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2024-2025高一下学期期末复习(必修二前三章)(天津专用)
一、单选题
1.地球质量大约是月球质量的81倍,一颗卫星在地球和月球之间。当地球对它的引力和月球对它的引力大小之比为4:1时,该卫星距地心距离与距月心距离之比为( )
A. B.9:2
C.1:81 D.81:1
2.嫦娥五号是中国首个实施月面无人取样返回的月球探测器,为中国探月工程的收官之战。2020年11月29日,嫦娥五号探测器从椭圆环月轨道1上的P点实施变轨进入近月圆形圆轨道2,开始进行动力下降后成功落月,如图所示。下列说法正确的是( )
A.嫦娥五号的发射速度大于11.2km/s
B.沿轨道1运动至P时,需减速才能进入轨道2
C.沿轨道1运行的周期小于沿轨道2运行的周期
D.探测器在轨道2上经过P点的加速度小于在轨道1上经过P点的加速度
3.下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体所受的合力一定是变化的
B.做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向可能在同一条直线上
C.做平抛运动的物体在任意相等时间内速度的变化量相同
D.两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动
4.如图所示,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点。若大轮半径是小轮的两倍,则使用修正带时A、B两点( )
A.线速度之比是 B.角速度之比是
C.向心加速度之比是 D.转速之比是
5.在距地面高为H=0.45m处,有一小球A以初速度水平抛出,不计空气阻力,g=10m/s2,对于球A,下列说法正确的是( )
A.经0.6s时间落地
B.落地时,运动的水平位移为1.2m
C.落地时速度大小为3m/s
D.落地时速度大小为4m/s
二、多选题
6.我国将在2024年上半年发射嫦娥六号探测器,实现月背采样返回。嫦娥六号探测器近月运行时可视为匀速圆周运动,测得探测器在时间内环绕月球转圈。已知引力常量为,月球的半径为。根据以上信息可求出( )
A.探测器环绕月球运行的周期为 B.月球的质量
C.月球的平均密度 D.嫦娥六号的运行速度
7.如图所示,长为l的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动。重力加速度为g。下列叙述正确的是( )
A.小球在最高点时的最小速度
B.小球在最高点时,杆对球的作用力可能为支持力
C.小球在最高点时的速度v由逐渐增大,杆对小球的拉力也逐渐增大
D.小球在最低点时,杆对球的作用力一定为拉力
8.世界上首家私人太空旅馆运营商西班牙“银河套房”公司宣布,拟在未来建立全球第一家太空旅馆——“太空度假村”。在游客入住期间,每天能欣赏到15次日出,并将以每小时3万公里的速度旅行,每85分钟环绕地球一周。下列说法正确的是( )
A.“太空度假村”运行的速度大于静止卫星运行的速度
B.“太空度假村”到地球的距离大于静止卫星到地球的距离
C.“太空度假村”运行的速度小于赤道上随地球自转的物体的速度
D.“太空度假村”的向心加速度大于赤道上随地球自转的物体的向心加速度
三、实验题
9.用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。
(1)在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时,用到的实验方法是___________
A.微元法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.理想化模型法
(2)在一次实验中,某同学把两个质量相等的钢球放在、位置,、到塔轮中心距离相同,将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。匀速转动手柄,标尺上的等分格显示左、右两个小球所受向心力的比值为,则皮带连接的左、右塔轮半径之比为
10.某小组同学进行了“探究平抛运动的特点”实验,具体如下(部分步骤省略):
(1)如图1所示,用小锤打击弹性金属片,A球沿水平方向抛出,同时B球由静止自由下落,可观察到两小球同时落地;多次实验,结论不变。根据实验, (选填“能”或“不能”)判断出A球在竖直方向做自由落体运动。
(2)如图2所示,将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出,落在水平挡板MN上,白纸上将留下一系列痕迹点。为了保证钢球每次以相同的初速度从O点水平飞出,下列实验条件必须满足的是___________。
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末端水平
C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(3)若该组同学做实验时,未标抛出点O,只记录了A、B、C三点,于是就取A点为坐标原点,建立了如图3所示的坐标系,根据图3中数据可计算小球平抛的初速度为 m/s(取)。
四、解答题
11.某同学以初速度水平抛出一个石子,石子在空中运动的轨迹照片如图所示。从照片可看出石子恰好垂直打在一倾角为的斜坡上的A点。不计空气阻力,取,,,求:
(1)石子打在A点的速度大小;
(2)石子在空中运动的时间;
(3)抛出点与A点在竖直方向的距离。
12.2014年10月8日,月全食带来的“红月亮”亮相天空,引起人们对月球的关注。我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t,如图所示。已知月球半径为R,月球表面处重力加速度为,引力常量为G。试求
(1)月球的质量M;
(2)“嫦娥三号”卫星离月球表面的高度h。
13.滑板运动是极限运动的鼻祖,许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道,BC和DE是两段光滑圆弧形轨道,BC段的圆心为O点,圆心角为60°,半径OC与水平轨道CD垂直,水平轨道CD段粗糙且长8m。一运动员从轨道上的A点以的速度水平滑出,在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧形轨道BC,经CD轨道后冲上DE轨道,到达E点时速度减为零,然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60kg,B、E两点与水平面CD的竖直高度分别为h和H,且,,g取。求:
(1)运动员从A运动到达B点时的速度大小;
(2)轨道CD段的动摩擦因数;
(3)通过计算说明,第一次返回时,运动员能否回到B点?
