1、2014年黑龙江省双鸭山市第一中学高一下学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示， MN是流速稳定的河流，河宽一定，小船在静水中的速度为 v.现小船自 A点渡河，第一次船头沿 AB方向，到达对岸的 D处；第二次船头沿AC方向，到达对岸 E处，若 AB与 AC跟河岸垂线 AD的夹角相等，两次航行的时间分别为 tB、 tC，则（ ） A tBtC B tBtC C tB tC D无法比较 tB与 tC的大小 答案： C 试题分析：设合速度沿 AB方向上的静水速为 v1，设合速度沿 AC方向上的静水速为 v2，因为 v1与河岸的夹角等于于 v2与河岸的夹角，因为静水速不变，则v1在垂直
2、于河岸方向上的速度等于 v2垂直于河岸方向上的速度，又因为两种情况下小船沿垂直河岸方向的位移相同，所以 ，故 C正确。 考点：考查了运动的合成与分解 如图所示，建筑工地上载人升降机用不计质量的细钢绳跨过定滑轮与一有内阻的电动机相连，通电后电动机带动升降机沿竖直方向先匀加速上升后匀速上升 .摩擦及空气阻力均不计 .则（ ） A升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的动能 B升降机匀速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的机械能 C升降机上升的全过程中，电动机消耗的电能等于升降机增加的机械能 D升降机上升的全过程中，电动机消耗的电能大于升降机增加的机械能 答案： BD 试题分
3、析：根据动能定理可知，升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功等于重力做功与人增加的动能，即等于人增加的机械能，故 A错误， B正确；根据功能关系可知，升降机上升的全过程中，电动机消耗的电能等于升降机增加的机械能和电动机消耗的内能之和，故 C错误， D正确。 考点：考查了功能关系，动能定理的应用 如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为 O，最低点为 C，在其内壁上有两个质量相同的小球（可视为质点） A和 B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动， A球的轨迹平面高于 B球的轨迹平面， A、 B两球与 O点的连线与竖直线 OC间的夹角分别为 =53和 =37，以最低点 C所在的水平
4、面为重力势能的参考平面，则（ sin 37= ， cos 37= ）（ ） A A、 B两球所受支持力的大小之比为 4 3 B A、 B两球运动的周期之比为 4 3 C A、 B两球的动能之比为 16 9 D A、 B两球的机械能之比为 112 51 答案： AD 试题分析：根据平行四边形定则得， ，则 故 A正确根据 ，解则 则动能之比为 64：27故 B、 C错误根据 得，动能 ，重力势能 ，则机械能 ，则故 D正确 考点：考查了向心力；牛顿第二定律 如图所示，在月球附近圆轨道上运行的 “嫦娥二号 ”，到 A点时变为椭圆轨道， B点是近月点，则（ ） A在 A点变轨时， “嫦娥二号 ”必须
5、突然加速 B在 A点变轨时， “嫦娥二号 ”必须突然减速 C从 A点运动到 B点过程中， “嫦娥二号 ”受到月球的引力减小 D从 A点运动到 B点过程中， “嫦娥二号 ”速率增大 答案： BD 试题分析：在 A点变轨时，需减速，使得万有引力大于向心力，做近心运动，故 A错误， B正确；根据万有引力定律得， ， r越来越小，则引力越来越大，故 C错误；从 A到 B运动的过程中，万有引力做正功，根据动能定理，则动能增大，即速率增大，故 D正确。 考点：考查了万有引力定律的应用 在太阳系中有一颗行星的半径为 R，若在该星球表面以初速度 v0竖直上抛出一物体，则体上升的最大高度为 H.已知该物体所受的
6、其他力与行星对它的万有引力相比较可忽略不计 .则根据这些条件，可以求出的物理量是（ ） A该行星的密度 B该行星的自转周期 C该星球的第一宇宙速度 D该行星附近运行的卫星的最小周 答案： ACD 试题分析：在该星球表面以初速度 v0竖直上抛出一物体，则该物体上升的最大高度为 H由 ，得 ，对环绕该星球表面运行的卫星，万有引力提供其做圆周运动的向心力： 得： 根据密度的定义有： 故可求出密度， A正确；行星的自转周期与行星的本身有关，根据题意无法求出，故 B错误；根据公式可得第一宇宙速度为 ， C正确；行星附近运行的卫星的最小周期就是在该星球表面附近绕该星球做匀速圆周运动的周期，根据公式可得 ，
