2023-2024学年江西省南昌重点中学高一（上）期中物理试卷
一、单选题（本大题共6小题，共24分）
1.一物体做加速度为的直线运动，时速度为，下列说法正确的是( )
A. 初速度为说明物体在做减速运动
B. 加速度为说明物体在做减速运动
C. 时物体的速度为
D. 初速度和加速度方向相同，物体在做加速运动
2.如图所示，光滑小球左边靠着竖直墙壁，右边靠着桌沿处于静止状态，则关于小球的受力下列说法正确的是( )
A. 墙对的作用力一定过的重心 B. 桌沿对的作用力一定过的重心
C. 的重力一定过的重心 D. 球的重心一定在球心
3.如图，已知球距地面高度为，在其下方不在同一竖直线上有一球。在球从静止开始自由下落的同时，球以初速度做竖直上抛运动。若球上升所至最高点恰好与的初位置处于同一高度，则两球在空中“相遇”处两者相距最近处离地面高度大小为( )
A.
B.
C.
D.
4.如图，通过细绳栓在一重物上的氢气球，在水平向右的风力作用下处于静止状态，细绳与竖直方向的夹角为。已知风力大小正比于风速，则当风速改变时，始终保持不变的是( )
A. 细绳与竖直方向的夹角 B. 细绳对重物的拉力
C. 地面对重物的摩擦力 D. 地面对重物的支持力
5.汽车在刹车过程中位移和时间的比值与之间的关系图象如图所示，则下列说法正确的是
( )
A. 汽车的初速度为
B. 刹车过程汽车的加速度大小为
C. 刹车过程持续的时间为
D. 从开始刹车计时，经过，汽车的位移为
6.如图所示为某一物体运动的图像。关于该图像下列说法中不正确的有
( )
A. 在内，物体做匀减速直线运动 B. 在内，物体做匀加速直线运动
C. 在时，物体的速度方向发生变化 D. 在时，物体的加速度为零
二、多选题（本大题共4小题，共24分）
7.弹簧锁在关门时免去了使用钥匙的繁琐，为我们的生活带来了方便。如图所示为缓慢关门时关门方向为图中箭头方向门锁的示意图，若弹簧始终处于压缩状态，则下列说法正确的是( )
A. 关门时锁壳对锁舌的弹力方向向右
B. 关门时锁壳对锁舌的弹力方向垂直于锁舌的斜面
C. 关门时弹簧弹力变大
D. 关门时弹簧弹力方向与锁壳对锁舌的弹力方向在一条直线上
8.根据国家“十三五”规划纲要显示，我国将打造“八横八纵”高铁网，哈尔滨至北京的高铁线路属于第四纵的一部分，在哈尔滨火车站高铁列车由静止开始做匀加速直线运动，站台边一根电线杆在这列火车第一节车厢的前端，车站工作人员通过测量得到，经过，第一节车厢全部通过这个电线杆所在位置；全部车厢从电线杆旁通过历时。设各节车厢长度相等，且不计车厢间距离，则以下说法正确的是( )
A. 这列火车共有节车厢
B. 最后内从这个电线杆旁通过的车厢有节
C. 最后一节车厢通过这个电线杆需要的时间是
D. 第二节车厢通过电线杆时瞬时速度的大小为，整列车经过电线杆过程中平均速度大小为，且有
9.排球课上，同学们在训练垫球。某同学将排球以的初速度竖直向上击出，忽略空气阻力，重力加速度取，则( )
A. 排球到达最高点时的速度为零
B. 排球到达最高点时的加速度为零
C. 排球上升和下降过程的加速度方向相反
D. 排球从击出到落回击球点的时间为
10.如图所示为、两质点在同一直线上运动的位置--时间图象．质点的图象为直线，质点的图象为过原点的抛物线，两图象交点、坐标如图．下列说法正确的是( )
A. 两次相遇的时刻分别为 、
B. 时间段内在前在后，时间段在前在后
C. 两物体速度相等的时刻一定为时间段的中间时刻
D. 做匀速运动而做匀变速运动
三、实验题（本大题共2小题，共16分）
11.某学习小组通过实验验证自由下落是一种匀变速直线运动，并测定当地的重力加速度。该小组利用如图甲所示的装置进行实验，图乙为局部放大图，其中为电磁开关，为可改变位置的光电门。
实验时，打开电磁开关，释放小球，计时器同时开始计时，小球经过光电门时，计时结束。改变的位置，多次测量，记录间的高度差和对应的小球下落时间，数据如表所示：
该小组利用图像法来研究小球自由下落时下落高度与下落时间之间的关系，请根据实验数据在答题纸上描点并画出图像。
为了更准确地研究小球自由下落的运动规律，该小组利用计算机软件对数据进行拟合，得到与的关系，已知当地的重力加速度为，本实验中所测重力加速度的相对误差为______结果保留位有效数字。
另一学习小组利用图丙所示的图象也验证了小球的自由下落是匀变速直线运动，该图象的纵坐标表示的物理量为______用题目中已给的字母表示，若图象中直线的斜率为，则重力加速度为______用表示。
