2020_2021学年江苏南京鼓楼区南京师范大学附属中学高一上学期期末物理试卷详解版.pdf

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1、2021/12/21 上午10:0720202021学年江苏南京鼓楼区南京师范大学附属中学高一上学期期末物理试卷1/1520202021学年江苏南京鼓楼区南京师范大学附属中学高一上学期期末物理试卷(详解)一、单选题（本大题共8小题，每小题3分，共24分）2.A.B.C.D.【答案】A 选项：【解析】甲、乙、丙、丁四辆小车从同一地点向同一方向运动的图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）甲车做直线运动，乙车做曲线运动在时间内，甲车平均速度等于乙车平均速度在时间内，丙、丁两车在时刻相遇在时间内，丙、丁两车加速度总是不相同的B图表示的是物体位置随时间变化的规律，并非表示物体的运动轨迹，乙车的位移始终与

2、正方向相同，做速度越来越小的直线运动（因为图线的斜率越来越小），故A错误；1.A. 位移 时间 速度B. 速度 速率 加速度C. 加速度 速度变化量 速度D. 路程 时间 速率【答案】A 选项：B 选项：C 选项：D 选项：【解析】下列几组物理量中，全部为矢量的是（ ）C位移、速度是矢量，时间是标量，故A错误；速度和加速度是矢量，速率是标量，故B错误；加速度、速度变化量、速度都是矢量，故C正确；路程、时间和速率都是标量，故D错误；故选 C .2021/12/21 上午10:0720202021学年江苏南京鼓楼区南京师范大学附属中学高一上学期期末物理试卷2/15B 选项：C 选项：D 选项：平均

3、速度等于位移除以相应的时间，甲、乙两车在时间内的位移与对应的时间都相同，故B正确；图像中的交点表示丙、丁两车在时刻具有相同的速度，而非相遇，图像与时间轴包围的面积才表示位移，因此在时间内丁的位移大于丙的位移，故C错误；图像的斜率表示加速度，在时间内，丁的斜率由比丙大逐渐变化至比丙小，中间必定存在两车斜率相同的时刻，即两车加速度相等，故D错误；故选 B .3.A.，B.，C.，D.，【答案】【解析】两质量均为的物块 、用轻弹簧连接起来用细线悬挂在升降机内，如图所示升降机以的速度匀速上升，某时刻细线突然断裂，则在细线断裂瞬间， 、的加速度分别为（取竖直向上为正方向，重力加速度大小 取）（ ）C在细

4、线断裂之前，处于平衡状态，有，加速度为 在细线断裂瞬间，弹簧的弹力不能突变，受力情况不变，仍处于平衡状态，加速度为 ，对，有，解得，故ABD错误，C正确；故选C弹弹4.在竖直升降电梯内的水平地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为若电梯运动中的某一段时间内，该同学发现体重计示数为如图所示的，则在这段时间内（重力加速度为）（ ）2021/12/21 上午10:0720202021学年江苏南京鼓楼区南京师范大学附属中学高一上学期期末物理试卷3/15A.B.C.D.【答案】A 选项：B 选项：C 选项：D 选项：【解析】该同学所受的重力变小了电梯一定在竖直向下运动电梯的加速度大

5、小为，方向一定竖直向下该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力C在这段时间内处于失重状态，是由于他对体重计的压力变小了，而他的重力没有改变，故A错误；人处于失重状态，加速度向下，运动方向可能向下加速，也可能向上减速，故B错误；以竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律有：，即，解得，方向竖直向下，故C正确；同学对体重计的压力与体重计对该同学的支持力是作用力与反作用力的关系，大小相等，故D错误；故选 C .5.A.B.C.D.【答案】【解析】如图所示，某登陆舰船头始终垂直海岸从 点出发，第一次沿路径登陆、第二次沿路径登陆已知登陆舰在静水中速度恒定且大于水速，则下列说法正确的是（ ）沿航行所用时间较长

