湖北省孝感市高级高一物理上学期期末考试试题

孝感高中 2014—2015 学年度高一上学期期末考试

物理试题

一、单选题(共 8 小题,每小题 4 分,共计 32 分)

1. 下列有关物理学家和物理学规律的发现,说法正确的是

A. 亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体,重物体与轻物体下落一样快

B. 笛卡尔通过研究物体的运动规律,在牛顿第一定律的基础上提出了惯性定律

C. 伽利略根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因

D. 卡文迪许提出万有引力定律,并利用扭秤实验,巧妙地测出了万有引力常量

2. 如图所示,从同一条竖直线上两个不同点 P、Q 分别水平向右抛出两个小球,平抛的初速

度分别为 v1、v2,结果它们同时落到水平地面上的 M 点处(不考虑空气阻力)。下列说法中正

确的是

A.一定是 P 先抛出的,并且 v1=v2

B.一定是 P 先抛出的,并且 v1<v2

C.一定是 Q 先抛出的,并且 v1=v2

D.一定是 Q 先抛出的,并且 v1>v2

3. 物体从地面附近某一高度处 O 点开始做自由落体运动,先后经过 O

点正下方 A、B 两点,此过程中,从 O 运动到 B 所用时间 t1=3s,从 A

到 B 所用时间 t2=1s,g 取 10m/s2,不计空气阻力,则 A、B 间的距离是

A.25m

B.5m

C.45m

D.20m

4. 如图所示,自动卸货车始终静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下可以改变与水平

面间的倾角 θ,用以卸下车厢中的货物,下列说法正确的是

A.当货物相对车厢静止时,地面对货车有向左的摩擦力

B.当货物相对车厢匀速下滑时,地面对货车有向左的摩擦力

C.当货物相对车厢加速下滑时,地面对货车有向左的摩擦力

D.当货物相对车厢加速下滑时,货车对地面的压力大于货车和货

物的总重力

5. 随着太空技术的飞速发展,使地球上的人们登陆其它星球成为可能。假设未来的某一天,

宇航员登上某一星球后,测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的 2 倍,而该

星球的平均密度与地球的差不多,则该星球质量大约是地球质量的

A.0.5 倍

B.2 倍

C.4 倍

D.8 倍

6. 如图所示,A、B 两个物体质量不等且 mA>mB,在水平拉力 F 的作用下,沿光滑水平面一

起向右运动,滑轮及细绳质量不计。下列说法中正确的有

A.物体 A 所受的摩擦力方向向左

B.物体 B 受到细绳的拉力大于 A 受到的拉力 C.水平力 F 较小时,物体 A、B 间没有摩擦 D.水平力 F 足够大时,物体 A、B 间会发生相对滑动

A

F

B

7. 有一条两岸平直,河水均匀流动、流速恒为 v 的大河,小明驾着小船渡河,去程时船头朝

向与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值为 k,船在静水中的

速度大小恒定,则小船在静水中的速度大小为

kv A. k 2 ?1

v B. 1? k 2

kv C. 1? k 2

v D. k 2 ?1

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8. 一长轻质木板置于光滑水平地面上,木板上放质量均为 1kg 的 A、B 两物块,A、B 与木板

之间的动摩擦因数分别为 μ1=0.3,μ2=0.2,水平恒力 F 作用在 A 物块上,如图所示,已知最大

静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2。则:

A.若 F=1N,则物块、木板都静止不动

B.若 F=1.5N,则 A 物块所受摩擦力大小为 1.5N C.无论力 F 多大,A 与轻质木板都不会发生相对滑动 D.若 F=8N,则 B 物块的加速度为 4.0m/s2

F

A

B

二、多选题(全部选对得 5 分,选对但不全的得 3 分,错选或不答的得 0 分;共 4 小题,20

分)

