物体的运动状态
D．伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去
2．由牛顿第二定律可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度．可是当我们用一个很小的水平力去推很重的桌子时，却推不动它，这是因为（　　）
A．牛顿第二定律不适用于静止物体
B．有加速度产生，但数值很小，不易觉察
C．桌子所受合力为零，加速度为零，所以静止不动
D．静摩擦力大于水平推力，所以桌子静止不动
3．一质点在连续的6s内做匀加速直线运动，在第一个2s内位移为12m，最后一个2s内位移为36m，下面说法正确的是（ ）
A．质点的加速度大小是6m/s2
B．质点在第2个2s内的平均速度大小是12m/s
C．质点第2s末的速度大小是12m/s
D．质点在第1s内的位移大小是6m
4．2024龙年春节将至，推荐同学们品尝一种衡阳古早美食“糄粑”（市级非物质文化遗产）。有些农村地区采用如图所示的方式制作，打糄粑时需要用木制榔头反复捶打石槽中煮熟的糙糯米。捶打过程中，放在水平地面上的石槽始终未动。下列说法正确的是（　　）

A．整个下降过程中榔头始终处于失重状态
B．榔头对糄粑的弹力是糄粑发生形变引起的
C．年糕凹陷，说明榔头对糄粑的打击力大于糄粑对榔头的支持力
D．榔头向下打击糄粑时，地面对石槽的支持力大于石槽和糄粑的总重力
5．A、B两物体在同一直线上运动的图像如图所示，已知在第4 s末两物体相遇，则下列说法正确的是（　　）
A．两物体从同一地点出发
B．出发时A在B前方6 m处
C．两物体运动过程中，A的加速度小于B的加速度
D．第4 s末两物体相遇之后，两物体可能再相遇
6．如图所示，一个固定的斜面，一个小物块在水平推力作用下处于静止状态，关于小物块的受力下列说法正确的是（　　）
A．一定受到重力、弹力、摩擦力和水平推力四个力
B．水平推力和重力的合力一定垂直斜面方向
C．不一定受到摩擦力，摩擦力也不一定沿斜面向上
D．斜面的支持力和水平推力的合力方向可能竖直向上
7．如图所示，光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A，A与墙之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止．若将A位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则(　　　 )
A．B对A的作用力减小
B．水平外力F增大
C．墙对B的作用力减小
D．地面对A的支持力减小
8．如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧与倾角为的固定斜面平行，弹簧上下两端分别固连着质量均为m的物块A和B，B通过一根轻绳跨过光滑的定滑轮与轻质挂钩相连，P为一固定挡板。开始时挂钩为空钩，A、B处于静止状态，B刚好没有向上滑动，滑轮左侧的轻绳与斜面平行，滑轮右侧的轻绳竖直。现将小球C挂在挂钩上，然后静止释放，当C达到最大速度时，A恰好离开挡板P。已知重力加速度为g，物块与斜面间的动摩擦因数，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．小球C的质量为
B．小球的速度最大时，绳上的拉力
C．释放小球C的瞬间，物块C的加速度为
D．小球C的最大速度为
二、多选题（2小题，10分）
9．一游客乘坐观光电梯进行游览，取竖直向上为正方向，游客的速度－时间关系图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．在内，游客处于超重状态 B．在内，游客处于失重状态
C．在内，游客处于超重状态 D．在内，游客对电梯的压力增大
10．如图所示，粗糙水平面上有一长木板，一个人站在木板上用力F向右推箱子，木板、人、箱子均处于静止状态.三者的质量均为m，下列说法正确的是(　　)
A．箱子受到的摩擦力方向向右
B．人受到的摩擦力方向向右
C．箱子对木板的摩擦力方向向右
D．若水平面光滑，人用同样大小的力F推箱子，能使长木板在水平面上滑动
三、实验题（2小题，16分）
11．“验证力的平行四边形定则”实验如图甲所示，其中为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，与为细绳．图乙显示的是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）图乙中的 是力和的合力的理论数值； 是力和的合力的实际测量值。
（2）下列说法中正确的是( )
A．两个分力的值稍大一些较好，便于减小作图误差
B．两个分力的夹角越大越好，同时在实验中应注意弹簧测力计与细线应始终平行纸板但不与纸面接触
C．两分力的夹角应取较好，便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则
D．在同一实验中，两次实验操作点的位置不能变动
12．某实验小组用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验。
（1）实验小组在探究“力F一定，加速度与小车质量的关系”时，下列做法正确的是 。
A．实验时，应先接通打点计时器的电源，再释放小车
B．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
C．通过增减小车上的砝码改变小车质量时，需要重新调节木板倾斜度
D．在调节木板倾斜角度平衡摩擦力时，应该将槽码挂在通过滑轮系在小车上的细绳下端
