重庆市南岸区2018_2019学年高一物理下学期期末质量调研抽测试题.docx

重庆市南岸区2018-2019学年高一物理下学期期末质量调研抽测试题时间：90分钟 分数：100分注意：本试卷包含、两卷。第卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。第I卷一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1. 如图，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是A. B. 若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内C. 若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外D. 无论火车以何种速度行驶，对内侧轨道都有压力2. 有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有A. a的向心加速度等于重力加速度gB. 线速度关系C. d的运动周期有可能是20小时D. c在4个小时内转过的圆心角是3. 如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、实线是一带电的粒子不计重力在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，已知：带电粒子带电量为，在a点处的动能为，则该带电粒子A. 可能是带负电B. 在b点处的电势能为C. 在b点处的动能为零D. 在c点处的动能为J4. 如图所示，利用倾角为的传送带把一个质量为m的木箱匀速传送L距离，这时木箱升高h，木箱和传送带始终保持相对静止关于此过程，下列说法正确的是A. 木箱克服摩擦力做功mghB. 摩擦力对木箱做功为零C. 摩擦力对木箱做功为，其中为动摩擦因数D. 摩擦力对木箱做功为mgh5. 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6. 同步卫星离地心的距离为r，运行速度为，加速度，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度第一宇宙速度为，地球的半径为R，则A. B. C. D. 二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）7. 一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则A. 球A的角速度等于球B的角速度B. 球A的线速度大于球B的线速度C. 球A的运动周期小于球B的运动周期D. 球A与球B对筒壁的压力相等8. 一半径为R的球形行星绕其自转轴匀速转动，若质量为m的物体在该星球两极时的重力为，在赤道上的重力为，则A. 该星球自转的角速度大小为B. 环绕该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速率为C. 环绕该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速率为D. 放置于此星球表面纬度为处的物体，向心加速度大小为9. 如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中 A. 从P到M所用的时间等于B. 从Q到N阶段，机械能逐渐变大C. 从P到Q阶段，速率逐渐变小D. 从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功10. 如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是A. 物体在传送带上的划痕长B. 传送带克服摩擦力做的功为C. 电动机多做的功为D. 电动机增加的功率为第II卷三、实验题探究题（本大题共2小题，共16.0分）11. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线_每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的_相同图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_取在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中正确的是_A.小球平抛的初速度相同B.小球每次做不同的抛物线运动C.小球在空中运动的时间均相同D.小球通过相同的水平位移所用时间相同12. 随着航天技术的发展，许多实验可以搬到太空中进行。飞船绕地球做匀速圆周运动时，处于完全失重状态，从而无法用天平称量物体的质量。假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置图中O为光滑的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。设飞船中具有基本测量工具。 物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是 _。实验时需要测量的物理量是弹簧测力计示数F、圆周运动的周期T以及_。待测物体质量的表达式为 _。四、计算题（本大题共3小题，共44.0分）13. 如图所示，质量为2kg的物体在长4m的斜面顶端由静止下滑，然后进入由圆弧与斜面连接的水平面由斜面滑至平面时无能量损失，物体滑到斜面底端时的速度为，若物体与水平面的动摩擦因数为，斜面倾角为，取。已知：，求： 物体在斜面上滑动时摩擦力做的功；物体能在水平面上滑行的距离14. 