江苏省南京市建设中学2022-2023学年高一物理下学期期末试卷含解析

江苏省南京市建设中学2022-2023学年高一物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（单选）如图所示，在一次火警军事演习中，消防战士双手握住竖直的铁杆匀速攀上12m高的楼台，完成指令后又沿铁杆匀速滑下，消防战士受到铁杆的摩擦力分别记为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=f2参考答案：D

试题分析：以消防战士为研究对象分析受力可知，无论在匀速攀上或是匀速滑下过程中，消防战士所受到的摩擦力都与重力是一对平衡力，方向向上，大小等于战士的重力，所以只有选项D正确；

考点：共点力平衡2.（多选）下列关于力的说法，正确的是（

）A．力是物体对物体的相互作用

B．力有时能脱离物体而独立存在C．有受力物体就一定有施力物体

D．只有相互接触的物体间才能产生作用力参考答案：AC3.(单选)质量为m的木块从半球形的碗口以初速度v下滑到碗底的过程中，如果由于摩擦力的作用，使木块的速率不变，则关于下滑过程中下列说法正确的是

A．木块的加速度为零

B．木块所受的合力大小不变C．木块所受的合力越来越大

D．木块所受合力为零参考答案：B4.（单选）有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动．图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为．下列说法中正确的是（

）A．越高，摩托车对侧壁的压力将越大B．越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大C．越高，摩托车做圆周运动的周期将越小D．越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大参考答案：B5.甲、乙两物体由同一位置出发沿同一直线运动，其速度图象如图所示，下列说法正确的是A.甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动B.两物体两次相遇的时刻分别为2s末和6s末C.乙在前4s内的平均速度大于甲的速度D.2s后甲、乙两物体的速度方向相反参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一根劲度系数为k轻弹簧两端各固定一个质量分别为m1和m2的木块，并竖直地放在水平地面上，用力F向下压木块m1，待静止后，地面对m2的支持力大小为_____________。现撤去力F，并固定m2，则当m1速度达到最大时，重力势能增量为_______________。（已知弹簧在弹性限度内）参考答案：7.物体在=7N，=10N，=10N这三个互成角度的共点力的作用下处于平衡状态，现在仅使的方向逆时针转过900，则这三个力的合力大小变为___________N。参考答案：108.在练习使用打点计时器的实验中，得到了一条如图所示的纸带，其中0,1,2,3……是选用的计数点，每相邻两个计数点之间还有3个打出的点没有在图纸上标出。图中画出了将米尺靠在纸带上测量的情况，读出图中所测量点的读数分别是______、______、______和______；打第2个计数点时纸带的速度是______m/s。参考答案：9.质量为1kg的小球从离地45m高处开始自由下落，不计空气阻力，则在第1s末重力的瞬时功率是_______________W；在下落的第2s内重力的平均功率是_______________W；小球即将着地时重力的瞬时功率是_________________W。(g=10m/s2。)

参考答案：10.一辆汽车在与铁路平行的公路上以36千米/小时的速度匀速前进，迎面开来一列速度为54千米/小时的火车，汽车上的乘客看到火车开过历时7秒，由此可知这列火车长

米。图3

参考答案：17511.如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为m1和m2，拉力F1和F2方向相反，与轻线沿同一水平直线，且F1>F2。则两个物块运动的加速度为__________，运动过程中轻线对m2的拉力为__________。参考答案：,12.质量为M的长木板静止于光滑水平面上，质量为m的木块以初速度v0从左向右水平滑上长木板。已知木块与木板间的动摩擦因数为μ,木块在长木板上滑动的过程中，长木板的加速度大小等于_______m/s2，方向为__

__。(重力加速度用g表示)参考答案：13.在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹．为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：

．（a）通过调节使斜槽的末端保持水平（b）每次释放小球的位置必须不同（c）每次必须由静止释放小球（d）记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降（e）小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触（f）将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线．参考答案：a、c、e．【考点】研究平抛物体的运动．【分析】保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线．【解答】解：（a）要保证小球做平抛运动，必须通过调节使斜槽的末端保持水平，故a正确；（b）为保证小球做平抛运动的初速度相等，每次释放小球的位置必须相同，故b错误；（c）为保证小球做平抛运动的初速度相等，每次必须由静止释放小球，故c正确；（d）只要描出小球的位置即可，记录小球位置用的木条（或凹槽）每次不必严格地等距离下降，故d错误；（e）为避免摩擦影响小球的运动轨迹，小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触，故e正确；（f）将球的位置记录在纸上后，取下纸，应用平滑的曲线把各点连接起来，不是用直尺将点连成折线，故f错误；故答案为：a、c、e．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m．用大小为30N，方向水平向右的外力F0拉此物体，经t0=2s，拉至B处．（1）求物块运动的加速度a0大小；（2）求物体与地面间的动摩擦因数μ；（3）若用大小为20N的力F沿水平方向拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t．（取g=10m/s2）参考答案：（1）10m/s，（2）0.5，（3）试题分析：（1）物体在水平地面上从A点由静止开始向B点做匀加速直线运动，根据解得：。（2）对物体进行受力分析得：，解得：。（3）设力F作用的最短时间为，相应的位移为，物体到达B处速度恰为0，由动能定理：，整理可以得到：由牛顿运动定律：，，整理可以得到：。考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，要求同学们能正确进行受力分析，抓住位移之间的关系求解。

