2021-2022学年江苏省南通市海安市高一（上）期末物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年江苏省南通市海安市高一（上）期末物理试卷

1.     近日海安中学生获市校园足球联赛冠军，如图所示，比赛进行到59分钟时王同学以一粒“香蕉球”破门赢得比赛。下列说法正确的是(    )

A. 59分钟指时间 B. 足球在空中运动时只受重力
C. 足球在空中一定是变速运动 D. 研究如何踢出香蕉球时，足球可看做质点

2.     马戏团表演时，小猴子沿着竹竿匀加速上爬高度h，同时人顶着直杆水平匀速移动位移x，观众观看小猴子的运动描述正确的是(    )

A. 小猴子做直线运动
B. 小猴子的位移大小是
C. 相同时间内速度的变化量增大
D. 相同时间内速度的变化量减小

3.     如图所示，某手机斜放在支架上，该支架上端的托盘带有磁吸装置，下列说法正确的是(    )

A. 手机受到的弹力由托盘形变所致
B. 静止在支架上的手机只受三个力
C. 手机受摩擦力方向与重力方向相反
D. 手机受到托盘的作用力垂直托盘表面斜向上
 

4.     《民法典》第1254条规定禁止从建筑物中抛掷物品。假设某住宅楼上坠物做自由落体运动，开始1s内的下落高度与最后1s内的下落高度之比为1：5，重力加速度大小，则物体下落的总高度为(    )

A. 25m B. 30m C. 40m D. 45m

5.     如图所示，为了体验劳动的艰辛，几位男生一起推磨将谷物碾碎，离磨中心距离相等的甲、乙两男生推磨过程中一定相同的是(    )
    

A. 线速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 向心力的大小

6.     如图所示，某同学为了研究平抛运动的特点，下列操作正确的是(    )

A. 斜槽必须光滑且末端水平
B. 横挡条每次向下移动的距离必须相等
C. 应不断改变小球在斜槽上的释放位置以获得更多的点
D. 用平滑曲线将印迹连接起来就得到钢球做平抛运动的轨迹
 

7.     物体沿粗糙斜面底端以一初速度上滑到顶端又滑回到底端，下列关于物体的速度随时间的变化图像正确的是(    )

A.  B.  C.  D.

8.     如图所示，质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时悬线与竖直方向夹角为，下列说法正确的是(    )

A. 小明在最高点的速度为零，合力为零
B. 小明在最低点的加速度为零，速度最大
C. 最高点秋千对小明的作用力为
D. 最低点秋千对小明的作用力为mg

9.     如图所示，两人用相同大小的力提一桶水，桶和水的质量为m，已知两手臂的夹角为，手中轻绳长度是桶口直径的两倍，轻绳中张力为(    )

A.
B.
C.
D. mg

10. 如图所示，完全相同的三条轮胎整齐叠放在墙角，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现将水平向右的恒力F作用在中间轮胎上，一小段时间后三条轮胎的位置可能是(    )

A.  B.
C.  D.

11. 某同学用下图所示的实验装置探究小车的加速度a与质量m的关系.
    
    除了电火花计时器、小车、槽码、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中不必要的是______选填选项前的字母；
    A.220V、50Hz的交流电源
    B.刻度尺
    C.秒表
    D.天平附砝码
    以下实验操作正确的有______选填选项前的字母；
    A.调整滑轮的高度使细线与长木板平行
    B.调整长木板的倾角补偿阻力时，将槽码通过细线挂在小车上
    C.调整长木板的倾角补偿阻力时，将穿过电火花计时器的纸带连在小车上
    D.若增大小车质量，需要重新补偿阻力
    下图是该同学实验得到的纸带，两计数点间有四个点未画出，部分实验数据如图所示。求得小车的加速度是______；
    
