【物理】天津市第一中学2014-2015学年高一下学期期末试卷.docx

2014-2015 学年天津一中高一（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：
1．下列说法正确的是（）
A ．作用力做正功时，反作用力一定做负功
B ．一对作用力和反作用力的功一定大小相等，正负相反
C ．滑动摩擦力一定对物体做负功
D ．一对作用力和反作用力的冲量一定大小相等，方向相反
考点：动量定理；功的计算．
分析：由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线
上，作用在两个物体上，力的性质相同，它们同时产生，同时变化，同时消失；力做功的正
负即决于力和位移的方向关系．冲量取决于力和作用的时间．
解答：解：A、作用力和反作用力是作用在两个相互作用的物体之上的；作用力和反作用力
可以同时做负功，也可以同时做正功；如冰面上两个原来静止的小孩子相互推一下之后，两人同时后退，则两力做正功；而两个相对运动后撞在一起的物体，作用力和反作用力均做负
功，故 AB错误；
C、滑动摩擦力可以做正功也可以做负功，还可以不做功；故 C 错误；
D、作用力和反作用力大小相等，方向相反，故它们的冲量Ft 一定大小相等，方向相反；故
D正确；
故选： D．
点评：本题考查牛顿第三定律及其理解．要注意理解牛顿第三定律与平衡力的区别；同时
根据功的定义和动量的定义分析明确它们做功的关系．
2．如图所示，长为L 的细线，一端固定在O点，另一端系一个球．把小球拉到与悬点O处于同一水平面的 A 点，并给小球竖直向下的初速度，使小球绕O点在竖直平面内做圆周运动．要使小球能够在竖直平面内做圆周运动，在 A 处小球竖直向下的最小初速度应为（）
A ．
B ．
C ．
D ．
考点：向心力；牛顿第二定律；机械能守恒定律．
专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．
分析：当小球恰好通过圆周最高点 B 时，小球的初速度最小．根据牛顿第二定律和机械能守
恒定律求出在 A 处小球竖直向下的最小初速度．
解答：解：当小球恰好到达圆周的最高点 B 时，由重力提供向心力，则有
mg=m，得
根据机械能守恒定律得：
mgL+=
解得，
故选 C
点评：本题是机械能守恒定律与向心力知识的综合应用．轻绳系的小球恰好到达圆周的最
高点时，临界速度为v=，是常用的临界条件．
3．某行星的卫星，在靠近行星的轨道上运行，若要计算行星的密度，唯一要测量出的物理
量是（万有引力常量已知）（）
A ．行星的半径
B ．卫星的半径
C ．卫星运行的线速度D．卫星运行的周期
考点：万有引力定律及其应用．
专题：人造卫星问题．
分析：根据万有引力提供向心力G =mR（）2去求行星的质量．根据密度公式表示出
密度．
解答：解：根据密度公式得：
ρ= =
A、已知行星的半径，不知道质量，无法求出行星的密度，故 A 错误．
B、已知卫星的半径，无法求出行星的密度，故 B 错误．
C、已知飞船的运行速度，根据根据万有引力提供向心力，列出等式可以表示出行星的质量，
但是代入密度公式无法求出行星的密度，故 C 错误．
D、根据根据万有引力提供向心力，列出等式：G=mR（）2得行星的质量：M=
代入密度公式得：ρ=，
故选 D．
点评：运用物理规律表示出所要求解的物理量，再根据已知条件进行分析判断．
4．以下说法中正确的是（）
A ．物体做匀速直线运动，机械能一定守恒
B ．物体做匀加速直线运动，机械能一定不守恒
C ．物体所受合外力不为零，机械能可能守恒
D ．物体所受合外力不为零，机械能一定不守恒
考点：机械能守恒定律．
专题：机械能守恒定律应用专题．
分析：机械能守恒条件：当发生动能与重力势能的转化时，只有重力做功，当发生动能与
