山东省日照市五莲县第一中学2024-2025学年高一物理3月自主检测试题

PAGE10-山东省日照市五莲县第一中学2024-2025学年高一物理3月自主检测试题1．关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是()A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星依据这些规律运动的缘由D．开普勒总结出了行星运动的规律，发觉了万有引力定律2．在某次测定引力常量的试验中，两金属球的质量分别为m1和m2，球心间的距离为r，若测得两金属球间的万有引力大小为F，则此次试验得到的引力常量为()A.eq\f(Fr,m1m2) B．eq\f(Fr2,m1m2)C.eq\f(m1m2,Fr) D．eq\f(m1m2,Fr2)3．北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星．关于这些卫星，以下说法正确的是()A．5颗同步卫星的轨道半径不都相同B．5颗同步卫星的运行轨道不肯定在同一平面内C．导航系统全部卫星的运行速度肯定不大于第一宇宙速度D．导航系统全部卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小4．人造卫星绕地球运动只受地球的引力，做匀速圆周运动，其轨道半径为r，线速度为v，周期为T.为使其周期变为8T，可采纳的方法有()A．保持轨道半径不变，使线速度减小为eq\f(v,8)B．渐渐减小卫星质量，使轨道半径渐渐增大为4rC．渐渐增大卫星质量，使轨道半径渐渐增大为8rD．保持线速度不变，将轨道半径增加到8r5．如图所示，在火星轨道的外侧有一小行星带，内外两颗小行星a、b分别绕太阳做匀速圆周运动．则()A．a、b两颗小行星的角速度相等B．a、b两颗小行星的线速度可能相等C．小行星a表面的重力加速度可能比b的小D．两颗小行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等6宇宙中两个恒星可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕两星球球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动．依据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A．双星相互间的万有引力增大B．双星做圆周运动的角速度不变C．双星做圆周运动的周期增大D．双星做圆周运动的速度增大7关于功和功率的计算，下列说法中正确的是()A．用W＝Fxcosθ可以计算变力做功B．用W合＝Ek2－Ek1可以计算变力做功C．用W＝Pt只能计算恒力做功D．用P＝eq\f(W,t)可以计算瞬时功率8下列关于机械能守恒的说法中正确的是()A．做匀速运动的物体，其机械能肯定守恒B．物体只受重力，机械能才守恒C．做匀速圆周运动的物体，其机械能肯定守恒D．除重力做功外，其他力不做功，物体的机械能肯定守恒9如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力()A．等于零，对人不做功B．水平向左，对人做负功C．水平向右，对人做正功10如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到肯定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t改变的图象如图乙所示，则()A．t1时刻小球动能最大B．t2时刻小球动能最大C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后削减D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧削减的弹性势能11如图所示，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动，已知小球在最低点时对轨道的压力大小为FN1，在最高点时对轨道的压力大小为FN2.重力加速度大小为g，则FN1－FN2的值为()A．3mg B．4mgC．5mg D．6mg12A、B两物体的质量之比mA∶mB＝2∶1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示．那么，A、B两物体所受摩擦力之比FA∶FB与A、B两物体克服摩擦力做的功之比WA∶WB分别为()A．2∶1,4∶1 B．4∶1,2∶1C．1∶4,1∶2 D．1∶2,1∶413如图所示，一根长为l，质量为m的匀质软绳悬于O点，若将其下端向上提起使其对折，则做功至少为()A．mgl B．eq\f(1,2)mglC.eq\f(1,3)mgl D．