7、 D正确。 考点：考查了万有引力定律的应用 如图所示，皮带传动装置转动后，皮带不打滑，则皮带轮上 A、 B、 C三点的情况是 A vA=vB， vB vC； B A=B， vB = vC C vA=vB， B=c D A B， vB=vC 答案： AC 试题分析： AB是同一条传送带上的两点，所以 ， BC是同轴转动，所以，根据公式 可得 ，故 ， A、 C正确；根据公式可得 ， B、 D错误。 考点：考查了匀速圆周运动规律的应用 两个完全相同的小球 A、 B，在同一高度处以相同大小的初速度 v分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是（ ） A两小球落地时的速度相同 B两小球落地时， A球
8、重力的瞬时功率较大 C从开始运动至落地，重力对两小球做功相同 D从开始运动至落地，重力对 A小球做功的平均功率较小 答案： C 试题分析：两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速度大小相等，方向不同，所以速度不同，故 A错误；到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但 A物体重力与速度有夹角， B物体重力与速度方向相同，所以落地前的瞬间 B物体重力的瞬时功率大于 A物 体重力的瞬时功率，故 B错误；根据重力做功的表达式得两个小球在运动的过程重力对两小球做功都为 ，故 C正确；从开始运动至落地，重力对两小球做功相同，但过程 A所需时间小于 B所需
9、时间，根据 知道重力对 A小球做功的平均功率较大，故 D错误。 考点：考查了平抛运动和竖直上抛运动，功率的计算 如图所示， AB为半圆环 ACB的水平直径， C为环上的最低点，环半径为R。一个小球从 A点以速度 v0水平抛出，不计空气阻力则下列判断正确的是 （ ） A要使小球掉到环上时的竖直分速度最大，小球应该落在 BC之间 B即使 v0取值不 同，小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角也相同 C若 v0取值适当，可以使小球垂直撞击半圆环 D无论 v0取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环 答案： D 试题分析：小球在竖直方向做自由落体运动，在竖直方向上：，由此可知，竖直分位移 h 越大，小
10、球的竖直分速度越大，小球落在 C点时的竖直分位移最大，此时的竖直分速度最大，故 A错误；小球抛出时的初速度不同，小球落在环上时速度方向与水平方向夹角不同，故 B错误；假设小球与 BC段垂直撞击，设此时速度与水平方向的夹角为 ，知撞击点与圆心的连线与水平方向的夹角为 连接抛出点与撞击点，与水平方向的夹角为 根据几何关系知， 因为平抛运动速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的 2倍，即 与 相矛盾则不可能与半圆弧垂直相撞，故 C错误， D正确。 考点：考查了平抛运动规律的应用 宇宙中两个星球可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动根据宇
11、宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法 错误 的是 （ ） A双星相互间的万有引力减小 B双星圆周运动的角速度增大 C双星圆周运动的周期增大 D双星圆周运动的半径增大 答案： B 试题分析：双星间的距离在不断缓慢增加，根据万有引力定律， ，知万有引力减小故 A正确根据 ，知 ，知轨道半径比等于质量之反比，双星间的距离变大，则双星的轨道半径都变大，根据万有引力提供向心力，知角速度变小，周期变大故 B错误， C D正确 考点：考查了双星系统 如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的 v t图像， Oa为过原点的倾斜直线， ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段。
