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
2、用下一定做曲线运动C质点做匀速率曲线运动，其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（ ）A不断增大 B保持不变C不断减小 D先增大后减小4.细绳拴一个 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B小球
3、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 v1 时，轻绳与斜面的夹角 =30，与水平面的夹角 =60，此时 B 沿水平面的速度 v2为（ ）A v1 B v1 C v1 D v16.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 Tracker Video Analysis 软件进行分析，得出飞船的旋转的角
4、速度为 0.6rad/s，已知地球表面重力加速度为 10m/s2由此请推算出飞船的半径约为（ ）A 28m B56m C100m D256m7.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（ ）A 0 B C D8.一只小船渡河，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、匀速直线运动，运动轨迹如图所示，由此可以判断（ ）A沿 AD 轨 迹运动
5、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相同C沿 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 倍，当两球处于静止状态时，细杆与水平面的夹角 =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 ：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，
6、 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 f1、B 与 C 间摩擦力 f2 随时间变化的图线中正确的是（ ）A B C D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 BQ 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
7、 象表明_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，改变砝码个数并测出小车的质量m（含砝码、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t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 Ft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
8、 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C应平衡小车受到的摩擦力 D重物的质量应远小于小车的质量三、解答题（共 4 小题，45 分）13.（11 分）在光滑水平桌面中央固定一边长为 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，细线逐渐缠绕在棱柱上已知细线所能承受的最大张力为 8N，求：（1）小球从开始运 动至绳 断时的位移（2）绳断裂前小球运 动的
9、 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）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 O 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：
10、（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 v1=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，P 与定滑轮间的绳水平，P 与传送带间的动摩擦因数为 =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
11、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
12、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，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
13、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 mgsin 不断变大，而最大静摩擦力（约等于滑动摩擦力）mgcos 逐渐减小，当两者相等，即 mgsin=mgcos，tan =时，坡角达到最大值，此后坡角保持不变；故选 B4.答案：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、方向相反，即可求出加速度试题解析：A、B 、小球静止时，分析受力情况，如图 ，由平衡条件得：弹簧的弹力大小为：F=mgtan53= mg细绳的拉力大小为：T= = mg故 A 错
14、误， B 错误；C、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= = 故 C 正确D、由 C 分析可得， D 错误 故选：C5.答案：D试题分析：试题分析：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，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：v2cos=v1cos 解得：v2= = =故选：D6.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
15、顿第二定律求出飞船的半径试题解析：根据 mg=mr2 得， m28m故选：A7.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 ，故v=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 ，故 v= 故 AC 正确、 BD 错误故选：AC8.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
16、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、沿 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：AD9.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
17、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 O 作竖直线交 ab 于 c 点，设球面的半径为 R，则oac 与左侧力三角形相似；oac 与右侧力三角相似；则由几何关系可得：=即： =由题，细杆长度是球面的半径的 倍，根据几何知识知图中 =45在oac 中，根据正弦定理，有：=则则 ；故 B 错误，C 正确；D、根据平衡条件，有：故 = ；故 D 错误 ；故选：AC10.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：；当拉力足够大时，A、B 的加速度不同，故对 A，有：由于 1mg 2（M+m）g，故 aA2a A3；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
