河南省駐馬店市正陽(yáng)縣高級(jí)中學(xué)20192020學(xué)年高一下學(xué)期第一次素質(zhì)檢測(cè)物理試題含解析

物理試題一、選擇題1.第一次通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法比擬準(zhǔn)確地測(cè)出引力常量的物理學(xué)家是〔〕A.牛頓 B.開普勒 C.伽利略 D.卡文迪許【答案】D【解析】【詳解】第一次通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法比擬準(zhǔn)確地測(cè)出引力常量的物理學(xué)家是卡文迪許，應(yīng)選D.2.對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，以下物理量中不斷變化的是〔〕A.頻率 B.角速度 C.周期 D.線速度【答案】D【解析】勻速圓周運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)，線速度大小不變，但方向時(shí)刻改變；角速度不變；周期和頻率是標(biāo)量也不變．故A、B、C、錯(cuò)誤，D正確．3.如下圖，一小物體緊貼光滑內(nèi)壁隨裝置一起在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中物體的受力情況是〔〕A.重力、彈力 B.重力、彈力、下滑力C.重力、彈力、向心力 D.重力、彈力、下滑力、向心力【答案】A【解析】【詳解】由于小物體緊貼光滑內(nèi)壁隨裝置一起在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，那么小物體受到的合力提供向心力，所以物體受重力和彈力，由于裝置的內(nèi)壁光滑，所以沒(méi)有摩擦力，下滑力和向心力都是效果力，受力分析時(shí)不用分析，故A正確，BCD錯(cuò)誤。應(yīng)選A。4.如下圖，當(dāng)用扳手?jǐn)Q螺母時(shí)，扳手上的P、Q兩點(diǎn)的角速度分別為和，線速度大小分別為和，那么〔〕A.B.C.D.【答案】B【解析】【詳解】由于P、Q兩點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以P、Q兩點(diǎn)的角速度是相等的，即ωP=ωQ；同時(shí)由圖可知Q點(diǎn)到螺母的距離比擬大，由v=ωr可知，Q點(diǎn)的線速度大，即vP＜vQ。

應(yīng)選B。5.兩個(gè)質(zhì)量均勻的球體相距r，它們之間的萬(wàn)有引力為，假設(shè)它們的質(zhì)量、距離都增加為原來(lái)的2倍，那么它們間的萬(wàn)有引力為〔〕A. B. C. D.【答案】A【解析】根據(jù)萬(wàn)有引力定律得，假設(shè)它們的質(zhì)量、距離都增加為原來(lái)的2倍，那么萬(wàn)有引力不變．那么，應(yīng)選A.6.人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其速度是以下的A.一定等于B.等于或小于C一定大于D.介于【答案】B【解析】第一宇宙速度等于7.9km/s，是近地衛(wèi)星環(huán)繞速度，因?yàn)?，所以衛(wèi)星半徑越大，環(huán)繞速度越小，所以第一宇宙速度也是衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，B正確．7.如下圖，碗質(zhì)量為M，靜止在地面上，質(zhì)量為m的滑塊滑到圓弧形碗的底端時(shí)速率為u，碗的半徑為R，當(dāng)滑塊滑過(guò)碗底時(shí)，地面受到碗的壓力為〔〕A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】以滑塊為研究對(duì)象，設(shè)碗對(duì)滑塊的支持力大小為F1，根據(jù)牛頓第二定律得解得以碗為研究對(duì)象，由平衡條件得，地面對(duì)碗的支持力由牛頓第三定律得，地面受到碗的壓力大小為故B正確，ACD錯(cuò)誤。應(yīng)選B。8.中國(guó)的面食文化博大精深，種類繁多，其中“山西刀削面〞堪稱天下一絕，傳統(tǒng)的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接將面削到開水鍋里。如下圖，小面圈剛被削離時(shí)距開水鍋的高度為h，與鍋沿的水平距離為L(zhǎng)，鍋的半徑也為L(zhǎng)，將削出的小面圈的運(yùn)動(dòng)視為平拋運(yùn)動(dòng)，且小面圈都落入鍋中，重力加速度為g，那么以下關(guān)于所有小面圈在空中運(yùn)動(dòng)的描述錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔〕A.運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相同B.速度的變化量都相同C.落入鍋中時(shí)，最大速度是最小速度的3倍D.假設(shè)初速度為v0，那么【答案】C【解析】【詳解】A．小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)得，小面圈下落高度一定，所以運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相同，故A正確，不符合題意；B．根據(jù)加速度的定義式可知小面圈速度的變化量為所以小面圈速度的變化量都相同，故B正確，不符合題；CD．小面圈落到鍋的左邊緣時(shí)解得落到左邊緣處的末速度為小面圈落在鍋的右邊緣處時(shí)落到右邊緣處的末速度為那么初速度滿足落入鍋中時(shí)，最大速度和最小速度故C錯(cuò)誤，符合題意；D正確，不符合題意。應(yīng)選C。9.1999年11月21日，我國(guó)“神舟〞號(hào)宇宙飛船成功發(fā)射并收回，這是我國(guó)航天史上重要的里程碑．新型“長(zhǎng)征〞運(yùn)載火箭，將重達(dá)8.4t的飛船向上送至近地軌道1，如下圖．