（2）某次实验获得如图乙所示的纸带，计数点0、1、2、3、4、5间均有四个计时点未画出，已知所用交流电源的频率为50Hz，则在打计数点2时小车的速度大小v2= m/s，小车运动的加速度大小a= m/s2。（结果均保留两位有效数字）
（3）在探究“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，保持小车质量M不变，将槽码换成装有砂子的砂桶，不断改变砂桶中砂子的质量，测出砂桶和砂子的总质量为m，根据实验数据测出小车加速度a，描绘出的关系图像如图丙所示，则可知小车的质量M= kg。（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）
四、解答题（3小题，42分）
13．如图所示，不可伸长的细线OA、OB与轻弹簧OC系于O点，在重物作用下，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OA段与竖直方向的夹角为37°。轻弹簧的劲度系数k=100N/m，重物质量m=2kg。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求:细绳OA受到拉力和弹簧的伸长量。
14．用一沿斜面向上的恒力F将静止在斜面底端的物体向上推，推到斜面中点时，撤去F，物体正好运动到斜面顶端并开始返回。在此情况下，物体从底端到顶端所需时间为t，从顶端滑到底端所需时间也为t。若物体回到底端时速度为10m/s，试问：
（1）推力F与物体所受斜面摩擦力f之比为多少？
（2）斜面顶端和底端的高度差h为多少？
15．如图所示，物体A的质量为M＝1 kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m＝0.5 kg、长为L＝1 m。某时刻A以v0＝4 m/s向右的初速度滑上平板车B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力。忽略物体A的大小，已知A与B之间的动摩擦因数为μ＝0.2，取重力加速度g＝10 m/s2。试求：如果要使A不至于从B上滑落，拉力F应满足的条件。
试卷第6页，共6页
参考答案：
1．A
【详解】A．亚里士多德认为力是维持物体速度的原因，故A错误，符合题意；
B．伽利略认为力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，故B正确，不符合题意；
C．牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，即产生加速度，故C正确，不符合题意；
D．伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去，故D正确，不符合题意。
故选A。
2．C
【详解】A．牛顿第二定律适用与宏观物体，低速运动，对于静止的物体同样适用，故A错误；
BCD．当我们用一个很小的水平力去推很重的桌子时，却推不动它，因为推力和静摩擦力平衡，合力为零，根据牛顿第二定律知，加速度为零，故BD错误，C正确。
故选C。
3．B
【详解】A．根据匀变速直线运动一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度可得，第1s末的速度
第5s末的速度
则加速度
A错误；
B．根据
得
解得
质点在第2个2s内的平均速度大小是
B正确；
C．质点第2s末的速度大小是
C错误；
D．质点在第一秒内得运动可看成是反向的匀减速直线运动，则第一秒内的位移
D错误。
故选B。
4．D
【详解】A．下降过程中，榔头先加速后减速，向下加速过程，加速度向下，处于失重状态，向下减速过程，加速度向上，处于超重状态，故A错误；
B．榔头对年糕的弹力是榔头发生形变引起的，故B错误；
C．由牛顿第三定律，榔头对年糕的打击力等于年糕对榔头的支持力，故C错误；
D．榔头向下打击年糕时，设榔头对年糕的冲击力为F，地面对石槽的支持力为，石槽和年糕的总重力为G。则有
故D正确。
故选D。
5．C
【详解】A．根据图像中图线与横轴所围的面积表示位移可知，两物体在内的位移不相等，而在第4 s末相遇，可知出发点不同，A错误；
B．根据图像中图线与横轴所围的面积表示位移，在内有
，
已知在第4 s末相遇，则出发时A在B前方4 m处，B错误；
C．根据图像的斜率等于加速度，可得
，
可知A的加速度小于B的加速度，C正确；
D．相遇后A的速度始终小于B的速度，所以两物体不会再相遇，D错误。
故选C。
6．CD
【详解】A．对m分析可知，如果力F沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力，则物体不受摩擦力，此时物体受到重力、支持力和推力3个力，故A错误；
B．如果摩擦力不为零，水平推力和重力的合力与支持力、摩擦力的合力平衡，不垂直于斜面方向，故B错误；
C．是否受到摩擦力，关键看F沿斜面向上的分力与重力沿斜面向下的分力大小，所以物体不一定受到摩擦力，摩擦力也不一定沿斜面向上，故C正确；
D．摩擦力为零时，支持力和水平推力的合力竖直向上与重力平衡，故D正确。
故选CD。
7．AC
【分析】先对B球受力分析，受到重力mg、A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N，然后根据共点力平衡条件得到A球左移后各个力的变化情况；最后再对整体受力分析，根据平衡条件判断推力F和地面的支持力的变化情况．
【详解】对B球受力分析，受到重力mg、A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N，如图