如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成，AB和BCD相切于B点，OB与OC夹角为，CD连线是圆轨道竖直方向的直径、D为圆轨道的最低点和最高点，可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过圆轨道最低点C时对轨道的压力为F，并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象，该图线截距为2N，且过点取求：滑块的质量和圆轨道的半径；若要求滑块不脱离圆轨道，则静止滑下的高度为多少；是否存在某个H值，使得滑块经过最高点D飞出后落在圆心等高处的轨道上若存在，请求出H值；若不存在，请说明理由15. 宇航员发现一未知天体，需将星球的质量、密度等信息传递回地面，宇航员只有一块秒表和一个弹簧测力计，他站在星球上随星球转了一圈测得时间为，又用弹簧秤测同一质量为m的物体的重力，在“两极”为F，在“赤道”上的读数是其“两极”处的，万有引力常量为G，求： 该星球的密度和质量； 当宇航员在该星球“赤道”上时，有一颗绕该星球表面附近匀速转动的行星，其转动周期为T，已知，若此时刚好在他的正上方，则过多久该行星再次出现在他的正上方？南岸区2018-2019学年上期质量调研抽测高一物理答案和解析【答案】1. C2. D3. D4. D5. C6. A7. BD8. ACD9. CD10. ACD11. 保持水平 初速度 BC12. 物体与接触面间几乎没有压力，摩擦力几乎为零；圆周运动的半径R；13. 解：物体在斜面滑下的过程中，由动能定理得：，代入数据解得：，在水平面上，由动能定理得：，代入数据解得：。答：物体在斜面上滑动时摩擦力做的功为；物体能在水平面上滑行的距离为。14. 解：当时，由图象截距可知当小物块从D点静止下滑，由图象知，对轨道的压力解得不脱离轨道分两种情况：到圆心等高处速度为零有能量守恒可知，滑块从静止开始下滑高度通过最高点，通过最高点的临界条件设下落高度为，由动能定理解得则应该满足下落高度假设滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的E点解得：而滑块过D点的临界速度由于：，所以存在一个H值，使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点解得：答：滑块的质量和圆轨道的半径为1m；若要求滑块不脱离圆轨道，则静止滑下的高度或者；存在H值，15. 解：在星球表面万有引力的两个作用效果，提供向心力和重力在两极万有引力等于重力 在星球表面联立解得：星球质量：星球密度： 设经过时间t两者再次相遇 解得：【解析】1. ：A、D、火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，由图可以得出：为轨道平面与水平面的夹角合力等于向心力，由牛顿第二定律得：解得：，故A错误，D错误；B、当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，故B错误；C、当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，故C正确；故选：C。火车以轨道的速度转弯时，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，先平行四边形定则求出合力，再根据根据合力等于向心力求出转弯速度，当转弯的实际速度大于或小于轨道速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力，火车有离心趋势或向心趋势，故其轮缘会挤压车轮。本题关键抓住火车所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的临界情况，计算出临界速度，然后根据离心运动和向心运动的条件进行分析。2. 解：A、地球同步卫星的角速度与地球自转角速度相同，即知a与c的角速度相同，根据知，a的向心加速度比c的小。由，得，可知，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则c的向心加速度小于b的向心加速度，所以a的向心加速度比b的小，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g。故A错误；B、，得，可知，卫星的轨道半径越大，线加速度越小，则有。由有，故B错误。C、由开普勒第三定律知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h。故C错误；D、c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是故D正确；故选：D。地球同步卫星的周期、角速度必须与地球自转周期、角速度相同，根据比较a与c的向心加速度大小，再比较a的向心加速度与g的大小。根据万有引力提供向心力，列出等式得出线速度与半径的关系。根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系。对于卫星问题，要建立物理模型，根据万有引力提供向心力，分析各量之间的关系，并且要知道地球同步卫星的条件和特点。3. 【分析】由运动轨迹确定受力方向，从而确定电荷的正负；由电势能定义求解某点电势能；由能量守恒确定各点的动能。本题根据粒子的轨迹弯曲方向就能判断粒子所受的电场力方向，根据电场线与等势线的关系，判断出电场线方向负电荷在电势高处电势能小是一个重要推论，要学会应用。【解答】A.根据电场线和等势线垂直，且由高电势处指向低电势处，得出场强方向向上。由带电粒子的运动轨迹可判定，粒子所受电场力向上，则粒子带正电荷，故A错误；B.b点处的电势能，故B错误；C.总能量守恒由a点处可知，则b点处的动能为：，故C错误；D.C点处的动能为为，故D正确。故选D。4. 【分析】由于整个过程中物体是匀速运动的，由动能定理可以直接得出结论。本题由动能定理对整体分析，可以较简单的得出结论，在解题时要注意方法的选择。【解答】木箱和皮带间的摩擦力为静摩擦力，对木箱做正功，木箱匀速运动，根据功能关系，摩擦力对木箱做的功等于木箱克服重力做的功mgh，该摩擦力为静摩擦力，不一定等于，所以摩擦力对木箱做功不一定为，故ABC错误，故D正确。