北京市大兴区2025-2026学年高一下学期期末物理测试(人教版必修二全部、选择性必修一第一章)
2026-06-10
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3份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第五章 抛体运动,第六章 圆周运动,第七章 万有引力与宇宙航行 |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | 北京市 |
| 地区(区县) | 大兴区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.86 MB |
| 发布时间 | 2026-06-10 |
| 更新时间 | 2026-06-10 |
| 作者 | 闲来无事做点事 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58242837.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
立足高一物理下学期核心内容,以投壶传统游戏、空间站对接等情境为载体,覆盖曲线运动、动量、机械能等模块,通过原创题与经典实验题考查物理观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|14/42|曲线运动、圆周运动、天体运动|结合人造瀑布模型、向心力演示器等,原创题(如运动认识判断)突出概念辨析|
|实验题|2/18|机械能守恒、碰撞动量守恒|含误差分析(如落点确定)与器材选择,注重科学探究能力|
|解答题|4/40|多过程运动、能量守恒、动量综合|以管道小球运动、木板碰撞等为情境,考查模型建构与推理论证|
内容正文:
应用场景:期末测试
北京市大兴区高一物理下学期期末测试模拟(一)
(考试时间:90分钟,分值:100分)
第一部分(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(原创)下列各种关于运动认识的说法正确的是( )
A.物体只要受恒力作用,就一定做直线运动
B.物体做曲线运动,其速度可以不变,比如匀速圆周运动
C.物体做平抛运动,该运动是匀变速运动
D.物体做圆周运动,其向心力始终指向圆心,故向心力为恒力
2.如图所示,将小球从空中P点斜向右上抛出,初速度大小为,方向与水平方向的夹角为,小球在运动过程中受到水平向左的恒定风力F作用,下列说法正确的是( )
A.仅增大,球在空中运动时间变长 B.仅增大,球在空中运动时间不变
C.仅增大,球在空中速度变化量变小 D.仅增大F,球在空中速度的变化率不变
3.某生态公园的人造瀑布景观如图所示,水流从高处水平流出槽道,恰好落入步道边的水池中,空气阻力及水流之间的相互作用可忽略不计。现制作一个为实际尺寸的模型展示效果,模型中槽道里的水流速度与实际速度之比为( )
A. B. C.1 D.5
4.投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏,《礼记传》中提到:“投壶,射之细也。宴饮有射以乐宾,以习容而讲艺也。”如图所示,甲、乙两人沿水平方向各投出一支箭,箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为和。已知两支箭质量相同,忽略空气阻力、箭长、壶口大小等因素的影响,。下列说法正确的是( )
A.若两人站在距壶相同水平距离处投壶,甲所投箭的初速度比乙的大
B.若两人站在距壶相同水平距离处投壶,乙所投的箭在空中运动时间比甲的短
C.若箭在竖直方向下落的高度相等,则甲所射箭落入壶口时速度大小和乙相等
D.若箭在竖直方向下落的高度相等,则甲投壶位置距壶的水平距离比乙大
5.下列是生活中圆周运动的实例图,其中分析正确的是( )
A.图甲中汽车通过拱桥最高点时,地面对汽车的支持力大于其重力
B.图乙中洗衣机脱水桶的脱水原理是衣服太重从而把水从衣服内压出来了
C.图丙中杂技演员表演“水流星”,当桶匀速转动通过最高点时水对桶底的压力最大
D.图丁中火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对轮缘会有挤压作用
6.如图甲所示,花样滑冰比赛中运动员做圆锥摆运动,可简化为如图乙所示的模型。小球质量为,小球到悬挂点的摆线长为,测得小球做圆锥摆运动的周期为,摆线与竖直方向的夹角为,小球运动过程中始终没有与地面接触,下列说法正确的是( )
A.小球做圆周运动的圆心为悬挂点
B.摆线对小球的拉力充当小球的向心力
C.小球所需的向心力大小为
D.摆线对小球的拉力大小为
7.水星是太阳系内4颗类地行星之一,有着与地球一样的岩石行星,是八大行星中最小的一颗,和地球绕太阳公转的方向相同且轨道共面。已知地球绕太阳公转的周期为,水星绕太阳公转的周期为,下列说法正确的是( )
A.地球与水星每隔会相距最近一次
B.地球与水星的质量之比为
C.地球与水星的公转轨道半径之比为
D.地球与水星表面的重力加速度大小之比为
8.空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道Ⅰ,椭圆轨道Ⅱ为神舟十六号载人飞船与空间站对接前的运行轨道,已知地球半径为R,两轨道相切于P点,地球表面重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.椭圆轨道Ⅱ上从P点运动到Q点的过程中,载人飞船速度减小
B.神舟十六号载人飞船在P点的加速度小于空间站在P点的加速度
C.神舟十六号载人飞船在P点经点火加速才能从轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ
D.轨道Ⅰ上的神舟十六号载人飞船想与前方的空间站对接,只需要沿运动方向加速即可
9.如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直。一小物块以速度从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时。对应的轨道半径为(重力加速度大小为):( )
