1、2014届湖北孝感高中高三九月调研考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列对牛顿运动定律认识正确的是 A牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性 B速度大的物体惯性大，速度小的物体惯性小 C力是维持物体运动的原因 D做曲线运动的质点，若将所有外力都撤去，则该质点仍可能做曲线运动 答案： A 试题分析：牛顿第一定律指出一切物体在不受外力作用时总是保持静止状态或匀速直线运动。即没有外力作用时，原来静止的还保持静止原来运动的还保持原来的速度匀速直线运动，这种保持原来运动状态不变的性质就是惯性， A 对。惯性的大小和质量有关，与速度无关，速度大的物体要停下来需要时间长是因为它的速度变化量大和惯性无关，
2、B错。不受力就保持原来运动状态即力是改变物体运动状态的原因不是维持运动状态的原因，答案： C错。做曲线运动的质点，若将所有外力都撤去就会保持力撤去前那一瞬间的速度做匀速直线运动，不可能是曲线，曲线运动速度在变化，有加速度有合力答案： D错。 考点：牛顿第一定律 （ 6分）在 “验证力的平行四边形定则 ”的实验中，有下列实验步骤： （ a）在桌上放一块方木板，在方木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上的 A点。 （ b） 只用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置 O，记下弹簧秤的示数 F和细绳的方向，按同样比例做出力 F的图示。 （ c）改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验。 （
3、 d）记下两只弹簧秤的示数 F1、 F2及结点的位置，描下两条细绳的方向，在纸上按比例做出力 F1和 F2的图示，用平行四边形定则求出合力 F。 （ e）比较力 F与 F，可以看出，它们在实验误差范围内是相等的。 （ f）把两条细绳系在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点到达某一位置 O。 完成下列填空： （ 1）上述步骤中 ，正确的顺序是 (填写步骤前面的字母 )。 （ 2）下列哪些措施能减小实验误差 _。 A两条细绳必须等长 B弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平面平行 C拉橡皮条的细绳要稍长一些，标记同一条细绳的方向时两标记点要适当远一些 D实验前先把实验
4、所用的两只弹簧秤的钩子相互钩住平放在桌面上，向相反方 向拉动，检查读数是否相同，若不同，则进行调节使之相同 答案：（ 1） afdbec （ 2） BCD 试题分析：（ 1）先固定好白纸和橡皮条，两个弹簧测力计拉橡皮条到节点 O，记下两个力的大小方向，然后一个弹簧测力计拉橡皮条到 O 点，记下力的大小，平行四边形画出两个力和合力与第二次的一个力比较大小，前后顺序不可变化（ 2）避免拉力和纸面不平行，那样画出的力就不是实际作用力了， B可以减小误差。细绳稍长些，这样在描点画力的方向时，偏差少减小误差 C对。实验前调节弹簧测力计，使得两个读数标准相同，这样画平行四边形才准确，可以减小误差 D对。
5、考点：验证力的平行四边形实验 在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体 A， A与竖直墙之间放一光滑半球 B，整个装置处于静止状态，如图所示。已知 B物体的 质量为 m，A的质量不计，则下列说法正确的是 A若保持 B的半径不变，而将 B改用密度稍小的材料制作，则 B对墙壁的弹力变小 B若保持 B的半径不变，而将 B改用密度更大的材料制作，则 A可能发生滑动 C若保持 B的质量不变，而将 B改用密度更大的材料制作，则 A可能发生滑动 D若保持 B的质量不变，而将 B改用密度更大的材料制作，则 B对墙壁的弹力不变 答案： AC 试题分析：对 B受力分析如下图 B的半径不变即 A对 B的弹力方向
