华师一附中高一(上)期末物理试卷(含答案)

1、2014-2015华师一附中高一（上）期末物理试卷一、选择题（每小题 5分，共10小题。1-6题单选，7-10题多选）1.牛顿在伽利略和笛卡尔等人的研究基础上，总结出动力学的一条基本规律-牛顿第一定律.下列说法正确的是（）A .伽利略的理想实验是没有事实依据的凭空想象的实验B.伽利略以事实为依据，通过假设、推理得出力不是维持物体运动状态的原因C.笛卡尔指出：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变 这种状态D.牛顿第一定律与牛顿第二定律一样，都可通过实验直接检验2.关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下一定做曲

2、线运动C.质点做匀速率曲线运动，具加速度一定与速度方向垂直，且指向轨迹的凹侧D.质点做匀速率曲线运动，加速度大小一定不变3 .在秋收的打谷场上，脱粒后的谷粒用传送带送到平地上堆积起来形成圆锥体， 随着堆积谷粒越来越多，圆锥体体积越来越大，简化如图所示.用力学知识分 析得出圆锥体底角的变化情况应该是（）B .保持不变A.不断增大C.不断减小D.先增大后减小4 .细纯拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹 簧不粘连.平衡时细绳与竖直方向的夹角为53。，如图所示，以下说法正确的是（已知 sin53 =0.8 , cos53 =0.6 ）（）A .小球静止时弹簧的弹力大小为平B

3、.小球静止时细绳的拉力大小为C.细线烧断瞬间小球的加速度为冬D.细线烧断后小球做平抛运动5 .如图所示，放在倾角（=15 °的斜面上物体A与放在水平面上的物体B通过跨接于定滑轮的轻绳连接，在某一瞬间当A沿斜面向上的速度为A.B.为10m/s2.由此请推算出飞船的半径约为（)V1时，轻绳与斜面的夹角a=30° ,与水平面的夹角 ）C.16 .如图所示为电影星际穿越中的飞船图片，当飞 船只在万有引力的作用下运动时，宇航员处于完全失 重状态；为了模拟重力环境，可以让飞船旋转起 来.对飞船飞行的电影片段用A. 28mB. 56mC.100mD. 256mTracker Video

4、Analysis软件进行分析，得出飞船的 旋转的角速度为0.6rad/s ,已知地球表面重力加速度动，运动轨迹如图所示，由此可以判断（D. 47 .如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆管中做圆周运动，圆的半径为R,小球略小于圆管内径.若小球经过圆管最高点时与轨道间的弹力大小恰为mg,则此时小球的速度为（C.A. 08 .一只小船渡河，船相对于静水的初速度大小均相同，方向垂直于河岸， 且船在渡河过程中船头方向始终垂直于河岸，水流速度各处相同且恒定 不变.现小船相对于静水沿V0方向分别做匀加速、匀减速、匀速直线运A.沿AD轨迹运动时，船相对于静水做匀减速直线运动B.沿三条不同路径渡河的时间

5、相同C. 7ft AB轨迹渡河所用的时间最短D.沿AC轨迹船到达对岸的速度最大9 .两个可视为质点的小球a和b,用质量可忽略的刚性细杆相连并放置 在光滑的半球面内，如图所示.已知细杆长度是球半径的 用倍，当两 球处于静止状态时，细杆与水平面的夹角 9=15° ,则（ ）A.杆对a、b球作用力大小相等且方向沿杆方向B.小球a和b的质量之比为： 1C.小球a和b的质量之比为。：1D.半球面对a、b球的弹力之比为0： 310. 如图甲所示，静止在水平面 C上足够长的木板B左端放着小物块A.某时刻，A受到水平向右的 外力F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示.A、B间最大静摩擦力大于B、C之

6、间的最大静摩 擦力，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则在拉力逐渐增大的过程中，下列反映 A、B运动过程 中的加速度及A与B间摩擦力fi、B与C间摩擦力f2随时间变化的图线中正确的是（）用甲阕乙二、实验题（共2题，15分）11. （6分）如图所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金属片， 金属片把P球沿水平方向抛出，同时 Q球被松开而自由下落，P、Q两球同时开 始运动，则：（1） A. P球先落地B. Q球先落地C两球同时落地 D.两球落地先后由小锤打击力 的大小而定（2）上述现象表明 一12. （9分）某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律，小车上固定有宽度为d的遮光条，他将光电