故选D。5. 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：，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；B、，半径为原来的，角速度增大到原来的8倍，故B错误；C、，半径为原来的，卫星的周期减小到原来的，故C正确，D错误；故选：C。对于地球的卫星，万有引力提供向心力，根据万有引力公式和向心力公式列式求解即可本题要应用控制变量法来理解物理量之间的关系，要注意卫星的线速度、角速度等描述运动的物理量都会随半径的变化而变化6. 解：因为同步卫星的周期等于地球自转的周期，所以角速度相等，根据得，故A正确，B错误；根据万有引力提供向心力，解得，则故CD错误。故选：A。同步卫星的周期与地球的自转周期相同，根据得出同步卫星和随地球自转物体的向心加速度之比，根据万有引力提供向心力得出第一宇宙速度与同步卫星的速度之比解决本题的关键知道同步卫星和随地球自转的物体角速度相等，同步卫星以及贴近地球表面运行的卫星靠万有引力提供向心力7. 解：D、物体受力如图：将FN沿水平和竖直方向分解得：，所以有：，两球质量相等，则两球对筒壁的压力相等，故D正确。A、由可得：，解得，半径大的线速度大，角速度小，周期大，与质量无关，故AC错误，B正确。故选：BD。小球做匀速圆周运动，因此合外力提供向心力，对物体正确进行受力分析，然后根据向心力公式列方程求解即可解决这类圆周运动问题的关键是对物体正确受力分析，根据向心力公式列方程进行讨论，注意各种向心加速度表达式的应用8. 【分析】解决本题的关键知道在两极和赤道处万有引力和重力的关系，掌握万有引力定律的两个重要理论，并能灵活运用，难度中等。在两极，万有引力等于重力，在赤道，万有引力的一个分力等于重力，另一个分力提供向心力，结合牛顿第二定律求出星球自转的角速度。根据万有引力等于重力、万有引力提供向心力求出环绕星球表面做匀速圆周运动的卫星速率根据几何关系求出在星球表面纬度为处物体转动的半径，结合向心加速度公式求出向心加速度的大小。【解答】A、在两极，万有引力等于重力，有：，在赤道，有：，联立两式解得，故A正确；BC、根据得，又，解得，故B错误，C正确；D、处于星球表面纬度为处的物体，绕地轴转动的半径，则向心加速度，故D正确。故选ACD。9. 【分析】根据海王星在PM段和MQ段的速率大小比较两段过程中的运动时间，从而得出P到M所用时间与周期的关系；抓住海王星只有万有引力做功，得出机械能守恒；根据万有引力做功确定速率的变化。解决本题的关键知道近日点的速度比较大，远日点的速度比较小，从P到Q和Q到P的运动是对称的，但是P到M和M到Q不是对称的。【解答】A、海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于，故A错误。B、从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误。C、从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，故C正确。D、根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D正确。故选：CD。10. 【分析】物体在传送带上运动时，物体和传送带要发生相对滑动，先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度后做匀速直线运动，电动机多做的功一部分转化成了物体的动能，还有一部分转化为内能。解决本题的关键要明确物体的运动过程，正确分析能量的转化情况，要知道划痕的长度等于物块在传送带上的相对位移，摩擦产生的内能与相对位移有关。【解答】A.物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移大小。物块加速运动的加速度为，物体加速到速度为v时所需的时间，在这段时间内物块的位移，传送带的位移，则物体与传送带间的相对位移，即物体在传送带上的划痕长，故A正确；B.传送带克服摩擦力做的功为，故B错误；C.电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能是，摩擦产生的内能为，所以电动机多做的功，故C正确；D.电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为，故D正确。故选ACD。11. 解：为了保证小球的初速度水平，斜槽末端应切线水平，为了保证小球的初速度相等，每次让小球从同一位置由静止释放根据得，则初速度在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则小球平抛运动的初速度不同，抛物线的轨迹不同，故A错误，B正确平抛运动的时间与初速度无关，由高度决定，可知小球在空中运动的时间相同，由于初速度不同，则相同水平位移所用的时间不同，故C正确，D错误故选：BC故答案为：保持水平，初速度，为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需水平，每次让小球从同一位置由静止释放，保证初速度相同根据下降的高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出初速度小球从斜槽不同的位置滚下，初速度不同，根据高度比较运动的时间，抓住初速度不同，结合水平位移的关系比较相同水平位移的时间解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解12. 【分析】该题主要考查间接测量物体的质量相关知识。滑动摩擦力与压力成正比，物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计的原因是物体与桌面间的压力几乎为零；实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的半径R和周期T；弹簧秤的拉力提供物体的向心