eq\f(1,4)mgl14如图所示，飞船在地面指挥限制中心的限制下，由近地点圆形轨道A，经椭圆轨道B转变到远地点的圆轨道C.轨道A与轨道B相切于P点，轨道B与轨道C相切于Q点，以下说法正确的是()A．卫星在轨道B上由P向Q运动的过程中速率越来越小B．卫星在轨道C上经过Q点的速率大于在轨道A上经过P点的速率C．卫星在轨道B上经过P点的加速度与在轨道A上经过P点的加速度是相等的D．卫星在轨道B上经过Q点时受到地球的引力小于经过P点时受到地球的引力15下列几组数据中能算出地球质量的是(引力常量G是已知的)()A．已知地球绕太阳运动的周期T和地球中心离太阳中心的距离rB．已知月球绕地球运动的周期T和地球的半径rC．已知月球绕地球运动的角速度和月球中心离地球中心的距离rD．已知月球绕地球运动的周期T和轨道半径r16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．卫星距离地面的高度为eq\r(3,\f(GMT2,4π2))B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度C．卫星运行时受到的向心力大小为eq\f(GMm,R2)D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度17如图所示，物体从同一高度，由静止起先分别沿三条不同的光滑轨道下滑到A、B、C三点，则下列说法正确的有()A．重力做的功相等B．滑到地面前瞬间重力做功的瞬时功率相等C．滑到地面前瞬间物体的速度相同D．滑到地面前瞬间物体的动能相等18某爱好小组遥控一辆玩具车，使其在水平路面上由静止启动，在前2s内做匀加速直线运动，2s末达到额定功率，2s到14s保持额定功率运动，14s末停止遥控，让玩具车自由滑行，其v­t图象如图所示．可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变，已知玩具车的质量为m＝1kg(g取10m/s2)，则()A．玩具车所受阻力大小为2NB．玩具车在4s末牵引力的瞬时功率为9WC．玩具车在2s到10s内位移的大小为39mD．玩具车整个过程的位移为90m19一质量为m的物体，在距地面高h处以eq\f(1,3)g的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是()A．物体的重力势能削减eq\f(1,3)mghB．物体的机械能削减eq\f(2,3)mghC．物体的动能增加eq\f(1,3)mghD．物体的重力做的功为mgh20．(10分)已知地球的半径为R＝6400km，地球表面旁边的重力加速度g＝9.8m/s2，若放射一颗地球的同步卫星，使它在赤道上空运转，其高度和速度应为多大？21(10分)宇航员站在一星球表面上某高处，沿水平方向抛出一小球，经过时间t小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的初速度增大为原来的2倍，则抛出点与落地点之间的距离为eq\r(3)L.已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常量为G，求该星球的质量M.22．(12分)如图所示，一辆拖车通过光滑定滑轮将一重物G匀速提升，当拖车从A点水平移动到B点时，位移为s，绳子由竖直变为与竖直方向成θ的角度，求此过程中拖车对绳子所做的功．23．(12分)2024年6月26日，代表着世界先进水平、被命名为“复兴号”的两列中国标准动车组在京沪高铁亮相，开启了中国铁路技术装备一个崭新的时代．一列“复兴号动车”是由几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编组而成．(1)假设“复兴号动车组”运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若1节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为90km/h，则7节动车加2节拖车编成的动车组的最大速度为多少？(2)若“复兴号动车组”运行过程中受到的阻力正比于其速度，当动车组额定功率为P0时，动车组运行最大速度是v，在动车组编组节数不变的状况下，当动车组提速一倍时，动车组的额定功率应调整为多少？24．(16分)如图所示，竖直平面内有一段不光滑的斜直轨道与光滑的圆形轨道相切，切点P与圆心O的连线与竖直方向的夹角为θ＝60°，圆形轨道的半径为R，一质量为m的小物块从斜轨道上A点由静止起先下滑，然后沿圆形轨道运动，A点相对圆形轨道底部的高度h＝7R，物块通过圆形轨道最高点C时，与轨道间的压力大小为3mg.求：(1)物块通过轨道最高点时的速度大小？(2)物块通过轨道最低点B时对轨道的压力大小？(3)物块与斜直轨道间的动摩擦因数μ？