6、沿航行时水速较大实际航速两次大小相等无论船头方向如何，登陆舰都无法在 点正对岸登陆BA选项、B选项：根据沿着水速方向的位移，因沿航行的水速位移长，则沿着水流方向的速度较大，而所用时间均相等，故A错误，B正确；2021/12/21 上午10:0720202021学年江苏南京鼓楼区南京师范大学附属中学高一上学期期末物理试卷4/15C选项：根据速度的合成，可知，实际航速两次大小不相等，故C错误；D选项：当船头偏向上游时，可以在 点正对岸登陆，故D错误；故选B6.A.B.C.D.【答案】【解析】如图所示，是马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为的圆轨道表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动已知人和

7、摩托车的总质量为，人以的速度通过轨道最高点，并以的速度通过最低点A则在 、两点轨道对摩托车的弹力大小相差（ ）D在最高点，根据牛顿第二定律有：，解得，在最低点 ，根据牛顿第二定律有：，解得，则2021/12/21 上午10:0720202021学年江苏南京鼓楼区南京师范大学附属中学高一上学期期末物理试卷5/15故选D7.A.B.C.D.【答案】【解析】两质量均为的木块 、叠放在一起，静置于粗糙水平面上，水平恒力 作用在 上，两木块一起运动，加速度大小为，如图（a）所示现取走木块，在木块 上施加一方向竖直向下的恒力， （ 为重力加速度）木块 仍在上述水平恒力 的作用下运动，加速度大小为，如图（b

8、）所示下列关于和的关系，正确的是（ ）A对图（a），由牛顿第二定律得：，解得：，对图（b），由牛顿第二定律得：，解得：，所以，故A正确，故BCD错误；故选A8.A.B.C.D.【答案】如图所示，转动轴垂直于光滑平面，交点的上方 处固定细绳的一端，细绳的另一端拴接一质量为的小球，绳长，小球可随转动轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动（重力加速度为）要使球不离开水平面，转动轴的转速的最大值是（ ）C2021/12/21 上午10:0720202021学年江苏南京鼓楼区南京师范大学附属中学高一上学期期末物理试卷6/15【解析】当小球对水平面的压力为零时，有：，解得最大角速度为：，则最大转速为：，故C

9、正确，ABD错误；故选C二、多项选择题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）9.A.B.C.D.【答案】A 选项：B 选项：C 选项：D 选项：【解析】利用如图装置可以探究平抛运动的特点，下列说法中正确的是（ ）应使用密度大、体积小的小球必须测出平抛小球的质量每次释放小球的初始位置可以不同将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行AD平抛运动只受重力，若考虑空气阻力，会影响实验的准确性，为了尽量减小阻力的影响应选用密度大体积小的小球，故A正确；根据，求出 ，物体在水平方向做匀速直线运动，根据，即可求出平抛运动的初速度，不需要测出小球得质量，故B错误；为了保证小球做平抛运动的初

10、速度相同，每次小球应由同一位置由静止释放，故C错误；将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行，故D正确；故选 A D .10.如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为和的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）2021/12/21 上午10:0720202021学年江苏南京鼓楼区南京师范大学附属中学高一上学期期末物理试卷7/15A. 甲的线速度比乙的大B. 甲的角速度比乙的大C. 甲的运行周期比乙大D. 甲的向心加速度比乙的小【答案】A 选项：B 选项：C 选项：D 选项：【解析】CD根据 得， 两卫星的轨道半径相等，乙卫星中心天体质量较大，则乙卫星的线速度较大

11、，故A错误；根据得，两卫星的轨道半径相等，乙卫星中心天体质量交大，则乙卫星的角速度较大，故B错误；根据 得， ，两卫星的轨道半径相等，乙卫星中心天体质量较大，则乙卫星的周期较小，故C正确；根据得， ，两卫星的轨道半径相等，乙卫星中心天体质量较大，则乙卫星的加速度较大，故D正确；故选 C D .11.A. 人拉绳行走的速度为B. 人拉绳行走的速度为C. 船的加速度为D. 船的加速度为【答案】【解析】如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为，水的阻力恒为 ，当轻绳与水平面的夹角为 时，船的速度为 ，此时人的拉力大小为 ，则（ ）ACAB船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度如