A. B. C. D.
10.在足球场上,一质量为的足球朝运动员以的水平速度迎面而来,然后运动员将足球以的速度反方向踢回,规定足球被踢时的方向为正方向。下列说法正确的是( )
A.足球动量的变化量为
B.运动员对足球的冲量为
C.运动员对足球不做功
D.运动员对足球做功为67.5J
11.如图所示,在倾角为且足够大的光滑斜面上,有一长为的细线,细线的一端固定在点,另一端拴一质量为的小球。现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动。已知重力加速度为,下列判定正确的是( )
A.小球在斜面上做匀速圆周运动
B.小球运动到最高点时,细线拉力最大
C.小球在最高点时的加速度为
D.小球在最高点点时速度
12.(原创)玻璃杯从同一高度落下,落在地毯上比落在坚硬地面上更不容易碎,下列说法正确的是( )
A.玻璃杯落在地毯上比落在坚硬地面上的初动量大
B.玻璃杯落在地毯上比落在坚硬地面上受到合力的冲量小
C.玻璃杯落在地毯上比落在坚硬地面上的动量变化率小
D.玻璃杯落在地毯上比落在坚硬地面上的动量变化量小
13.如图所示,光滑半圆形凹槽B静止在光滑水平地面上,圆心为,物块C静止在B右侧。现将小球A从距离高度为的位置静止释放,恰能无碰撞地从凹槽右端进入凹槽,当A滑至B的最低点时,B恰好与C发生碰撞并粘连在一起(时间极短)。已知A、B、C的质量均为,凹槽半径为,重力加速度为,则( )
A.初始时,B右侧与C的左侧相距为
B.B与C刚要碰撞时,A的速度大小为
C.小球A从第一次离开凹槽到再次返回凹槽经历的时间为
D.小球A从凹槽左端飞出后能运动到与释放点等高的位置
14.如图,甲为向心力演示器,通过改变左右两侧塔轮的半径之比来改变两侧的角速度之比,利用标尺可以显示小球做圆周运动时所受的向心力大小。现将质量相同的两小球分别放在长槽的挡板B处和短槽的挡板C处,二者到各自转轴距离之比为2:1,传动皮带连接的两侧变速塔轮的半径之比也是2:1,俯视图如图乙所示。则两侧标尺显示的两球向心力的大小之比为( )
A.1:1 B.1:2 C.4:1 D.8:1
第二部分(非选择题 共58分)
二、实验题:本题共2小题,共18分。
15.完成以下关于“验证机械能守恒定律”实验相关问题。
(1)在实验中,没有必要或有错误的步骤是( )
A.用天平测重物的质量
B.先接通电源再释放重物
C.用,计算打出纸带上某点时重物的速度
D.用纸带记录测量重物下落的高度
(2)某同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图所示,其中点为打点计时器打下的第一个点,、、为纸带上连续的三个点迹,与点距离如图,已知打点计时器的频率为,重物的质量为,当地重力加速度为,在段运动过程中,重物重力势能的减少量____________J,重物的动能增加量____________(结果均保留三位有效数字)。
16.关于“研究碰撞中动量守恒”的实验,回答下列问题:
实验时,先让质量为m1的小钢球A从斜槽上某一位置由静止开始运动,从轨道末端水平抛出,落到水平地面上P点,然后再把质量为m2的小钢球B放到轨道末端处于静止状态,再让小钢球A从斜槽开始运动,在轨道末端与小钢球B发生对心碰撞,结果小球B落到水平地面上N点,小球A落到水平地面上的M点。
(1)实验中,必须要测量的物理量有 。(多选)
A.小球开始释放的高度h B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的水平距离 D.小球A、B的质量m1、m2
(2)实验中,下列说法正确的是 。(单选)