高一年级三月份自主检测物理试题答案1．解析：选B开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了开普勒天体运动三定律，找出了行星运动的规律，而牛顿发觉了万有引力定律，A、C、D错误，B正确．2．解析：选B由万有引力定律公式F＝Geq\f(m1m2,r2)得G＝eq\f(Fr2,m1m2)，故B选项正确．3．解析：选C同步卫星位于赤道平面内，轨道半径都相同，A、B错误；第一宇宙速度是最大的环绕速度，故导航系统全部卫星的运行速度都不大于第一宇宙速度，C正确；依据Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r，得T＝eq\r(\f(4π2r3,GM))，导航系统全部卫星中，运行轨道半径越大的，周期越大，D错误．4．解析：选B利用万有引力供应卫星的向心力可以得到v＝eq\r(\f(GM,r))，T＝2πeq\r(\f(r3,GM))，从中可以看出：线速度、周期与半径具有一一对应关系，与卫星的质量无关，使轨道半径渐渐增大为4r，能使其周期变为8T，速率同时减小为eq\f(v,2)，B正确，A、C、D错误．5．解析：选C两颗小行星a、b分别绕太阳做匀速圆周运动，有F引＝F向，可推导出：ω＝eq\r(\f(GM,r3))，v＝eq\r(\f(GM,r))，由ra<rb可得va>vb，ωa>ωb，故A、B错误；小行星表面的重力加速度满意关系g＝eq\f(GM,R2)，两颗小行星质量关系及其半径关系均未知，因此小行星a表面的重力加速度可能比b的小，故C正确；开普勒其次定律说的是一颗小行星与太阳的连线在前后两段相同时间内扫过的面积相等，而不是两颗小行星之间的比较，故D错误．6解析：选C双星间的距离在不断缓慢增加，依据万有引力定律，F＝Geq\f(m1m2,L2)，知万有引力减小，故A错误；依据Geq\f(m1m2,L2)＝m1r1ω2，Geq\f(m1m2,L2)＝m2r2ω2，知m1r1＝m2r2，轨道半径之比等于质量的反比，双星间的距离变大，则双星的轨道半径都变大，依据万有引力供应向心力，知角速度变小，周期变大，又r1＋r2＝L，eq\f(Gm1m2,L2)＝m1eq\f(v\o\al(1,2),r1)＝m2eq\f(v\o\al(2,2),v2)，知v1＝eq\r(\f(Gm\o\al(2,2),m1＋m2L))，v2＝eq\r(\f(Gm\o\al(1,2),m1＋m2L))，线速度变小，故B、D错误，C正7解析：选BW＝Fxcosθ是恒力做功公式，不行以计算变力做功，A错误；动能定理W合＝Ek2－Ek1既可以计算恒力做功，也可以计算变力做功，B正确；用W＝Pt计算的是恒定功率下，外力做的功，此力可以是恒力，也可以是变力，C错误；用P＝eq\f(W,t)计算的是平均功率，不能计算瞬时功率，D错误．8解析：选D匀速运动的物体所受合力为零，但除重力外可能有其他力做功，如物体在阻力作用下匀速向下运动，其机械能削减了，A错误；物体除受重力外也可受其他力，只要其他力不做功或做功的代数和为零，机械能也守恒，B错误；匀速圆周运动物体的动能不变，但势能可能改变，C错误；由机械能守恒条件知，D正确．9解析：选C人随扶梯沿斜面加速上升，人受到重力、支持力和水平向右的静摩擦力，且静摩擦力方向与运动方向的夹角小于90°，故静摩10解析：选Ct1时刻为小球与弹簧刚接触的时刻，此后小球接着加速，当弹簧弹力等于重力时，速度达到最大，动能也最大，t2时刻为小球的最低点，动能为零，选项A、B错误；t2～t3这段时间内小球由最低点向上运动，t3时刻离开弹簧，小球的动能先增大后减小，选项C正确；t2～t3这段时间内小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球的弹性势能转化为重力势能和动能，小球增加的动能小于弹簧削减的弹性势能，选项D错误．11解析：选D对最低点有FN1－mg＝meq\f(v\o\al(1,2),R)，最高点有FN2＋mg＝meq\f(v\o\al(2,2),R).小球在运动过程中机械能守恒，有eq\f(1,2)mveq\o\al(1,2)＝mg·2R＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)，解得FN1－FN2＝6mg.12解析：选B由题图可知，物体A的加速度大小aA＝eq\f(v0,t)，物体B的加速度大小aB＝eq\f(v0,2t)，依据牛顿其次定律可得，物体A、B受到的摩擦力大小分别为FA＝mAaA，FB＝mBaB，又mA∶mB＝2∶1，所以FA∶FB＝4∶1；v­t图象中图线与横轴所围的面积表示位移，从起先运动到停止，A、B两物体的位移分别为lA＝eq\f(v0t,2)，lB＝eq\f(2v0t,2)＝v0t，又功W＝Flcosα，所以WA∶WB＝FAlA∶FBlB＝2∶1，故选项B正确．