试卷第1页,共3页
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《2024-2025高一下学期期末复习(必修二前三章)(天津专用)》参考答案
1.B
【详解】设地球质量为81m,月球质量为m,卫星距离地心的距离为a,距离月心的距离为b,则
可得
故选B。
2.B
【详解】A.发射速度大于11.2km/s卫星将脱离地球束缚,绕太阳运动,嫦娥五号的发射速度应大于7.9 km/s小于11.2km/s,A错误;
B.沿轨道1运动至P时,需减速才能进入轨道2,B正确;
C.由开普勒第三定律可知沿轨道1运行的周期大于沿轨道2运行的周期,C错误;
D.探测器在轨道2上经过P点在轨道1上经过P点的加速度都有万有引力产生,即探测器在轨道2上经过P点的加速度等于在轨道1上经过P点的加速度,D错误;
故选B。
3.C
【详解】A.匀变速曲线运动的物体所受合力不变,A错误;
B.做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向不可能在同一条直线上,B错误;
C.做平抛运动的物体在任意相等时间内速度的变化量均为,C正确;
D.所合速度与加速度的方向共线,做直线运动,D错误。
故选C。
4.B
【详解】A.修正带的传动属于齿轮传动,A点与B点的线速度大小相等,A错误;
B.A点与B点二者的线速度大小相等,半径不同,由v=ωr可知,角速度与半径成反比,因此角速度之比是
B正确;
C.由公式an=ωv可知,向心加速度之比是
C错误;
D.因转速n与角速度的关系ω=2πn,所以有转速之比是
D错误。
故选B。
5.B
【详解】小球做平抛运动,竖直方向有
可得小球在空中的时间为
落地时,运动的水平位移为
小球落地时的竖直分速度大小为
则落地时速度大小为
故选B。
6.AC
【详解】A.探测器环绕月球运行的周期为
选项A正确;
B.根据
解得月球的质量
选项B错误;
C.月球的平均密度
选项C正确;
D.嫦娥六号的运行速度
选项D错误。
故选AC。
7.BCD
【详解】A.小球在最高点的最小速度为零,此时重力等于杆子的支持力,故A错误;
B.因当小球在最高点时的速度为时杆对球的作用力为零,小球在最高点时,当速度小于时,杆对球的作用力为支持力,故B正确;
C.因当小球在最高点时的速度为时杆对球的作用力为零,则在最高点球的速度v由逐渐增大时,由
可知,杆对小球的拉力也逐渐增大,故C正确;
D.小球在最低点时,由
可知杆对球的作用力一定为拉力,故D正确。
故选BCD。
8.AD
【详解】AB.根据公式
因为“太空度假村”的运行周期比静止卫星的小,可知“太空度假村”运行的速度大,运行的轨道半径小,即到地球的距离小于静止卫星到地球的距离,A正确,B错误;
C.由可知赤道上随地球自转的物体的速度小于静止卫星的速度,故“太空度假村”运行的速度大于赤道上随地球自转的物体的速度,C错误;
D.根据
可知“太空度假村”的向心加速度大于静止卫星运行的向心加速度,由可得赤道上随地球自转的物体的向心加速度小于静止卫星的向心加速度,故“太空度假村”的向心加速度大于赤道上随地球自转的物体的向心加速度,D正确。
故选AD。
9.(1)C
(2)
【详解】(1)在探究向心力大小与半径,、质量、角速度的关系时,需要先控制某些量不变,探究其中的两个物理量的关系,即用控制变量法。
故选C。
(2)根据公式可知,由于两球的质量相等,转动半径相同,则有转动的角速度之比为
因用皮带连接的左、右塔轮,轮缘的线速度大小相等,由可知,左、右塔轮半径之比为3:1。
10.(1)能
(2)BC
(3)1.5
【详解】(1)用小锤打击弹性金属片,A球沿水平方向抛出,同时B球由静止自由下落,可观察到两小球同时落地;多次实验,结论不变。说明两球在竖直方向具有相同的运动情况,所以根据实验,能判断出A球在竖直方向做自由落体运动。
(2)为了保证钢球每次以相同的初速度从O点水平飞出,需要保证斜槽轨道末端水平,且每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球;但斜槽轨道不需要光滑。
故选BC。
(3)由图丙可知AB与BC的水平位移相等,所用时间相等,竖直方向有
解得
则小球平抛的初速度为
11.(1)25m/s
(2)2s
(3)20m
【详解】(1)石子垂直打在斜坡上A点,有
解得石子打在A点的速度大小为
(2)石子打在A点时,有
又
解得石子在空中运动的时间为
(3)抛出点与A点在竖直方向的距离为
解得
12.(1);(2)
【详解】(1)月球表面处引力等于重力
得
(2) “嫦娥三号”卫星做圆周运动,由万有引力提供向心力,得
卫星周期
轨道半径
联立解得“嫦娥三号”卫星离月球表面的高度为
13.(1)6m/s;(2)0.125;(3)不能回到B点
【详解】(1)由题意可知
解得
(2)由B点到E点,由动能定理可得
代入数据可得
(3)运动员能到达左侧的最大高度为h',从B到第一次返回左侧最高处,根据动能定理有
解得
所以第一次返回时,运动员不能回到B点。
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