江蘇省南京市建設(shè)中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理下學(xué)期期末試卷含解析

江蘇省南京市建設(shè)中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示，在一次火警軍事演習(xí)中，消防戰(zhàn)士雙手握住豎直的鐵桿勻速攀上12m高的樓臺(tái)，完成指令后又沿鐵桿勻速滑下，消防戰(zhàn)士受到鐵桿的摩擦力分別記為f1和f2，那么

（

）

A．f1向下，f2向上，且f1=f2

B．f1向上，f2向下，且f1=f2

C．f1向下，f2向下，且f1=f2

D．f1向上，f2向上，且f1=f2參考答案：D

試題分析：以消防戰(zhàn)士為研究對(duì)象分析受力可知，無(wú)論在勻速攀上或是勻速滑下過(guò)程中，消防戰(zhàn)士所受到的摩擦力都與重力是一對(duì)平衡力，方向向上，大小等于戰(zhàn)士的重力，所以只有選項(xiàng)D正確；

考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡2.（多選）下列關(guān)于力的說(shuō)法，正確的是（

）A．力是物體對(duì)物體的相互作用

B．力有時(shí)能脫離物體而獨(dú)立存在C．有受力物體就一定有施力物體

D．只有相互接觸的物體間才能產(chǎn)生作用力參考答案：AC3.(單選)質(zhì)量為m的木塊從半球形的碗口以初速度v下滑到碗底的過(guò)程中，如果由于摩擦力的作用，使木塊的速率不變，則關(guān)于下滑過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是

A．木塊的加速度為零

B．木塊所受的合力大小不變C．木塊所受的合力越來(lái)越大

D．木塊所受合力為零參考答案：B4.（單選）有一種雜技表演叫“飛車走壁”，由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺(tái)形表演臺(tái)的側(cè)壁高速行駛，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．圖中粗線圓表示摩托車的行駛軌跡，軌跡離地面的高度為．下列說(shuō)法中正確的是（

）A．越高，摩托車對(duì)側(cè)壁的壓力將越大B．越高，摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度將越大C．越高，摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將越小D．越高，摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力將越大參考答案：B5.甲、乙兩物體由同一位置出發(fā)沿同一直線運(yùn)動(dòng)，其速度圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A.甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B.兩物體兩次相遇的時(shí)刻分別為2s末和6s末C.乙在前4s內(nèi)的平均速度大于甲的速度D.2s后甲、乙兩物體的速度方向相反參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，一根勁度系數(shù)為k輕彈簧兩端各固定一個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的木塊，并豎直地放在水平地面上，用力F向下壓木塊m1，待靜止后，地面對(duì)m2的支持力大小為_(kāi)____________。現(xiàn)撤去力F，并固定m2，則當(dāng)m1速度達(dá)到最大時(shí)，重力勢(shì)能增量為_(kāi)______________。（已知彈簧在彈性限度內(nèi)）參考答案：7.物體在=7N，=10N，=10N這三個(gè)互成角度的共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)在僅使的方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)900，則這三個(gè)力的合力大小變?yōu)開(kāi)__________N。參考答案：108.在練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)中，得到了一條如圖所示的紙帶，其中0,1,2,3……是選用的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有3個(gè)打出的點(diǎn)沒(méi)有在圖紙上標(biāo)出。圖中畫出了將米尺靠在紙帶上測(cè)量的情況，讀出圖中所測(cè)量點(diǎn)的讀數(shù)分別是______、______、______和______；打第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的速度是______m/s。參考答案：9.質(zhì)量為1kg的小球從離地45m高處開(kāi)始自由下落，不計(jì)空氣阻力，則在第1s末重力的瞬時(shí)功率是_______________W；在下落的第2s內(nèi)重力的平均功率是_______________W；小球即將著地時(shí)重力的瞬時(shí)功率是_________________W。(g=10m/s2。)

參考答案：10.一輛汽車在與鐵路平行的公路上以36千米/小時(shí)的速度勻速前進(jìn)，迎面開(kāi)來(lái)一列速度為54千米/小時(shí)的火車，汽車上的乘客看到火車開(kāi)過(guò)歷時(shí)7秒，由此可知這列火車長(zhǎng)

米。圖3

參考答案：17511.如圖所示，兩個(gè)用輕線相連的位于光滑水平面上的物塊，質(zhì)量分別為m1和m2，拉力F1和F2方向相反，與輕線沿同一水平直線，且F1>F2。則兩個(gè)物塊運(yùn)動(dòng)的加速度為_(kāi)_________，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕線對(duì)m2的拉力為_(kāi)_________。參考答案：,12.質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板靜止于光滑水平面上，質(zhì)量為m的木塊以初速度v0從左向右水平滑上長(zhǎng)木板。已知木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,木塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng)的過(guò)程中，長(zhǎng)木板的加速度大小等于_______m/s2，方向?yàn)開(kāi)_

