2019-2020学年高一物理下学期期中模拟考试试卷(含解析).doc

2019-2020学年高一物理下学期期中模拟考试试卷(含解析)一、选择题（共10小题，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分）1. 在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程以下有关物理学史的说法中正确的是 ( )A. 伽利略总结并得出了惯性定律B. 地心说的代表人物是哥白尼，日心说的代表人物是托勒密C. 出色的天文观测家第谷通过观测积累的大量资料，为开普勒的研究及开普勒最终得到行星运动的三大定律提供了坚实的基础D. 英国物理学家牛顿发现了万有引力定律并通过实验的方法测出万有引力常量G的值【答案】C【解析】惯性定律是牛顿提出的，即牛顿第一定律；地心说的代表人物是托勒密，日心说的代表人物是哥白尼；万有引力常量G是亨利卡文迪许通过扭称实验测量出的，所以C对2. 关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是（ ）A. 它所受的合外力一定不为零 B. 它所受的合外力一定是变力C. 其速度可以保持不变 D. 在相同时间里速度改变可能相同【答案】AD【解析】曲线运动中速度时刻变化，加速度不为零合外力不为零；平抛运动中合外力为恒力，A对B、C错；在匀变速曲线运动中，加速度恒定单位时间速度变化量也相同，D对。3.由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（ ）A. 质量可以不同 B. 轨道半径可以不同C. 轨道平面可以不同 D. 速率可以不同【答案】A【解析】试题分析：地球同步轨道卫星有几个一定：定轨道平面、定轨道半径（或定高度）、定运转周期等，了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的质量可以不同，故A正确；因为同步卫星要和地球自转同步，即这些卫星相同，根据万有引力提供向心力得，因为一定，所以r必须固定，故B错误；它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，这是不可能的所以所有的同步卫星都在赤道上方同一轨道上，故C错误；根据万有引力提供向心力得运转速度为，由于同步卫星轨道半径是一定的，所以速率也不变，D错误 4.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，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是（ ）A. 甲的周期大于乙的周期B. 乙的速度大于第一宇宙速度C. 甲的加速度小于乙的加速度D. 甲在运行时能经过北极的正上方【答案】AC【解析】试题分析：卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于：r乙r甲，则T甲T乙，故A正确；卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于乙的轨道半径大于地球半径，则乙的线速度小于第一宇宙速度，故B错误；星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于：r乙r甲，则a乙a甲，故C错误；由题意可知，卫星轨道半径间的关系为：r乙r甲；甲是地球同步卫星，它的轨道在赤道平面内，甲不可能通过北极上方，故D错误；故选A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的应用，知道万有引力提供卫星做圆周运动的向心力是解题的关键，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题，本题是一道常规题。 5.如图所示，在斜面顶端处以速度水平抛出一小球，经过时间恰好落在斜面底端处；今在点正上方与等高的处以速度水平抛出另一小球，经过时间恰好落在斜面的中点处。若不计空气阻力，下列关系正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】BD【解析】【详解】b球落在斜面的中点，知a、b两球下降的高度之比为2：1，根据h=gt2知，则时间之比为，即ta=tb。因为a、b两球水平位移之比为2：1，则由x=v0t，得va=vb故BD正确，AC错误。故选BD。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，分析两个小球两个方向位移的关系，从而解决此类问题6.(多选)在太阳系中有一颗行星的半径为R，若在该星球表面以初速度竖直上抛出一物体，则该物体上升的最大高度为H。已知该物体所受的其他力与行星对它的万有引力相比较可忽略不计。则根据这些条件，可以求出的物理量是( )A. 该行星的密度B. 该行星的自转周期C. 该星球的第一宇宙速度D. 该行星附近运行的卫星的最小周期【答案】CD【解析】试题分析：在该星球表面以初速度v0竖直上抛出一物体，则该物体上升的最大高度为H由，得，对环绕该星球表面运行的卫星，万有引力提供其做圆周运动的向心力：得：根据密度的定义有：故可求出密度，A正确；行星的自转周期与行星的本身有关，根据题意无法求出，故B错误；根据公式可得第一宇宙速度为，C正确；行星附近运行的卫星的最小周期就是在该星球表面附近绕该星球做匀速圆周运动的周期，根据公式可得，D正确。考点：考查了万有引力定律的应用7.如图所示，半径为R，表面光滑的半圆柱体固定于水平地面，其圆心在O点。位于竖直面内的曲线轨道AB的底端水平，与半圆柱相切于圆柱面顶点B。质量为m的小滑块沿轨道滑至B点时的速度大小为，方向水平向右，滑块在水平地面上的落点为C（图中未画出），不计空气阻力，则（ ）A. 滑块将沿圆柱体表面始终做圆周运动滑至C点B. 滑块将从B点开始作平抛运动到达C点C. OC之间的距离为D. OC之间的距离为R【答案】BC【解析】【详解】在最高点B，根据牛顿第二定律有：mg-N=m，解得N=0知小球在最高点B仅受重力，有水平初速度，做平抛运动。故A错误，B正确。根据R=gt2得：t=，则水平位移x=vt=R故C正确，D错误。故选BC。8.1789年英国著名物理学家卡文迪许首先估算出了地球的平均密度根据你所学过的知识，估算出地球密度的大小最接近 （ ）（地球半径R=6400km，万有引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2）A. 5.5103kg/m3 B. 5.5104kg/m3 C. 7.5103kg/m3 D. 7.5104kg/m3【答案】A【解析】5.5103kg/m3，A对；9.如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳拉动物块A。汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，关于物块A的下列说法正确的是（ ）A. 将竖直向上做匀速运动B. 将处于超重状态C. 将处于失重状态D. 将竖直向上先加速后减速【答案】B【解析】试题分析：设绳子与水平方向的夹角为，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则得，vA=vcos，车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为减小，所以A的速度增大，A做加速上升运动，且拉力大于重物的重力将处于超重状态，故AD错误，BC正确，故选BC.