弹性势能的转化时，只有弹力做功，其他力均不做功，则系统的机械能守恒．
解答：解： A、物体做匀速直线运动，动能不变，势能可能变化，如匀速上升，故 A 错误；
B、物体做匀加速直线运动，加速度恒定，合力恒定，但不一定只有重力或弹力做功，故机
械能不一定守恒，故 B 错误；
C、 D、物体所受合外力不为零，处于非平衡态，机械能可能定守恒，如各种抛体运动，故C 正确， D 错误；
故选 C．
点评：本题是机械能守恒条件的运用问题，可以看是否只有重力和弹力做功，也可以看是
否只有势能和动能相互转化．
5．如图所示，一直角斜面体，固定在水平面上，左侧倾角为60°，右侧倾角为30°， A、B 两物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳的两端且分别置于斜面上，两物体的下边缘在同一高
度，且处于平衡态，不计所有摩擦，剪断绳，让物体由静止下滑，下列正确的是（）
A ．着地时两物体的速度相等
B ．着地时两物体的机械能相等
C ．着地时两物体所受重力的功率相等
D ．两物体沿斜面运动的时间相等
考点：机械能守恒定律；功率、平均功率和瞬时功率．
专题：机械能守恒定律应用专题．
分析：原来系统处于静止状态，分别对物体受力分析，由共点力的平衡即可得出两物体的
质量之比；剪断细线后，两物体在重力的作用下自由下滑，由机械能守恒可求得落地的速度，
由功率公式可求得两物体所受重力做功的功率之比．
解答：解：A、绳子剪断后，两个物体的机械能都守恒，设两个物体原来离水平面的高度为
h，则对任意一物体有：
mgh=mv2， v=
由于初末位置高度差相等，故着地瞬间两物体的速度大小相等，但速度方向不同，所以速度不相等．故 A 错误；
B、开始时，由于质量不同，高度相等，初位置时两个物体的重力势能不等，机械能不等．绳
子剪断后，两个物体都是机械能守恒，故落地时机械能不等，故 B 错误；
C、原来两物体均处于平衡状态，绳子对A、 B 的拉力大小相等，根据平衡条件得：
对A 有： m A gsin60 °=T；
对B 有： m B gsin30 °=T
着地瞬间两物体所受重力的功率之比为==1，故 C正确；
D、对 A 有：=，对B有：=
对比可知： t A≠t B．故 D错误．
故选： C．
点评：本题系统从平衡态到非平衡态，按时间顺序进行分析研究，静止时，根据平衡条件分
析质量关系；下滑过程，关键要抓住各自的机械能守恒，列出着地时速度的大小相等．要注
意重力功率等于重力沿斜面方向的分力与速率的乘积，不是重力与速率的乘积．
6．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v﹣ t 图象如图所示．以下判断正确的是（）
A ．前 3s 内货物处于失重状态
B ．最后 2s 内货物只受重力作用
C ．前 3s 内与最后2s 内货物的平均速度不相同
D ．第 3s 末至第 5s 末的过程中，货物的机械能不守恒
考点：机械能守恒定律；匀变速直线运动的图像．
专题：机械能守恒定律应用专题．
分析：速度时间图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，根据平均速
度的公式比较前3s 内和后2s 内平均速度的大小．根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒．解答：解：A、前3s内货物向上做匀加速直线运动，受重力和拉力两个力作用，由牛顿第
二定律知拉力大于重力，货物处于超重状态．故 A 错误．
B、最后 2s 内物体的加速度大小a== =3m/s 2＜ g，由牛顿第二定律货物除受重力外，还
一定受到其他力．故 B 错误．