7、门固定在长木板上的B点，用重物通过细线与固定在小车前端的力传感器相连（力传感器可 测出细线的拉力大小）.每次小车都从同一位置 A由静止释放，改变整码个数并测出小车的质量 m（含整码、传感器与遮光条），测出对应拉力传感器的示数F和对应遮光条通过光电门的时间试回答下列问题：（1）若A、B间的距离为L,则计算小车加速度的表达式为 a=（2）根据测得的实验数据，以Fzt为纵轴，以为横轴，若得到一条过原点的直线，则可验证牛顿第二定律.（3）关于本实验，某同学提出如下观点，其中不正确的是 A. L越大，实验误差越小 B牵引小车的细绳应与木板平行三、解答题(共4小题，45分)13. (11分)在光滑水平桌面

8、中央固定一边长为 0.3m的小正三棱柱abc俯视如图所示.长度为 L=1m的细线，一端固定在a点，另一端拴住一个质量为 m=1kg、不计大小的小球.初始时刻，把 细线拉直在ca的延长线上，并给小球以 v0=1m/s且垂直于细线方向的水平速度，由于棱柱的存在,8N,求:细线逐渐缠绕在棱柱上.已知细线所能承受的最大张力为(1)小球从开始运动至纯断时的位移.(2)纯断裂前小球运动的总时间.14. (11分)用一沿斜面向上的恒力F将静止在斜面底端的物体向上推，推到斜面中点时，撤去 F物体正好运动到斜面顶端并开始返回.在此情况下，物体从底端到顶端所需时间为 t,从顶端滑到底 端所需时间也为t.求：(1)

9、撤去F前的加速度a1与撤去F后物体仍在向上运动时的加速度 a2之比为多少？(2)推力F与物体所受斜面摩擦力f之比为多少？15. (11分)如图所示，MN为水平地面，PQ为倾角为60°的斜面，半径为R的圆与MN、PQ相 切.从圆心。点正上方的某处A点水平抛出一小球，恰垂直击中斜面上的 B点.B离地面的高度为1.5R.重力加速度为g.求：(1)小球水平抛出时的初速度(2) A点到O的距离.16. (12分)如图所示，长为L=6.25m的水平传送带以速度v二5m/s匀速运 动，质量均为m的小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，某时 刻P在传送带左端具有向右的速度 v2=8m/s ,

10、 P与定滑轮间的纯水平，P与 传送带间的动摩擦因数为 咛0.2,重力加速度g=10m/s2,不计定滑轮质量和 摩擦，绳足够长.求：(1) P物体刚开始在传送带上运动的加速度大小；(2) P物体在传送带上运动的时间.2014-2015 学年湖北省武汉市华师一附中高一（上）期末物理试卷试卷的答案和解析1 .答案：B试题分析：试题分析：对于物学中的重要规律、原理，要明确其提出者，了解所涉及伟大科学家的重要成就试题解析：A、伽利略的理想实验是依据他所做的实验，进行的理想化的推理，不是凭空想象出来的，对实际的生产和生活有非常重要的指导意义故A 错误；B、伽利略根据理解斜面实验，通过假设、推理得出力不是维

11、持物体运动状态的原因，故 B正确.C、牛顿指出：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，故C 错误D、牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不能通过实验直接验证，故 D错误.故选： B2 .答案：C试题分析：试题分析：曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线；曲线运动的合力可以是变力，也可以是恒力，如平抛运动合力恒定，匀速圆周运动合力是变力试题解析：A、曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线，平抛运动合力恒定，与速度不共线，故A 错误；B、变力可能是方向不变，大小变化，如如果合力与速度一直共线但合力大小变化，则是变加速直线运动，

12、故B 错误；C、匀速率曲线运动的加速度方向与速度方向垂直，指向圆心，故 C正确；D、当加速度方向与速度方向始终垂直时，物体就做匀速率曲线运动，加速度的大小可以改变，故 D 错误； 故选：C3 .答案：B试题分析：试题分析：开始时，圆锥体底角逐渐增加，当谷粒的重力的下滑分量与最大静摩擦力等大后，坡角就达到了最大值试题解析：谷粒受重力、支持力和静摩擦力；开始时，圆锥体底角逐渐增加，故重力的下滑分力mgsinB不断变大，而最大静摩擦力（约等于滑动摩擦力）pmgcosO逐渐减小，当两者相等，即 mgsin （= pmgcosO, tan =小时，坡角达到最大值， 此后坡角保持不变；故选 B4 .答案：