    保持小车所受的拉力不变，改变小车质量m，分别测得不同质量时小车加速度a的数据如表所示。请在下图的坐标纸中作出图像，由图像得到的结论是______。

12. 如图，一质量的箱子先从倾角的斜面上匀速滑下来，到地面后即由一女旅客用与水平方向成的斜向上的力拉着继续做匀速直线运动，已知箱子与斜面及地面的滑动摩擦因数相同，，，，求：
    箱子与斜面的动摩擦因数；
    女旅客拉箱子的力的大小以及箱子对地面的摩擦力的大小。

13. 如图所示，机动车在斑马线前礼让行人是城市文明和交通规范的体现。小王驾驶汽车以的速度沿直线行驶。发现前方斑马线有行人他立即制动，刹车的加速度大小为，停车等待10s后，又用了6s时间匀加速至原来的速度。求：
    汽车从刹车开始8s内的位移大小x；
    汽车因礼让行人而耽搁的时间t。
14. 如图，“”形框架的水平细杆OM和竖直细杆ON均光滑，质量分别为m、3m金属环a、b用长为L的轻质细线连接，分别套在水平细杆和竖直细杆上，重力加速度为
    若在a上施加一个水平方向的力，使ab处于静止状态，求OM对环a的支持力；
    若施加的水平力F将a环缓慢向右移动，证明力F逐渐变大；
    若整个装置绕ON匀速转动使细线与水平杆间夹角，求转动角速度。
15. 如图所示，四块完全相同的木块依次紧密排列在粗糙的水平地面上，每块木板的质量、长度。质量为的小物块可看做质点，以初速度水平向右滑上木板，最终与木板保持相对静止。已知小物块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。
    小物块在刚滑上长木板上时，木板对地面的摩擦力；
    小物块滑离第2块木板时的速度大小v；
    小物块最终停在第几个木板上，并求出到该木板左端的距离x。

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】解：A、59分钟是一瞬间，是时刻，不是时间，故A错误；
B、足球在空中运动时受到重力与空气阻力作用，故B错误；
C、足球在运动过程中受到竖直向下的重力与速度方向相反的空气阻力作用，足球所示合力合力不为零，足球的加速度不为零，足球做变速运动，故C正确；
D、在研究如何踢出“香蕉球”时，需要考虑踢在足球上的位置与角度，所以不可以把足球看作质点，故D错误。
故选：C。
时刻是一瞬间，可以用时间轴上的点表示；时间间隔有第一长度，可以用时间轴上两点间的距离表示；根据足球的受力情况判断足球的运动性质；当物体的大小和形状对所研究的问题来说是无关的或次要因素时物体可以看做质点。
本题是一道基础题，涉及的知识点较多，但难度不大，掌握基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习与积累。
 

2.【答案】B 

【解析】解：A、依题意，小猴子在竖直方向具有加速度，且与速度方向不共线，所以观众观看小猴子的运动是曲线运动。故A错误；
B、小猴子的运动分解为水平方向匀速直线和竖直方向的匀加速直线运动，由合位移与分位移的矢量关系可得：
。故B正确；
CD、小猴子的加速度是一个恒定的值，由公式可得：，易知，相同时间内速度的变化量相同。故CD错误。
故选：B。
小猴子的运动分解为水平方向匀速直线和竖直方向的匀加速直线运动列方程求解合位移：；因其具有恒定的加速度且与初速度不共线，所以做曲线运动且相同时间内速度的变化量相同。
本题考查运动的分解，解题关键是合理分解，灵活运用公式。属于基础简单题目。
 

3.【答案】A 

【解析】解：A、根据弹力产生的原理，手机受到的弹力由托盘形变所致，故A正确；
B、手机处于静止状态，受力平衡，手机受到重力mg、支架的支持力N、摩擦力f以及支架对手机的吸引力F，共受到四个力的作用，故B错误；
C、手机处于平衡状态，由于重力的方向竖直向下，而手机具有沿斜向下运动的趋势，所以手机受到的摩擦力方向不可能在竖直方向，故C错误；
D、由B选项分析可知，手机受到托盘的作用力，即为托盘对手机的支持力、摩擦力与吸引力的合力，由二力平衡条件可知，手机受到托盘的作用力与手机的重力等大方向，故D错误。
故选：A。手机始终受力平衡，结合弹力与摩擦力产生的原因，然后结合受力平衡分析即可。
本题主要考查了共点力平衡条件的运用，注意对手机进行正确的受力分析是关键。
 