A.斜槽一定要光滑 B.两球半径一定要相同 C.两球质量一定要满足m1< m2
(3)小球落在覆盖有复写纸的白纸上,如图丙所示。多次实验后,白纸上留下了多个印迹,如果用画圆法确定小球的落点P,图中画的两个圆最合理的是_________(填字母代号);
(4)若某次实验时,AB两钢球落地点分布如图乙所示,M、P、N与O点(O点是水平轨道末端正下方的投影)距离分别为x1、x2、x3,若满足_________(用m1、m2、x1、x2、x3表示),则该碰撞前后动量守恒。
(5)一同学在实验中记录了某次碰撞前后小球落点的位置P和M、N,发现M、N点不在OP连线上,下列图中落点位置可能正确的是 。(单选)
A. B.
C. D.
三、解答题:本题共4小题,共40分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(10分)如图所示,竖直平面内的圆弧形粗糙管道半径,A端与圆心O等高,AD为水平面,B点为管道的最高点且在O的正上方。一个质量的小球,从A点正上方高处的P点由静止释放,自由下落至A点进入管道并通过B点,过B点时小球的速度为4m/s,小球最后落到AD面上的C点处。不计空气阻力,取。求:
(1)小球过A点时的速度的大小;
(2)小球过B点时受到管壁的压力大小;
(3)C点到A点的距离。
18.(10分)如图所示,两颗卫星绕某行星在同一平面内做匀速圆周运动,两卫星绕行方向相同(图中为逆时针方向)。已知行星的半径为,卫星1为近地卫星,其运行的周期为,到行星中心的距离为。卫星2到行星中心的距离为。引力常量为。图示时刻两卫星与行星中心连线之间的夹角为。求:(题干中、、已知)
(1)行星的质量;
(2)行星表面重力加速度的大小(忽略行星自转的影响);
(3)从图示时刻开始,经过多长时间两卫星第一次相距最近。
19.(10分)某固定装置的截面如图所示,水平直轨道左端固定一劲度系数的轻弹簧,质量的小物块P静止在O点(与弹簧接触但不拴接),水平传送带以的速度逆时针运动,传送带左端与水平轨道在B点平滑连接(不影响传送带运动)。已知A、O之间的距离等于弹簧原长,O、B之间的距离,之间的距离,小物块P与水平轨道以及传送带之间的动摩擦因数,取。现给小物块P施加一水平向左的推力,使小物块P向左运动,当速度为零时立即撤去推力。弹簧始终在弹性限度内,弹簧的弹性势能可表示为:,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量。求:
(1)小物块P在推力F的作用下向左运动的最大距离x;
(2)小物块P滑上传送带时的速度大小v;
(3)小物块P与传送带之间因摩擦而产生的热量Q。
20.(10分)如图所示,质量M=1kg的足够长的木板静止在粗糙水平地面上,将一质量m=3kg的可视为质点的物块静置于长木板最左端,木板右端有一竖直墙壁,已知物块与木板间的动摩擦因数=0.2,木板与水平面间的动摩擦因数=0.1,物块与木板间、木板与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,从t=0时刻起,给小物块施加一水平向右、大小为F=15N的力,作用2s后撤去力F,木板在3s时与墙壁发生碰撞,g=10m/s2,求:
(1)0~2s内物块和木板的加速度;
(2)木板初始位置的右端到墙壁的距离;
(3)若木板与墙壁碰撞后立即以原速率反向弹回,碰撞瞬间物块的运动状态不改变,求木板和墙壁发生第二次碰撞时物块距木板左端的距离。
试卷第2页,共9页
试卷第1页,共9页
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应用场景:期末测试