12.如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究“在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验。
实验中还需要的测量工具有____________。
如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量，横轴是弹簧的形变量。由图像可得结论：在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成________填“正比”或“反比”，弹簧的劲度系数________计算结果保留位有效数字，重力加速度取。
如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧和，作出弹簧弹力与弹簧长度的图像，下列说法正确的是________。
A.的原长比的短
B.的劲度系数比的大
C.的劲度系数比的小
D.弹力与弹簧长度成正比
四、简答题（本大题共1小题，共12分）
13.年月日开赛的世界杯足球比赛于月日落下帷幕。在某场比赛过程中，足球恰好经过中线上的足球运动员身边平行边线向前运动，运动员立即从静止开始沿足球运动方向匀加速追赶足球，加速度大小为，运动员速度达到后将以此速度匀速运动。假设足球经过中线时的速度为，以后在草坪上的运动可视为匀减速直线运动，加速度大小为，。求：
运动员匀加速运动的时间；
运动员在追足球的过程中，相距最远距离；
运动员追上足球所需要的时间。
按照国际单位计算结果保留小数点后两位
五、计算题（本大题共2小题，共24分）
14.在某塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛出点为，物体上升的最大高度为，不计空气阻力，设塔足够高，重力加速度取，求：
物体抛出时的初速度大小；
物体位移大小为时，物体的运动时间；
若塔高，物体从抛出到落到地面的时间和落地速度大小。
15.如图所示，物块重，物块重，、间的动摩擦因数为，与地面间的动摩擦因数为，现用水平拉力向左拉物块，恰好能使、发生相对滑动最大静摩擦力等于滑动摩擦力，问：
受到、受到地面作用的摩擦力方向分别是哪个方向？
受到绳子的拉力是多少？
至少对向左施加多大的力，才能使、发生相对滑动？
答案和解析
1.【答案】
【解析】【分析】
根据加速度方向与速度方向的关系判断物体做加速运动还是减速运动，结合速度时间公式求出物体的速度大小。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式，掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法，关键看加速度方向与速度方向的关系。
【解答】由题意可知，速度与加速度方向相同，物体做加速运动，根据速度公式，得时，物体速度为，故D正确．
2.【答案】
【解析】【分析】
理解小球的受力分析，根据弹力的特点得出对应的作用力方向是否过重心；理解重心的概念，从而分析出重心和球心的关系。
本题考查弹力的方向与重心问题，熟悉物体的受力分析，理解重心的概念即可完成解答。
【解答】
根据弹力的产生原理可知，弹力垂直于接触面，因此墙对的作用力和桌沿对的作用力都过球心。小球的质量均匀分布时，其重心在球心，否则小球的重心不在球心，故ABD错误；
C.重心是重力的等效作用点，所以重力一定过的重心，故C正确。
故选：。
3.【答案】
【解析】【分析】
由题意可知两小球的运动状态相同，根据匀变速直线运动的规律可分析离地高度。
本题是将两个物体的运动当作了同一个物体的运动，要注意正确转换。
【解答】
解：由题意可知，两小球落回地面时的速度一定相等，故两小球自由下落时的性质相同；
在相遇过程中，两小球的运动时间相等，则可以可作是小球自由下落时的相邻的相等时间内的两段位移，则位移之比一定为：：；
故相遇处的高度一定是离地高度的。
故选：。
4.【答案】
【解析】解：、对气球受力分析，受重力、浮力、细线的拉力和水平风力，如图所示，根据平衡条件，有：
解得：
由式，拉力随着风力的增加而增加，而细线对物体的拉力等于细线对气球的拉力，故B错误；
由式，细绳与竖直方向的夹角随着风力的增加而增加，故A错误；
、对气球和重物整体受力分析，受重力、浮力、支持力、风力和摩擦力，根据平衡条件，有：
由式，地面对重物的支持力不变，故C错误；
由式，地面对重物的摩擦力随着风力的变化而变化，故D正确。
故选：。