12、图所示，2021/12/21 上午10:0720202021学年江苏南京鼓楼区南京师范大学附属中学高一上学期期末物理试卷8/15根据平行四边形定则有，故A正确，B错误；CD对小船受力分析，如图所示，则有，因此船的加速度大小为，故C正确，D错误故选AC人12.A.B.C.D.【答案】【解析】如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块，另一端与斜面上的物块相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动，直至悬挂的细绳与竖直方向成。已知始终保持静止，则在此过程中（）水平拉力的大小可能保持不变所受细绳的拉力大小一定一直增大所受斜面的摩擦力大小一定一直增大

13、所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大BD解：对于进行受力分析可知，受到竖直向下的重力、水平方向的拉力 及发生变化的绳子拉力 ，如图所示：在向左拉动的时候，绳子拉力 和水平拉力 都不断增大，故A错误，B正确；2021/12/21 上午10:0720202021学年江苏南京鼓楼区南京师范大学附属中学高一上学期期末物理试卷9/15对于的受力，开始时可能是，当 不断增大时， 一直减小；当时，随着 的增大， 将增大，所以沿斜面的摩擦力 可能先减小后增大；开始时也可能，当 不断增大时， 一直增大，故C错误，D正确故选：BD13.A.B.C.D.【答案】【解析】如图所示，两个可视为质点的、相同的木块 和放在

14、转盘上，两者用长为 的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的 倍， 放在距离转轴 处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是（ ）当时， 、相对于转盘会滑动当时，绳子一定有弹力当 在范围内增大时，所受摩擦力变大当 在范围内增大时， 所受摩擦力一直变大ABDA当 所受的摩擦力达到最大静摩擦力时， 、相对于转盘会滑动，故 有：，对有，解得，当时， 、相对于转盘会滑动，故A正确；B当达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力，解得，知，绳子具有弹力，故B正确；C角度度，所受的摩擦力变大，故C错误；D当 在范围内增

15、大时， 所受摩擦力一直增大，故D正确故选ABD三、实验题（本大题共1小题，共12分）14.2021/12/21 上午10:0720202021学年江苏南京鼓楼区南京师范大学附属中学高一上学期期末物理试卷10/15（ 1 ）123（ 2 ）图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图图中打点计时器的电源为的交流电源，打点的时间间隔用表示在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”完成下列实验步骤中的填空：平衡小车所受的阻力：取下小吊盘，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列 的点按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小

16、车中放入砝码接通打点计时器电源，释放小车获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤在每条纸带上清晰的部分，每 个间隔标注一个计数点测量相邻计数点的间距，求出与不同相对应的加速度 以砝码的质量为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与处应成 关系（填“线性”或“非线性”）完成下列填空：本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是 设纸带上三个相邻计数点的间距为、 可用、和表示为= 图3为所得实验图线的示意图设图中直线的斜率为 ，在纵轴上的截距为 ，

17、若牛顿定律成立，则小车受到的轻绳拉力为 ，小车的质量为 2021/12/21 上午10:0720202021学年江苏南京鼓楼区南京师范大学附属中学高一上学期期末物理试卷11/15（ 1 ）123（ 2 ）【答案】1 ：2 ：（ 1 ）123（ 2 ）【解析】【踩分点】间隔均匀 ; 线性远小于小车和小车中砝码的质量之和 ; 平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动，打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀由，故，与成线性关系设小车的质量为，小吊盘和盘中物块的质量为，设绳子上拉力为 ，以整体为研究对象有，解得：，以为研究对象有绳子的拉力，显然要有必有，故有，即只有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于小吊盘和盘中物

18、块的重力所以为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应该远小于小车及其所载砝码总质量设纸带上三个相邻计数点的间距为、由匀变速直线运动的推论得：，即，设小车质量为，小车受到外力为 ，由牛顿第二定律有：；所以：，所以：图像的斜率为：，故，纵轴截距为，所以：四、计算题（本大题共4小题，每小题11分，共44分）15.如图所示，有一倾角为的粗糙斜面固定在地面上，底端 点竖直线上离底端高度为处有一小球2021/12/21 上午10:0720202021学年江苏南京鼓楼区南京师范大学附属中学高一上学期期末物理试卷12/15（ 1 ）（ 2 ）（ 3 ）（ 1 ）（