4.【答案】D 

【解析】解：物体开始1s内下落高度，则由题意可知，最后1s内下落的高度，根据平均速度公式可知，最后1s中间时刻的速度，则物体自由下落的时间，则物体下落的总高度，故D正确，ABC错误。
根据位移公式求出开始开1s内下落的高度，再由题意求出最后1s下落的高度，由平均速度公式求出最后1s中间时刻的速度，由速度-时间公式求出时间，由位移-时间关系即可求出物体下落的总高度。
本题考查自由落体规律的应用，要注意对于匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的速度这一重要结论的应用。
 

5.【答案】B 

【解析】解：B、甲乙两人都绕磨中心轴转动，角速度相等，故B正确；
A、根据线速度v与角速度之间的关系式知线速度大小相等，但方向不同，故A错误；
C、根据向心加速度公式知，可知半径r相等，则向心加速度a大小相等，但方向不同，故C错误；
D、根据向心力公式，由题意可知半径r和角速度相同，但由于不知道甲乙质量大小关系，则向心力F的大小不一定相同，故D错误。
故选：B。
甲乙两人都绕磨中心轴转动，角速度相等，根据比较线速度，根据，比较向心力，根据比较向心加速度，注意矢量的方向。
本题考查匀速圆周运动，属于同轴转动模型，解决本题关键知道共轴转动的物体具有相同的角速度，根据、，，可知向心力、线速度、向心加速度的大小，同时要考虑方向。
 

6.【答案】D 

【解析】解：A、只要小球从斜槽的同一位置由静止释放就可保证小球到达斜槽末端的速度相等，斜槽不必光滑；为使小球离开斜槽后做平抛运动，斜槽末端必须水平，故A错误；
B、只要能记录小球运动过程在不同高度的位置即可，横挡条每次向下移动的距离不必相等，故B错误；
C、为使小球做平抛运动的初速度相等，小球在斜槽上的释放位置应保持不变，故C错误；
D、平滑曲线将印迹连接起来就得到钢球做平抛运动的轨迹，故D正确。
故选：D。
小球离开斜槽后做平抛运动，斜槽末端切线应水平；小球应从斜槽的同一位置由静止释放；根据实验注意事项分析答题。
本题考查了研究平抛运动的特点实验，理解实验原理、知道实验注意事项是解题的前提，掌握基础知识即可解题。
 

7.【答案】D 

【解析】解：设斜面的倾角为，物体与斜面间的动摩擦因数为，物体沿斜面上滑的加速度大小为，下滑的加速度大小为。
根据牛顿第二定律
上滑过程有：
下滑过程有：
可得。
物体下滑与上滑速度方向相反，结合图像的斜率表示加速度，可知D图正确，故ABC错误，D正确。
故选：D。
先根据牛顿第二定律分析物体沿斜面上滑和下滑时加速度大小关系，根据速度-时间图像的斜率表示加速度，即可确定图像的形状。
解决本题时，要知道有摩擦时物体在斜面上的运动过程不具有对称性，上滑时间比下滑时间短，根据牛顿第二定律分析下滑与上滑加速度关系，从而分析图像的形状。
 

