2017-2018学年湖北省武汉市武昌区华师大一附中高一（上）期末物理试卷一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分；第I至6题只有一个选项符含题目要求，第7至l0題有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，对而不全得3分，有选错或不答得0分）1．（5分）一质点在光滑水平面上做匀速直线运动，现给它施加一个与速度方向不在同一直线上的水平恒力，下列说法正确的是（）A．施加水平恒力后，质点单位时间内速率的变化量总是不变B．施加水平恒力后，质点一定做匀变速曲线运动C．施加水平恒力时，如果恒力的方向与速度垂直，质点可能做匀速圆周运动D．施加水平恒力以后，质点的速度方向可能和恒力的方向相同2．（5分）某同学把一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯运动，并在表中记录了几个特定时刻体重秤的示数（表内时刻不存在先后顺序），若已知t0时刻电梯处于静止状态，则（）A．t1时刻该同学的质量并没有变化，但所受重力发生变化B．t2时刻电梯可能向上做减速运动C．t1和t2时刻电梯运动的方向相反D．t3时刻电梯处于静止状态3．（5分）如图所示，质量为1kg的小球静止在竖直放置的轻弹簧上，弹簧劲度系数k=50N/m。
现用大小为5N、方向竖直向下的恒力F作用在小球上，在小球向下运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（）（g取10m/s2，已知弹一直处于弹性限度内，空气阻力忽略不计）A．.小球向下运动的过程中一直加速B．.B．小球速度最大时弹簧被压缩了0.2mC．.小球运动到最低点时弹簧被压缩了0.3mD．.小球运动过程中加速度先减小后增大4．（5分）长为L的轻杆上端连着一个小球m，下端用铰链固接于水平地面上的O点。
轻杆斜靠在正方体M上，在外力作用下保持静止，如图所示。
小球可以视为质点，忽略一切摩擦。
现撤去外力，使杆向右倾倒，当正方体和小球刚脱离瞬间，杆与水平面的夹角为θ，轻杆角速度大小为ω，此时正方体M的速度大小为（）A．ωL B．ωLcosθC．ωLsinθD．5．（5分）如图是汽车运送圆柱形工件的示意图，图中P、Q、N是固定在车体上的压力传感器，假设圆柱形工件表面光滑，汽车静止不动时Q传感器示数为零而P、N传感器示数不为零．当汽车向左匀加速启动过程中，P传感器示数为零而Q、N传感器示数不为零．已知sin15°=0.26，cos15°=0.97，tan15°=0.27，g=10m/s2．则汽车向左匀加速启动的加速度可能为（）A．4m/s2B．3m/s2C．2m/s2D．1m/s26．（5分）质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点。
当轻杆轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动。
如图所示，绳a与水平方向夹角为θ，绳b在水平方向且长为L，则下列说法正确的是（）A．a绳的张力可能为零B．a绳的张力随角速度的增大而增大C．当角速度ω＞，b绳将出现弹力D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化7．（5分）如图所示，轻杆长为L，轻杆的一端拴有一个历量为m的小球，轻杆和球在竖直平面内绕光滑轴O自由转动。
已知在小球通过最高点时，轻轩对球的弹力大小为F=mg，则小球通过最高点的速度大小可能是（）A．B． C．D．8．（5分）如图所示，倾角为θ的斜面上OP段光滑，PQ粗糙；μ为滑块A与PQ 段的动摩擦因数，且μ＞tanθ．在滑块A从斜面上O点由静止开始下滑到Q的过程中，滑块A与放在其水平台面上的物块B始终无相对滑动。
当滑块A在OP段和PQ段运动时，对于物块B的受力情况，下列说法中正确的是（）A．当滑块A在OP段时，物块B仅受重力B．当滑块A在OP段时，物块B仅受重力和支持力C．当滑块A在PQ段时于，A对B的支持力大于B的重力D．当滑块A在PQ段时，物块B受到水平向左的摩擦力9．（5分）在欢乐谷有风洞飞行表演，风洞内向上的风速、风量保持不变，让质量为m的表演者通过身姿调整，可改变所受向上的风力大小，以获得不同的运动效果。
假设表演者所受风力大小与受风有效面积成正比，已知水平横躺时受风有效面积最大，站立时受风有效面积为最大值的，风洞内人可上下移动的空间总高度为H．若表演者让身体倾斜一定角度，使受风有效面积是最大值的一半时，恰好可以静止或匀速漂移。
现表演者从最高点A开始，先以向下的最大加速度匀加速下落，经过B点后，再以向上的最大加速度匀减速下落，刚好能在风最低点C处减速为零，则下列说法中正确的是（）A．表演者先处于失重状态后处于超重状态B．表演者向下的最大加速度是C．BC间的高度差为HD．表演者加速和减速阶段所用时间之比为4：310．（5分）如图所示，A为放在光滑水平桌面上的长方形物块，在它上面放有物块B和C．A、B、C质量分别为lkg、5kg、1kg，B、C与A之间的动摩擦因数为0.10，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力；K为轻质光滑滑轮，绕过K连接B和C 的轻细绳都处于水平状态。