北京市大兴区高一物理下学期期末测试模拟(一)
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.【答案】C
【详解】A.物体做直线运动的条件是所受合力与其速度方向共线,与是否一定受恒力无关,故A错误;
B.速度是矢量,包含大小和方向,曲线运动的速度方向沿轨迹切线方向,时刻发生变化,因此速度一定变化,故B错误;
C.平抛运动只受重力作用,加速度恒为重力加速度g,加速度恒定的运动为匀变速运动,平抛运动的轨迹为曲线,因此平抛运动是匀变速运动,故C正确;
D.物体做圆周运动时,向心力指向圆心,方向时刻变化,故向心力不是恒力,故D错误。
故选C。
2.【答案】A
【详解】A.小球在竖直方向做上抛运动,竖直方向的加速度为重力加速度;仅增大,竖直向上的初始分速度变大,根据运动学公式可知,球在空中运动的时间变长,故A正确;
BC.仅增大,竖直向上的初始分速度变大,根据运动学公式可知,球在空中运动的时间变长;由于小球受到的重力和风力均为恒力,所以小球所受合力恒定不变,加速度恒定不变,根据可知,球在空中速度变化量变大,故BC错误;
D.仅增大F,小球受到的重力和风力的合力变大,球在空中运动的合加速度变大,则球在空中速度的变化率变大,故D错误。
故选A。
3.【答案】B
【详解】水流从槽道流出后做平抛运动,竖直方向:自由落体位移满足
得运动时间
已知模型是实际尺寸的,因此竖直位移满足
代入得时间比
水平方向:匀速位移满足,得初速度,水平位移满足
因此速度比
故选B。
4.【答案】B
【详解】AB.设箭的水平初速度为v0,入壶时与水平方向的夹角为θ,则
由于tan53°>tan37°
所以
若两人站在距壶相同水平距离处投壶,即x甲=x乙
则h甲>h乙
根据,可知t甲>t乙
即甲所投的箭在空中运动时间比乙的长,根据x=v0t可知v0甲<v0乙,即甲所投箭的初速度比乙的小,故A错误,B正确;
CD.若箭在竖直方向下落的高度相等,即h甲=h乙
根据可知t甲=t乙
根据可知竖直速度相同
根据,可知甲所射箭落入壶口时速度大小小于乙;
根据,可知甲抛出时的初速度较小
根据x=v0t,可知,甲投壶位置距壶的水平距离比乙的小,CD错误。
故选B。
5.【答案】D
【详解】A.汽车通过拱桥最高点时,有
解得,故A错误;
B.洗衣机脱水桶的脱水原理是衣服对水滴的吸附力小于水滴随衣服做圆周运动所需的向心力,以至于水滴做离心运动,与衣服分开,故B错误;
C.杂技演员表演“水流星”,根据牛顿第二定律,在最低点可得
解得
所以通过最低点时水对桶底的压力最大,故C错误;
D.若火车转弯时的速度超过规定速度,火车要做离心运动,火车与外侧轨道轮缘有作用力,选项D正确。
故选D。
6.【答案】D
【详解】A.小球在水平面内做圆周运动,运动圆心为悬挂点在运动平面内的投影,故A错误;
B.摆线的拉力指向悬挂点,应该是拉力的水平分力提供向心力,故B错误;
C.小球所需的向心力大小,故C错误;
D.摆线对小球的拉力大小的水平分力提供向心力,即
结合C选项的结论,可得,故D正确。
故选D。
7.【答案】A
【详解】A.设地球与水星每隔会相距最近一次,则有
解得,故A正确;
B.地球和水星绕太阳公转时,行星质量会在万有引力提供向心力的公式中消去,无法得到两颗行星的质量之比,故B错误;
C.行星绕太阳公转时,由万有引力提供向心力得
可得
则地球与水星的公转轨道半径之比为,故C错误;
D.在行星表面有
可得行星表面重力加速度大小为
由于不清楚地球和水星的质量和半径的关系,所以无法比较地球与水星表面的重力加速度大小关系,故D错误。
故选A。