飛船與火箭別離后，在軌道1上以速度7.2km/s繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么〔〕A.飛船在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B.飛船在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C.飛船在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的加速度D.飛船在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度【答案】BD【解析】【分析】【詳解】A.研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得出：M為中心體星球質(zhì)量，r為運(yùn)動(dòng)的軌道半徑．又因?yàn)閞1＜r3，所以v1＞v3．故A錯(cuò)誤．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，=mrω2得出：那么半徑大的角速度小，那么B正確；CD.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，即=ma那么在同一位置加速度相同，那么C錯(cuò)誤，D正確，應(yīng)選BD。10.如圖，質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線掛在O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方處有一光滑的釘子O′，把小球拉到與釘子O′在同一水平的位置，擺線被釘子攔住且張緊，現(xiàn)將小球由靜止釋放，當(dāng)小球第一次通過(guò)最低點(diǎn)P瞬間〔〕A.小球的角速度不變B.小球線速度不變C.小球的向心加速度減小為原來(lái)的D.懸線受到的拉力減小為原來(lái)的【答案】BC【解析】【詳解】B．小球第一次通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，小球的速率不變，故B正確；A．半徑突然變大，由知，小球的角速度ω變小，故A錯(cuò)誤；C．根據(jù)知，半徑變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，那么小球的向心加速度減小為原來(lái)的，故C正確；D．根據(jù)得半徑變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，那么懸線受到的拉力減小為不是原來(lái)的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；應(yīng)選BC．【點(diǎn)睛】解決此題的關(guān)鍵抓住通過(guò)最低點(diǎn)的線速度不變，根據(jù)向心力和向心加速度的公式，結(jié)合半徑的變化判斷其變化．11.如圖，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b〔可視為質(zhì)點(diǎn)〕放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g。假設(shè)圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A.b一定比a先開始滑動(dòng)B.a、b所受的摩擦力始終相等C.是b開始滑動(dòng)的臨界角速度D.當(dāng)時(shí)，a所受摩擦力的大小為kmg【答案】AC【解析】【詳解】B．小木塊都隨水平轉(zhuǎn)盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)之前，角速度相等，靜摩擦力提供向心力即由于木塊b的半徑大，所以發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前木塊b的靜摩擦力大，選項(xiàng)B錯(cuò)。C．隨著角速度的增大，當(dāng)靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力時(shí)木塊開始滑動(dòng)，那么有代入兩個(gè)木塊的半徑，小木塊a開始滑動(dòng)時(shí)的角速度木塊b開始滑動(dòng)時(shí)的角速度選項(xiàng)C正確。A．根據(jù)，所以木塊b先開始滑動(dòng)，選項(xiàng)A正確。D．當(dāng)角速度，木塊b已經(jīng)滑動(dòng)，但是所以木塊a到達(dá)臨界狀態(tài)，摩擦力還沒(méi)有到達(dá)最大靜摩擦力，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。應(yīng)選AC。12.我國(guó)于2021年12月發(fā)射了“嫦娥三號(hào)〞衛(wèi)星，該衛(wèi)星在距月球外表高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)行的周期為T；衛(wèi)星還在月球上軟著陸．假設(shè)以R表示月球的半徑，忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響．那么〔〕A.“嫦娥三號(hào)〞繞月運(yùn)行時(shí)的向心加速度為B.月球的第一宇宙速度為C.物體在月球外表自由下落的加速度大小為D.由于月球外表是真空，“嫦娥三號(hào)〞降落月球時(shí)，無(wú)法使用降落傘減速【答案】BCD【解析】【詳解】根據(jù)，解得嫦娥三號(hào)繞月運(yùn)行時(shí)的向心加速度為：，故A錯(cuò)誤；根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力：，解得：，又因?yàn)?，?lián)立可得：，故B正確；根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力：，在月球外表：，聯(lián)立可得：，故C正確；降落傘只能在有空氣時(shí)才能產(chǎn)生阻力，由于月球外表是真空，“嫦娥三號(hào)〞降落月球時(shí)，無(wú)法使用降落傘減速，故D正確．