12、bc段是与 ab段相切的水平直线 .下述说法正确的是 A 时间内汽车 以恒定功率做匀加速运动 B 时间内的平均速度为 C 时间内汽车牵引力做功等于 D在全过程中 时刻的牵引力及其功率都是最大值 答案： D 试题分析： 时间内为倾斜的直线，故汽车做匀加速运动，故牵引力恒定，由 可知，汽车的牵引力的功率均匀增大，故 A错误； 时间内，若图象为直线时，平均速度为 ，而现在图象为曲线，故图象的面积大于直线时的面积，平均速度大于此速度，故 B错误 ; 时间内动能的变化量为），而在运动中受牵引力及阻力，故牵引力做功一定大于此值，故C错误；由 及运动过程可知， 时刻物体的牵引力最大，功率最大， D正确； 考
13、点：考查了机车启动 如图所示，两段长均为 L的轻质线共同系住一个质量为 m的小球，另一端分别固定在等高的 A、 B两点， A、 B两点间距离也为 L，今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时速率为 v，两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为 2v，则此时每段线中张力大小为（ ） A. mg B 2mg C 3mg D 4mg 答案： A 试题分析：当小球到达最高点速率为 v，有： ，当小球到达最高点速率为 2v时，应有： 所以： ，此时最高点各力如图所示，所以： 考点：考查了牛顿第二定律与向心力 某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球半径为 R，地面重力加速度为 g。下列说
14、法正确的是（ ） A人造卫星的最小周期为 B卫星在距地面高度 R处的绕行速度为 C卫星在距地面高度 R处的加速度为 D地球同步卫星的速率比近地卫星速率小，所以发射同步卫星所需的能量较小 答案： C 试题分析：根据 和 解得： ，所以当时，卫星周期最小，所以最小周期为： ，故 A错误；根据，及 解得： ，故 B错误；根据公式可得当 时， ，故 C正确；同步卫星在发射的过程中，先发射到近地轨道，然后经过多次加速，才能达到同步轨道，所以发射同步卫星所需的能量较大，故 D错误。 考点：考查了万有引力定律的应用 实验题 在 “探究功与物体速度变化关系 ”的实验中，某实验研究小组的实验装置如图 5甲所示。
15、木块从 A点静止释放后，在一根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到 B1点停下， O点为弹簧原长时所处的位置，测得 OB1的距离为 L1，并记录此过程中弹簧对木块做的功为 W1。用完全相同的弹簧 2根、 3根 并列在一起进行第 2次、第 3次 实验并记录相应的数据，作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距 O点的距离 L的图像如图乙所示。 请回答下列问题： （ ） W-L图线为什么不通过原点？ _ （ ）弹簧被压缩的长度 LOA=_ cm。 答案：（ ）见（ 2） 3cm 试题分析：（ 1）由于弹簧对木块所做的功 W 应等于木块克服摩擦力所做的功，即 ，所以 W-L图线不过原点 （ 2）由图可知
16、 ， 可解得： 考点： “探究功与物体速度变化关系 ”的实验 “验证机械能守恒定律 ”的实验可以采用如下图所示的（甲）或（乙）方案来进行。（ 1）比较这两种方案， _（填 “甲 ”或 “乙 ”）方案好些，理由是 _。 （ 2）如图（丙）是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图所示，已知每两个计数点之间的时间间隔 T=0.1s。物体运动的加速度a=_m/s2（保留两位有效数字）；该纸带是采用 _（填 “甲 ”或 “乙 ”）实验方案得到的。 （ 3）图（丁）是采用（甲）方案时得到的一条纸带，在计 算图中 N 点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是： A B C D
17、答案：（ 1）甲，甲方案中摩擦力较小（ 2） ，乙 （ 3） BC 试题分析：（ 1）机械能守恒的前提是只有重力做功，实际操作的方案中应该使摩擦力越小越好故甲方案好一些 （ 2）采用逐差法求解加速度 ， ，因 a远小于 g，故为斜面上小车下滑的加速度所以该纸带采用图乙所示的实验方案 根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度，可以求出 N点的速度为： ，或者，故 A、 D错误， B、 C正确 考点： “验证机械能守恒定律 ”的实验 计算题 在光滑的水平面内，一质量 m=1 kg的质点以速度 v0=10 m/s沿 x轴正方向运动，经过原点后受一沿