C、前 3s 内的平均速度=3m/s，后 2s 内的平均速度==3m/s ，两段时间内的平均速度相同．故 C 错误．
D、第 3s 末至第 5s 末，货物做匀速直线运动，重力势能增加，动能不变，机械能增加．故
D正确．
故选： D．
点评：解决本题的关键知道速度时间图线斜率和图线与时间轴围成的面积表示的含义，以
及掌握机械能守恒定律的条件．
7．如图，高为h 的光滑平面上有一质量为m的物块，用绳子跨过定滑轮由地面上的人以速度 V0向右拉动，当人从平面的边缘处向右匀速前进了S 的距离（不计人身高，不计绳的质
量以及绳与滑轮间的摩擦力），则（）
A ．在该过程中，物块也做匀速运动
B ．人对物块做功
2 mv0
C ．人对物块做功
D ．物块运动的速率为
考点：动能定理的应用．
专题：动能定理的应用专题．
分析：对人运动的速度进行分解，分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，在沿绳子方向上
的分速度等于物块的速度，根据动能定理求出人对滑块所做的功
解答：解： A、将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，在沿绳子方向上的分速度
等于物块的速度，如图所示，
物块的速度等于 v0cosθ， v 不变，θ在变化，所以物块的速度在变化，物块做变速直线运动，
B、当人从平台的边缘处向右匀速前进了S，此时物块的速度大小为：
v′=v 0cos θ =v0，
根据动能定理得：W= mv′2=，故BD错误，C正确．
故选： C．
点评：解决本题的关键知道物块的速度等于绳子收缩的速度，等于人运动的沿绳子方向上
的分速度，以及能够灵活运用动能定理．
8．质量相等的两物块A、 B，紧靠在一起，静止在光滑的水平面上，在与水平方向成θ 角的恒力 F 作用下，经ts 下述正确的是（）
A ． A 对
B 做的功，在数值上大于 B 对 A 做的功
B ．力 F 的冲量等于A、 B 物体动量的增量
C ．力 F 的功，等于A、 B 物体动能的增量
D ．力 F 对 A 做的功小于 A 对 B 做的功
考点：动能定理的应用；动量定理．
专题：动能定理的应用专题．
分析：根据物体的受力情况与运动情况应用功的计算公式、动量定理、动能定理分析答题．解答：解：A、A与B间存在相互的作用力，它们大小相等、方向相反，A、B 的位移大小相等，由于 F、s 大小都相等，由W=Fs可知， A 对 B 作用力做的功与 B 对 A 的作用力做的功大小相等，故 A 错误；
B、由动量定理可知，合外力的冲量等于物体动量的变化量，由于欧A、B 所受合外力小于恒力 F，则 A、 B 系统动量的增量小于 F 的冲量，故 B 错误；
C、合外力对A、B 系统所做的功等于 F 对系统做的功，由动能定理可知，力F做的功等于A、
B 物体动能的增量，故
C 正确；
D、由于 A、 B 质量相等、速度相等，则A、 B 获得的动能相等，由动能定理可知，力 F 对 A
做的功等于 A 对 B 做的功，贵D错误；
故选： C．
点评：本题考查了动能定理的应用，分析清楚物体运动过程，应用动量定理、动能定理与
功的计算公式可以解题．
9．质量为m的物体，从静止匀加速上升到h 高度，加速度大小为g，以下说法中正确的是
（）
A ．物体的动能增加了mgh B．物体的重力势能增加了mgh
C ．物体的机械能增加了2mgh D．物体的机械能不变
考点：动能定理的应用；功能关系．
专题：动能定理的应用专题．
分析：对物体受力分析，受重力 G和向上的拉力 F，根据牛顿第二定律列式求出各个力，然后
根据功能关系得到各种能量的变化情况．
解答：解：A、物体从静止开始以g 的加速度沿竖直方向匀加速上升，由牛顿第二定律得：
F﹣ mg=ma，解得： F=2mg，
由动能定理得：﹣mgh+Fh=E k﹣ 0，解得 E k =﹣ mgh+Fh=mgh，故 A 正确；