6、不变， B的密度变小即质量变小重力变小，从 B的受力分析图可见 ， 当 B重力变小时 A对 B的弹力变小，墙壁弹力也变小，答案： A对。整体受力分析竖直方向地面对 A的支持力 ， A不滑动说明 ，即，当 B的半径不变，改用密度更大的球则 A对 B的弹力方向不变， B的重力变大，但仍然是 ，所以 A不可能滑动。若保持 B的质量不变，而将 B改用密度更大的材料制作则意味着 B的体积变小半径变小，变大， B对墙的弹力 变大， D错。而最大静摩擦力 不变，所以有可能会使得 大于最大静摩擦力， A发生滑动， C对。 考点：受力分析 整体法隔离法 如图所示，水平固定半球形的碗的球心为 O 点，最低点为 B
7、点。在碗的边缘向着球心以速度 v0 水平抛出一个小球，抛出点及 O、 B 点在同一个竖直面内，下列说法正确的是 A v0大小适当时小球可以垂直打在 B点左侧内壁上 B v0大小适当时小球可以垂直打在 B点 C v0大小适当时小球可以垂直打在 B点右侧内壁上 D小球不能垂直打在碗内任何一个位置 答案： D 试题分析：小球为平抛运动，速度是水平速度和竖直速度的矢量和，水平速度不为 0，因此合速度不可能竖直向下，也就不可能垂直打在 B点。 B错。水平速度水平向右，合速度不可能斜向左下方，因此不可能垂直打在 B点左侧内壁上答案： A错。平抛运动末速度的反向 延长线交于水平位移的中点，若垂直打在 B点右
8、侧的内壁上，则速度反向延长线与水平位移交于圆心，而圆心不可能是水平位移的中点，答案： C错。因此不可能垂直打在碗内任何一个位置。答案： D对。 考点：平抛运动 如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有定滑轮，两物块 P、 Q 用轻绳连接并跨过滑轮 (不计滑轮的质量和摩擦 )， P悬于空中， Q 放在斜面上，均处于静止状态，此时斜面对 Q 的摩擦力方向向下。下列说法正确的是 A当用水平向左的恒力推 Q，且 P、 Q 仍静止不动时，则 Q 受到的摩擦力一定变小 B当用水平向左的恒力推 Q，且 P、 Q 仍静止不动时，轻绳上的拉力不变 C对斜面体施加水平向右的力，使整个装置一起向右加速，则斜面对 Q 的
9、摩擦力可能变小 D对斜面体施加水平向右的力，使整个装置一起向右加速，则轻绳上的拉力不变 答案： B 试题分析：当用水平向左的恒力推 Q，且 P、 Q 仍静止不动时，对 P受力分析拉力等于 P重力，即绳子拉力不变，答案： B对。分析 Q 受力，之前是绳子拉力等于 Q 重力沿斜面向下分力和摩擦力之和。出现恒力后，水平恒力正交分解后有沿斜面向上的分力，变成了拉力加恒力沿斜面的分力等于 Q 重力沿斜面向下分力和摩擦力之和，重力的分力不变，使得摩擦力变大答案： A错。整个装置一起向右加速时， P受到的绳子拉力变为斜向上，受力如图 合力水平向右提供 P的加速度，此时拉力大于重力答案： D错。对 Q 受力分
10、析如图，正交分解到水平和竖直方向，绳子拉力变大，使得绳子拉力的竖直分力变大，若摩擦力减小即摩擦力的竖直向下分力减小，重力不变，会得出支持力的竖直分力变小的结论，即支持力变小，那么摩擦力变小水平分力变小，支持力变小水平分力变小，而拉力水平分力变大， Q 不可能向右加速，因此答案： C错 考点：受力分析和牛顿第二定 律的综合应用 如图，水平的木板 B托着木块 A一起在竖直平面内做匀速圆周运动，从水平位置 a沿逆时针方向运动到最高点 b的过程中，下列说法正确的是 A木块 A处于超重状态 B木块 A处于失重状态 C B对 A的摩擦力越来越小 D B对 A的摩擦力越来越大 答案： AC 试题分析： AB
11、一起做匀速圆周运动，合力提供向心力，加速度即向心加速度。水平位置 a沿逆时针方向运动到最高点 b的过程中，加速度大小不变，方向指向圆心 .在竖直方向有竖直向下的分加速度，因此 AB都处于超重状态，答案：A对。对 A分析，加速度指向圆心，那么 此过程中水平方向加速度逐渐减小，而能够提供 A水平加速度的力只有 B对 A的摩擦力，因此 B对 A的摩擦力越来越小。答案： C对。 考点：匀速圆周运动 如图，水平传送带 A、 B两端相距 S=2m，工件与传送带间的动摩擦因数=0.4。工件滑上 A端瞬时速度 VA=5m s，达到 B端的瞬时速度设为 VB，则 A若传送带不动，则 VB=3m s B若传送带逆