8.【答案】C 

【解析】解：AC、小明在最高点的速度为零，沿绳方向受力平衡，可得秋千对小明的作用力为：，所受合力为，故A错误，C正确；
BD、小明在最低点速度最大，设细线长度为L，根据机械能守恒定律得：，在最低点，对小明受力分析，由牛顿第二定律得：，解得小明在最低点的加速度为：，最低点秋千对小明的作用力为：，故BD错误。
故选：C。
小明在最高点速度为零，沿切线方向合力不为零，根据沿绳方向受力平衡，可得出秋千对小明的作用力；在最低点小明速度最大，向心加速度不为零，对小明受力分析由机械能守恒定律和牛顿第二定律求解最低点秋千对小明的作用力。
本题以小明坐在秋千上摆动为情景载体，考查了竖直面内圆周运动，在分析变速圆周运动时，要注意根据对研究对象受力分析，找出向心力来源，根据牛顿第二定律进一步求解，同时注意切向加速度的求解。
 

9.【答案】A 

【解析】解：两个人拉力的合力一定，与水及桶的重力等值反向，如图，根据三角函数知：，解得。故A正确，BCD错误。
故选：A。
两人提一桶水，两个人拉力的合力等于一桶水的重力，根据平行四边形定则画出合力，根据三角函数知分力大小。
本题要根据对称性得出两人对水桶的拉力大小相等，再由竖直方向力平衡即可求出手臂的拉力大小与重力的关系，这是解题的关键。
 

10.【答案】A 

【解析】解：第三条轮胎与地面之间的最大静摩擦力

第二条轮胎与第三条轮胎之间的最大静摩擦力

由此可发现，第三条轮胎不可能对地发生位移，当拉力足够大时，第二条轮胎可以带动第一条轮胎运动，同时与第一条轮胎发生相对位移。故A正确，BCD错误；
故选：A。
F作用在2轮胎上，在拉力作用下开始运动，根据摩擦力的大小可判断轮胎的运动情况。
本题考查了共点力平衡在实际生活中的运用，知道轮胎间发生相对滑动的临界条件，运用共点力平衡条件求解，难度中等。
 

11.【答案】；；；
；在拉力一定时，加速度与质量成反比。 

【解析】解：电火花计时器要用到220V交流电源，测量长度需要刻度尺，测量小车质量需要用天平，实验不需要用秒表测时间，故选C。
、为使小车受到的拉力等于细线的拉力，应调整滑轮的高度使细线与长木板平行，故A正确；
B、调整长木板的倾角补偿阻力时，不应将槽码通过细线挂在小车上，故B错误；
C、调整长木板的倾角补偿阻力时，将穿过电火花计时器的纸带连在小车上，故C正确；
D、实验前补偿阻力后，在实验过程中若增大小车质量，不需要重新补偿阻力，故D错误。
故选：AC。
打点计时器打点时间间隔，两计数点间有四个点未画出，相邻计数点间的时间间隔；
由匀变速直线运动的推论应用逐差法可知，小车的加速度
根据实验数据在坐标系内描出对应点，让尽可能多的点过直线，不能过直线的点对称分布在直线两侧，根据描出的点作出图象如图所示

由图示图象可知，在拉力不变的情况下图象是一条倾斜的直线，a与成正比，则a与m成反比。
故答案为：；；；图象见解析；在拉力一定时，加速度与质量成反比。
根据实验原理选择所需实验器材；
根据平衡摩擦力的原理分析平衡摩擦力的注意事项；根据实验注意事项分析答题；
应用匀变速直线运动的推论求出小车的加速度；
作出图象，然后分析图示图象得出结论。
理解实验原理、知道实验注意事项、掌握基础知识是解题的前提与关键，平时要注意基础知识的学习；计算时要注意单位换算。
 

12.【答案】解：设箱子与斜面的动摩擦因数为，箱子在斜面上匀速运动时，根据平衡条件有

解得：
女旅客拉箱子做匀速运动时，根据平衡条件有

解得：
根据牛顿第三定律可知箱子对地面的摩擦力的大小为

答：箱子与斜面的动摩擦因数为；
女旅客拉箱子的力的大小为60N，箱子对地面的摩擦力的大小为48N。 

【解析】根据平衡条件求解动摩擦因数及拉力，结合牛顿第三定律求解摩擦力。
本题考查共点力平衡，确定研究对象进行受力分析，并不忘记牛顿第三定律这一易错点。
 

13.【答案】解：刹车直至刹停的时间，
则汽车从刹车开始8s内的位移大小；
汽车加速阶段的位移：
汽车一直匀速行驶所用的时间：
因礼让行人减速、等待、加速的总时间：
所以耽误的时间为
答：汽车从刹车开始8s内的位移大小为；
汽车因礼让行人而耽搁的时间为。 

