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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θ=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α=30°，与水平面的夹角β=60°，此时B沿水平面的速度v2为（）A．v1B．v1C．v1D．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TrackerVideoAnalysis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为10m/s2．由此请推算出飞船的半径约为（）A．28mB．56mC．100mD．256m7.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．0B．C．D．8.一只小船渡河，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θ=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，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__________．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F△t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：（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μ=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：B．2.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，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：C．3.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mgsinθ不断变大，而最大静摩擦力（约等于滑动摩擦力）μmgcosθ逐渐减小，当两者相等，即mgsinθ=μmgcosθ，tanθ=μ时，坡角达到最大值，此后坡角保持不变；故选B．4.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：C．5.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：v2cosβ=v1cosα解得：v2===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=mrω2得，m≈28m．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：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、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：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α=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：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