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2019-2020学年高一物理下学期期末测试卷01(解析版)
1、 选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.如图所示,有两条位于同一竖直平面内的水平轨道,轨道上有两个物体A和B,它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接,物体A以速率vA=10m/s匀速运动,在绳与轨道成30°角时,物体B的速度大小vB为( )
A. B.20 m/s C. D.5 m/s
【答案】C
【解析】将B点的速度分解如图所示:
则有:,,解得:;故A,B,D错误;C正确;故选C.
2.如图所示,ACB是一个半径为R的半圆柱面的横截面,直径AB水平,C为截面上的最低点,AC间有一斜面,从A点以大小不同的初速度v1、v2沿AB方向水平抛出两个小球,a和b,分别落在斜面AC和圆弧面CB上,不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A.初速度v1可能大于v2
B.a球的飞行时间可能比b球长
C.若v2大小合适,可使b球垂直撞击到圆弧面CB上
D.a球接触斜面前的瞬间,速度与水平方向的夹角为45°
【答案】B
【解析】A、两个小球都做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,由x=v0t得知t相同时,水平位移越大,对应的初速度越大,则知初速度v1一定小于v2.故A错误.
B、竖直方向上做自由落体运动,由,得,若a球下落的高度大于b球的高度,则a球的飞行时间比b球长;故B正确.
C、根据平抛运动的推论:平抛运动瞬时速度的反向延长线交水平位移的中点,作出b球垂直撞击到圆弧面CB上速度的反向延长线,与AB的交点一定在O点的左侧,速度的反向延长线不可能通过O点,所以b球不可能与CB面垂直,即b球不可能垂直撞击到圆弧面CB上,故C错误.
D、由几何知识得知AC面的倾角为45°,运用与C项同样的分析方法:作出a球接触斜面前的瞬间速度反向延长线,可知此瞬时速度与水平方向的夹角大于45°.故D错误.
故选B.
3.宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”,它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,而不至因为万有引力的作用而吸引到一起.如图所示,某双星系统中A、B两颗天体绕0点做匀速圆周运动,它们的轨道半径之比rA:rB=l:2,则两颗天体的( )
A.质量之比mA:mB=2:1
B.角速度之比的ωA:ωB=1:2
C.线速度大小之比vA:vB=2:1
D.向心力大小之比FA:FB=2:1
【答案】A
【解析】双星都绕O点做匀速圆周运动,由两者之间的万有引力提供向心力,角速度相等,设为.根据牛顿第二定律,对A星有:,对B星有: ,联立解得:,根据双星的条件有:角速度之比,由得:线速度大小之比,向心力大小之比,故A正确,BCD错误.故选A.
4.2018年2月12日13时03分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星。发射过程中“北斗”28星的某一运行轨道为椭圆轨道,周期为,如图所示。则( )
A.“北斗”28星的发射速度小于第一宇宙速度
B.“北斗”28星在过程所用的时间小于
C.“北斗”28星在的过程中,速率逐渐变大
D.“北斗”28星在的过程中,万有引力对它先做正功后做负功
【答案】B
【解析】A、绕地球运行的卫星,其发射速度都大于第一宇宙速度,故选项A错误;
B、卫星在的过程中所用的时间是,由于卫星在的过程中,速率逐渐变小,与的路程相等,所以卫星在过程所用的时间小于,故选选项B正确;
C、根据开普勒第二定律,卫星在的过程中,卫星与地球的距离增大,速率逐渐变小,故选项C错误;
D、卫星在的过程中,万有引力方向与速度方向成钝角,万有引力对它做负功,过了点后万有引力方向与速度方向成锐角,万有引力对它做正功,故选项D错误.
5.质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,如图所示,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,在此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰好能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是( )
A. B. C. D.mgR
【答案】C
【解析】小球在最低点,由牛顿第二定律有:F-mg=m,由题意知:F =7mg ,在最高点时,由于小球恰好能通过最高点,重力提供向心力有:mg=m,小球选取从最低点到最高点作为过程,由动能定理可得:-mg•2R-Wf=m-,联立以上可得:Wf=mgR,故C正确,ABD错误.
6.如图所示滑轮光滑轻质,阻力不计,M1=2kg,M2=1kg,M1离地高度为H=0.5m.M1与M2从静止开始释放,当M1静止下落0.1