12、时针匀速转动，则 VB3m s D若传送带以 2m s顺时针匀速转动，则 VB=2m s 答案： A 试题分析：若传 送带静止，工件划上传送带后匀减速运动，加速度 ,A要匀减速到 0发生的位移 ，所以滑动到 B端时速度还没有减少到 0，因此有 解得 答案： A对。若传送带逆时针转动，则工件相对传送带向右，摩擦力向左，仍是匀减速运动，但减速到 0之前就已经到达 B端，末速度与之前匀减速一样仍是 答案： B错。若传送带顺时针转动的速度大于 5m/s，工件会先匀加速到传送带速度后匀速末速度一定会大于 3m/s，若传送带速度小于工件初速度 5m/s，工件先减速到传送带速度后匀速，但工件减速的最小速度也
13、就是一直匀减速的末速度 ，答案：C错。若传送带速度 是 2m/s，工件也不可能减小到 2m/s，因为当工件减速到3m/s时就已经到达 B端，答案： D错 考点：相对运动 摩擦力 匀变速直线运动 从地面竖直上抛一物体 A，同时在离地面某一高度处有一物体 B 自由下落，两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为 v，不计空气阻力，则下列说法正确的是 A A上抛的初速度与 B落地时速度大小相等，都是 2v B两物体在空中运动的时间相等 C在两个物体落地之前，在任意相等的时间内两个物体的速度变化量相同 D两物体在空中同时达到的同一高度处一定是 B开始下落时高度的中点 答案： AC 试题分析： A 竖直
14、上抛为匀减速运动 ， B 自由落体匀加速运动 ，AB相遇时速度相同运动时间相等位移大小相等。 ，那么 A上升的高度 ，此高度也是 B到地面的高度，设 B落地速度 则有解得 答案： A正确， A上升时间 ，在空中运动时间为 ， B运动时间为 ， AB运动时间不相等答案： B错误。任意相等的时间内速度变化量 ， AB 加速度相同，那么相等时间内速度变化量相同答案： C对。 B下落时间一共是 ，相遇时 B运动时间是 ，相遇时是时间中点而不是位移中点，答案： D错。 考点：自由落体运动 抛体运动 一船在静水中的速度是 8m/s，要渡过宽为 180m、水流速度为 6m/s 的河流，则下列说法中正确的是
15、A船在此河流中航行的最大速度为 10m/s B此船过河的最短时间是 30s C此船可以在对岸的任意位置靠岸 D此船可以垂直到达对岸 答案： CD 试题分析：船过河的过程其实船参与了两个运动，一个是自身的运动匀速直线方向可以调节，另外一个是水的运动 匀速直线，方向沿河岸向下游。船的运动是两个运动的合成，速度也是两个速度的合成， 和的合速度在 2m/s到 14m/s之间， 10m/s不是最大速度，答案： A错。河的宽度一定，船过河的时间与垂直河岸方向的分速度有关，由于水速沿河岸向下，因此渡河时间只与船速在垂直河岸方向分速度有关，正交分解，该分速度最大等于船的速度 ，此时渡河的最短时间 答案：B 错
16、。由于船速可以任意调节方向，船速和水速的合速度方向也可以任意调节，因此可以到达对岸任意位置， C对。若垂直到达对岸，即合速度与水速垂直，那么在速度合成的矢量三角形里面，船速是斜边大于水速，题目满足这个条件因此合速度有可能垂直河岸，答案： D对。 考点：运动的合成 一偏心轮绕垂直纸面的轴 O 匀速转动， a和 b是轮上质量相等的两个 质点，a、 b两点的位置如图所示，则偏心轮转动过程中 a、 b两质点 A线速度大小相等 B向心力大小相等 C角速度大小相等 D向心加速度大小相等 答案： C 试题分析： a和 b两个质点都绕同一个转轴 O 转动，角速度 相等，答案： C对。但是由图知半径不相等，而线