13、C试题分析：试题分析：小球静止时，分析受力情况，由平衡条件求解弹簧的弹力大小和细绳的拉力大 小.细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向,由平衡条件得:相反，即可求出加速度.试题解析：A、B、弹簧的弹力大小为:细绳的拉力大小为:小球静止时，分析受力情况，如图L .4T=Q|mg.故A错误，B错误;F=mgtan53 = mgC、D、细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反, 则此瞬间小球的加速度大小为：a=5 = |g故C正确.D、由C分析可得，D错误.故选：C.5 .答案：D试题分析：试题分析：绳子不可伸长，故 A、

14、B两个物体沿着绳子方向的分速度相等，据此解答即可.试题解析：将A B两个物体的速度沿着平行绳子和垂直绳子的方向正交分解，如图所示:、绳子不可伸长，故A、B两个物体沿着绳子方向的分速度相等，故:V 2cos 芹V iCOSa解得：V 2-二一.一V 2=1-J 故选：D.6 .答案：A试题分析：试题分析：宇航员处于完全失重状态，可知飞船中的物体靠重力提供向心力，根据牛顿第二 定律求出飞船的半径.试题解析：根据 mg=mr2得，广=5=5m28m.故选：A.7 .答案：AC试题分析：试题分析：以小球为研究对象，小球通过最高点时，由重力与管壁上部对小球压力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式，即可

15、求解小球的速度.试题解析：小球经过圆管最高点时受到轨道的压力向上，此时根据牛顿第二定律册g-mg二工,故rv=0 .当小球经过圆管最高点时受到轨道的压力向下，此时根据牛顿第二定律设g-即g二冠，故丫=麻.r故AC正确、BD错误.故选：AC.8 .答案：AD试题分析：试题分析：根据运动的合成，结合合成法则，即可确定各自运动轨迹，由运动学公式，从而 确定运动的时间与速度大小.试题解析：A、当沿AD轨迹运动时，则加速度方向与船在静水中的速度方向相反，因此船相对于水 做匀减速直线运动，故 A正确；B、船相对于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，因运动的性质不同，则渡河时间也不同，故B错误；C、7ft

16、 AB轨迹，做匀速直线运动，则渡河所用的时间大于沿 AC轨迹运动渡河时间，故 C错误;D、沿AC轨迹，船是匀加速运动，则船到达对岸的速度最大，故 D正确.故选：AD.9 .答案：AC试题分析：试题分析：分别对两球及整体受力分析，由几何关系可得出两球受力的大小关系，及平衡时 杆与水平方向的夹角；注意本题要用到相似三角形及正弦定理.试题解析:A、对轻杆，受两个球的弹力是一对平衡力，根据牛顿第三定律，杆对a、b球作用力大小相等且方向沿杆方向，故 A正确；B、C、两球都受到重力、细杆的弹力和球面的弹力的作用，过。作竖直线交ab于c点，设球面的半径为R,则Aoac与左侧力三角形相似；Aoac与右侧力三角

17、相似；则由几何关系可得：堂oc亚9=二 OC儿由题，细杆长度是球面的半径的 更倍，根据几何知识知图中a=45° 在Aoac中，根据正弦定理，有：0c 即sm3，=而 105。则一二be 也M R则上二¥；技L 1故B错误，C正确；D、根据平衡条件，有：oa口 gob儿故=¥；故D错误；小叫1故选：AC.10 .答案:ACD试题分析：试题分析：当F较小且拉动AB整体时，AB整体具有共同的加速度，二者相对静止；当 F 较大时，二者加速度不同，将会发生相对运动，此后 A做变加速直线，B匀加速直线运动； 分三个阶段根据牛顿第二定律列式讨论即可.试题解析：A、对AB整体，当

18、拉力F小于地面对整体的最大静摩擦力时，整体加速度为零； 对AB整体，当拉力F大于地面对整体的最大静摩擦力时，整体开始加速滑动，加速度为：巳广 Mm ；当拉力足够大时，A、B的加速度不同，故对 A,有：由于国mg>区（M+m ） g,故aA2<aA3；故A正确；B、对AB整体，当拉力F小于地面对整体的最大静摩擦力时，整体加速度为零，即物体 B开始阶 段的加速度为零，故B错误；C、当拉力小于地面对整体的最大静摩擦力时，整体加速度为零，此时对物体A,拉力小于wmg,静摩擦力等于拉力；当整体开始加速滑动时，对 A,根据牛顿第二定律，有：F-fi=ma；静摩擦力fi逐渐增加，但依然小 于 p