【解析】需要判断前8s内汽车是否已经停下，若停下，则前8s内的位移等于从踩刹车到停止这段过程的位移；
需要计算出汽车加速、等候行人、加速这三个过程所用的总时间，与汽车不经减速、匀速驶过这段路程的总时间进行比较，两者之差即为耽误的时间。
本题有一定难度，关键要考虑清楚每个运动过程，并结合相关运动学公式，对于物体做减速运动一定要判断物体停下所需的时间，结合题中的等量关系仔细分析。
 

14.【答案】解：把金属环a、b和轻质细线看成一个系统，受力分析竖直方向平衡，可知

把金属环a、b隔离出来，受力分析如图


a环缓慢向右移动，夹角减小，根据平衡条件可得
，，
联立，可得
易知，F逐渐变大。
若整个装置绕 ON匀速转动使细线与水平杆间夹角，则有



解得
答：若在a上施加一个水平方向的力，使ab处于静止状态，OM对环a的支持力为4mg；
若施加的水平力F将a环缓慢向右移动，减小，减小，力F逐渐变大；
若整个装置绕ON匀速转动使细线与水平杆间夹角，转动角速度为。 

【解析】应用平衡条件求出OM对环a支持力的大小。
环缓慢向右移动，夹角减小，根据平衡条件可得易知，F逐渐变大。
若整个装置绕ON匀速转动，由可求得。
本题主要考查了牛顿第二定律和共点力平衡，关键是正确的受力分析，明确向心力的来源即可。
 

15.【答案】解：小物块在刚滑上长木板上时，对物块受力分析，所受滑动摩擦力为：
4块长木板所受最大静摩擦力为
由牛顿第三定律可知，4块长木板所受物块的滑动摩擦力：，小于地面能提供的最大静摩擦力，长木板静止；
根据二力平衡可知地面对木板的静摩擦力等于，再根据牛顿第三定律易知，木板对地面的摩擦力大小为，方向向右；
小物块在第1块木板上滑行时，木板相对地面静止，在第2块木板上滑行时，有：

即木板仍相对地面静止，对小物块在前两块木板上做匀减速直线运动进行分析，根据牛顿第二定律有：

即小物块加速度大小为，方向向左。
其位移即为前两块木板的长度，由运动学公式可得：
代入数据解得：；
小物块在第3块木板上滑行时，有
即木板仍相对地面静止。
设滑离第3块木板时的速度大小为，由运动学公式可得：
代入数据解得：
小物块在第4块木板上滑行时，有
即滑上第4块瞬间，第4块木板开始运动，对第4块木板，根据牛顿第二定律可得：
代入数据解得：，方向向右。
设经时间t二者共速，相对静止速度为，
根据速度-时间关系可得：
代入数据解得：，
根据公式可得：，
又：
联立可得
即小物块最终停在第4个木板上，离第4块木板左端的距离为。
答：小物块在刚滑上长木板上时，木板对地面的摩擦力大小为，方向向右；
小物块滑离第2块木板时的速度大小为；
小物块最终停在第4个木板上，离第4块木板左端的距离为。 

【解析】小物块在刚滑上长木板上时，分别求出物块和木板之间、木板与地面之间的最大静摩擦力，分析木板的运动情况，根据平衡条件求解木板与地面间的摩擦力大小；
求出物块在第2块木板上滑行时木板是否运动，再根据运动学公式进行解答；
分析小物块在第3块木板上滑行木板是否运动、滑上第4块木板时木板是否运动，根据牛顿第二定律求解加速度大小，再根据运动学公式进行解答。
对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系力和运动的桥梁。