湖北省武汉二中2015-2016学年高一（上）期末物理试卷（解析版）

2015-2016学年湖北省武汉二中高一（上）期末物理试卷一、选择题（本题有12小题．第1-7题有一个选项符合题意，第8-12题可能有2个或多个选项符合题意，每题4分．共48分．）1．如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C．在自行车正常骑行时，下列说法正确的是（）A．A、B两点的角速度大小相等B．B、C两点的线速度大小相等C．A、B两点的向心加速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比D．B、C两点的向心加速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比2．“套圈圈”是大人和小孩都喜爱的一种游戏．某大人和小孩直立在界外，在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体，假设小圆环的运动可以视作平抛运动，则（）A．大人抛出的圆环运动时间较短B．大人应以较小的速度抛出圆环C．小孩抛出的圆环运动发生的位移较大D．小孩抛出的圆环单位时间内速度变化量较小3．如图所示，两个质量相同的物体1和2，紧靠在一起放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力F1和F2的作用，而且F1＞F2，则1施于2的作用力的大小为（）A．F1B．F2C．D．4．体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上．已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为（）A．mgB．C．D．5．如图所示，物体从O点由静止出发开始做匀加速直线运动，途经A、B、C三点，其中|AB|=2m，|BC|=3m．若物体通过AB和BC这两段位移的时间相等，则OA之间的距离等于（）A．mB．mC．mD．m6．如图所示，倾斜放置的圆盘绕着中轴匀速转动，圆盘的倾角为37°，在距转动中心r=0.1m处放一个小木块，小木块跟随圆盘一起转动，小木块与圆盘间的动摩擦因数为μ=0.8，假设木块与圆盘的最大静摩擦力与相同条件下的滑动摩擦力相同．若要保持小木块不相对圆盘滑动，圆盘转动的角速度最大不能超过（）A．2rad/sB．8rad/sC．rad/sD．rad/s7．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T．现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（）A．质量为2m的木块受到四个力的作用B．当F逐渐增大到T时，轻绳刚好被拉断C．当F逐渐增大到1.5T时，轻绳还不会被拉断D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为8．2012年6月24日，中国第一台自行设计、自主集成研制的深海载人潜水器﹣﹣“蛟龙”号在西太平洋的马里亚纳海沟下潜深度超过7000米，预示着中国已经有能力征服全球99.8%的海底世界．假设在某次实验时，“蛟龙”号从水面开始下潜到最后返回水面共历时10min，其速度随时间的变化如图，则“蛟龙”号（）A．下潜的最大深度为360mB．整个过程中的最大加速度为0.025m/s2C．在3～4min和6～8min内出现超重现象D．在8～10min内机械能守恒9．如图所示，长度L=10m的水平传送带以速率v0=4m/s沿顺时针方向运行，质量m=1kg的小物块（可视为质点）以v1=6m/s的初速度从右端滑上传送带．已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g=10m/s2，则物块（）A．相对地面向左运动的最大距离为4.5mB．相对地面向左运动的最大距离为10.5mC．从滑上传送带到滑下传送带所用的时间2.5sD．从滑上传送带到滑下传送带所用的时间3.125s10．质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示，当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时杆子停止转动，则（）A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动B．在绳b被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C．若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D．若角速度ω较大，小球可能在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动11．如图所示，一斜面固定在水平地面上，现将一小球从斜面上P点以某一初速度水平抛出，它在空中飞行的水平位移是x1，若将初速度大小变为原来的2倍，空中飞行的水平位移是x2，不计空气阻力，假设小球落下后不反弹，则x1和x2的大小关系可能正确的是（）A．x2=3x1B．x2=4x1C．x2=5x1D．x2=6x112．如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对A施加一水平拉力F，则（）A．当F＞3μmg时，A相对B滑动B．当F=μmg时，A的加速度为μgC．当F＜2μmg时，A、B都相对地面静止D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg二、实验题，本题共2小题，共16分，把答案填在题中的横线上或按题目的要求作答.13．某同学做“验证力的平等四边形定则”实验，下面列出的措施中，哪些是有利于减少实验误差的（）A．橡皮条弹性要好，拉到O点时拉力要适当大一些B．两个分力F1和F2间的夹角要尽量大一些C．拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板面D．拉橡皮条的绳要细，而且要稍长一些14．某同学设计了如下实验方案用来‘验证牛顿运动定律’：（1）如图甲所示，将木板有定滑轮的一端垫起，把滑块通过细绳与带夹的重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤下夹一纸带，穿过打点计时器．调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动．（2）如图乙所示，保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板上靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之由静止开始加速运动．