宁夏石嘴山市第三中学2018_2019学年高一物理5月月考试题（含解析）.docx

宁夏石嘴山市第三中学2018-2019学年高一物理5月月考试题（含解析）注意事项：请将答案写在答题卡上，写在试卷上无效一、单选题（本大题共12小题，每小题3分，共36分）1.如图所示，P、Q为质量均为m的两个质点，分别置于地球表面上的不同纬度上，如果把地球看成一个均匀球体，P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A. P、Q受地球引力相同B. P、Q做圆周运动的向心力大小相等C. P、Q做圆周运动的角速度大小相等D. P受地球引力大于Q所受地球引力【答案】C【解析】【详解】AD. 根据知，两个质点的质量m相等，r相等，则受地球的万有引力F的大小相等，方向不同。故A错误，D错误；BC. 地球绕地轴转动，地球上除两极外各点具有相同的角速度和周期，从图中可以看出P的半径比Q小，根据F=mr2，可知P的向心力较小。故B错误，C正确。故选：C2.关于人造地球卫星，下列说法正确的是A. 卫星离地球越远，角速度越大B. 同一圆轨道上运行的两颗卫星，线速度大小可能不同C. 卫星的运行的瞬时速度可以大于D. 地球同步卫星可以经过地球两极【答案】C【解析】【详解】A. 根据万有引力提供圆周运动向心力知，得卫星角速度，知离地球越远的轨道半径越大，卫星的角速度越小，故A错误；B. 由万有引力提供圆周运动向心力知，得卫星的线速度，知同一圆轨道上的卫星半径相同，故线速度大小相同，故B错误； C. 第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，当卫星绕地球沿椭圆轨道运动时，在近地点的速度大于第一宇宙速度而小于第二宇宙速度，故C正确；D. 地球同步卫星的轨道平面与赤道平面重合，故同步卫星不可能经过地球两极上空。故D错误。故选：C.3.我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就已知地球的质量为M，引力常量为G，飞船的质量为m，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，则()A. 飞船在此轨道上的运行速率为B. 飞船在此圆轨道上运行的向心加速度为C. 飞船在此圆轨道上运行的周期为D. 飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为【答案】C【解析】研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：，解得：；a=；T=；F=G故C正确，ABD错误；故选C4.关于开普勒第三定律的公式，下列说法中正确的是A. 公式只适用于绕太阳作椭圆轨道运行的行星B. 式中的R只能为做圆周轨道的半径C. 公式适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星D. 围绕不同星球运行的行星或卫星，其K值相同【答案】C【解析】AB、开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的椭圆运动，也适用于卫星绕行星的运动，故A B错误C、开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的椭圆运动，也公式适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星（或卫星)，故C正确；D、围绕不同星球运行的行星或卫星，其K值是不相同，故D错误；故选C 。5.如图，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2。则（ ）【答案】A【解析】根据万有引力提供向心力，解得，a、b到地心O的距离分别为，所以，A正确。【此处有视频，请去附件查看】6.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，假如卫星的线速度增大到原来的2倍，卫星仍做匀速圆周运动，则（）A. 卫星的向心加速度增大到原来的4倍B. 卫星的角速度增大到原来的4倍C. 卫星的周期减小到原来的D. 卫星的周期减小到原来的【答案】C【解析】【详解】人造地球卫星做匀速圆周运动，根据万有引力等于向心力有：解得，假如卫星的线速度增大到原来的2倍，则半径为原来的，向心加速度增大到原来的16倍，故A错误；，半径为原来的，角速度增大到原来的8倍，故B错误；，半径为原来的，卫星的周期减小到原来的，故C正确，D错误.7.2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的： （ ）A. 周期变大B. 速率变大C. 动能变大D. 向心加速度变大【答案】C【解析】对于绕地球运行的航天器，地球对它的外有引力提供向心力，则，由公式可知，半径不变，周期不变，速率不变，向心加速度不变。由于质量增加，所以动能增大，故C正确，ABD错误。故选：C。 8.设地球表面的重力加速度为，物体在距离地球表面是地球的半径处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则为A. 1B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】根据地球表面重力与万有引力近似相等，有地球表面处的重力加速度离地球表面3R，即离地心距离4R处，根据牛顿第二定律：，即，故ABC错误，D正确。故选：D9.已知地球质量为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍。若在月球和地球表面同样高度处，以相同的初速度水平抛出物体，抛出点与落地点间的水平距离分别为和，则 ：约为A. 9：4B. 6：1C. 3：2D. 1：1【答案】A【解析】设月球质量为，半径为，地球质量为M，半径为R已知，根据万有引力等于重力得：则有： 因此由题意从同样高度抛出，联立、解得：在地球上的水平位移在月球上的；因此得到：，故A正确，BCD错误。点睛：根据万有引力等于重力，求出月球表面重力加速度和地球表面重力加速度关系，运用平抛运动规律求出两星球上水平抛出的射程之比。10.