吉林省乾安县第七中学2018_2019学年高一物理下学期第一次质量检测试题（含解析）.docx

乾安七中20182019学年度下学期第一次质量检测高一物理试题一、选择题1.在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是A. 爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了经典物理学B. 牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星C. 英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量GD. 开普勒经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点【答案】C【解析】爱因斯坦建立了相对论，但是相对论物理学并不否定经典物理学，选项A错误；海王星是英国人亚当斯和法国人勒威耶根据万有引力推测出这颗新行星的轨道和位置，柏林天文台年轻的天文学家伽勒和他的助手根据根据勒威耶计算出来的新行星的位置，发现了第八颗新的行星-海王星美国天文学家汤博发现冥王星，故B错误英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量G，选项C正确；开普勒经过多年的天文观测和记录，总结了行星运动三定律，选项D错误；故选C.2.关于地球同步卫星的下述说法中，正确的是A. 同步卫星要和地球自转同步，它离地面的高度和环行速率都是确定的B. 同步卫星的角速度和地球自转角速度相同.但同步卫星的高度和环行速率可以选择C. 我国发射的同步卫星可以定点在北京上空D. 同步卫星的轨道可以不在地球赤道平面内【答案】A【解析】根据万有引力提供向心力：，其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度。由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值。由于轨道半径一定，则线速度的大小也一定，故A正确，B错误；地球同步卫星若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，就稳定做圆周运动，这是不可能的，因此地球同步卫星相对地面静止不动，所以必须定点在赤道的正上方，地球同步卫星相对地面静止，运行的角速度与地球自转角速度一定相同，故CD错误。所以A正确，BCD错误。3. 在世界一级方程式锦标赛中，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，则以下的说法正确的是（ ）A. 是由于赛车行驶到弯道时，运动员未能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑道的B. 是由于赛车行驶到弯道时，没有及时加速才造成赛车冲出跑道的C. 是由于赛车行驶到弯道时，没有及时减速才造成赛车冲出跑道的D. 由公式Fm=m2r可知，弯道半径越大，越容易冲出跑道【答案】C【解析】试题分析：赛车行驶到弯道时，由于速度过大，使赛车受到的静摩擦力不足以提供所需的向心力，所以赛车将沿切线方向冲出跑道选项C符合题意故选：C4.利用如图所示的装置研究平抛运动的特点，让小球多次沿同一轨迹运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为不正确的选项前面的字母填在横线上()A. 通过调节使斜槽的末端保持水平B. 每次释放小球的位置必须不同C. 每次必须在斜槽上的同一位置由静止释放小球D. 小球运动时不应与木板上的白纸(或坐标纸)相接触【答案】B【解析】要使小球做平抛运动，斜槽轨道末端必须水平，A正确要使小球每次抛出的初速度相等，释放小球时必须在斜槽上同一位置由静止释放，B不正确，C正确小球离开轨道后，仅受重力作用，不能有摩擦，D正确本题选不正确的，故选B5.天文学家如果观察到一个星球独自做圆周运动，那么就想到在这个星球附近存在着一个看不见的星体黑洞。星球与黑洞由万有引力的作用组成双星，以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，那么（ ）A. 它们做圆周运动的角速度与其质量成反比B. 它们做圆周运动的周期与其质量成反比C. 它们做圆周运动的半径与其质量成反比D. 它们所受的向心力与其质量成反比【答案】C【解析】由于该双星和它们的轨道中心总保持三点共线，所以在相同时间内转过的角度必相等，即它们做匀速圆周运动的角速度必相等，因此周期也必然相同，AB错误；因为它们所受的向心力都是由它们之间的相互作用力来提供，所以大小必然相等，D错误；由可得C正确，选C.6.如图所示，是同一轨道平面内的三颗人造地球卫星A、B、C，速度大小分别为vA、vB、vC；受到的万有引力大小分别为FA、FB、FC，角速度分别为A、B、C；向心加速度分别为aA、aB、aC；则下列说法正确的是 ( )A. 根据可知vAvBFBFCC. 角速度ABCD. 