高一物理下学期期末测试

高一下学期期末测试1、2013年12月2日我国成功地发射“嫦娥三号”探月卫星，其飞行轨道如图所示，在环月段时需由圆形轨道I变换到椭圆轨道II，已知圆形轨道I半径为r、周期为T，万有引力恒量为G，下列说法正确的是（）A．探月卫星在P处变轨进入椭圆轨道时必须点火加速B．由题中条件可以计算出月球的质量C．探月卫星沿l、II两轨道运行时经P点的机械能相等D．探月卫星在轨道I上运行的周期小于在轨道Ⅱ上运行的周期2、如图所示，在某场足球比赛中，曲线l、2、3分别是由同一点踢出的足球的飞行路径，忽略空气的影响，下列说法正确的是( )A. 沿路径1飞行的足球的落地速率最大B. 沿路径2飞行的足球的初速度的水平分量最大C．沿路径3飞行的足球的运动时间最长D．沿这三条路径飞行的足球在相同的时间内的速度变化量相同3、如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q（可视为质点）上，Q放在带小孔（小孔是光滑）的水平桌面上，小球在某一水平面内作匀速圆周运动（圆锥摆）．现使小球改到一个更高一些的水平面上作匀速圆周运动（图中P′位置），两次金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（）A．Q受到桌面的支持力变大B．Q受到桌面的摩擦力不变C．小球P 运动的周期变大D．小球P运动的线速度变大4、如图1是书本上演示小蜡块运动规律的装置．在蜡块沿玻璃管（y 方向）上升的同时，将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向（x方向）向右运动，得到了蜡块相对于黑板（xoy平面）运动的轨迹图（图2）．则蜡块沿玻璃管的上升运动与玻璃管沿水平方向的运动，可能的形式是（）A.小蜡块沿玻璃管做匀加速直线运动，玻璃管沿水平方向做匀加速直线运动B.小蜡块沿玻璃管做匀加速直线运动，玻璃管沿水平方向做匀速直线运动C.小蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，玻璃管沿水平方向先加速后减速D.小蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，玻璃管沿水平方向先减速后加速5.对于环绕地球做圆周运动的卫星说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测得的不同卫旱做圆周运动的半径r与周期T 关系作出如图所示图象，则可求得地球质量为（已知引力常量为G）（）A． B. C. D.6．据每日邮报2014年4月18日报道，美国国家航空航天局（NASA）目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler﹣186f．假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测：该行星自转周期为T；宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放一个小球（引力视为恒力），落地时间为t．已知该行星半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（）A.该行星的第一宇宙速度为B.宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期不小于πtC.该行星的平均密度为D.如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为7.火星表面特征非常接近地球，可能适合人类居住．近期，我国宇航员王跃正与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动．已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，自转周期也基本相同．地球表面重力加速度是g，若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是（）A.王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的倍B.火星表面的重力加速度是C.火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍D.王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度是8.如图甲，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球经最高点时，速度大小为υ，受到杆的弹力大小为F，其F﹣υ2图象如图乙．不计空气阻力，则（）双选A.小球的质量为B.当地的重力加速度大小为C.υ2=c时，杆对小球的弹力方向向上D.υ2=2b时．小球受到的弹力与重力大小相等9.2013年6月10日上午，我国首次太空授课在距地球300多千米的“天宫一号”上举行，如图所θθ示的是宇航员王亚萍在“天宫一号”上所做的“水球”．下列关于“水球”和“天宫一号”的说法正确的是（地球表面的重力加速度g=9.8m/s2）（）双选A.“水球”的形成是因为太空中物体不受重力B.“水球”的向心加速度小于9.8m/s2C.“天宫一号”运行速度小于7.9 km/sD.在“天宫一号”上可以利用“体重计”称量宇航员的质量10、一根绳长为L的轻绳一端系一个质量为m的小球，另一端悬于固定点O，若小球一次在竖直面做单摆运动，另一次做圆锥摆运动。