靠近地面运行的近地卫星的加速度大小为a1，地球同步轨道上的卫星的加速度大小为a2，赤道上随地球一同运转（相对地面静止）的物体的加速度大小为a3，则（）A. a1=a3a2B. a1a2a3C. a1a3a2D. a3a2a1【答案】B【解析】【分析】题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体3、绕地球表面附近做圆周运动的近地卫星1、地球同步卫星2；物体3与卫星1转动半径相同，物体3与同步卫星2转动周期相同，从而即可求解。【详解】地球上的物体3自转和同步卫星2的周期相等为24h，则角速度相等，即2=3，而加速度由a=r2，得a2a3；同步卫星2和近地卫星1都靠万有引力提供向心力而公转，根据，得，知轨道半径越大，角速度越小，向心加速度越小，则a1a2，综上B正确；故选B。【点睛】本题关键要将赤道上自转物体3、地球同步卫星2、近地卫星1分为三组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化。11.质量为m的物体以初速度沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻弹簧O端相距s，如图所示已知物体与水平面间的动摩擦因数为，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，弹簧弹力对物体所做的功为A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】物体受到滑动摩擦力大小为f=mg，对物体由动能定理可得：Wmg(s+x)=0，解得：W=，故C正确，ABD错误。故选：C12.木块放在光滑水平面上，一颗子弹水平射入木块中，子弹受到的平均阻力为f，射入深度为d，此过程中木块位移为s，则A. 子弹损失的动能为fsB. 木块增加的动能为fsC. 子弹动能的减少等于木块动能的增加D. 子弹、木块系统总机械能的损失为【答案】B【解析】对子弹运用动能定理得，-f（s+d）=Ek子弹故子弹损失的动能为f（s+d），故A错误；对木块运用动能定理得，fs=Ek木块则木块获得的动能为fs故B正确；子弹减少的动能转化为木块增加的动能和系统增加的内能，故子弹动能的减少大于木块动能的增加故C错误；子弹、木块系统损失的机械能转化为系统的内能，损失的机械能为fd，故D错误故选B点睛：解决本题的关键掌握动能定理，尤其是知道求解阻力功时要用阻力乘以对地的位移；知道合力功与动能变化的关系以及知道摩擦力与相对路程的乘积等于系统产生的热量二、多选题（本大题共6小题，共24分，每小题全选对得4分，选不全得2分，有错选得0分）13.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B. 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C. 卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度【答案】BCD【解析】【详解】A. 由万有引力提供圆周运动向心力，得卫星的线速度，轨道3的半径大，速率小于轨道1上的速率，故A错误；B. 根据万有引力提供圆周运动向心力，得卫星角速度，知轨道半径越大，卫星的角速度越小，在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度，故B正确；C. 由轨道1上的Q点变轨到轨道2，要加速做远离圆心的运动，故速度变大，卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度，故C正确；D. 根据，知，卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度，故D正确。故选：BCD14. 甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均视为圆轨道，以下判断正确的是（ ）A. 甲在运行时能经过地球北极的正上方B. 甲周期大于乙的周期C. 甲的向心加速度小于乙的向心加速度D. 乙的速度大于第一宇宙速度【答案】BC【解析】试题分析：甲为地球同步卫星，在赤道的正上方，所以甲在运行时不能经过地球北极的正上方，故A错误；设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力有：，即解得：，由以上三式知，人造卫星的轨道半径越大，线速度越小、周期越大，加速度越小，由于甲卫星的高度大，轨道半径大，故甲卫星的线速度小、周期大，加速度小；根据知，第一宇宙速度是近地圆轨道的环绕速度，也是圆轨道运行的最大速度，故B C正确，D错误所以选BC考点：本题考查万有引力定律及其应用；同步卫星；第一宇宙速度；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系，意在考查考生的理解能力和分析综合能力15.人造地球卫星A和B，它们的质量之比为=2：1，它们的轨道半径之比为，则下面的结论中正确的是A. 它们受到地球的引力之比为：1B. 它们的运行速度大小之比为：1C. 它们的运行周期之比为：1D. 它们的运行角速度之比为：1【答案】BD【解析】【详解】人造地球卫星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，得，M是地球的质量，m、r、T、分别为卫星质量、轨道半径、周期和角速度。则得，由题知卫星A和B的质量之比为=2：1，轨道半径之比为，则由上式可得，FA：FB=8：1，它们的运行速度大小之比为vA:vB=，它们的运行周期之比为TA：TB=1:2，它们的运角速度之比为A:B=2：1，故AC错误，BD正确。故选：BD.16.有一宇宙飞船到了某行星上(该行星没有自转运动)，以速度v接近行星赤道表面匀速飞行，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，则可得()A. 该行星的半径为B. 该行星的平均密度为C. 该行星的质量为D. 