向心加速度aAaBaC【答案】C【解析】【详解】根据mg=m，得 v=，由于不同轨道，g不同，不能得到vAvBvC故A错误。根据，因为不知道人造地球卫星A、B、C的质量大小关系，无法比较它们所受的万有引力，故B错误。根据得，可知，卫星的轨道半径越大，角速度越小，向心加速度越小，所以应有ABCaAaBaC故C正确，D错误。7.已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G有关同步卫星，下列表述正确的是（ ）A. 卫星距地面的高度为B. 卫星运行时受到的向心力大小为C. 卫星的运行速度小于第一宇宙速度D. 卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度【答案】CD【解析】【详解】万有引力提供向心力，解得，选项A错误；卫星运行时受到的向心力大小为，选项B错误；第一宇宙速度是所有环绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，则此卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度，选项C正确；地球表面的重力加速度，而卫星运行的向心加速度，则卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，选项D正确.8.已知引力常数G与下列哪些数据，可以计算出地球密度()A. 地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离B. 月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径C. 人造地球卫星在地面附近绕行运行周期D. 若不考虑地球自转，已知地球半径和重力加速度【答案】CD【解析】试题分析：已知地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离，根据万有引力提供向心力，列出等式：，所以只能求出太阳的质量故A错误已知月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径，根据万有引力提供向心力，列出等式：，地球质量，可以求出地球质量但不知道地球半径，故B错误已知人造地球卫星在地面附近绕行运行周期，根据万有引力提供向心力，列出等式：，地球质量根据密度定义得：，故C正确已知地球半径和重力加速度，根据万有引力等于重力列出等式，根据密度定义得：，故D正确故选CD。考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题考查了万有引力定律在天体中的应用，解题的关键在于找出向心力的来源，并能列出等式，根据需要选择合适的式子求解物理量进行解题9.关于平抛物体的运动，以下说法正确的是()A. 做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间的增加而增大B. 做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变C. 平抛物体的运动是匀变速运动D. 平抛物体的运动是变加速运动【答案】BC【解析】【详解】做平抛运动的物体加速度是恒定不变的g，速度随时间的增加而增大，选项A错误；做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变，选项B正确；平抛物体的运动加速度不变，则是匀变速曲线运动，选项C正确，D错误.10.伽利略理想斜面实验使人们认识到引入能量概念的重要性。在此理想实验中，能说明能量在小球运动过程中不变的理由是（ ）A. 小球滚下斜面时，高度降低，速度增大B. 小球滚上斜面时，高度增加，速度减小C. 小球总能准确地到达与起始点相同的高度D. 小球能在两斜面之间来回滚动【答案】C【解析】小球滚下斜面时，高度降低，速度增大，即重力势能减小，动能增加，但是不能确定能量在小球运动过程中不变，故A错误；小球滚上斜面时，高度增加，速度减小，重力势能增加，动能减小，但是不能确定能量在小球运动过程中不变，故B错误；小球总能准确地到达与起始点相同的高度，即重力势能和动能之和不变，故C正确；小球能在两斜面之间来回滚动，因位置不确定，故不能说明重力势能和动能之和不变，故D错误；故选C11. 2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有A. 在轨道上经过A的速度小于经过B的速度B. 在轨道上经过A的动能小于在轨道上经过A的动能C. 在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期D. 在轨道上经过A的加速度小于在轨道上经过A的加速度【答案】ABC【解析】本题考查人造地球卫星的变轨问题以及圆周运动各量随半径的变化关系。