所以BCD正確，A錯(cuò)誤．二、填空題13.在天體運(yùn)動(dòng)中，將兩顆彼此距離較近的行星稱為雙星，由于兩星間的引力而使它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)中距離保持不變，兩個(gè)行星的質(zhì)量分別為M1和M2，相距為L(zhǎng)，求M1和M2的半徑之比為__________，它們的角速度為___________。【答案】(1).(2).【解析】【詳解】[1]因?yàn)殡p星的角速度相等，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有解得那么半徑之比[2]兩星質(zhì)量分別為M1和M2，相距L，那么有聯(lián)立解得14.采用如下圖的裝置做“研究平拋運(yùn)動(dòng)〞的實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要以下哪個(gè)器材________；A．彈簧秤B．重錘線C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(2)圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點(diǎn)，那么此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度__m/s〔g2〕；(3)在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每小格的邊長(zhǎng)L=5cm，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，如圖丙所示，那么該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為________m/s?！窘馕觥俊驹斀狻?1)[1]做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)〞實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、白紙、米尺、重垂線。米尺的作用是能讀出軌跡上某點(diǎn)的坐標(biāo)。重垂線的作用是確保木板與白紙是在豎直面內(nèi)，使其與小球運(yùn)動(dòng)平面平行,時(shí)間可以通過(guò)豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)去求解，故不需要彈簧秤與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故AC錯(cuò)誤，B正確。應(yīng)選B(2)[2]根據(jù)得初速度(3)[3]在豎直方向上得初速度三、計(jì)算題15.地球質(zhì)量為M，半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G發(fā)射一顆繞地球外表附近做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，衛(wèi)星的速度稱為第一宇宙速度．〔1〕試推導(dǎo)由上述各量表達(dá)的第一宇宙速度的計(jì)算式，要求寫出推導(dǎo)依據(jù)和過(guò)程；〔2〕假設(shè)第一宇宙速度大小為v=7.9km/s，地球半徑R=6.4×103km，萬(wàn)有引力常數(shù)G=6.67×10﹣11Nm2/kg．求地球的質(zhì)量．〔結(jié)果保存兩位有效數(shù)字〕【答案】v=；〔2〕地球的質(zhì)量為6.0×1024kg【解析】【詳解】〔1〕在地球外表萬(wàn)有引力提供向心力，此時(shí)的線速度為第一宇宙速度解得v=〔2〕由萬(wàn)有引力提供向心力解得6.0×1024Kg16.如下圖，半徑為R，內(nèi)徑很小的光滑半圓管道豎直放置，質(zhì)量為m的小球以某一速度進(jìn)入管內(nèi)，小球通過(guò)最高點(diǎn)Pmg．求：〔1〕小球從管口飛出時(shí)的速率；〔2〕小球落地點(diǎn)到P點(diǎn)的水平距離．【答案】〔1〕或〔2〕R或R【解析】【詳解】(1)分兩種情況，當(dāng)小球?qū)芟虏坑袎毫r(shí)，那么有mg－0.5mg＝，v1＝.當(dāng)小球?qū)苌喜坑袎毫r(shí)，那么有mg＋0.5mg＝，v2＝(2)小球從管口飛出做平拋運(yùn)動(dòng)，2R＝gt2，t＝2x1＝v1t＝R，x2＝v2t＝R.答案：(1)或(2)R或R此題考查圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用，在管下部時(shí)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，合外力提供向心力，列式可求得上部和下部速度大小，小球從管口飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，由豎直方向求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間，由水平方向勻速運(yùn)動(dòng)求得水平位移大小17.我國(guó)通信衛(wèi)星的研制始于70年代331衛(wèi)星通信工程的實(shí)施，到1984年4月，我國(guó)第一顆同步通信衛(wèi)星發(fā)射成功并投入使用，標(biāo)志著我國(guó)通信衛(wèi)星從研制轉(zhuǎn)入實(shí)用階段，現(xiàn)正在逐步建立同步衛(wèi)星與“伽利略方案〞等中低軌道衛(wèi)星等構(gòu)成的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。(1)假設(shè)地球的平均半徑為R0，自轉(zhuǎn)周期為T0，地表的重力加速度為g，試求同步衛(wèi)星的軌道半徑R；(2)有一顆與上述同步衛(wèi)星在同一軌道平面低軌