黑龙江省双鸭山一中高一物理下学期期末考试（含解析）.doc

双鸭山一中20132014学年度下学期高一期末考试物理试题考试时间：90分钟 总分：120分 选择题（1-7每小题只有一个答案，8-12每小题有两个或两个以上答案，全选对得5分，共60分。部分选对得3分，选错不得分。）1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( )atbtc btbtc ctbtc d无法比较tb与tc的大小【答案】c【解析】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，根据平行四边形定则知，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在垂直于河岸方向上的速度等于v2垂直于河岸方向上的速度，根据等时性知，tb=tc，故c正确。故选c。【考点】运动的合成和分解2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【解析】a、根据，和，解得：所以当r=r时，卫星周期最小，所以最小周期为：，故a错误；b、根据，及解得：，故b错误；c、在地球表面运动的卫星环绕速度最大，根据得：，故c正确；d、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错误故选c。【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用3如图34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 b2mg c3mg d4mg【答案】a【解析】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f=3mg，此时，故a正确。故选a。【考点】向心力；匀速圆周运动4.如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的vt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.bc段是与ab段相切的水平直线.下述说法正确的是( ) a.0t1时间内汽车以恒定功率做匀加速运动b.t1t2时间内的平均速度为c.t1t2时间内汽车牵引力做功等于于d.在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值【答案】d【解析】a、0t1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p=fv可知，汽车的牵引力的功率均匀增大，故a错误；b、t1t2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；c、t1t2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；d、由p=fv及运动过程可知，t1时刻物体的牵引力最大，此后功率不变，而速度增大，故牵引力减小，故d正确。故选d。【考点】功率、平均功率和瞬时功率；平均速度；功5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【解析】a、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；b、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cd正确。故选b。【考点】万有引力定律及其应用6.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【解析】a、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；b、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；cd、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，=2，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tan=2tan，与=2相矛盾则不可能与半圆弧垂直相撞，故c错误d正确。故选d。【考点】平抛运动7两个完全相同的小球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【解析】a、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；b、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；c、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mgh，故c正确；d、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；故选c。【考点】功率、平均功率和瞬时功率8.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（ ） ava=vb，vbvc； ba=b，vb = vc cva vb，bc dab ，vb vc 【答案】ac【解析】由题意知，bc两点是同轴转动，故b=c，根据v=r可知，vbvc，故bd错误；ab两点是同缘传动，边缘点线速度大小相等，所以va=vb，故ac正确。故选ac。【考点】线速度、角速度和周期、转速9.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期【答案】cd【解析】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v02=2gh，得根据重力提供向心力得：，解得：、a、在行星表面根据万有引力等于重力得，所以行星的质量，根据求得行星的密度，其中万有引力常量未知，故a错误；b、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；c、星球的第一宇宙速度就是在该星球表面附近绕该星球做匀速圆周运动的线速度，所以星球的第一宇宙速度就是，故c正确；d、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，所以最小周期是，故d正确。故选cd。【考点】万有引力定律；牛顿第二定律10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【解析】ab、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；c、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；d、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。故选bd。【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系11. 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所在的水平面为重力势能的参考平面，则(sin 37，cos 37)( )aa、b两球所受支持力的大小之比为43ba、b两球运动的周期之比为43ca、b两球的动能之比为169da、b两球的机械能之比为11251【答案】ad【解析】a、根据平行四边形定则得，则，故a正确；bc、根据，解得，则a、b两球的动能之比，解得，则，故bc错误；d、小球的重力势能为：，机械能为：；得：，故d正确。故选ad。【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力12.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【解析】a、根据动能定理可知，合外力做物体做的功等于物体动能的变化量，所以升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功和重力做功之和等于人增加的动能，故a错误；b、重力以外的力做的功等于物体增加的机械能，故升降机底板对人做的功等于人增加的机械能，故b正确；c、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。故选bd。【考点】功能关系二、实验题(本题共14分)13“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。比较这两种方案，_（填“甲”或“乙”）方案好些，理由是_。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。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.【答案】(1)甲、 甲方案中摩擦力较小， (2)4.8 m/s2、 乙， (3)bc【解析】（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）由逐差法有：，得，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。（3）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ad错bc正确。【考点】验证机械能守恒定律14.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。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：()wl图线为什么不通过原点？_。()弹簧被压缩的长度loa_ cm。【答案】 ()如解析 ()【解析】()由于弹簧对木块所做的功w应等于木块克服摩擦力做的功，即，所以图线不过原点。()由图可知，可解得：。【考点】探究功与物体速度变化关系三、计算题(本题共5小题，共46分)15、（8分）在光滑的水平面内，一质量m1 kg的质点以速度v010 m/s沿x轴正方向运动，经过原点后受一沿y轴正方向上的水平恒力f15 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 370.6，cos 370.8)，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】t1 s 坐标（10 m，7.5m）【解析】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(xp，yp)，则，又，联立解得：。【考点】牛顿第二定律得；平抛运动16、(10分)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】 【解析】(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，则联立解得：航天飞机与卫星在同一轨道上，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】万有引力定律17、(8分)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r0.40m，一质量m1.0kg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】【解析】(1)对物块从a点运动c点的过程，由机械能守恒定律有：由题意物块在c点时，有：得：【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律18、（10分）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v020m/s，之后以恒定功率p1.8kw冲上曲面bcde，经t13s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m180 kg，坡顶高度h5m，落地点与e点的水平距离x16m，重力加速度g10m/s2。求摩托车在冲上坡顶的过程中克服阻力做的功。【答案】【解析】对摩托车的平抛运动过程，有、摩托车在斜坡上运动时，由动能定理得 联立解得【考点】动能定理；平抛运动19、(10分)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m2 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x1 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m2.7 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