，得，在人造卫星自然运行的轨道上，线速度随着距地心的距离减小而增大，所以远地点的线速度比近地点的线速度小，vAvB，A项正确；人造卫星从椭圆轨道变轨到圆形轨道，需要点火加速，发生离心运动才能实现，因此vAvA，所以EKAEKA，B项正确；，得，可知到地心距离越大，周期越大，因此TT,C项正确；人造卫星运动的加速度由万有引力提供，而不管在轨道还是在轨道，两者的受力是相等的，因此加速度相等，D项错误。思维拓展：航天问题是近年来考试的热点，包括变轨问题，速度、加速度、动能、势能等问题的考查，要进行归纳总结，主要是应用圆周运动的知识和功能关系。12.如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则（ ）A. 卫星a的角速度小于c的角速度B. 卫星a的加速度大于b的加速度C. 卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D. 卫星b的周期大于24h【答案】A【解析】试题分析：根据公式可得，运动半径越大，角速度越小，故卫星a的角速度小于c的角速度，A正确；根据公式可得，由于ab的轨道半径相同，所以两者的向心加速度相同，B错误；第一宇宙速度是近地轨道的环绕速度，也是最大的环绕速度，根据公式可得，半径越大，线速度越小，所以卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，C错误；根据公式可得，故轨道半径相同，周期相同，所以卫星b的周期等于24 h，D错误；考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算二、填空题13.(1)某人以20N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了50m，人放手后，小车又前进了20m才停下来，则小车在运动过程中，人的推力所做的功为_J。(2)物体放在粗糙的水平地面上，物体重50N，受到斜向上方向与水平面成300角的力F作用，F=50N，物体仍然静止在地面上，如图所示，则物体受到的摩擦力_N地面的支持力_ N【答案】 (1). 100 (2). 25 (3). 25【解析】【详解】（1）人的推力所做的功为：W=Fx=205J=100J；（2）物体受到的摩擦力：f=Fcos30=50N=25N；地面的支持力：FN=mg-Fsin30=50-50=25N14.(1)两个行星质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，则它们与太阳间的万有引力之比为_它们的公转周期之比_(2)航天器绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量。假设某同学在这种环境中设计了如图所示的装置(图中O为光滑小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有测量长度和时间的基本测量工具。1)实验时需要测量的物理量是：_。（说明各物理量对应的字母）2)待测物体质量的表达式为m= _(用所测物理量字母表示)。【答案】 (1). (2). (3). 弹簧测力计示数F、圆周运动的半径R、圆周运动的周期T (4). 【解析】【详解】（1）万有引力定律，可知引力大小与它们的质量成正比，与间距的平方成反比，则它们与太阳之间的万有引力之比是m1r22：m2r12。由万有引力充当向心力知知：，所以它们公转的周期之比是。（2）物体做匀速圆周运动的向心力由拉力提供，根据牛顿第二定律有：，可知要测出物体的质量，则需测量弹簧秤的示数F，圆周运动的半径R以及物体做圆周运动的周期T。根据，得。三、论述计算题15.如图所示，固定的长直水平轨道MN与位于竖直平面内的光滑半圆轨道相接，轨道半径为R，PN恰好为该圆的一条竖直直径。可视为质点的物块A以某一初速度经过M点，沿轨道向右运动，到达N点时速度为，且恰好能通过P点。已知物块A的质量为m，重力加速度为g，求（1）物块B运动到P点时的速度大小vp；（2）物块运动到N点对轨道的压力多大.【答案】（1）（2）6mg【解析】【详解】（1）物块恰好能通过P点，则：解得： （2）在N点： 解得N=6mg由牛顿第三定律，物块运动到N点对轨道的压力：N=N=6mg16.为纪念“光纤之父”、诺贝尔物理学奖获得者高锟的杰出贡献，早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”。已知“高锟星”半径为R，其表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，在不考虑自转的情况，求解以下问题：（以下结果均用字母表达即可）假设“高锟星”为一均匀球体，试求：（1）“高锟星”的平均密度；（球体积 ）（2）假设某卫星绕“高锟星”做匀速圆周运动且运行周期为T，求该卫星距“高锟星”表面的高度。【答案】(1)=(2)卫星距地面高度 【解析】【详解】（1）由得： 密度：= （2）设高锟星质量为M，卫星质量为m，轨道半径r，根据题意有， 又 联立解得： 所以卫星距地面高度 17. 我国在2010年实现探月计划“嫦娥工程”。同学们也对月球有了更多的关注。若已知地球半径为R，地球表面的