8.【答案】C
【详解】A.椭圆轨道Ⅱ上从远地点P点运动到近地点Q点的过程中,根据开普勒第二定律可知载人飞船速度增大,故A错误;
B.由牛顿第二定律,解得,可知,神舟十六号载人飞船在P点的加速度等于空间站在P点的加速度,故B错误;
C.神舟十六号载人飞船在P点经点火加速,做离心运动,才能从轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ,故C正确;
D.对接空间站需要先减速做向心运动降低轨道再加速做离心运动进行对接,故D错误。
故选C 。
9.【答案】B
【详解】设半圆形轨道半径为,小物块质量为,到达轨道上端的速度为。轨道光滑,机械能守恒,有
整理得
小物块从上端水平飞出后做平抛运动,竖直方向下落高度为,在竖直方向,做自由落体运动,得
解得运动时间
水平落地点距离
代入和,得
x最大时,根号内的二次函数取最大值。对于开口向下的二次函数,最大值在顶点处,代入得
因此距离最大时对应轨道半径为。
故选B。
10.【答案】D
【详解】A.足球质量,规定足球被踢回的方向为正方向,则初速度,末速度。动量变化量,故A错误;
B.根据动量定理,运动员对足球的冲量等于足球动量变化量,即,故B错误;
CD.根据动能定理,运动员对足球做功等于足球动能变化量,,故D正确,C错误。
故选D。
11.【答案】C
【详解】A.根据机械能守恒定律,小球在斜面上做圆周运动速率变化,不是做匀速圆周运动,A错误;
B.小球从最低位置运动到A过程中转过的角度为,根据圆周运动和牛顿第二定律有
小球从最低位置运动到A过程中,v减小,减小,线拉力一直在减小,B错误
C.小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,说明最高点时细线拉力为0,向心力仅由重力沿斜面的分力提供
代入得,C正确;
D.根据向心力公式
解得,D错误。
故选C 。
12.【答案】C
【详解】玻璃杯从同一高度落下,玻璃杯落在坚硬地面上与落在地毯上时的初速度相同,则动量相同,动量的变化量也相同,根据动量定理可知,受到的合力的冲量相同,但因落到坚硬地面上时作用时间较短,则动量变化率较大,由可知受到的合外力较大。
故选C。
13.【答案】C
【详解】A.从A开始下滑到到达最低点过程,A、B组成的系统在水平方向动量守恒,以向左为正方向,设A滑至B的最低点过程中,A、B水平方向移动的距离分别为、。故最初时B右侧与C的间距为,由水平方向动量守恒得
故,又因为
解得,故A错误;
B.从A开始下滑到到达最低点过程,由机械能守恒定律得
解得,故B错误;
C.当A滑至B的最低点时,B恰好与C发生碰撞并粘连在一起,对B、C应用动量守恒有,解得
之后A、B、C水平方向动量守恒,当A滑到凹槽左端时,A、B、C水平方向共速,由动量守恒,可知A、B、C水平方向速度为零,设此时A的速度为
由机械能守恒
解得
小球A从第一次离开凹槽到再次返回凹槽经历的时间为,故C正确;
D.小球A从凹槽左端飞出后,由机械能守恒
解得,故小球A从凹槽左端飞出后不能运动到与释放点等高的位置,故D错误。
故选C。
14.【答案】B
【详解】传动皮带连接的两侧变速塔轮边缘点的线速度大小相等,由于半径之比为2:1,根据可知,左右塔轮转动的角速度之比为1:2,则两小球转动的角速度之比为1:2,根据可知,两球角速度之比为1:2,转动半径之比为2:1,则向心力之比为1:2。
故选B。
第二部分(非选择题 共58分)
二、实验题:本题共2小题,共18分。
15.【答案】(1)AC
(2)
【详解】(1)A.验证机械能守恒定律的表达式为
等式两边的质量m可以消掉,所以不需要用天平测重物的质量,故A错误,符合题意;