考点：速度的分解；超重和失重.10.一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替如图（a）所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径叫做A点的曲率半径现将一物体沿与水平面成角的方向以速度0抛出，如图（b）所示则在其轨迹最高点P处的曲率半径是（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】试题分析：物体在其轨迹最高点P处只有水平速度，其水平速度大小为，在最高点，把物体的运动看成圆周运动的一部分，物体的重力作为向心力，由向心力的公式得，所以在其轨迹最高点P处的曲率半径是：，故C正确。考点：向心加速度【名师点睛】曲率半径，一个新的概念，平时不熟悉，但根据题目的介绍可知，求曲率半径也就是求在该点做圆周运动的半径，读懂题目的真正意图，本题就可以解出了。视频二、填空题（本题3小题，共15分，每空3分。）11.在“用圆锥摆实验验证向心力公式的实验中，AB为竖直转轴，细绳一端系在A点，另一端与小球C相连,如图所示.当转轴转动时,C球在水平面内做匀速圆周运动.实验步骤如下：测量AC间细绳长度l；使AB轴转动，并带动C球在水平面内做匀速圆周运动；测出此时C球做匀速圆周运动的周期T，并标出C球球心在AB轴上的投影点D，测出AD间距为S;算出C球做匀速圆周运动所需的向心力F.;算出C球所受的合力F;验证向心力公式.(I )在上述实验中还需要测量的物理量有哪些_A. C球的直径 B.C球的质量 C. C球转动的角速度D.当地的重力加速度g(II)为了验证向心力公式正确.请用已知的物理量和第（I)题中你所选择的物理量表示出AD间距S=_.(III)这一实验方法简单易行.但是有几个因素可能会影响实验的成功,请写出一条: _【答案】 (1). AD (2). (3). 垂足D的确定、小球是否在水平面上做匀速圆周运动等【解析】【分析】（1）该实验的原理是根据几何关系求出指向圆心的合力，再根据向心力公式求出向心力的值，看两者是否相等，所以还要知道小球的直径及当地的重力加速度g；（2）根据圆锥摆的周期公式即可求解；（3）垂足D的确定、小球是否在水平面上做匀速圆周运动等都会影响实验是否成功【详解】（1）该实验的原理是根据几何关系求出指向圆心的合力，再根据向心力公式求出向心力的值，看两者是否相等，所以还要知道小球的直径及当地的重力加速度g；故选AD.（2） 根据圆锥摆的周期公式得：T=2，解得 S=（3）该实验要求C球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球是否在水平面上做匀速圆周运动会影响实验是否成功另外垂足D的确定也可能会影响实验的成功.12.在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上： (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)每次必须由静止释放小球(d)记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降(e)小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触(f)将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0= （用L、g表示）。【答案】ace 【解析】（1）因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故A错误，B正确因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在相同时间里，位移越来越大，因此木条（或凹槽）下降的距离不应是等距的，故C错误通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动故D正确做平抛运动的物体在同一竖直面内运动，固定白纸的木板必须调节成竖直，小球运动时不应与木板上的白纸相接触，以免有阻力的影响，故E正确；将球经过不同高度的位置记录在纸上后，取下纸，平滑的曲线把各点连接起来，故F错误；故选BDE（2）设相邻两点间的时间间隔为T，竖直方向：h=2L-L=gT2，得到：；水平方向：点睛：（1）解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解（2）对于平抛问题的解决，关键是抓住竖直方向自由落体运动的特点，由y=gT2求时间单位13.天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，已知这个双星系统的总质量为M, 则两颗恒星之间的距离为L= （引力常量为G）【答案】3(GMT2/42)【解析】此双星质量分别为m1和m2，距离圆心间距离分别为L1和L2，对m1有，对m2有，可求得L=3(GMT2/42)三、计算题（共4小题，共45分，）14.如图所示，一质量为0.5kg的小球，用0.4m长的细线拴住在竖直面内做圆周运动，求：（1）小球在最高点的速度大小v至少为多少才能顺利通过最高点？（2）若小球运动到最低点时速度大小时细线刚好断掉，则小球落地时距O点的水平距离是多少？（已知O点离地高h=5.4m，g=10m/s2）【答案】(1)2m/s (2)4 m【解析】【详解】（1）在最高点，当小球恰好通过最高点时，有：，解得（2）根据hrgt2得， 则水平距离xv2t41m4m【点睛】本题考查了平抛运动和圆周运动的基本运用，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律和圆周运动向心力的来源是解决本题的关键15. 甲、乙两个行星的质量之比为81:1，两行星的半径之比为36:1。则：（1）两行星表面的重力加速度之比；（2）两行星的第一宇宙速度之比。【答案】（1）1/16（2）3:2【解析】在行星表面，质量为m的物体的重力近似等于其受到的万有引力，则g=得： 行星表面的环绕速度即为第一宇宙速度，做匀速圆周运动的向心力是万有引力提供的，则v1=得：16.“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步。已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R，引力常量为G。求：（1）“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小；（2）月球的质量；（3）若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的飞船，则其绕月运行的线速度应为多大。【答案】【解析】（）“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小（）设月球质量为M“嫦娥一号”的质量为m根据牛二定律得解得（）设绕月飞船运行的线速度为，飞船质量为，则又联立得17. 如图示，圆管构成的半圆形竖直轨道和光滑斜面固定在水平地面上，圆形轨道半径和斜面高度均为R，斜面倾角a 等于45，MN为直径且