19、 2 ）（ 3 ）【答案】（ 1 ）（ 2 ）（ 3 ）【解析】【踩分点】以的速度水平抛出已知(， 取）求：小球 恰好垂直打在斜面上，求小球从抛出到落到斜面上所经历的时间 小球 抛出点距离斜面底端 的高度若小球从 点抛出的同时另有一小滑块从 点以初速度沿斜面方向上滑，小滑块与斜面间的动摩擦因数，若小滑块能在上升过程中与小球 在斜面上相遇，求的大小小球落在斜面上的速度与竖直方向夹角为 ，解得 滑块加速度为，在内位移为，则：，16.（ 1 ）（ 2 ）已知某卫星在赤道上空的圆形轨道运行，轨道半径为，运行周期为 ，卫星运动方向与地球自转方向相同，不计空气阻力，万有引力常量为求：地球质量的大小如图所示

20、，假设某时刻，该卫星在 点变轨进入椭圆轨道，近地点到地心距离为，求卫星在椭圆轨道上的周期2021/12/21 上午10:0720202021学年江苏南京鼓楼区南京师范大学附属中学高一上学期期末物理试卷13/15（ 3 ）（ 1 ）（ 2 ）（ 3 ）【答案】（ 1 ）（ 2 ）（ 3 ）【解析】【踩分点】卫星在赤道上空轨道半径为的圆形轨道上运行，小明住在赤道上某城市，某时刻，该卫星正处于小明的正上方，在后面的一段时间里，小明观察到每两天恰好三次看到卫星掠过其正上方，求地球自转周期卫星做匀速圆周运动：，得根据开普勒第三定律：，得每时间小明与卫星相遇 次，即每时间相遇一次，得：，得：17.（ 1

21、）（ 2 ）（ 3 ）如图所示，一质量为木板，静放在粗糙水平地面上在木板上 点放置两个质量均为的小物块 、； 右侧光滑，长；左侧粗糙，长 ，与 点左侧木板的动摩擦因数；与地面间的动摩擦因数，初始时刻， 获得向右的速度，获得向左的速度，小物块 、可看为质点，重力加速度 取试求：未离开，在上运动时，和的加速度大小、离开时，未离开，此时和的速度大小、为使 始终未离开木板， 的最小值2021/12/21 上午10:0720202021学年江苏南京鼓楼区南京师范大学附属中学高一上学期期末物理试卷14/15（ 1 ）（ 2 ）（ 3 ）【答案】（ 1 ）（ 2 ）（ 3 ）【解析】【踩分点】；，离开时，即

22、：，解得，此时，离开前，、的相对位移为， 离开后，；共速时相对位移为：， 的最小值为 18.（ 1 ）（ 2 ）（ 3 ）（ 1 ）【答案】如图所示，装置可绕竖直轴转动，杆水平，可视为质点的小环 与小球通过细线连接，细线与竖直方向的夹角 ，小球 套在杆上，小球通过水平细线固定在转轴上的 点，已知小环 的质量，小球的质量，细线长，细线长（重力加速度 取，）求：若装置静止，求杆对小环 的弹力 、摩擦力 的大小和方向若装置匀速转动的角速度为，小环 受到杆对它的 大小变为零，细线与竖直方向夹角仍为 ，求角速度的大小和细线中张力 的大小小环 与杆间的动摩擦因数为，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力当装置以不同的角速度匀速转动时，小环 受到的摩擦力大小为 试通过计算在坐标系中作出小环 与杆发生相对滑动前的关系图像2021/12/21 上午10:0720202021学年江苏南京鼓楼区南京师范大学附属中学高一上学期期末物理试卷15/15（ 2 ）（ 3 ）（ 1 ）（ 2 ）（ 3 ）【解析】【踩分点】对整体：，对：，联立得：设中张力为，对 ：，对：，联立，解得： ，即：（以向左为正方向），