__。(重力加速度用g表示)參考答案：13.在做研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出一些操作要求，將你認(rèn)為正確選項(xiàng)的前面字母填在橫線上：

．（a）通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平（b）每次釋放小球的位置必須不同（c）每次必須由靜止釋放小球（d）記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次必須嚴(yán)格地等距離下降（e）小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸（f）將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線．參考答案：a、c、e．【考點(diǎn)】研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)．【分析】保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)必須通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因?yàn)橐嬐贿\(yùn)動(dòng)的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，實(shí)驗(yàn)要求小球滾下時(shí)不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運(yùn)動(dòng)軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線．【解答】解：（a）要保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，必須通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，故a正確；（b）為保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，每次釋放小球的位置必須相同，故b錯(cuò)誤；（c）為保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，每次必須由靜止釋放小球，故c正確；（d）只要描出小球的位置即可，記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次不必嚴(yán)格地等距離下降，故d錯(cuò)誤；（e）為避免摩擦影響小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸，故e正確；（f）將球的位置記錄在紙上后，取下紙，應(yīng)用平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來(lái)，不是用直尺將點(diǎn)連成折線，故f錯(cuò)誤；故答案為：a、c、e．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖，質(zhì)量m=2kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L=20m．用大小為30N，方向水平向右的外力F0拉此物體，經(jīng)t0=2s，拉至B處．（1）求物塊運(yùn)動(dòng)的加速度a0大??；（2）求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（3）若用大小為20N的力F沿水平方向拉此物體，使物體從A處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B處，求該力作用的最短時(shí)間t．（取g=10m/s2）參考答案：（1）10m/s，（2）0.5，（3）試題分析：（1）物體在水平地面上從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始向B點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)解得：。（2）對(duì)物體進(jìn)行受力分析得：，解得：。（3）設(shè)力F作用的最短時(shí)間為，相應(yīng)的位移為，物體到達(dá)B處速度恰為0，由動(dòng)能定理：，整理可以得到：由牛頓運(yùn)動(dòng)定律：，，整理可以得到：?？键c(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系【名師點(diǎn)睛】本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確進(jìn)行受力分析，抓住位移之間的關(guān)系求解。

15.（6分）如圖所示為做直線運(yùn)動(dòng)的某物體的v—t圖像，試說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)情況.參考答案：0～4s內(nèi)物體沿規(guī)定的正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，4～6s內(nèi)物體沿正方向做減速運(yùn)動(dòng)，6s末速度為零，6～7s內(nèi)物體反向加速，7～8s內(nèi)沿反方向勻速運(yùn)動(dòng)，8～10s內(nèi)做反向勻減速運(yùn)動(dòng)，10s末速度減至零。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，光滑金屬球的質(zhì)量G=40N．它的左側(cè)緊靠豎直的墻壁，右側(cè)置于傾角=37°的斜面體上。已知斜面體處于水平地面上保持靜止?fàn)顟B(tài)，sin37°=0．6，cos37°=0．8。求：（1）墻壁對(duì)金屬球的彈力大小和斜面體對(duì)金屬球的彈力大小；（2）水平地面對(duì)斜面體的摩擦力的大小和方向參考答案：（1）金屬球靜止，則它受到的三力平衡（如圖所示）.由平衡條件可得墻壁對(duì)金屬球的彈力為