单摆运动时的最大摆角和圆锥摆运动时的偏角均为θ，如图所示，下列判断正确的是( )双选A．单摆可能容易断B．单摆一定容易断C．圆锥摆可能容易断D．圆锥摆一定容易断11、质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A和C点，绳长分别为la、lb，如图所示．当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，则（）双选A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动B．在绳b被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C．若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D．绳b未被烧断时，绳a的拉力大于mg，绳b的拉力为mω2lb12、在“研究平抛物体运动”的实验中：（1）为什么要使固定有斜槽的木板保持水平？．（2）为什么要保证小球每次从同一固定位置自由滑下？．（3）如图是某同学实验得到的小球做平抛运动的轨迹，建立了坐标系，测出了a、b、c三点的坐标，g取10m/s2，根据图中数据回答：①坐标原点O是小球做平抛运动的初始位置吗？．②小球做平抛运动的初速度是 m/s．13、如图所示，轻绳一端系一质量为m的小球，另一端做成一个绳圈套在固定的图钉A和B上，此时小球在光滑的水平平台上做半径为a、角速度为ω的匀速圆周运动．现拔掉图钉A让小球飞出，此后绳圈又被A正上方距A高为h的图钉B套住，达到稳定后，小球又在平台上做匀速圆周运动．求：（1）图钉A拔掉前，轻绳对小球的拉力大小；（2）从拔掉图钉A开始到绳圈被图钉B套住过程的时间为多少？（3）小球最后做匀速圆周运动的角速度．14.探月卫星的发射过程可简化如下：首先进入绕地球运行的“停泊轨道”，在该轨道的P处通过变速在进入地月“转移轨道”，在快要到达月球时，对卫星再次变速，卫星被月球引力“俘获”后，成为环月卫星，最终在环绕月球的“工作轨道”上绕月飞行（视为圆周运动），对月球进行探测．已知“工作轨道”周期为T，距月球表面的高度为h，月球半径为R，引力常量为G，忽略其它天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响．（1）要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应增大速度还是减小速度？（2）求探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速度大小；（3）求月球的第一宇宙速度．15、如图所示，在倾角37︒的斜坡上有一人，前方有一动物沿斜坡匀速向下奔跑，速度v=15m/s，在二者相距L=30m时，此人以速度v0水平抛出一石块，击打动物，人和动物都可看成质点（已知sin37︒=0.6,g=10m/s2 ）(1)若动物在斜坡上被石块击中，求v0的大小；（2）若动物离斜坡末端较近，设其在水平面上匀速运动速度的大小与其在斜面上的相同，试分析该动物在水平面上被石块击中的情况下，人抛石的速度v0取值范围。

高一下学期期末测试参考答案1.解答：B 解：A、探月卫星在P处变轨进入椭圆轨道是由圆周运动变为向心运动，必须点火减速，故A错误；B、卫星的万有引力等于向心力，有： G解得：M=，故B正确；C、探月卫星沿l、II两轨道运行时，势能相等，但动能不等，故机械能不等，故C错误；D、开普勒的周期定律同样适用与月球体系，轨道半径的半长轴越长，周期越大，故D错误；2解析：足球的运动可看成斜上抛运动，把其运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的竖直上抛运动，由轨迹图可知，上升的最大高度相同，故竖直方向的分速度相同，空中运动时间相同；水平位移越大，水平速度越大。