当A球向左移动后，A球对B球的支持力N′的方向不断变化，根据平衡条件结合合成法可以知道A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N都在不断减小，则B对A的作用力也减小；
再对A和B整体受力分析，受到总重力G、地面支持力FN，推力F和墙壁的弹力N，如图
根据平衡条件，有
F=N
FN=G
故地面对A的支持力保持不变，推力F随着壁对B球的支持力N的不断减小而不断减小
故应选：AC．
【点睛】本题关键是先对小球B受力分析，根据平衡条件得到各个力的变化情况，然后再对A、B整体受力分析，再次根据平衡条件列式分析．
8．ACD
【详解】AB．挂钩为空钩时，B刚好没有向上滑动有
当C达到最大速度时，A恰好离开挡板，对A有
对B有
其中
解得
，
故A正确，B错误；
C．释放小球C的瞬间，对C有
对B有
解得释放小球C的瞬间，物块C的加速度为
故C正确；
D．当C达到最大速度时，弹簧的伸长量等于初始时，弹簧的压缩量，即
弹簧的弹性势能不变，根据动能定理有
小球C的最大速度为
故D正确。
故选ACD。
9．AD
【详解】A．根据图像的斜率表示加速度，由图像可知在内，电梯的加速度竖直向上，游客的加速度也竖直向上，则游客处于超重状态，故A正确；
B．根据图像的斜率表示加速度，由图像可知在内，电梯做匀速直线运动，游客处于平衡状态，故B错误；
CD．根据图像的斜率表示加速度，由图像可知在内，电梯的加速度竖直向下，游客的加速度也竖直向下，游客处于失重状态，且加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律可得
即
可知电梯对游客的支持力逐渐增大，根据牛顿第三定律可知，游客对电梯的压力逐渐增大，故C错误，D正确。
故选AD。
10．BC
【详解】人用力F向右推箱子，对箱子受力分析，受重力、支持力、静摩擦力和向右的推力作用，根据平衡条件，箱子受到的摩擦力方向向左，与推力平衡，故A错误；人用力F向右推箱子，对箱子的作用力向右，根据牛顿第三定律可知，箱子对人的作用力的方向向左，人若要平衡，则受到的木板的摩擦力的方向向右，故B正确；箱子受到的摩擦力方向向左，根据牛顿第三定律可知箱子对木板的摩擦力方向向右，故C正确；对三者的整体受力分析，只受重力和支持力，水平方向不受力，故不能使长木板在水平面上滑动，故D错误.
11． AD/DA
【详解】（1）[1][2]图乙中的是由平行四边形定则得出的, 是力和的合力的理论数值；是力和的合力的实际测量值，其方向一定与橡皮筋的方向相同。
（2）[3]
A．两个分力的值稍大一些较好，这样有利于减小作图时的误差，A正确；
B．用弹簧秤同时拉细绳时，夹角不能太太，也不能太小，有利于作图即可，B错误；
C．实验中是比较通过平行四边形定则做出的合力与实验得到的两者是否重合来验证的，不需要勾股定理计算，更不需要夹角为，否则结论没有普遍性，C错误；
D．在同一实验中，要保证作用效果相同，两次实验操作点的位置不能变动，D正确。
故选AD。
12． AB/BA 0.26 0.50 0.40
【详解】（1）[1]A．实验时，应先接通打点计时器的电源，再释放小车,故A正确；
B．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，故B正确；
C．平衡摩擦力时，只需要平衡一次，通过增减小车上的砝码改变小车质量时，不需要重新调节木板倾斜度，故C错误；
D．在调节木板倾斜角度平衡摩擦力时，不能将槽码挂在通过滑轮系在小车上的细绳下端，故D错误。
故选AB。
（2）[2]由交流电源频率为50Hz，纸带上相邻两点间有4个点未画出，可知相邻两计数点间的时间间隔为
在打计数点2时小车的速度大小
[3]小车运动的加速度大小
（3）[4]设绳子拉力为T，对砂桶和沙子受力分析，由牛顿第二定律可得
对小车受力分析，由牛顿第二定律可得
整理得
由图像可知
解得
13．25N ；15cm或0.15m
【详解】对O点，受力平衡，设细线OA受力大小为T，弹簧伸长量为x，
水平方向
T·sin37°=kx
竖直方向
T·cos37°=mg
联立解得T=25N，x=15cm或0.15m
14．（1）8；（2）7.5m
【详解】(1)设物体的质量为m，在F作用下的加速度大小为a1，到达中点速度为v，撤去F后上滑的加速度大小为a2，下滑的加速度大小为a3，斜面的倾角为，斜面的长度为L，据牛顿第二定律可得，F作用下向上加速上滑过程有
撤去F后减速上滑过程有
加速下滑过程有
上滑过程，由加速减速运动的对称性可知
由位移关系可得，斜面的长度为
可得
联式解得
，
(2)沿斜面加速下滑时，由速度位移公式可得，斜面的长为
斜面顶端和底端的高度差为
联立解得
15．
【详解】物体A滑上平板车B以后做匀减速运动，由牛顿第二定律得
μMg＝MaA
解得
aA＝μg＝2 m/s2
物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时A、B具有共同的速度v1，则
－＝L
又
＝
联立解得
v1＝3 m/s
aB＝6 m/s2
拉力
F＝maB－μMg＝1N
若F<1 N，则A滑到B的右端时，速度仍大于B的速度，于是将从B上滑落，所以F必须大于等于1 N。
当F较大时，在A到达B的右端之前，就与B具有相同的速度，之后，A必须相对B静止，才不会从B的左端滑落。
对A、B整体和A分别应用牛顿第二定律得
F＝（m＋M）a
μMg＝Ma
解得
F＝3 N
若F大于3 N，A就会相对B向左滑下。
综合得出力F应满足的条件是1 N≤F≤3 N。
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