华中师范大学第一附属中学2014-2015学年高一上学期期末考试物理

-1-华中师大一附中2014—2015学年度第一学期期末检测高一年级物理试题时限:90分钟满分:110分命题人：苏航审题人：许春一、选择题(本题共10小题，共50分，在每小题给出的四个选项中，第1至6题只有一个选项是正确的，第7至10题有多个选项是正确的，全部选对得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)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，下列说法正确的是A.小球静止时弹簧的弹力大小为35mgB．小球静止时细绳的拉力大小为35mgC．细线烧断后小球做平抛运动D．细绳烧断瞬间小球的加速度为53g5．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-2-A．16223vB．16223vC．133vD．13v6．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．gRC．2gRD．3gR8．一只小船渡河，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2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2∶1C．小球a和b的质量之比为3∶1D．半球面对a、b球的弹力之比为3∶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-3-二、实验题（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）上述现象说明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Δt。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-4-A三、计算题（本题共4小题，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）13．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．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．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．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。-5-华中师大一附中2014—2015学年度第一学期期末检测高一年级物理试题参考答案二、实验题（15分）13.（11分）（1）对小球，由牛顿第二定律2maxvTmR0.125Rm由图可知S=0.9m（5分）(2)运动时间02()(2)31.4LLaLatsv（6分）14.(1)由运动的对称性知为1:1（4分）(2)由牛顿第二定律有：第一段：F－mgsinα－f=ma1（1分）第二段：mgsinα＋f=ma2（a1=a2`大小）（1分）第三段：mgsinα－f=ma3（1分）设斜面长为L。高度为h,由运动学公式有：21)2(212taL2321taL（2分）解上面各式得：f=(mgsinα)/3;18fF（2分）15.小球做平抛运动的水平位移03()tan302xRR（3分）设小球的初速度为v0，小球在B点的竖直分速度00tan30yvv设小球做平抛运动的时间为tyvgt0xvt（3分）小球做平抛运动下落的高度212hgt-6-A点到圆心的距离0.5xhR（3分）解得052vgR1112xR（2分）16.（1）设P开始做减速运动的加速度为a1，对P有1Tmgma（1分）对Q有1mgTma1分解得a1=6m/s2（2分）（2）经时间t1与传送带达相同速度，21110.5vvtas（1分）在时间t1内P的位移12113.252vvxtm（1分）达共同速度后P做减速运动（1分）设加速度大小为a2，对P有/1Tmgma（1分）对Q有/1mgTma（1分）解得a1=,4m/s2