对气球和重物整体受力分析，受重力、浮力、支持力、风力和摩擦力，根据平衡条件判断摩擦力支持力的情况；对气球受力分析，受重力、浮力、细线的拉力和水平风力，根据平衡条件判断细线的拉力情况。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。注意整体法和隔离法的应用。
5.【答案】
【解析】解：
、由图可得，根据匀变速直线运动的位移时间公式，得，对比可得汽车的初速度为，加速度为即刹车过程动车的加速度大小为，故A错误，B正确；
C、刹车过程持续的时间为，故C错误；
D、从开始刹车时计时，经过，汽车的位移为，故D错误。
故选：。
解决本题的关键是要写出与的解析式，采用比对的方法求出初速度和加速度。要掌握匀变速直线运动的位移时间公式，并能熟练运用。
6.【答案】
【解析】【分析】
速度时间图象的斜率等于物体运动的加速度，倾斜的直线表示匀变速直线运动，速度的正负表示速度方向。
把握速度图象斜率的物理意义和速度正负的含义是我们解决此类问题的关键，要知道速度图象的斜率等于物体运动的加速度，倾斜的直线表示匀变速直线运动。
【解答】
A、在内，速度均匀减小，物体做匀减速直线运动，故A正确。
B、在内，速度沿负向均匀增大，物体做匀加速直线运动，故B正确。
C、在时，物体的速度由正变为负，速度方向发生变化，故C正确。
D、在时，图象的斜率不为零，则物体的加速度不为零，故D错误。
本题选错误的，故选：。
7.【答案】
【解析】【分析】
关门时，锁壳对锁舌的弹力方向与接触面垂直，即垂直于锁舌的斜面，锁舌受到锁壳的作用力，弹簧被压缩，处于压缩状态，则弹力增大。
本题主要考查弹力方向及弹簧弹力大小等知识点。
【解答】
关门时，锁壳对锁舌的弹力方向与接触面垂直，即垂直于锁舌的斜面，据下图，可知关门时弹簧弹力方向与锁壳对锁舌的弹力方向显然不在一条直线上，故AD错误，B正确；
C.关门时，锁舌受到锁壳的作用力，弹簧被压缩，处于压缩状态，则弹力增大，故C正确。
故选BC。
8.【答案】
【解析】解：、设车厢的长度为，火车的加速度为
根据题意可知，
当全部车厢经过时，
由题可知，：：，则，即这列火车共有节车厢；故A错误；
B、设前时有节车厢通过电线杆，
可得：
所以最后内的车厢为：节节节，故B正确；
C、当前节车厢经过电线杆时，根据位移时间关系有：，解得：，则最后一节车厢通过电线杆需要的时间为：，故C正确；
D、第二节车厢通过电线杆时瞬时速度为，根据速度位移公式有：，
整列车经过电线杆的速度为，根据速度位移公式有：，根据匀变速直线运动规律可知整列车经过电线杆过程中平均速度大小，联立解得：；故D正确；
故选：。
根据位移时间关系解得车厢节数，根据前通过的车厢节数可知最后内从这个电线杆旁通过的车厢；先解得前节车厢通过这个电线杆所需的时间，再解得最后一节车厢经过电线杆的时间；根据速度位移关系判断选项。
本题考查匀变速直线运动，解题关键掌握匀变速直线运动公式，选择合适的公式解题即可，注意匀变速直线运动平均速度与瞬时速度的关系。
9.【答案】
【解析】解：排球被击出后做竖直上抛运动，到达最高点时的速度为零，故A正确；
排球在空中运动的全过程只受重力作用，由牛顿第二定律知，加速度，方向竖直向下，故BC错误；
D.排球从击出到落回击球点的过程，设击出的速度为，根据运动的对称性，球落回击球点的速度为，由，根据，故D正确。
故选：。
先根据竖直上抛运动规律，计算竖直上抛运动的高度、速度与时间，应用牛顿第二定律即可求解。
本题考查竖直上抛运动的相关规律，该题需要学生注意的地方为选项，在求解中，要把整个运动看成一个过程，根据运动的对称性，更便于求解。属于基本题型，学生容易掌握。
10.【答案】
【解析】解：、图象的交点表示同一时刻到达同一位置，即相遇，所以两次相遇的时刻分别为、故A正确；
B、由图可知，时间段内的纵坐标比的纵坐标大，所以在前在后，时间段的纵坐标比的纵坐标大，在前在后，故B错误；
C、时间段内，位移时间图象斜率表示速度，乙图线的切线斜率不断增大，而且乙图线是抛物线，有，则知乙车做匀加速直线运动，
斜率表示速度，斜率相等时刻为时间段的中间时刻，故C正确。
D、根据斜率等于速度，可知，做匀速运动，质点的图象为过原点的抛物线，做匀变速运动，故D正确。
故选：。
在位移时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，斜率表示速度；平均速度等于位移除以时间．图象的交点表示同一时刻到达同一位置，即相遇．位移图象并不是物体运动的轨迹．根据图象的斜率分析物体的运动性质．