13解析：选D将软绳下端向上拉起，相当于把下半段上移了eq\f(l,2)，重力势能增加了eq\f(1,2)mg·eq\f(l,2)＝eq\f(1,4)mgl，即外力至少要做功eq\f(1,4)mgl，选项D正确．14解析：选ACD卫星在轨道B上由P到Q的过程中，远离地心，由开普勒其次定律可知，速度是渐渐减小的，A项正确；卫星在A、C轨道上运行时，轨道半径不同，依据v＝eq\r(\f(GM,r))可知，轨道半径越大，线速度越小，所以有vP＞vQ，B项错误；卫星在A、B两轨道上经过P点时，离地心的距离相等，受地球的引力相等，所以加速度是相等的，C项正确；卫星在轨道B上经过Q点比经过P点时离地心的距离要远些，受地球的引力要小些，D项正确．15解析：选CD已知地球绕太阳运动的周期和地球的轨道半径，只能求出太阳的质量，而不能求出地球的质量，所以选项A错误；已知月球绕地球运动的周期和地球的半径，而不知道月球绕地球运动的轨道半径，不能求出地球的质量，选项B错误；已知月球绕地球运动的16解析：选BD依据Geq\f(Mm,R＋H2)＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2(R＋H)，得H＝eq\r(3,\f(GMT2,4π2))－R，A错误；由Geq\f(Mm,R＋H2)＝meq\f(v2,R＋H)，得v＝eq\r(\f(GM,R＋H))，故B正确；卫星运行时受到的万有引力供应向心力Fn＝eq\f(GMm,R＋H2)，C错误；由牛顿其次定律Fn＝man得an＝eq\f(GM,R＋H2)，而g＝eq\f(GM,R2)，故an＜g，D正确．17解析：选AD三个斜面高度相同，重力做功WG＝mgh，A正确；由机械能守恒定律mgh＝eq\f(1,2)mv2，得v＝eq\r(2gh)，落地速度大小相等，但与地面的夹角θ不同，即方向不同，又P＝mgvsinθ，滑到地面前瞬间重力做功的瞬时功率不相等，所以B、C错误，D正确．18解析：选BC由图象可知在14s后的加速度a2＝eq\f(0－6,4)m/s2＝－1.5m/s2，故阻力Ff＝ma2＝－1.5N，A错误；玩具车在前2s内的加速度a1＝eq\f(3－0,2)m/s2＝1.5m/s2，由牛顿其次定律可得牵引力F＝ma1－Ff＝3N，当t1＝2s时达到额定功率P额＝Fv1＝9W．此后玩具车以额定功率运动，速度增大，牵引力减小，所以t2＝4s时功率为9W，B正确；玩具车在2s到10s内做加速度减小的加速运动，由动能定理得P额t3＋Ffs2＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(1,2)，t3＝10s－2s＝8s，解得s2＝39m，C正确；由v­t图象可知图线与坐标轴围成的面积代表总位移，s＝eq\f(1,2)×3×2m＋39m＋6×4m＋eq\f(1,2)×4×6m＝78m，D错误．19解析：选BCD物体从高h处落到地面的过程中，重力做的功为mgh，重力势能削减mgh，选项A错误，D正确；物体的加速度为eq\f(1,3)g，故合外力为eq\f(1,3)mg，合外力做的功为eq\f(1,3)mgh，依据动能定理，物体的动能增加eq\f(1,3)mgh，选项C正确；物体的重力势能削减mgh，动能增加eq\f(1,3)mgh，故机械能削减了eq\f(2,3)mgh，选项B正确．20．解析：设同步卫星的质量为m，离地面的高度为h，速度为v，周期为T，地球的质量为M，同步卫星的周期等于地球自转的周期．Geq\f(Mm,R2)＝mg①Geq\f(Mm,R＋h2)＝m(R＋h)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2②由①②两式得h＝eq\r(3,\f(R2T2g,4π2))－R＝eq\r(3,\f(6400×1032×24×36002×9.8,4×3.142))－6400×103m≈3.6×107m.又因为Geq\f(Mm,R＋h2)＝meq\f(v2,R＋h)③由①③两式得v＝eq\r(\f(R2g,R＋h))＝eq\r(\f(6400×1032×9.8,6400×103＋3.6×107))m/s≈3.1×103m/s.答案：3.6×107m3.1×103m/s21解析：设抛出点的高度为h，第一次平抛的水平位移为x，则x2＋h2＝L2①由平抛运动的规律得其次次平抛过程有(2x)2＋h2＝(eq\r(3)L)2②设该星球上重力加速度为g，由平抛运动规律得h＝eq\f(1,2)gt2③由万有引力定律与牛顿其次定律得Geq\f(Mm,R2)＝mg④由①～④得该星球的质量M＝eq\f(2\r(3)LR2,3Gt2).答案：eq\f(2\r(3)LR2,3Gt2)22．解析：以重物为探讨