河南省三门峡市灵宝第一高级中学2020学年高一物理下学期第一次月清考试试题（含解析）

1、河南省三门峡市灵宝第一高级中学2020学年高一物理下学期第一次月清考试试题（含解析） 一、选择题1.物理学的发展丰富了人类对世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了生产的繁荣与人类文明的进步，下列说法中正确的是（）A. 哥白尼通过对行星观测计算，提出了行星运动三大定律B. 伽利略用“月地”检验证实了万有引力定律的正确性C. 牛顿发现了万用引力定律被称为“测出地球质量的人”D. 1846年，科学家根据万有引力定律的计算在预计位置观测到海王星，确立了万有引力定律的地位【答案】D【解析】【详解】开普勒通过对行星观测计算，提出了行星运动三大定律，选项A错误；牛顿用“月地”检验证实了万有引力定律的

2、正确性，选项B错误；牛顿发现了万用引力定律，卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量，被称为“测出地球质量的人”，选项C错误；1846年，科学家根据万有引力定律的计算在预计位置观测到海王星，确立了万有引力定律的地位，选项D正确；故选D.2.下列说法中正确的是（ ）A. 中国发射的地球同步卫星应该处于北京的正上方B. 地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度C. 第一宇宙速度是人造地球卫星运行的最大环绕速度，也是发射卫星的最小发射速度D. 随着技术发展，可以发射一颗运行周期为60min的人造地球卫星【答案】C【解析】【详解】同步卫星只能定点在赤道的上空，中国发射的地球同步卫星不可能处于北京的正上方，选

3、项A错误；第一宇宙速度是环绕地球运转的所有卫星的最大环绕速度，则地球同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度，选项B错误；第一宇宙速度是人造地球卫星运行的最大环绕速度，也是发射卫星的最小发射速度，选项C正确；围绕地球表面以第一宇宙速度运转的卫星具有最小的周期，此周期值大约为83.7分钟，任何卫星的周期都不可能小于83.7分钟，选项D错误；故选C.3.洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上，则下列说法错误的是( )A. 衣服受到重力、筒壁的弹力、筒壁的摩擦力和向心力共四个力B. 筒壁对衣物的弹力随筒的转速的增大而增大C. 筒壁对衣物的向心力随筒的转速的增大而增大D. 水被甩出是因水所受的合力不足以提

4、供向心力而发生离心运动【答案】A【解析】【详解】衣服受到重力、筒壁的弹力、筒壁的摩擦力共三个力作用，向心力是这些力的合力，选项A错误；筒壁对衣物的弹力充当向心力，即F向=N=m2r，则随筒的转速的增大而增大，选项BC正确；水被甩出是因水所受的合力不足以提供向心力而发生离心运动，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选A.4.一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑铁圆环的半径为R20cm，环上有一穿孔的小球m，且小球仅能沿环做无摩擦滑动如果圆环绕通过环心的竖直轴O1O2以10rad/s的角速度旋转，g取10m/s2，则小球相对环静止时球与圆心O的连线与O1O2的夹角为A. 30B. 45C. 60

5、D. 75【答案】C【解析】小球转动的半径为，小球所受的合力垂直指向转轴，根据平行四边形定则，解得，C正确5.模拟我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星500”的实验活动.假设王跃登陆火星后,测得火星的半径是地球半径的,质量是地球质量的.已知地球表面的重力加速度是g,地球的半径为R,王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是h,忽略自转的影响,下列说法错误的是()A. 火星的密度为B. 火星表面的重力加速度是C. 火星的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的D. 王跃以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能达到的最大高度是【答案】C【解析】【详解】由，得到：，已知火星半径是地球半径的，质量是地

6、球质量的，则火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的，即为g。选项B正确；设火星质量为M，由万有引力等于重力可得：，解得：，火星的密度为：故A正确；由，得到，火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍。故C错误；王跃以v0在地球起跳时，根据竖直上抛的运动规律得出可跳的最大高度是：，由于火星表面的重力加速度是g，王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度h=h，D正确。此题选择不正确的选项，故选C。6.若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L。已知月球半径为R，万有引力常量为G。则下列说法正确的是()A. 月球表面的重力加速度g月B. 月球的质量m月