B、物体上升，克服重力做功，物体重力势能增加了mgh，故 B 正确；
C、物体重力势能增加量mgh，动能增加了mgh，故机械能增加量2mgh，故 C正确， D错误；
故选 ABC．
点评：本题关键对物体受力分析，然后根据牛顿第二定律列式求出拉力 F，最后根据动能定理和
重力做功和重力势能变化的关系列方程求解．
10．一个人以相同速率从同一高度按不同方向推出铅球，从推出到铅球落地（）
A ．重力的冲量相同
B ．落地时铅球动量相同
C ．此过程重力功相同D．落地时铅球动能相同
考点：功的计算；动量定理．
分析：运动的时间可以通过速度时间公式去分析；
速度相同包括速度的方向也要相同；动量的方向与速度方向相同；
根据机械能守恒条件判断机械能是否守恒．从而确定末动能是否相同．
解答：解：以不同方式推出铅球，可以假定为平抛、竖直上抛和竖直下抛三种特殊情况；
则有： A．竖直上抛，竖直下抛两个小球落地速度方向都是竖直向下，从抛出到落地的过程中运用动能定理得：
2﹣2
mv mv0 =mgh，
由题意可知，三个球的 h、 m、 v0都相同，所以末速度的大小相等，即两个小球的落地时速
度相同，
根据 v=v 0+gt ， v 相同， v0不同（方向不同）所以运动时间不同，故 A 错误；
B、速度相同包括方向相同，竖直上抛运动，竖直下抛运动落地的速度竖直向下，平抛运动
的物体落地速度与竖直方向有一定的夹角，故三个小球落地速度不相同，故动量不相同；故B错误；
C、三个小球的下落高度相同，故三个小球重力做功相同；故 C 正确；
D、根据 B选项分析，这三个球运动过程中机械能守恒，而初时刻三个球机械能相等，所以
落地时的动能相同；故 D 正确．
故选： CD．
点评：抛体运动有多种可能，本题只列出了其中只受重力的三个基本运动的速度、时间、
动能之间的关系，其他的抛出方式可先分解后再进行分析．
11．如图所示，两个固定的光滑半圆碗，半径分别为R1， R2且 R1＞R2，质量相等的A、 B 两小球，从碗的上边缘由静止滚下，碗的上边缘，在同一水平面上，设为零势位．下述正确的
是（）
A ．小球由静止滚下，在达最低点P 过程中，小球受到的合外力总是指向圆心
B ．两小球达到最低点P 时，对碗的压力相同
D ．两小球达最低点P 时速度相同
考点：机械能守恒定律；共点力平衡的条件及其应用．
专题：机械能守恒定律应用专题．
分析：分析小球的受力情况，确定合外力方向．因两小球均只有重力做功，故机械能守恒，
由机械能守恒定律可得出小球在碗底的动能和速度；由向心力公式可知小球对碗底的压
力．解答：解： A、小球运动过程中，受到重力和碗的支持力，支持力指向圆心，由力的合
成可
知，小球由静止滚下在达最低点P 过程中，小球受到的合外力并不指向圆心，只在P点指向
圆心，故 A 错误．
BC、两小球均只有重力做功，故机械能守恒，两球相对于零势能面的高度相同，且动能都为
零，故两球到达底部时，两球的机械能一定相等．
对于任一球：由机械能定恒可知mgR=，解得：v=
在碗底，由F﹣ mg=m可知，F=3mg；两球受碗的支持力相等，故两球对碗的压力相等，故
BC正确．
D、由 v=，知两小球达最低点P 时速度不同，半径大的速度大，故D错误．
故选： BC．
点评：本题关键是对小球下滑过程运用机械能守恒定律列式求速度，再对小球经过碗底时，
合力充当向心力列式求解支持力．本题的结果最好在理解的基础上记住： F 与半径无关．
12．光滑的水平面上静置两辆小车A、 B，车上各固定一块条形磁铁，如图所示，两车相隔
一段距离，现同时释放两车，则（）
A ．两车的动量之比和动能之比不随时间而变化
B ．两车速度之比和加速度之比随时间而减小
C ．两车的动量都增加，它们的总动量不变
D ．两车的动能都变化，它们的总动能不变
10。