17、速度 因此线速度不相等，答案： A 错。向心加速度 角速度等半径不等因此向心加速度不等答案： D错。向心力等于 ，质量相等 a不等，所以向心力不相等，答案： B错。 考点：圆周运动的描述 向心力 物体甲的速度与时间图象和物体乙的位移与时间图象分别如图所示，则这两个物体的运动情况是 A甲在整个 t=4s时间内有来回运动，它通过的总路程为 12m B甲在整个 t=4s时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为 6m C乙在整个 t=4s时间内有来回运动，它通过的总路程为 12m D乙在整个 t=4s时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为 6m 答案： D 试题分析：观察速度时间图像甲，前 2s
18、，甲的速度为负值，代表是负方向，后2s 甲的速度大于 0，为正方向因此甲的运动有来回，运动方向发生了变化答案：B错。速度时间图像与时间轴围成的面积等于位移，时间轴下面的面积代表负方向，时间轴上面的面积为正方向，甲的速度时间图像前后 2s位移等大反向总位移为 0，答案： A错。乙的图像为位移时间图像，斜率正负代表速度方向斜率大小代表速度大小，整个 t=4s时间内斜率不变即速度不变，没有来回运动 C错。从位移从 到 位移为 6m ,答案： D对。 考点：速度时间图像和位移时间图像 某驾驶员手册规定具有良好刹车性能的汽车在以 90 km/h的速率行驶时，可以在 80 m的距离内被刹住；在以 54km
19、/h的速率行驶时，可以在 33m的距离内被刹住 。假设对于这两种速率，驾驶员所允许的反应时间 (在反应时间内驾驶员来不及使用刹车，车速不变 )与刹车的加速度都相同，则允许驾驶员的反应时间约为 A 0.2s B 0.4 s C 0.5 s D 0.7 s 答案： D 试题分析：假设反应时间 t，两次匀减速的加速度相同，根据匀变速直线运动公式 ，可得， ，同理 ，联立解得 考点：匀变速直线运动 倾角为 的斜面，长为 l，在顶端水平抛出一个小球，小球刚好落在斜面的底端，如图所示，那么小球的初速度 v0的大小是 A . B C D 答案： B 试题分析：小球运动为平抛运动，水平方向为匀速直线运动 ，竖
20、直方向由斜面的几何关系可得， ， ，解得 ，对照答案： B对。 考点：平抛运动 实验题 （ 10分）用如图甲所示的实验装置来 “探究加速度与力关系 ”。现使小车 A连接纸带后置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上， B为打点计时器、 C 为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦。实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。 （ 1）甲同学打好三条纸带，选取其中最好的一条，其中一段如图乙所示：图中A、 B、 C、 D、 E为计数点，相邻的两个计数点间有四 个点未画出。根据纸带可计算出各计数点的瞬时速度，且 VB=_ m/s； Va=_ m/s；还可求得小车加速度 a=_ m/s2
21、。（保留 3位有效数字） 图乙 （ 2）若该同学利用已学的牛顿第二定律计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围。你认为主要原因是 _，实验操作中改进的措施是 _。 答案：（ 1） 0.877 0.542 3.51 小车滑行时所受摩擦阻力较大 使导轨倾斜一定角度以平衡摩擦 阻力 试题分析：（ 1）纸带上面相邻的两个计数点间有四个点未画出因此相邻计数点的时间间隔为 0.1s.匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这一段的平均速度，因此 ,同理 C点的瞬时速度，根据匀变速直线运动中间时刻速度等于初速度和末速度之和的一半，有 ，计算 。加速度的计算要减小误差，取四组数据，后两组减