15.（6分）如图所示为做直线运动的某物体的v—t图像，试说明物体的运动情况.参考答案：0～4s内物体沿规定的正方向做匀速直线运动，4～6s内物体沿正方向做减速运动，6s末速度为零，6～7s内物体反向加速，7～8s内沿反方向匀速运动，8～10s内做反向匀减速运动，10s末速度减至零。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑金属球的质量G=40N．它的左侧紧靠竖直的墙壁，右侧置于倾角=37°的斜面体上。已知斜面体处于水平地面上保持静止状态，sin37°=0．6，cos37°=0．8。求：（1）墙壁对金属球的弹力大小和斜面体对金属球的弹力大小；（2）水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向参考答案：（1）金属球静止，则它受到的三力平衡（如图所示）.由平衡条件可得墙壁对金属球的弹力为

…3分ks5u 斜面体对金属球的弹力为

………3分 （2）由斜面体平衡可知地面对斜面体的摩擦力大小为

…………………3分

摩擦力的方向水平向左…………1分17.如图1所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动，已知两物块质量相等均为m，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等且动摩擦系数为μ．开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块B到OO1轴的距离为2L，物块A到OO1轴的距离为L，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，求：（1）当B的摩擦力达到最大值的时候，角速度是多少？（2）当A的摩擦力为0的是时候，角速度是多少？（3）当AB即将滑动的时候，角速度是多少？（4）装置可以以不同的角速度匀速转动，试通过计算在图2坐标图中画出A和B的摩擦力随角速度的平方变化的关系图象．（5）当AB即将滑动时，若把绳剪断，请判断A和B是否还能与杆保持相对静止．参考答案：解：（1）开始时，绳子的拉力为零，由于B的转动半径大于A的转动半径，故B需要的向心力大于A（AB两物体质量均为m），故B先达到最大静摩擦力，根据牛顿第二定律可知：μmg=mω12?2L，解得：ω1=（2）根据牛顿第二定律，对A有：T=mω22L对B有：T+μmg=mω22?2L联立解得：ω2=（3）当角速度增大时，AB即将滑动时（B沿半径向外滑动，A沿半径向里滑动），此时A受到的摩擦力为μmg，方向沿半径向外，则对A有：T′﹣μmg=mL此时B受到的摩擦力为μmg，方向沿半径向里，对B有：T′+μmg=m?2L联立以上两式得：ω3=T′=3μmg（4）通过以上计算，可知当角速度为时，B达到了就大静摩擦力，为μmg，方向指向转轴，此时A的摩擦力为，方向指向转轴；当角速度为时，B的静摩擦力为μmg，方向指向转轴，此时A的摩擦力为0；当角速度为时，B的静摩擦力为μmg，方向指向转轴，此时A的摩擦力大小为μmg，方向背向转轴；A和B的摩擦力随角速度的平方变化的关系图象如右图所示（5）有第（3）可知，当AB都将要滑动时，绳子的拉力为T′=3μmg此时A的向心力为：fA向=T′﹣μmg=2μmg此时B的向心力为：fB向=T′+μmg=4μmg若把绳子剪断，杆对AB能产生的最大摩擦力为μmg，所以AB均不能与杆保持静止．答：（1）当B的摩擦力达到最大值的时候，角速度是（2）当A的摩擦力为0的是时候，角速度是（3）当AB即将滑动的时候，角速度是（4）装置可以以不同的角速度匀速转动，A和B的摩擦力随角速度的平方变化的关系图象如图所示．（5）当AB即将滑动时，若把绳剪断，A和B均不能与杆保持相对静止【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速．【分析】（1）先分析AB两物体谁先能达到最大静摩擦力，并以此物体为研究对象，进行受力分析，结合牛顿第二定律即可得知此时的角速度（2）对AB分别利用牛顿第二定律列式，联立可得知当A的摩擦力为0的是时候的角速度（3）当AB即将滑动的时候，分别对AB进行受力分析，AB分别利用牛顿第二定律列式，联立可得知此时的角速度（4）结合前三问的解答，可画出A和B的摩擦力随角速度的平方变化的关系图象（5）结合（3）的解答，先计算出此时AB两物体的向心力，当绳子剪断后，结合此时杆对AB能提供的最大静摩擦，可得知A和B是否还能与杆保持相对静止18.北京体育大学青年教师张健于某年8月8日8时整，从旅顺老铁山南岬角准时下水，于8月10日10时22分抵达蓬莱阁东沙滩，游程为123.58km，直线距离为109km，不借助任何漂浮物横渡了渤海海峡，创造了男子横渡海峡最长距离的世界纪录．试求：（1）在这次横渡海峡中，张健游泳的平均速率和每游100m约需的时间分别是多少？（2）在这次横渡中，张健游泳的平均速度又是多少？参考答案：解：（1）张健