9. a、b 两个物体的位移-时间图像如图甲所

示, c、d 两个物体的速度-时间图像如图乙所

示,两图中 t 轴上下两部分阴影面积都相同,

关于它们的运动,在 0~t 时段内,正确的是

A.a 的速度越来越大,t2 时刻前后位移变方

向,全程的平均速度与 b 相等

B.b 的速度越来越小,t1 时刻前后速度变方

向,全程的平均速度比 a 小

C.c 的速度先变小后变大,t3 时刻前后加速度方向不变,c、d 的位移不相等

D.d 的速度先变小后变大,t4 时刻以后加速度继续增大,c、d 的位移相等

10.如图所示,质量不计的轻质弹性杆 P 插入桌面上的小孔中,杆的另一端套有一质量为 m

的小球,今使小球在水平面内做半径为 R 的匀速圆周运动,角速度为 ω,已知重力加速度为 g。

则下列说法正确的是

A.球所受的合外力大小为 m?2R

B.球所受的合外力大小为 m g 2 ? ? 4 R2
C.球对杆作用力的大小为 m g 2 ? ? 4 R2
D.球对杆作用力的大小为 m ? 4 R2 ? g 2
m 11.如图所示,A 是一质量为 m 的盒子,B 的质量为 2 ,它们间用轻绳相连,跨过光滑的定
滑轮,A 置于倾角为? =15°斜面上,B 悬于斜面之外,整个系统处于静止状态。现在向 A 中缓
慢地加入沙子,直至 A 将要滑动的过程中 1
A.绳子拉力大小不变,恒等于 2 mg B.A 对斜面的压力逐渐增大 C.A 所受的摩擦力逐渐增大 D.A 所受的摩擦力先减小后增大 12. 在光滑的水平面内建立如图所示的直角坐标系,长为 L 的光滑细杆 AB 的两个端点 A、 B 分别被约束在 x 轴和 y 轴上,现让杆的 A 端沿 x 轴正方向以速度 v0 匀速运动,已知 P 点为 杆的中点,某一时刻杆 AB 与 x 轴的夹角为 θ。关于 P 点的运动轨迹 和 P 点的运动速度大小 v 的表达式,下列说法中正确的是 A.P 点的运动轨迹是抛物线的一部分

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B.P 点的运动轨迹是圆弧的一部分
?
v0 C.P 点的速度大小为错误!未找到引用源。 2sin?
D.P 点的速度大小为错误!未找到引用源。 v0 cos?
三、填空与实验题(本题 2 小题,共计 15 分) 13.(7 分)现用频闪照相方法来研究物块的变速运动。在一小物块沿斜面向下运动的过程中, 用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示。拍摄时频闪频率是 10Hz;通过斜面上固定
的刻度尺读取的 5 个连续影像间的距离依次为 x1 、 x2 、 x3 、 x4 。已知斜面顶端的高度 h 和斜
面的长度 s 数据如下表所示。重力加速度大小 g = 9.80m/s2。

根据表中数据,完成下列填空:

(1)物块的加速度 a=

m/s2(保留 3 位有效数字)。

(2)因为

可知斜面是粗糙的。

14.(8 分)某同学利用图(a)所示的实验装置及数学化信息系统获得了小车加速度 a 与钩码

的质量 m 的对应关系图,如图(b)所示。实验中小车(含发射器)的质量为 200g,实验时

选择了不可伸长的轻质细绳和轻质滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得

到。回答下列问题:

(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成 (填“线性”或“非线性”)关系。

(2)由图(b)可知,a-m 图线不经过原点,可能的原因是 。

(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的

结论,并直接以钩码所受重力 mg 作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施



,钩码的质量应该满足的条件是



四、计算题(本题共 3 小题,共 42 分。解题过程中要有必须的文字说明及相关的原始公式,

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直接写出结果按零分计算。) 15. (10 分)甲、乙两辆汽车沿平直公路同向匀速行驶,甲车在乙车前面,它们之间相距 x0=40m,速度均为 v0=10m/s。某时刻,甲车刹车作匀减速直线运动,加速度大小为 5m/s2。 从此时刻起,求: (1)甲车经过多长时间停止运动; (2)当甲车静止时,甲、乙两辆汽车之间的距离为多大; (3)经多长时间两车相遇?
16.(13 分)如图所示, 一长为 L=0.9m 的不可拉伸的轻绳,一端拴在天花板的 O 点,另一端 系着一质量为 m ? 0.5kg 的小球(可视为质点)。在 O 点正下方 0.45m 处固定有一个钉子 P,将 小球向左拉使轻绳偏离竖直方向某一夹角,然后由静止释放,当绳子刚碰到钉子时,绳子恰 好能被拉断。已知轻绳能够承受的最大拉力为 10N,O 点离右墙壁的水平距离 x ?1.2m,天花 板离地面的高度 H ? 2.5m。g 取10m/ s2 ,不计阻力。求
(1)轻绳刚碰到钉子时,小球的速度大小; (2)细绳断裂后,小球在以后的运动过程中,第一次碰撞点离墙角 A 的距离是多少?
O
17.(20 分)如图所示,为一传送装置示意图,已知平直段 AB 长度为 s ? 20m ,传送带与水平 r? 1m
方向夹角? ? 37 。皮带轮的半径 ? ,角速度 ? ?10?rad / s ,皮带与轮子间不打滑。将一 个质量为 m ? 0.5kg 的煤块轻放到传送带的上端 A 点,煤块与传送带间的动摩擦因数为 ? ? 0.5 。 求: (1)物体刚放上传送带时的加速度; (2)煤块在传送带上运动的总时间为多长; (3)当煤块从 B 端脱离传送带时,在传送带上留下的煤炭划痕有多长;
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(4)若传送带仍逆时针转动,调整皮带轮的角速度,使煤块在上述过程中在传送带上留下的 划痕最长,则皮带轮的角速度至少为多少?