19、img;当A、B发生相对滑动后，变为滑动摩擦力，为 wmg;故C正确；D、对AB整体，当拉力F小于地面对整体的最大静摩擦力时，整体加速度为零，此时静摩擦力等于 拉力；滑动后，受地面的滑动摩擦力为 5(M+m) g,保持不变；故D正确； 故选：ACD.11 .答案: 试题分析：(1)由于两球同时运动，P球做平抛运动，其竖直方向运动规律与 Q球相同，因此两球同时落地, 故ABD错误，C正确.故选C.(2)根据实验结果可知，该实验证明了，P球在竖直方向上做自由落体运动.故答案为：P球竖直方向上做自由落体运动.12 .答案: 试题分析: 试题分析：(1)遮光板通过光电门的时间很短，可以用对应时间内的平

20、均速度代替瞬时速度，根据速度位移关系公式 v2=2as列式求解加速度; (2)根据牛顿第二定律分析即可；(3)要使绳子的拉力等于小车受到的合力，实验前必须先平衡摩擦力，牵引小车的细绳应 与木板平行，注意本实验中绳子的拉力是用力传感器读出的，不是由重物的重力代替的.试题解析：(1)由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度，故 B点速度 r =j根据速度位移关系公式vB2=2aL ,有a uA?(2)根据牛顿第二定律可知，F=ma=m / 、,则FA t=*77-,以FA为纵轴，以13?a &若得到一条过原点的直线，则可验证牛顿第二定律.I d(3) A、L越大，到达B点

21、的速度越大，时间越短，根据n？求出的B的速度误差越小，则实 验误差越小，故A正确；B、要使绳子的拉力等于小车受到的合力，实验前必须先平衡摩擦力，牵引小车的细绳应与木板平 行，这样绳子的拉力才等于小车受到的合力，故 BC正确；D、本实验中绳子的拉力是用力传感器读出的，不是由重物的重力代替，所以不需要满足重物的质 量应远小于小车的质量，故 D错误.本题选错误的，故选：D(3) D故答案为：(1)13 .答案:试题分析：试题分析：细线断裂之前，绳子拉力与速度垂直，小球的速度大小不变.绳子刚断裂时，拉2丫力大小为8N,由F=m7求出此时的半径.小球每转 120°半径减小0.3m,确定出小球转

22、动 的圈数，求出时间.根据初位置、末位置的直线距离求解位移大小.试题解析：（1）对小球，由牛顿第二定律，有：2T =帚。 max Q-解得：2网 F 2R='2= = =0.125m小球每转120°半径减小0.3m,细线断裂之前，小球恰好运动一圈，故运动的位移大小为：S=1m-0.1m=0.9m（2）细线断裂之前，小球恰好运动一圈，运动时间：上乜期2双豆一切 Vyt=0=0=1.4 很答：（1）小球从开始运动至纯断时的位移为 0.9m；（2）纯断裂前小球运动的总时间为 1.4必.14 .答案:试题分析：试题分析：由物体上滑至中点时撤去推力，物体能上升到最高点，对这两个过程来说

23、，位移一样，第一上升过程初速度是0,末速度为v,第二上升过程，初速是 v,末速度是0,故可以知道两个阶段的加速度大小相等，列出两个牛顿第二定律表达式，又上升时间和下降时间 相同，故可以有运动学公式推到出上升和下降过程加速度之比，故可以求得推力和摩擦力只 比.试题解析：（1）由物体上滑至中点时撤去推力，物体能上升到最高点，对这两个过程来说，位移一样，第一上升过程初速度是0,末速度为v,第二上升过程，初速是v,末速度是0,故可以知道两 个阶段的加速度大小相等 故为1: 1（2）由牛顿第二定律有：第一段： F-mgsin o-f=ma 1第二段：mgsin o+f=ma 2（a1=a2 '大小）第三段：mgsin o-f=ma 3设斜面长为L.高度为h,由运动学公式有：与畛1铲解上面各式