18、y轴正方向上的水平恒力 F=15 N作用，直线 OA与 x轴成 =37，如下图所示曲线为质点的轨迹图（ g取 10 m/s2， sin 37=0.6，cos 37=0.8），求：如果质点的运动轨迹与直线 OA相交于 P点，质点从 O点到 P点所经历的时间以及 P点的坐标； 答案： 试题分析：（ 1）质点在水平方向上无外力作用做匀速直线运动，竖直方向受恒力 F和重力 mg作用做匀加速直线运动由牛顿第二定律得：. 设质点从 O点到 P点经历的时间为 t， P点坐标为 ，则 ，又 ，联立解得： 考点：考查了牛顿第二定律，运动的合成与分解 随着现代科学技术的飞速发展，广寒宫中的嫦娥不再寂寞，古老的月球
19、即将留下中华儿女的足迹航天飞机将作为能往返于地球与太空、可以重复使用的太空飞行器，备受人们的喜爱宇航员现欲乘航天飞机对在距月球表面高 h处的圆轨道上运行的月球卫星进行维修试根据你所学的知识回答下列问题： （ 1）维修卫星时航天飞机的速度应为多大？ （ 2）已知地球自转周期为 T0，则该卫星每天可绕月球转几圈？（已知月球半径为 R，月球表面的重力加速度为 gm，计算过程中可不计地球引力的影响，计算结果用 h、 R、 gm、 T0等表示） 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）根据万有引力定律，在月球上的物体 ， 卫星绕月球做圆周运动，设速度为 v，则 联立 式解得： 航天飞机与卫星在同一轨
20、道上，速度与卫星速度相同 （ 2）设卫星运动周期为 T，则 解得： 则卫星每天绕月球运转的圈数为 考点：考查了万有引力定律的应用 如图 所示，倾角为 45的光滑斜面 AB与竖直的光滑半圆轨道在 B点平滑连接，半圆轨道半径 R 0.40m，一质量 m 1.0kg的小物块在 A点由静止沿斜面滑下，已知物块经过半圆轨道最高点 C时对轨道的压力恰好等于零，物块离开半圆形轨道后落在斜面上的点为 D（ D点在图中没有标出）。 g取 10m/s2。求：A点距水平面的高度 h。 答案： 试题分析：（ 1）对物块从 A点运动 C点的过程，由机械能守恒有： 由题意物块在 C点时，有： 由 式得： 考点：考查了圆周
21、运动，机械能守恒定律的应用 运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目。如下图所示，运动员驾驶摩托车的在 AB段加速，到 B点时速度为 v0=20m/s，之后以恒定功率 P=1.8kW冲上曲面 BCDE，经 t=13s的时间到达 E点时，关闭发动机后水平飞出。已知人和车的总质量 m=180 kg，坡顶高度 h=5m，落地点与 E点的水平距离 x=16m，重力加速度 g=10m/s2。求摩托车在冲上坡顶的过程中克服阻力做的功。 答案： 试题分析：对摩托车的平抛运动过程，有 （ 2分） （ 2分） 摩托车在斜坡上运动时，由动能定理得 （ 2分） 联立解得 （ 2分） 考点：考查了平抛
22、运动，动能定理 有一个固定的光滑直杆，该直杆与水平面的夹角为 53，杆上套着一个质量为 m 2 kg的滑块（可视为质点）。 （ 1）如图甲所示，滑块从 O点由静止释放，下滑了位移 x=1 m后到达 P点，求滑块此时的速率。 （ 2）如果用不可伸长的细绳将滑块 m与另一个质量为 M=2.7 kg的物块通过光滑的定滑轮相连接，细绳因悬挂 M而绷紧，此时滑轮左侧绳恰好水平，其长度 L= m（如图乙所示）。再次将滑块从 O点由静止释放，求滑块滑至 P点的速度大小。（整个运动过程中 M不 会触地， sin 53=0.8， cos 53=0.6， g取 10 m/s2） 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）滑块下滑位移 1m时下落的高度 ，滑块下落过程中只有重力做功，根据动能定理得： 。 （ 2）由于图中杆子与水平方向成 53，可以解出图中虚线长度：，所以滑块运动到 P时， m下落 ， M下落，当 m到达 P 点与 m相连的绳子此时垂直杆子方向的速度为零，即 M速度为零，全过程两物体减小的重力势能等于 m物体的动能增加：，解得： 考点：考查了动能定理的综合应用