理解位移时间图象点和斜率的物理意义的同时还要理解好速度时间图象的点、线、面的物理意义．同时要抓住两种图象的区别，不能混淆．
11.【答案】；； ；。
【解析】【分析】
根据表中实验数据应用描点法作出图象。
根据实验数据求出相对误差。
根据匀变速直线运动的位移时间公式求出图象的函数表达式，然后分析答题。
理解实验原理是解题的前提，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握描点法作图的方法；根据题意应用匀变速直线运动的位移时间公式即可解题。
【解答】
根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象如图所示
小球做自由落体运动，位移，由可知：，解得：，
重力加速度的相对误差为
小球做自由落体运动，位移，整理得：，则图丙所示图象的纵轴表示，
由图丙所示图象可知，图象的斜率，则重力加速度
故答案为：；；；。
12.【答案】刻度尺正比
【解析】【分析】
本题考查弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，知道实验原理和实验步骤以及实验器材是解题的关键。
根据实验原理和器材可知结果；
根据实验原理以及图象可知结果，根据图线的斜率求出劲度系数；
根据图线与横轴的交点以及图象斜率的物理意义，利用胡克定律可知结果。
【解答】
实验需要测量弹簧伸长的长度，故需要毫米刻度尺。
图线的物理意义表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比，则。
在图像中横截距表示弹簧的原长，故的原长比的长，A正确；
在图像中斜率表示弹簧的劲度系数，故的劲度系数比的大，B正确，C错误；
D.弹簧的弹力满足胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，D错误。
13.【答案】解：运动员做匀加速直线的时间
运动员在追足球的过程中，二者速度相等时，相距最远，设时间为，则有
足球运动的位移
运动员运动的位移
最远距离
代入数据联立解得：
运动员达到最大速度时，足球运动的位移
代入数据解得：
运动员运动的位移
代入数据解得：
此后，运动员做匀速直线运动，设运动员追上足球所需要的时间为，由位移关系得：
代入数据解得：或舍去
答：运动员匀加速运动的时间为；
运动员在追足球的过程中，相距最远距离为；
运动员追上足球所需要的时间为。
【解析】根据匀变速直线运动速度时间公式求解运动员做匀加速直线运动的时间；
当两者速度相等时，相距最远，根据速度时间公式、位移时间公式和速度关系、位移关系列式求解即可；
根据位移时间公式求解运动员达到最大速度时运动员和足球的位移，判断运动员是否追上足球，此后运动员做匀速直线运动，根据位移关系求解时间。
本题考查追及相遇问题，解题关键是分析好运动员和足球的运动情况，结合匀变速直线运动规律列式求解即可。
14.【答案】解：由位移公式：，
解得：
当物体位于抛出点上方时，有：，根据，
解得：，
当物体位于抛出点下方时，有：
解得：，舍去。
取竖直向上为正方向，重物在时间内的位移，
将，代入位移公式，
有：
解得：或舍去，
落地速度大小：。
答：物体抛出时的初速度大小是；
物体位移大小为时，物体的运动时间可能是或或；
若塔高，物体从抛出到落到地面的时间为和落地速度大小为。
【解析】竖直上抛运动，根据位移速度公式可以求出初速度．
位移为从初位置到末位置的有向线段，在竖直上抛过程中，在上升阶段，下降阶段，降落到抛出点以下，共三个位移大小为的位置，由位移公式即可求出时间；
根据位移时间公式和塔高可以求出运动时间．
本题明确位移与路程的区别并能读懂题意，明确物体位移大小为时，物体可能在抛出点的上方，有可能在抛出点的下方．再结合匀变速直线运动公式求解．
15.【答案】解：相对于向右滑动，则受到的摩擦力方向水平向左；
相对于地面向左运动，则受到地面的摩擦力方向水平向右；
恰好使、发生相对滑动，则绳对的拉力等于所受摩擦力，
即；
、发生相对滑动，则相对地面也要滑动，接触面间静摩擦力都恰好达到最大值，先以、整体为研究对象，由平衡条件得，，
解得：。
【解析】本题考查了摩擦力的产生及方向、摩擦力大小的计算、整体法与隔离法在平衡问题中的应用的相关知识，试题难度一般。
滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反；
根据受力平衡可知，绳对的拉力等于所受的摩擦力；
对分析受力，根据受力平衡可得。
第1页，共1页