该行星表面的重力加速度为【答案】BD【解析】根据周期与线速度的关系，可得，A错误；根据万有引力提供向心力，可得，C错误；由得，B正确；行星表面的万有引力等于重力，得，故D正确【点睛】本题可得出一个结论：环绕行星表面做圆周运动的卫星，其公转周期平方与行星平均密度的乘积是一个定则，即17.如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧保持竖直），下列关于能的叙述正确的是 A. 弹簧的弹性势能不断增大B. 小球的动能先增大后减小C. 小球的重力势能先增大后减小D. 小球的机械能总和先增大后减小【答案】AB【解析】【详解】在小球刚接触弹簧的时候，弹簧的弹力小于物体的重力，合力向下，小球还是向下加速；当弹簧的弹力和物体的重力相等时，小球的速度达到最大，之后弹力大于重力，小球开始减速，直至减为零。A. 由于弹簧一直处于压缩状态并且形变量越来越大，所以弹簧的弹性势能一直在增大，故A正确；B. 根据以上分析，小球的速度先变大后变小，所以动能也是先增大后减小，故B正确；C. 小球一直向下运动，小球的重力做正功，重力势能一直减小，故C错误；D.由于在下降的过程中，小球要克服弹簧的弹力做功，所以小球的机械能一直在减小，故D错误。故选：AB18.如图所示，某段直滑雪雪道倾角为，总质量为包括雪具在内的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度大小为在运动员滑到底端的过程中，下列说法正确的是A. 运动员受到的摩擦力的大小为B. 运动员获得的动能为C. 运动员克服摩擦力做功为D. 运动员减少的机械能为【答案】ABD【解析】由牛顿第二定律可知，人受到的合力 F=ma=mg=mgsin300-f，解得f=mg，选项A正确；合力的功W=Fs=mg=mgh；由动能定理可知，运动员获得的动能为mgh；故B正确；运动员克服摩擦力所做的功 Wf=mg2h=mgh；故C错误；根据功能关系知，运动员克服摩擦力做的功等于机械能的减少量，故机械能减小了mgh；故D正确；故选ABD.点睛：在理解功能关系时应抓住：重力做功等于重力势能的变化量，摩擦力做功等于机械能的改变量，而合力做功等于动能的变化量三、填空题（每空2分共14分）19.火星的球半径是地球半径的，火星质量是地球质量的，忽略火星的自转，如果地球上质量为60kg的人到火星上去，则此人在火星表面的质量是_ kg，所受的重力是_ N；在火星表面由于火星的引力产生的加速度是_ (取)【答案】 (1). 60 (2). 240 (3). 4【解析】【详解】质量是物质的量的量度，人从地球到火星，质量不变，还是60kg；根据星球表面物体受到星球的万有引力近似等于重力，在地球上，重力，得；在火星表面，重力，得。联立可得：，。20.已知地球质量是月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍，地球上发射近地卫星的环绕速度为，那么在月球上发射一艘靠近月球表面运行的宇宙飞船，它的环绕速度为_（保留三位有效数字）【答案】1.76 km/s【解析】根据万有引力提供向心力，所以环绕速度，因为地球质量是月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍，所以宇宙飞船的速度故答案为：1.75km/s21.如图所示为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g，重物质量为实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，打P点时，重物的速度为零，A、B、C为另外3个连续点，根据图中的数据，可知重物由P点运动到B点，重力势能减少量等于_J.结果保留3位有效数字 若PB的距离用h表示，打B点时重物的速度为，重力加速度为g，当两者间的关系式满足_时用题中所给的字母表示，说明下落过程中重物的机械能守恒实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因是_A.重物的质量过大重物的体积过小C.使用的直流电源重物及纸带在下落时受到阻力【答案】 (1). ； (2). ； (3). D【解析】【分析】重力势能减小量：；根据功能关系可得出正确表达式；重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能【详解】（1）重力势能减小量：，（2）要验证物体从P到B的过程中机械能是否守恒，则需满足，即，说明下落过程中重锤的机械能守恒；（3）A、重物的质量过大，重物和纸带受到的阻力相对较小，所以有利于减小误差，故A错误B、重物的体积过小，有利于较小阻力，所以有利于减小误差，故B错误C、电源的电压偏低，电磁铁产生的吸力就会减小，吸力不够，打出的点也就不清晰了，与误差的产生没有关系，故C错误D、重物及纸带在下落时受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能，所以重物增加的动能略小于减少的重力势能，故D正确故选D。【点睛】纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，计算过程中要注意单位的换算和有效数字的保留，要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒正确，并利用所学物理规律解决实验问题，熟练应用物理基本规律。四、计算题（共46分）22.有两颗人造卫星，都绕地球做匀速圆周运动，已知它们的轨道半径之比：1，求这两颗卫星的：线速度之比；周期之比；向心加速度之比【答案】（1）（2）（3）【解析】试题分析：（1）根据万有引力定律可得解得（2）根据万有引力定律可得解得故（3）根据牛顿第二定律可得解得：故考点：考查了万有引力定律的应用23.一颗卫星以轨道半径r绕地球做匀速圆周运动已知引力常量为G，地球半径R，地球表面的重力加速度g，求：（1）地球的质量M；（2）该卫星绕地球运动的线速度大小v。【答案】（1）（2）【解析】（1）地球表面物体受到的万有引力等于它受到的重力，即；解得地球质量为（2）卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得24.宇航员在某星球表面上固定了一个倾角为的足够长的斜面，他将一个质量为的小物块弹射出去，使它从斜面底端以初速度沿斜面向上运