7、C. 月球的自转周期TD. 月球的平均密度【答案】A【解析】【详解】平抛运动的时间再根据h=gt2得： ，故A正确；由，可得：故B错误。根据题目条件不能求解月球自转的周期，选项C错误；月球的平均密度，故D错误；故选A。7.宇航员在某星球上为了研究其自转周期，做了如下实验：在该星球的两极点，用弹簧秤测得一物体的重力为F1，在星球赤道处测得同一物体的重力为F2。乘坐飞行器绕星球表面做匀速圆周运动的周期为T，假设该星球质量均匀分布，则其自转周期为（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】在该星球两极点，用弹簧秤测得质量为m的砝码所受重力为F1，则有：；在赤道测得该砝码所受重力为F2，则

8、有：；探测器绕该星球表面做匀速圆周运动的周期为T，则有：；联立两式解得：T自=故D正确，ABC错误。故选D。8.2020年2月，我国500 m口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期T=5.19 ms，假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为。以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】试题分析;在天体中万有引力提供向心力，即 ，天体的密度公式，结合这两个公式求解。设脉冲星值量为M，密度为根据天体运动规律知：代入可得： ，故C正确；故选C点睛：根据万有引力提供向心力并结合密度公式求解即可。9.如图所示，a、b、c

9、是环绕地球圆形轨道上运行的3颗人造卫星，它们的质量关系是mambmc，则( )A. b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B. b、c的周期相等，且小于a的周期C. b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度D. a所需向心力最小【答案】C【解析】卫星做圆周运动所需的向心力由万有引力提供，由万有引力定律及牛顿运动定律可得卫星的线速度、周期、向心加速度分别为：、，由此可判定D正确。10.如图所示，发射同步卫星的一般程序是：先让卫星进入一个近地的圆轨道,然后在P点变轨，进入椭圆形转移轨道（该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P,远地点为同步圆轨道上的Q），到达远地点Q时再次变轨，进入同步轨道

10、.设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1,在椭圆形转移轨道的近地点P点的速率为v2,沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3,在同步轨道上的速率为v4,三个轨道上运动的周期分别为T1、T2、T3则下列说法正确的是()A. T1T2v1v4v3C. 在P点变轨时需要加速,Q点变轨时要减速D. 卫星经过圆轨道的P点和椭圆轨道的P点时加速度大小不等【答案】AB【解析】【详解】根据开普勒第三定律，=k可知，轨道半径或椭圆的半长轴越大的，周期越大，因此T1T2T3，故A正确；卫星从近地圆轨道上的P点需加速，使得万有引力小于向心力，进入椭圆转移轨道。所以在卫星在近地圆轨道上经过P点时的速度小于在椭圆转移轨道上

11、经过P点的速度。v1v2，沿转移轨道刚到达Q点速率为v3，在Q点点火加速之后进入圆轨道，速率为v4，所以在卫星在转移轨道上经过Q点时的速度小于在圆轨道上经过Q点的速度，即v3v4，根据得，知同步轨道的半径大于近地轨道的半径，则v1v4。综上可知v2v1v4v3，故B正确；由离心运动条件，则知卫星在P点做离心运动，变轨时需要加速，在Q点变轨时仍要加速，故C错误；根据 可知，卫星经过圆轨道的P点和椭圆轨道的P点时加速度大小相等，故D错误；故选AB。11.如图所示，同步卫星与地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1；近地卫星的运行周期T1，地球赤道上的物体P随地球自转的向心加速度为a2，地球

12、自转周期T2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，某时刻同步卫星、近地卫星在赤道上物体P正上方并连成一条线，则下列说法正确的是（）A. =B. =C. D. 同步卫星、近地卫星再次同时出现在P点正上方至少需要时间【答案】ACD【解析】【详解】因为地球同步卫星的角速度和地球赤道上的物体随地球自转的角速度相同，由a1=2r，a2=2R得：，故A正确；对于地球同步卫星和以第一宇宙速度运动的近地卫星，由万有引力提供做匀速圆周运动所需向心力得到：，解得 ，解得：，故B错误；地球自转的周期T2等于同步卫星的周期，则可得 可得，选项C正确；同步卫星、近地卫星再次同时出现在P点正上方时满足：，解得，选项D正确；