B.实验中需要先接通电源,待打点计时器稳定工作后再释放重物,这样能保证纸带开头的点迹清晰,便于数据处理,故B正确,不符合题意;
C.实验中应利用“中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度”来计算打出纸带上某点时重物的速度,而不能用,计算打出纸带上某点时重物的速度,因为该公式已经默认了重物做的是自由落体运动,即已经默认了重物下落的过程机械能是守恒的,故C错误,符合题意;
D.用纸带记录并测量重物下落的高度,是实验中必须的步骤,用来计算重力势能的变化,故D正确,不符合题意。
故选AC。
(2)[1] 由题图可知,OB段的距离为
所以在段运动过程中,重物重力势能的减少量为
[2] 打点计时器的打点周期为
由于匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度,所以打出纸带上B点时重物的瞬时速度为
所以在段运动过程中,重物的动能增加量为
16.【答案】(1)CD
(2)B
(3)B
(4)
(5)B
【详解】(1)A.只需要保证每次从同一位置静止释放即可,不需要测量具体高度,故A错误;
B.因平抛运动下落的高度均相同,最后表达式可以约去,不需要测量高度,故B错误;
C.实验中小球碰撞前后的速度是利用平抛运动规律间接测量得到的,根据平抛运动规律可得,
解得小球平抛的初速度
因平抛运动下落的高度均相同,故小球碰撞前后的速度与平抛运动的水平位移成正比,用平抛运动的水平位移大小代替小球碰撞前后的速度大小,故需要测量水平位移,故C正确;
D.需要表示碰撞前后的动量,需要用到质量,且不能约去,故需测量各自的质量,故D正确。
故选CD。
(2)A.只需要保证每次从同一位置静止释放即可保证平抛的初速度一定,不需要轨道光滑,故A错误;
B.为了使两球发生正碰,两小球的半径需相同,故B正确;
C.为保证入射小球不反弹,需满足,故C错误。
故选B。
(3)用尽可能小的圆圈出落点,对于偏差比较大的点则舍去。故选B。
(4)根据(1)的分析,可得碰撞前入射小球的速度大小,碰撞后入射小球的速度大小,碰撞后被碰小球的速度大小。若碰撞中动量守恒,以向右为正方向,则由动量守恒定律得
可得需满足的关系式为
(5)由题意可得AB两钢球不为对心正碰,由动量守恒可得M、N两点应该在OP连线的两侧,且A质量更大,则离OP连线更近。
故选B。
三、解答题:本题共4小题,共40分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.【答案】(1)
(2)5N
(3)0.8m
【详解】(1)根据
解得
(2)小球在B点有
解得小球过B点时受到管壁的压力大小
(3)根据平抛运动规律有
联立解得
因此
18.【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)对于卫星1,由万有引力提供向心力得
解得行星的质量为
(2)忽略行星自转的影响,在行星表面有
可得行星表面重力加速度的大小为
(3)设卫星2的周期为,由万有引力提供向心力得
解得
设从图示时刻开始,经过时间两卫星第一次相距最近,则有
解得
19.【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据能量守恒有
解得
(2)撤去恒力F到小物块P滑到B点的过程,根据能量守恒有
解得
(3)设小物块P在传送带上向右运动的速度减为零所用时间为,位移大小为,加速度大小为a,则有,,
解得,,
小物块速度减为零后向左加速运动,与传送带达到共同速度所用时间为,位移大小为,则有,