打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，打出的纸带如图丙所示，A，B，C，D，E是纸带上五个计数点．①图乙中滑块下滑的加速度为．（结果保留两位有效数字）②若重锤质量为m，滑块质量为M，重力加速度为g，则滑块加速下滑受到的合力为．③某同学在保持滑块质量不变的情况下，通过多次改变滑块所受合力，由实验数据作出的a﹣F，图象如图丁所示，则滑块的质量为kg．（结果保留两位有效数字）三、计算题．（本大题有4个小题，共46分．解答应有必要的文字说明、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，答案中必须写出数值和单位．）15．如图所示，一细绳跨过装在天花板上的滑轮，细绳的一端悬挂一质量为M的物体，另一端悬挂一载人的梯子，人的质量为m，系统处于平衡状态．不计摩擦及滑轮与细绳的质量，要使天花板受力为零，人应如何运动？16．在寒冷的冬天，路面很容易结冰，在冰雪路面上汽车一定要低速行驶．在冰雪覆盖的路面上，车辆遇紧急情况刹车时，车轮会抱死而“打滑”．如图所示，假设某汽车以10m/s的速度行驶至一个斜坡的顶端A时，突然发现坡底前方有一位行人正以2m/s的速度做同向匀速运动，司机立即刹车，但因冰雪路面太滑，汽车仍沿斜坡滑行．已知斜坡的高AB=3m，长AC=5m，司机刹车时行人距坡底C点的距离CE=6m，从厂家的技术手册中查得该车轮胎与冰雪路面的动摩擦因数约为0.5．（1）求汽车沿斜坡滑下的加速度大小．（2）试分析此种情况下，行人是否有危险．17．如图所示，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内，其弯曲部分是由两个半径均为R=0.2m的半圆平滑对接而成（圆的半径远大于细管内径）．轨道底端A与水平地面相切，顶端与一个长为l=0.9m的水平轨道相切B点．一倾角为θ=37°的倾斜轨道固定于右侧地面上，其顶点D与水平轨道的高度差为h=0.45m，并与其它两个轨道处于同一竖直平面内．一质量为m=0.1kg的小物体（可视为质点）在A点被弹射入“S”形轨道内，沿轨道ABC运动，并恰好从D点无碰撞地落到倾斜轨道上．小物体与BC段间的动摩擦因数μ=0.5．（不计空气阻力，g取10m/s2．sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）小物体从B点运动到D点所用的时间；（2）小物体运动到B点时对“S”形轨道的作用力大小和方向；（3）小物体在A点获得的动能．18．如图所示，半径R=0.4m的圆盘水平放置，绕竖直轴OO′匀速转动，在圆心O正上方h=0.8m高处固定一水平轨道PQ，转轴和水平轨道交于O′点．一质量m=1kg的小车（可视为质点），在F=4N的水平恒力作用下，从O′左侧x0=2m处由静止开始沿轨道向右运动，当小车运动到O′点时，从小车上自由释放一小球，此时圆盘半径OA与x轴重合．规定经过O点水平向右为x轴正方向．小车与轨道间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2．求：（1）若小球刚好落到A点，求小车运动到O′点的速度．（2）为使小球刚好落在A点，圆盘转动的角速度应为多大．（3）为使小球能落到圆盘上，求水平拉力F作用的距离范围．2015-2016学年湖北省武汉二中高一（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题有12小题．第1-7题有一个选项符合题意，第8-12题可能有2个或多个选项符合题意，每题4分．共48分．）1．如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C．在自行车正常骑行时，下列说法正确的是（）A．A、B两点的角速度大小相等B．B、C两点的线速度大小相等C．A、B两点的向心加速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比D．B、C两点的向心加速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比【考点】线速度、角速度和周期、转速．【专题】匀速圆周运动专题．【分析】利用同轴转动，角速度相同，同一链条上各点的线速度大小相等；据线速度和角速度的关系；根据向心加速度的公式a==ω2r知，线速度大小不变，向心加速度与半径成反比，角速度不变，向心加速度与半径成正比．【解答】解：A、AB两点在传送带上，所以两点的线速度相等，再据v=ωr和半径不同，所以两点的角速度不同，故A错误；B、BC两点属于同轴转动，故角速度相等；再据v=ωr和半径不同，所以两点的线速度不同，故B错误；C、由向心加速度的公式a=知，A、B两点的向心加速度与其半径成反比，故C错误；D、由向心加速度的公式a=ω2r知，B、C两点的向心加速度与其半径成正比，故D正确．故选：D．【点评】本题考查灵活选择物理规律的能力．对于圆周运动，公式较多，要根据不同的条件灵活选择公式．2．“套圈圈”是大人和小孩都喜爱的一种游戏．某大人和小孩直立在界外，在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体，假设小圆环的运动可以视作平抛运动，则（）A．大人抛出的圆环运动时间较短B．大人应以较小的速度抛出圆环C．小孩抛出的圆环运动发生的位移较大D．小孩抛出的圆环单位时间内速度变化量较小【考点】平抛运动．【专题】平抛运动专题．【分析】物体做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解，两个方向上运动的时间相同．【解答】解：设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为v，高度为h，则下落的时间为：t=，水平方向位移x=vt=v，A、大人站在小孩同样的位置，由以上的公式可得，由于大人的高度h比较大，所以大人抛出的圆环运动时间较长，故A错误；B、大人抛出的圆环运动时间较长，如果要让大人与小孩抛出的水平位移相等，则要以小点的速度抛出圈圈．故B正确；C、大人和小孩的水平位移相同，但竖直位移大于小孩的竖直位移，根据s=可知，大人的位移大．故C错误；D、环做平抛运动，则单位时间内速度变化量△v=gt=g，所以大人、小孩抛出的圆环单位时间内速度变化量相等，故D错误．故选：B．【点评】本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解．3．如图所示，两个质量相同的物体1和2，紧靠在一起放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力F1和F2的作用，而且F1＞F2，则1施于2的作用力的大小为（）A．F1B．F2C．D．【考点】牛顿第二定