高中物理必修二高一物理下期期末测试3（北京专用）（含答案）

2020–2021学年下学期期末测试卷03

高一物理·全解全析

第Ⅰ卷

1．A

【详解】

做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动。故A正确。

故选A。

2．C

【详解】

A.热气球缓缓升空，除重力外浮力对它做功，机械能不守恒，故A错误；

B.树叶从枝头飘落，空气阻力对它做功，机械能不守恒，故B错误；

C.掷出的铅球在空中运动，阻力可以忽略，只有重力做功，机械能守恒，故C正确；

D.跳水运动员在水中下沉，除重力外，水的阻力和浮力对他做负功，机械能不守恒，故D错误．

3．A

【详解】

根据平行四边形定则得，水平方向上的分速度为

v水平=vcosθ

竖直方向上的分速度

v竖直=vsinθ

故选A。

4．A

【详解】

人造卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，则

解得

，

由上述计算可知，轨道半径r越大，速率v越小，周期T越大，故A正确，BCD错误。

故选A。

5．C

【详解】

A．万有引力公式适用于两质点间的万有引力计算，公式并不只适用于星球之间的引力计算，公式也适用于质量较小的物体，故A错误；

B．当两物体间的距离趋近于 0时，万有引力公式不再适应，万有引力不会趋近于无穷大，故B错误；

C．两物体间的万有引力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律，故C正确；

D．公式中引力常量G是有单位的， G的单位为N⋅m2⋅kg−2，故D错误。

故选C。

6．B

【详解】

若以桌面为参考平面，小球落地时的重力势能为

整个下落过程中

重力势能较少20J。

故B正确。

故选B。

7．C

【详解】

离开桌面时，物体具有水平向右的速度，受到重力及拉力的作用，因为合力恒定并与速度不共线，所以物体离开桌面后做匀变速曲线运动。

故选C。

8．C

【详解】

A．卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ轨道半径变大，要做离心运动，卫星应从轨道Ⅰ的P加速后才能做离心运动从而进入轨道Ⅱ，卫星加速过程机械能增加，故A错误；

B．卫星由Ⅱ的Q点加速后才能进入Ⅲ，由此可知，卫星在轨道Ⅲ经过Q点时的速度大于轨道Ⅱ经过Q点时的速度，故B错误；

C．根据牛顿第二定律可知，在同一个点卫星所受的万有引力相同，故卫星在不同轨道上的同一点P上的加速度相同，故C正确；

D．卫星的最小发射速度为7.9km/s，卫星已经发射，失利原因不可能是发射速度没有达到7.9km/s，故D错误。

故选C。

9．B

【详解】

天车匀速运动到某处突然停止后，两物体在竖直平面内做圆周运动，而其速度大小在该瞬间不变，由向心加速度公式

可知，吊绳较短的向心加速度大，故

aA>aB

故B正确。

故选B。

10．B

【详解】

A．因为两球同时水平抛出，根据高度决定运动时间，所以两球不可能同时经过P点，即不会在该点相遇。A错误；

B．因为a小球较高，所以其运动时间较长，B正确；

C．由图可知，a小球的水平位移较小，而运动时间长，所以其水平初速度较小。C错误；

D．在竖直方向上，两小球均做自由落体运动，其竖直分速度a小球的较大，但是a小球的水平分速度较小，所以合速度的大小无法比较。D错误。

故选B。

11．D

【详解】

AB．因为质点速度方向恰好改变了90°，可判断恒力方向应该为右下方，与初速度方向夹角大于90°小于180°，才能出现末速度与初速度垂直的情况，因此恒力先做负功，当达到与速度垂直后，再做正功，速度先减小后增大，AB错误；

C．匀速圆周运动合力始终指向圆心，是变力，所以恒力作用下不可能匀速圆周运动，C错误；

D．如果质点经过MN两点速度大小相等，则F做的总功为零，F方向与MN两点的连线垂直，D正确。

故选D。

12．A

【详解】

设路面的斜角为θ，作出汽车的受力图，如图

根据牛顿第二定律，得

又由数学知识得到

联立解得

故选A。

13．C

【详解】

A．根据速度的分解规律有

若，则、两球的速度大小不相等，所以A错误；

B．小球在下落过程中，杆对A做了功，所以A小球的机械能不守恒，则B错误；

C．当下落到底端时，杆与竖直方向的夹角为，则物体速度为

所以C正确；

D．小球下落过程中，一直做加速运动，则始终处于失重状态，所以D错误；

故选C。

14．B

【详解】

要使小球直接落在容器的底部，设最小初速度为v1，则有

联立解得

设最大速度为v2，则有

联立解得

因此小球抛出的初速度大小范围为

故B正确ACD错误。

故选B。

15．是    8    0.8        1∶20    ∶5   

【详解】

（1）[1]因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1∶3∶5，符合初速度为零的匀变速直线运动特点，因此可知a点的竖直分速度为零，a点为小球的抛出点。

（2）[2]由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4可得，乙图中每个正方形的实际边长L = 4cm，竖直方向上有

解得

（3）[3]水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为

（4）[4]b点竖直方向上的分速度

所以

（5）[5]设星球半径为R，根据万有引力与重力近似相等，则

解得

所以该星球的质量与地球质量之比

[6]根据万有引力提供向心力，则

解得

所以该星球与地球的第一宇宙速度之比

16．    C           

【详解】

（1）[1]小球做圆周运动的周期为 。

（2）①[2]由牛顿第二定律可得

整理得

所以他的横轴变量应该选择，则C正确；AB错误；

故选C。

②[3] 描点法画出图像如图所示

③[4]由图像可得图像的斜率为

，

则小球的质量为

17．（1）2rad/s；（2）0.5J；（3）0.5J

【详解】

（1）设圆盘的角速度为ω时，滑块受到的静摩擦力达到最大值，根据牛顿第二定律有

μmg=mrω2

解得

故当圆盘的角速度至少为rad/s时，滑块从圆盘上滑落

（2）滑块抛出时的速度为

故滑块抛出时的动能为

（3）滑块作平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，滑块到达地面时的机械能为

18．(1)；(2)s=1.2m/s；(3)t=2.4s

【详解】

(1)物体离开平台后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动

由运动学公式得

所以

由几何关系得速度偏转角为α，所以

求得

(2)在水平方向，物体做匀速直线运动，所以

(3)设斜面长度为x，物体刚落在斜面上时

物体做匀加速直线运动，由几何关系得

求得

由牛顿第二定律可得

运动学公式

带入数据求得，所以

19．（1）10m/s；（2）10m；（3）0.5s

【详解】

（1）小球摆到悬点正下方时，根据牛顿第二定律可得

代入数据解得

（2）细线拉断后，小球做平抛运动，则有

联立解得，小球落地点到地面上P点的距离为

（3）设小球做平抛运动的时间为，运动轨迹如图

则有

由几何关系可得

联立方程，解得

20．（1）T，（2）

【详解】

（1）双星是稳定的结构，故公转周期相同，故B的周期也为T。

设A、B的圆轨道半径分别为r1、r2，由题意知，A、B做匀速圆周运动的角速度相同，设其为ω，由牛顿第二定律可得，对A有

FA=m1ω2r1

对B有

FB=m2ω2r2

FA=FB

设A、B之间的距离为r，有

r=r1+r2

联立解得

根据有

vA=v

联立解得

（2）由于，故有

恒星AB间万有引力为

联立解得

A受B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体对它的引力，则有

联立解得