解得,
小物块P在传送带上运动过程中产生的热量
20.【答案】(1)3m/s2,2m/s2;方向都为水平向右
(2)8.625m
(3)6.955m
【详解】(1)当物块与木板之间的摩擦力达到最大时,此时有两者不发生相对滑动的最大拉力,以木板为对象,根据牛顿第二定律
以物块为对象,由牛顿第二定律
解得
因为F=15N>,所以物块与木板各自加速,设物块加速度为a1,根据牛顿第二定律,有
代入数据解得a1=3m/s2,水平向右。
设木板的加速度为a2,根据牛顿第二定律,有
解得a2=2m/s2,水平向右。
(2)作用t1=2s后,撤去F时物块的速度为v1,木板的速度为v2,则物块的速度为v1=a1t1=6m/s
木板的速度为v2=a2t1=4m/s
撤去F后,物块减速,设物块加速度为a3,根据牛顿第二定律,有
解得a3=2m/s2
撤去F后,木板加速,长木板加速度a4=a2=2m/s2
当两者至第一次共速时
解得v共=5m/s,t2=0.5s
共速后二者一起减速,其加速度为a共,根据牛顿第二定律有
解得a共=1m/s2
再次减速时间与墙壁发生碰撞。
由匀变速直线运动规律知
共同运动的距离为
木板右端到墙壁的距离
(3)第一次共速前,物块的位移
木板的位移x2=d1=6.25m
第一次共速前两者的相对位移
设碰撞墙壁前物块和木板共同速度为,有
由受力分析知,碰撞后物块由于惯性继续向前做匀减速直线运动,木板碰后反向做匀减速直线运动,设物块做匀减速直线运动加速度为a5,木板做匀减速直线运动加速度为a6,对物块,有a5=a3=2m/s2
对木板,根据牛顿第二定律有
代入数据解得a6=10m/s2
当木板速度减到零时,设时间为t4,由,解得t4=0.45s
在t4时间内,物块向右的位移
木板向左的位移
相对位移
此时物块的速度
之后物块继续减速,长木板反向加速,对物块
对木板,由牛顿第二定律知
解得
两者再次共速,设时间为t5,有
解得t5=0.9s
物块向右位移为
木板向右的位移
相对位移
由x4>x6可知,物块和木板先共速,再一起以初速度减速,长木板能第二次碰上墙壁,此过程两者间无相对位移。
故物块与木板再次共速时物块距木板左端的距离
试卷第2页,共11页
试卷第1页,共11页
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$Sheet1
题号 题型 分值 知识点 难度系数(预估)
1 单选题 3 曲线运动的基本认识 0.8
2 单选题 3 运动的合成 0.8
3 单选题 3 平抛运动 0.75
4 单选题 3 平抛运动 0.75
5 单选题 3 圆周运动 0.75
6 单选题 3 圆周运动 0.65
7 单选题 3 万有引力定律、圆周运动 0.65
8 单选题 3 万有引力定律、圆周运动 0.5
9 单选题 3 圆周运动、功、动能定理 0.6
10 单选题 3 功、冲量 0.55
11 单选题 3 圆周运动、能量守恒 0.65
12 单选题 3 冲量、动量定理 0.55
13 单选题 3 能量守恒、动量守恒 0.5
14 单选题 3 圆周运动、向心力 0.8
15 实验题 8 验证机械能守恒定律 0.8
16 实验题 10 验证动量守恒定律 0.7
17 解答题 10 机械能守恒定律、圆周运动 0.7
18 解答题 12 万有引力定律、圆周运动、牛顿运动定律 0.65
19 解答题 12 匀变速直线运动、牛顿第二定律、能量守恒 0.55
20 解答题 12 动量守恒定律、能量守恒定律 0.45
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