由于飞行过程中仅受重力作用,加速度始终为g，故选项D正确。

3.解答：解：A、金属块Q保持在桌面上静止，根据平衡条件得知，Q受到桌面的支持力等于其重力，保持不变．故A错误．B、C设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的拉力大小为T，细线的长度为L．P球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，则有 T=，mgtanθ=mω2Lsinθ，得角速度ω=，周期T==2使小球改到一个更高一些的水平面上作匀速圆周运动时，θ增大，cosθ减小，则得到细线拉力T增大，角速度增大，周期T减小．对Q球，由平衡条件得知，Q受到桌面的静摩擦力变大．故BC错误．D、根据V=Rω，半径增大，角速度增大，故线速度增大，D正确故选：D4.解答：解：由曲线运动的条件可知，合力与初速度不共线，且轨迹的弯曲大致指向合力的方向，若蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，则玻璃管沿x方向先减速后加速；若蜡块沿水平方向做匀速直线运动，则玻璃管沿x方向先加速后减速；故A、B、C错误，D正确．5.解答：解：由万有引力提供向心力有：，得：，由图可知：，所以地球的质量为：，故B正确、ACD错误．故选：B．6.解答：解：根据自由落体运动求得星球表面的重力加速度A 、星球的第一宇宙速度，故A错误；B 、根据万有引力提供圆周运动向心力有：可得卫星的周期T=，可知轨道半径越小周期越小，卫星的最小半径为R，则周期最小值为=，故B正确；C 、由有：M=，所以星球的密度，故C错误；D、同步卫星的周期与星球自转周期相同故有：，代入数据解得：h=﹣R，故D错误．故选：B．7解答：解：A、根据万有引力定律的表达式F=，已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，所以王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的倍，故A错误．B 、由，解得g=，已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，火星表面的重力加速度是．故B错误．C 、根据得，，已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍，故C正确．D、王跃以v0在地球起跳时，根据竖直上抛的运动规律得出：可跳的最大高度是 h=，由于火星表面的重力加速度是，王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度h′=．故D 错误．故选：C.8.解答：解：A 、在最高点，若v=0，则N=mg=a ；若N=0，则mg=m ，解得g=，m=R ，故A 正确，B 错误；C 、由图可知：当v 2＜b 时，杆对小球弹力方向向上，当v 2＞b 时，杆对小球弹力方向向下，所以当v 2=c 时，杆对小球弹力方向向下，故C 错误； D 、若c=2b ．则N+mg=m，解得N=a=mg ，故D 正确．故选：AD9. 选：BC 解答：解：A 、“水球”在太空中受到重力，“水球”的形成是因为天空一号处于完全失重状态．故A 错误．B 、“水球”的向心加速度等于所在位置的重力加速度，高度越高，重力加速度越小，则“水球”的向心加速度小于9.8m/s 2．故B 正确．C 、第一宇宙速度等于贴近地球表面运行的速度，是绕地球做圆周运动最大的环绕速度，则天宫一号的运行速度小于7.9km/s ．故C 正确．D 、天空一号上处于完全失重状态，物体对体重计没有压力，所以体重计不能使用．故D 错误． 12.【解析】（1）只有固定有斜槽的木板保持水平，小球才能水平抛出，其运动轨迹才是平抛的运动轨迹．故答案为：使小球离开木板时有水平初速度而做平抛运动．（2）为了确保每次小球运动轨迹相同，因此小球每次平抛的初速度应该相同，故要求小球每次从同一固定位置自由滑下．故答案为：使小球每次离开木板时有相同的速度，都做同一条抛物线的平抛运动．（3）小球竖直方向做自由落体运动，若O 点是平抛的起始点，则其竖直方向的相等时间内的位移之比为：1：3：5，由题意可知：h 1：h 2：h 3=5：15：25=1：3：5，因此O 点为平抛的起始点． 根据平抛运动规律得：x=v 0t h 1=21gt 2； 代入数据解得：v 0=2m/s ．13.解析】（1）图钉A 拔掉前，轻线的拉力大小为T=m ω2a（2）小球沿切线方向飞出做匀速直线运动直到线环被图钉B 套住前，小球速度为v=ωa 匀速运动的位移s==则时间t==（3）v 可分解为切向速度v 1和法向速度v 2，绳被拉紧后v 2=0，小球以速度v 1做匀速圆周运动，半径r=a+h 由v = 得ω′==14.解：（1）要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应减小速度做近心运动．（2）根据线速度与轨道半径和周期的关系可知探月卫星线速度的大小为（3）设月球的质量为M ，探月卫星的质量为m ，月球对探月卫星的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力， 所以有：月球的第一宇宙速度v 1等于“近月卫星”的环绕速度，设“近月卫星”的质量为m′，则有：由以上两式解得：15.【答案解析】解析：（1）设过程中石块运动所需时间为t 对于动物：运动的位移：t S v = 对于石块：竖直方向：20gt 2137sin )=+S L （ 水平方向： t S L 00v 37cos )(=+ 代入数据，由以上三式可得：s m v /200=（2）要分析这种情况下人抛石块的速度取值范围可以使用特殊值法：假设动物开始时在斜面的底端，则：对动物：vt =1x 对于石块：竖直方向：202137sin gt L =水平方向：vt x cos 1=+θL代入数据，由以上三式可得： v=27.75m/s所以此种情况下，石块的速度应：20m/s ＜v 0≤27.75m/s。