…3分ks5u 斜面體對(duì)金屬球的彈力為

………3分 （2）由斜面體平衡可知地面對(duì)斜面體的摩擦力大小為

…………………3分

摩擦力的方向水平向左…………1分17.如圖1所示，兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上，并用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，整個(gè)裝置能繞過(guò)CD中點(diǎn)的軸OO1轉(zhuǎn)動(dòng)，已知兩物塊質(zhì)量相等均為m，桿CD對(duì)物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等且動(dòng)摩擦系數(shù)為μ．開(kāi)始時(shí)繩子處于自然長(zhǎng)度（繩子恰好伸直但無(wú)彈力），物塊B到OO1軸的距離為2L，物塊A到OO1軸的距離為L(zhǎng)，現(xiàn)讓該裝置從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)速逐漸增大，求：（1）當(dāng)B的摩擦力達(dá)到最大值的時(shí)候，角速度是多少？（2）當(dāng)A的摩擦力為0的是時(shí)候，角速度是多少？（3）當(dāng)AB即將滑動(dòng)的時(shí)候，角速度是多少？（4）裝置可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，試通過(guò)計(jì)算在圖2坐標(biāo)圖中畫出A和B的摩擦力隨角速度的平方變化的關(guān)系圖象．（5）當(dāng)AB即將滑動(dòng)時(shí)，若把繩剪斷，請(qǐng)判斷A和B是否還能與桿保持相對(duì)靜止．參考答案：解：（1）開(kāi)始時(shí)，繩子的拉力為零，由于B的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑大于A的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，故B需要的向心力大于A（AB兩物體質(zhì)量均為m），故B先達(dá)到最大靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律可知：μmg=mω12?2L，解得：ω1=（2）根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)A有：T=mω22L對(duì)B有：T+μmg=mω22?2L聯(lián)立解得：ω2=（3）當(dāng)角速度增大時(shí)，AB即將滑動(dòng)時(shí)（B沿半徑向外滑動(dòng)，A沿半徑向里滑動(dòng)），此時(shí)A受到的摩擦力為μmg，方向沿半徑向外，則對(duì)A有：T′﹣μmg=mL此時(shí)B受到的摩擦力為μmg，方向沿半徑向里，對(duì)B有：T′+μmg=m?2L聯(lián)立以上兩式得：ω3=T′=3μmg（4）通過(guò)以上計(jì)算，可知當(dāng)角速度為時(shí)，B達(dá)到了就大靜摩擦力，為μmg，方向指向轉(zhuǎn)軸，此時(shí)A的摩擦力為，方向指向轉(zhuǎn)軸；當(dāng)角速度為時(shí)，B的靜摩擦力為μmg，方向指向轉(zhuǎn)軸，此時(shí)A的摩擦力為0；當(dāng)角速度為時(shí)，B的靜摩擦力為μmg，方向指向轉(zhuǎn)軸，此時(shí)A的摩擦力大小為μmg，方向背向轉(zhuǎn)軸；A和B的摩擦力隨角速度的平方變化的關(guān)系圖象如右圖所示（5）有第（3）可知，當(dāng)AB都將要滑動(dòng)時(shí)，繩子的拉力為T′=3μmg此時(shí)A的向心力為：fA向=T′﹣μmg=2μmg此時(shí)B的向心力為：fB向=T′+μmg=4μmg若把繩子剪斷，桿對(duì)AB能產(chǎn)生的最大摩擦力為μmg，所以AB均不能與桿保持靜止．答：（1）當(dāng)B的摩擦力達(dá)到最大值的時(shí)候，角速度是（2）當(dāng)A的摩擦力為0的是時(shí)候，角速度是（3）當(dāng)AB即將滑動(dòng)的時(shí)候，角速度是（4）裝置可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A和B的摩擦力隨角速度的平方變化的關(guān)系圖象如圖所示．（5）當(dāng)AB即將滑動(dòng)時(shí)，若把繩剪斷，A和B均不能與桿保持相對(duì)靜止【考點(diǎn)】向心力；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】（1）先分析AB兩物體誰(shuí)先能達(dá)到最大靜摩擦力，并以此物體為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，結(jié)合牛頓第二定律即可得知此時(shí)的角速度（2）對(duì)AB分別利用牛頓第二定律列式，聯(lián)立可得知當(dāng)A的摩擦力為0的是時(shí)候的角速度（3）當(dāng)AB即將滑動(dòng)的時(shí)候，分別對(duì)AB進(jìn)行受力分析，AB分別利用牛頓第二定律列式，聯(lián)立可得知此時(shí)的角速度（4）結(jié)合前三問(wèn)的解答，可畫出A和B的摩擦力隨角速度的平方變化的關(guān)系圖象（5）結(jié)合（3）的解答，先計(jì)算出此時(shí)AB兩物體的向心力，當(dāng)繩子剪斷后，結(jié)合此時(shí)桿對(duì)AB能提供的最大靜摩擦，可得知A和B是否還能與桿保持相對(duì)靜止18.北京體育大學(xué)青年教師張健于某年8月8日8時(shí)整，從旅順老鐵山南岬角準(zhǔn)時(shí)下水，于8月10日10時(shí)22分抵達(dá)蓬萊閣東沙灘，游程為123.58km，直線距離為109km，不借助任何漂浮物橫渡了渤海海峽，創(chuàng)造了男子橫渡海峽最長(zhǎng)距離的世界紀(jì)錄．試求：（1）在這次橫渡海峽中，張健游泳的平均速率和每游100m約需的時(shí)間分別是多少？（2）在這次橫渡中，張健游泳的平均速度又是多少？參考答案：解：（1）張健