? ? 37

孝感高中 2014—2015 学年度高一上学期期末考试

物理试题答案

一、单项选择题(共 8 个小题,每小题 4 分,共计 32 分)

题号 1

2

3

4

5

6

答案 C

B

A

C

D

D

二、多项选择题(共 4 个小题,每小题 5 分,共计 20 分)

题号

9

10

11

答案

AC

AD

ABD

三、实验题(本题 2 小题,共计 15 分)

13. (7 分) (1)(4 分) 4.30 (填 4.29 或 4.31 同样给分)

7

8

B

C

12 BC

g h ? 5.88m / s2

(2)(3 分)因为物块加速度小于 s

(或物块加速度小于物块沿

光滑斜面下滑的加速度)

14. (8 分) (1) 非线性 (2 分)

(2) 存在摩擦力 (2 分)

(3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力(2 分)

远小于小车的质量(2 分)

四、计算题(共 3 小题,共计 43 分)

15.(10 分)解:(1)由 v=v0+at,甲车停止运动的时间 t1= 2s(2 分)

(2)时间 t1 内,甲车的位移 x 甲=(v+v0)t1/2=10m (2 分)

乙车的位移 x 乙=v0t1=20 m (2 分)

两车相距 Δx=30 m

(2 分)

(3)相遇时间 t 2= (x0+x 甲)/ v0=5s (2 分)

16.(13 分)解:(1)在轻绳碰到钉子后小球立即以 P 点为圆心做圆周运动,设此时小球的速 率为? ,绳子拉力为 FT

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?2 FT ? mg ? m R ……………………………………………………………………………(2 分)

R ? L ? 0.45m

又2

…………………………………………………………………………(1 分)

同时绳子又恰好断裂,故 FT=10N………………………………………………………(1 分)

? ? 3 2m / s

代入数据联立得 2

……………………………………………………………(2 分)

(2)细绳断裂后,小球做平抛运动 假设小球直接先落到地面则有

H ? Ll ? 1 gt2
竖直方向: H ? L ? 2 ………………………………………………………………(2 分)

水平方向: sx ? ? ? t ………………………………………………………………………(2 分) 联立得水平位移 sx ? 1.2m …………………………………………………………………(2 分) 由于 sx ? x 可得小球落在墙角 A 点,故第一次碰撞点离 A 点距离为 0………………(1 分)
17.(20 分)解:(1)对煤块受力分析如图
由牛顿第二定律: mg sin? ? ?mg cos? ? ma1 ……………………………………………(1 分) 得 a1 ? g sin? ? ?g cos? …………………………………………………………………(1 分) 代入数据得 a1 ? 10m / s2 …………………………………………………………………(1 分)

v ? ?r ?10? ? 1 m / s ?10m / s

(2)传送带速度

?

………………………………………(1 分)

又分析可知,煤块放上传送带后,先以 a1 ? 10m / s2 做匀加速运动

t1 此阶段时间

?

? a1

? 1s

……………………………………………………………………(1

分)

此阶段位移

x1

?

1 2

a1t12

?

5m

………………………………………………………………(1

分)

因为 mg sin 37 ? ?mg cos37 ,所以煤块与传送带共速以后,做匀加速运动

且加速度为 a2 ,满足 mg sin 37 ? ?mg cos37 ? ma2 …………………………………(1 分) 速度相等后,匀加速运动的位移 x2 ? s ? x1 ?15m

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又位移公式

x2

?

vt2

?

1 2

a2t22

………………………………………………………………(1

分)

代入数据联立得 t2 ? (2 10 ? 5)s …………………………………………………………(1 分)
故煤块在传送带上运动总时间 t ? t1 ? t2 ? (2 10 ? 4)s …………………………………(1 分) (3)速度相等前,煤块相对于传送带向上滑 此阶段皮带位移 x1? ? vt1 ?10m ……………………………………………………………(1 分) 则相对位移 x1 ? x1? ? x1 ? 5m ……………………………………………………………(1 分) 速度相等后,煤块相对传送带向下滑 此阶段皮带位移 x2? ? vt2 ? (20 10 ? 50)m ………………………………………………(1 分)
综合以上情况知,留下的划痕长为 (20 10 ? 50)m ……………………………………(2 分) (4)分析可知,当煤块在皮带上留下的划痕为整体皮带长时,划痕最长
又整根皮带长度为 l ? 2s ? 2?r ? 42m …………………………………………………(1 分)
假设调整皮带轮的角速度后,煤块在传送带上一直以 a1 ? 10m / s2 做匀加速运动,则煤块
在皮带上运动时间为 t?



s

?

1 2

a1t

2

得 t? ? 2s ……………………………………………………………………………………(1 分)

皮带的速度为 v? 则有 v?t? ? s ? l

代入数据 得 v? ? 31m / s …………………………………………………………………(1 分)

而煤块离开时的速度 v煤 =a1t? ? 20m / s ? 31m / s …………………………………………(1 分) 故假设成立

?? ? v? ? 31? rad/s

所以皮带轮的角速度 r

………………………………………………(1 分)

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