22、去前两组，根据 有（ 2）根据牛顿第二定律计算的合力 ma 拉力和摩擦力的合力，或者说是拉力减去摩擦力等于合力，因此主要原因是 没有考虑摩擦力，要改进 实验，就要想办法平衡摩擦力。即使得导轨适当倾斜以至于重力沿导轨 向下的分力与摩擦力平衡。 考点：匀变速直线运动的纸带分析 探究加速度与力关系的实验误差分析 计算题 （ 10分）驾驶证考试中的路考，在即将结束时要进行目标停车，考官会在离停车点不远的地方发出指令，要求将车停在指定的标志杆附近，终点附近的道路是平直的，依次有编号为 A、 B、 C、 D、 E的五根标志杆，相邻杆之间的距离 L=16.0m。一次路考中，学员甲驾驶汽车，学员乙坐在后排观察
23、并记录时间，学员乙与车前端面的距离为 s=2.0m。假设在考官发出目标停车的指令前，汽车是匀速运动的，当学员乙经过 O 点考官发出指令： “在 D标 志杆目标停车 ”，发出指令后，学员乙立即开始计时，学员甲需要经历 t=0.5s的反应时间才开始刹车，开始刹车后汽车做匀减速直线运动，直到停止。学员乙记录下自己经过 B、 C杆时的时刻 tB=5.50s， tC=7.50s。已知 O、 A间的距离 LOA=69m。求： （ 1）刹车前汽车做匀速运动的速度大小 v0及汽车开始刹车后做匀减速直线运动的加速度大小 a； （ 2）汽车停止运动时车头前端面离 D的距离。 答案：（ 1） （ 2） 5m 试题分
24、析：（ 1）刹车后的运动包括匀速运动速度 和匀减速运动加速度 a，那么从 O 点到 B点，位移 同理从 O 点到 C点， 解得 ， （ 2）从刹车到停车汽车发生的位移 x，则有 ， 由于发出指令时车头已经超过 O 点 s=2.0m。因此停车时车头到 O 的距离为那么距离 D的距离为 考点：匀变速直线运动 （ 12分）如图所示，在足够大倾角为 的光滑斜面上，有一长为 l的细线，细线的一端固定在 O 点，另一端拴一质量为 m的小球，现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，已知 O 点到斜面底边的距离 ，求： （ 1）小球通过最高点 A时的速度 ； （ 2）小球通过最低点 B时，细线对小球的拉力；
25、（ 3）小球运动到 A点或 B点时细线断裂，小球滑落到斜面底边时与 C点的距离若相等，则 l和 d应满足什么关系？ 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析： (1)小球在斜面上通过圆周运动最高点时，受重力支持力和拉力而且重力和斜面支持力和合力沿斜面向下大小等于 ，使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动即最高点时拉力等于 0，所以 计算得（ 2）从 A点到 B点，根据动能定理有 ，计算得，最低点的拉力假设为 T，则有 ，计算得（ 3）不管从 A 点绳子断裂还是从 B 点绳子断裂，小球的运动都是类平抛运动，加速度 细线在 A点断裂： 细线在 B点断裂： 又 联立解得： 考点：圆周运动 平抛运动
26、 （ 12分）如图所示，光滑水平地面上停着一辆平板车，其质量为 M（且M=3m），长为 L，车右端（ A点）有一块静止的质量为 m的小金属块。金属块与车间有摩擦，以中点 C为界， AC 段与 CB段摩擦因数不同。现给车施加一个向右的水平恒力，使车向右运动，同时金属块在车上开始滑动，当金属块滑到中点 C时，立即撤去这个力。已知撤去力的瞬间，金属块的速度为 v0，车的速度为 2v0，最后金属块恰停在车的左端（ B点）。如果金属块与车的 AC 段间的动摩擦因数为 ，与 CB段间的动摩擦因数为 。 （ 1）若 ， m=1kg，求水平恒力 F的大小； （ 2）求 与 的比值。 答案：（ 1） 21N (2) 4： 3 试题分析：（ 1）由题意，小车向右匀加速，物块受摩擦力向右，也是匀加速 物块在 段滑动过程中对 对 题目告诉我们 m到达 M中点时 小车 联立得 代入数据 （ 2）在 BC 端的运动，对小车匀减速 对小物块匀加速 假设二者最终的共同速度是 则有 则 CB阶段小车匀减速的位移与木块匀加速位移之差等于第一段即 AB段二者位移之差 联立以上解得得 考点：相对运动 摩擦力