现用水平方向的怛定外力F拉滑轮，使A的加速度等于2m/s2，g取10m/s2，在这种情况下，下列说法正确的是（）A．A、B之间相对滑动而A、C之间相对静止B．A、B之间相对静止而A、C之间相对滑动C．外力F的大小等于22ND．A、B之间的摩擦力大小为1N二、实验题（本题共15分）11．（6分）在做“研究平抛物体的运动”的实验时，为了确定小球在不同时于刻所通过的位置，使用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的竖直平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹B；将木板再向后移距离x，小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再得到痕迹C．若测得木板每次后移距x=20.00cm，A、B问距离y1=4.70cm，B、C间距离y2=14.50cm。
（g取9.8m/s2）根据以上直接测量的物理量推导出小球初速度的计算公式为v0=（用题中所给字母表示），小球初速度值为m/s。
（结果保留两位有效数字）12．（9分）在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，位移传感器（发射器）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中力传感器的拉力为F，保持小车（包括位移传感器发射器）的质量不变，改变重物重力重复实验若干次，得到加速度与外力的关系如图（b）所示．（1）小车与轨道的滑动摩擦力f=N．（2）从图象中分析，小车（包括位移传感器发射器）的质量为kg．（3）该实验小组为得到a与F成正比的关系，应将斜面的倾角θ调整到tanθ=．三、计算题（本题共45分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．）13．（10分）竖直杆与斜杆固定在小车上，它们之间的夹角θ=45°，在斜杆下端固定有质量为m的小球，斜杆与竖直杆均为刚性轻杆。
（1）如果将小车放进电梯中，让电梯带着小车一起以加速度a（a＜g）向上做匀减速直线运动，求斜杆给小球的作用力；（2）如果让小车在水平面上向右做a=g的匀加速直线运动，求斜杆给小球的作用力。
14．（10分）如图所示，半圆形凹半径R=0.48m，AB为其直径，圆心为O2，在A 点正上方O1处有一颗钉子，O1A的距离为0.36m，用长为l的轻绳拴住一个质量为m=1kg的小球，绳的另一端固定于O1，小球可视为质点，将小球左拉起一定角度后无初速释放，小球运动到A点时与凹槽的平台间无挤压，此时轻绳恰好断裂，小球沿水平方向飞出，落在凹槽上的E点，O2E连线与水平方向的夹角θ=37°，重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6，忽略空气阻力。
求：（1）轻绳断裂时小球的速度大小v0；（2）轻绳能够承受的最大拉力F T。
15．（10分）物体A放在倾角为37°斜面上，与半径为r的圆柱体B用跨过光滑轻质定滑轮的细线相连接，半径为R的圆柱体C穿过细绳后在B上方，三个物体的质量分别为m A=m B=2kg，m C=1kg，物体A与斜面间的动摩擦因数μ=0.75．现在让它们由静止开始运动，B下降h1=0.6m后，C被内有圆孔（半径为R′）的支架D挡住不再运动（r＜R′＜R），而B穿过圆孔继续下降。
（细线和C之间的摩擦力以及空气阻力均不计，斜面足够长，sin37°=0.6，g取10m/s2）试求：（1）圆柱体C到达支架D时的速度；（2）物体A沿斜面上滑的最大距离。
16．（15分）某传送带装置在竖直平面内的横截面如图所示，ab段水平，bcd段为圆周。
传送带在电机的带动下以恒定速率v=4m/s运动。
在传送带的左端点a 先后无初速地投放质量均为m=1kg的两个相同的小物块（物块可视为质点），当第一个物块A到达b点时立刻在a点投放另一物块B，两个物块到达b点时都恰好与传送带等速。
当物块到达b点时，立即被锁定在传送带上，与传送带相对静止地通过bcd段。
当物块到达最高点d时解除锁定，解除锁定后物块与传送带间的弹力大小恰等于其重力。
在d点的左方另有一平直轨道ef，轨道上静止停放着质量M=lkg的木板，从d点出来的物块恰好能水平进入木板上表面的最右端，木板足够长。
已知：物块与传送带间的动摩擦因数μ1=0.8、与木板间的动摩擦因数μ2=0.2，木板与轨道间的动摩擦因数μ3=0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2．试求：（1）每个物块在传送带abcd上运行的时间；（2）物块A相对于木板滑动的距离；（3）木板运动的总时间。
2017-2018学年湖北省武汉市武昌区华师大一附中高一（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分；第I至6题只有一个选项符含题目要求，第7至l0題有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，对而不全得3分，有选错或不答得0分）1．（5分）一质点在光滑水平面上做匀速直线运动，现给它施加一个与速度方向不在同一直线上的水平恒力，下列说法正确的是（）A．施加水平恒力后，质点单位时间内速率的变化量总是不变B．施加水平恒力后，质点一定做匀变速曲线运动C．施加水平恒力时，如果恒力的方向与速度垂直，质点可能做匀速圆周运动D．施加水平恒力以后，质点的速度方向可能和恒力的方向相同【解答】解：A、施加水平恒力后，质点单位时间内速度的变化量是不变的，但其速度的变化量是变化的，故A错误；B、施加的力与速度方向不在同一条直线上，所以将做曲线运动，因力是恒力，故物体做匀变速曲线运动，故B正确；C、匀速圆周运动所受外力为变力，始终指向圆心，由于所施加的是恒力，因此不可能做匀速圆周运动，故C错误；D、质点的速度方向为初速度与力的方向上速度的合速度，所以质点的速度方向一定和恒力的方向不相同，故D错误。