13、故选ACD.12.如图所示，两个可视为质点的相同的木块A和B放在水平转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法不正确的是()A. 当 时，A、B相对于转盘会滑动B. 当 时，绳子一定有弹力C. 当在 范围内增大时，B所受摩擦力变大D. 当在0时，A.B相对于转盘会滑动。故A正确；B. 当B达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力，kmg=m2L2，解得=，知时，绳子具有弹力。故B正确；C.时B已经达到最大静摩擦力，则在内

14、，B受到的摩擦力不变。故C错误；D. 当在0范围内，A相对转盘是静止的，A所受摩擦力为静摩擦力，所以fT=mL2，当增大时，静摩擦力也增大。故D正确。本题选择不正确的，故选：C.【点睛】开始角速度较小，两木块都靠静摩擦力提供向心力，B先到达最大静摩擦力，角速度继续增大，则绳子出现拉力，角速度继续增大，A的静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，开始发生相对滑动二、实验题13.在“神舟七号”飞船稳定飞行，航天员向我们挥手示意时，在电视荧幕上能清晰地看到他手中放下的笔浮在空中如果航天员要在飞船中做一些物理实验，下面的实验可以正常进行的是_；用弹簧秤测拉力用水银气压计测气体压强用托盘天平测物体质量用弹

15、簧秤测钩码重力 用水银温度计测温度用小球下落方法测重力加速度用秒表测物体运动时间【答案】；【解析】【详解】用弹簧秤测拉力不受重力影响，可以使用；水银气压计测气压是根据水银所受重力与气体压力平衡而测气压的，受重力影响，不可以使用；天平测质量利用两只托盘受到的压力相同，压力等于物重，受重力影响，不可以使用；用弹簧秤测钩码重力，因钩码失重，则不可以使用；水银温度计利用热胀冷缩制成，与重力无关，可以使用用小球下落方法测重力加速度，因完全失重，则无法测量；用秒表测物体运动时间，不受重力影响，可以使用；故选；14.在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中，如图（a）所示，悬点刚好与一个竖直的刻度尺零刻度线对

16、齐将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时刚好位于圆心正上方用手带动钢球，设法使它在空中做匀速圆周运动，通过俯视观察发现其做圆周运动的半径为r，钢球的质量为m，重力加速度为g（1）用秒表记录运动n圈的总时间为t，那么小球做圆周运动中需要的向心力表达式为：F=_；（2）通过刻度尺测得小球轨道平面距悬点的高度为h，那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为：F=_；（3）改变小球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图（b）所示的 关系图象，可以达到粗略验证向心力表达式的目的，该图线的斜率表达式为_【答案】 (1). ； (2). ； (3). ；【解析】（1）根据向心力公式： ，而 ，得

17、： ；（2）如图由几何关系可得： ；（3）由上面分析得：，整理得： ；故斜率表达式为： ；故本题答案是：(1). (2). (3). 三、计算题15.如图，马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动，已知人和摩托车的总质量为m，人以的速度过轨道最高点B，并以的的速度过最低点A。求在A、B两点轨道对摩托车的压力大小各为多少?【答案】7mg和mg.【解析】【详解】在B点，由重力和轨道对摩托车的压力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得: 其中,计算得出:FB=mg。在A点，由重力和轨道对摩托车的支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得: 又根据题意

18、；计算得出: FA=7mg即在A、B两点轨道对摩托车的压力大小各为7mg和mg.16.借助于物理学，人们可以了解到无法用仪器直接测定的物理量，使人类对自然界的认识更完善现已知太阳光经过时间t到达地球，光在真空中的传播速度为c，地球绕太阳的轨道可以近似认为是圆，地球的半径为R，地球赤道表面的重力加速度为g，地球绕太阳运转的周期为T.试由以上数据及你所知道的物理知识推算太阳的质量M与地球的质量m之比M/m为多大(地球到太阳的间距远大于它们的大小)【答案】【解析】【详解】设地球绕太阳公转轨道为r，由万有引力定律得：在地球表面： 其中的rct由以上各式可得： 17.我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星由质量m1的星体S1和质量m2的S2星体构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动。S1到O点距离为r1，已知引力常量为G,求（1）S2星体到O点的距离r2 （2）双星S1和S2的运行周期.【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）双星的向心力由它们之间的万有引力提供，周期相等， ，可知质量之比跟各自的轨道半径成反比，所以（2）对于S1星，对于S2星， ，由以上各式可得：18.如图所示，火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面启动后，以加速度竖