山东省济南市鱼台县第一中学2024-2025学年高一物理下学期5月开学考试试题含解析

PAGE12-山东省济南市鱼台县第一中学2024-2025学年高一物理下学期5月开学考试试题（含解析）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，其中1至7题为单选，第8至12题为多选，多选题全部选对得4分，少选的得2分，选错的得0分）1.以下说法正确的是（）A.经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子B.相对论与量子力学否定了经典力学理论C.经典力学理论具有肯定的局限性D.在经典力学中，物体的质量随运动状态而变更【答案】C【解析】详解】A．经典力学理论适应于宏观物体，不适应微观粒子，选项A错误；B．相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围，故B错误；C．经典力学理论具有肯定的局限性，对高速微观粒子不适用，选项C正确；D．在相对论中，物体的质量随运动状态而变更，在经典力学中，物体的质量与运动状态无关，故D错误。故选C。2.下列说法正确的是（）A.做曲线运动的物体不肯定有加速度B.做曲线运动的物体的加速度肯定是变更的C.物体在恒力的作用下，可能做曲线运动D.物体在变力的作用下，肯定做曲线运动【答案】C【解析】【详解】ABC．曲线运动物体速度方向时刻变更，所以曲线运动肯定有加速度，曲线运动物体合力肯定不为零，但是可以是恒力，也可以是变力，加速度可以是恒定的，也可以是变更的，C正确，AB错误；D．曲线运动的条件是：物体所受的合外力和它速度方向不在同始终线上，而不是依据物体受变力还是恒力判定是否做曲线运动，D错误。故选C。3.在物理学理论建立过程中，有很多宏大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（）A.牛顿通过试验比较精确地测出了引力常量的数值B.开普勒发觉了行星运动三定律C.开普勒发觉了万有引力定律D.牛顿提出了“日心说”【答案】B【解析】【详解】A．卡文迪许是历史上第一个在试验室里比较精确地测出引力常量的科学家，故A错误；B．开普勒发觉了行星运动三定律，故B正确；C．牛顿发觉了万有引力定律，故C错误；D．哥白尼提出了“日心说”，故D错误。故选B。4.如图所示，有两条位于同一竖直平面内的水平轨道，轨道上有两个物体A和B，它们通过一根绕过定滑轮O的不行伸长的轻绳相连接，物体A以速率vA＝10m/s匀速运动，在绳与轨道成30°角时，物体B的速度大小vB为（）A. B.20m/s C. D.5m/s【答案】C【解析】【详解】将B点的速度分解如图所示：则有：，，解得：；故A，B，D错误；C正确；故选C.5.“扔纸团”是深受大众青睐的手机小嬉戏.如图所示，嬉戏时，嬉戏者滑动屏幕将纸团从P点以速度v水平抛向固定在水平地面上的圆柱形废纸篓，纸团恰好沿纸篓的上边沿入篓并干脆打在纸篓的底角.若要让纸团进入纸篓中并干脆击中篓底正中间，下列做法可行的是()A.在P点将纸团以大于v的速度水平抛出B.在P点将纸团以小于v的速度水平抛出C.在P点正下方某位置将纸团以大于v的速度水平抛出D.在P点正上方某位置将纸团以小于v的速度水平抛出【答案】D【解析】【详解】AB.依据平抛运动规律：，，联立解得：，因为纸团恰好沿纸篓的上边沿入篓并干脆打在纸篓的底角.，假如抛出高度不变则怎么变更速度都无法打到中间，速度变大，会打在纸篓的右壁，速度变小会无法入纸篓，AB错误C.在P点正上方某位置将纸团以小于v的速度水平抛出，则球能进入纸篓，但是进纸篓的水平速度大于打到纸篓的底角的水平速度，所以无法打到纸篓正中间，C错误D.依据平抛运动规律：，，联立解得：，在P点正上方某位置将纸团以小于v的速度水平抛出，可以推断球能进入纸篓，且不会打到纸篓的右壁，可能打到正中间，D正确6.如图所示，圆的圆心在地球自转的轴线上，圆、、的圆心均在地球的地心上，对绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星而言()A.卫星轨道可能为 B.同步卫星轨道可能为C.卫星轨道不行能为 D.同步卫星的轨道可能为【答案】B【解析】【详解】卫星要想稳定运行必需使地球对它的引力全部用来充当向心力,故a轨道错误，而轨道b、c均是可能的轨道。同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同，轨道肯定在赤道的上空。故轨道只可能为b，综上分析ACD错误，B正确。故选B7.科学家威廉·赫歇尔首次提出了“双星”这个名词。现有由两颗中子星A、B组成的双星系统，可抽象为如图所示绕O点做匀速圆周运动的模型，已知A的轨道半径小于B的轨道半径，若A、B的总质量为M，A、B间的距离为L，其运动周期为T，则（）A.B的线速度肯定小于A的线速度B.B的质量肯定大于A的质量C.L肯定，M越大，T越小D.M肯定，L越大，T越小【答案】C【解析】【详解】A．因双星的角速度、周期相等，据知轨道半径小的线速度小，故B的线速度肯定大于A的线速度，选项A错误；B．由于双星的向心力都是由双星间相互作用的万有引力供应的，因此大小必定相等，由可得各自的轨道半径与其质量成反比，即，所以轨道半径小的质量大，故B的质量肯定小于A的质量，选项B错误；CD．设双星质量分别为、，对质量为的中子星有对质量为的中子星有又因，，解得由此式可知，L肯定，M越大，T越小；M肯定，L越大，T越大，选项C正确，D错误。故选C。8.如图所示，在放射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过变更卫星速度，让卫星进人地球同步轨道Ⅱ，则（）A.该卫星的放射速度必定大于11.2km/sB.卫星在同步轨道II上的运行速度大于7.9km/sC.在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度D.卫星在Q点通过加速实现由轨道I进人轨道II【答案】CD【解析】【详解】A．11.2km/s是卫星脱离地球束缚的放射速度，而同步卫星仍旧绕地球运动，A错误；B．7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以同步卫星运行的线速度肯定小于第一宇宙速度，B错误；C．在轨道I上，P点是近地点，Q点是远地点，则卫星在P点速度大于在Q点的速度，C正确；D．从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做渐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必需卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力。所以在轨道Ⅱ上Q点的速度大于轨道Ⅰ上Q点的速度，D正确。故选CD。9.如图所示，A、B、C三个物体放在旋转平台上随平台一起做匀速圆周运动，动摩擦因数均为μ，已知A的质量为3m，B、C的质量均为m，A、B离轴距离均为R，C距离轴为2R，则以下说法正确的是（A.aA=aC>aB B.aA=aB<aC C.fA>fC>fB D.fA>fB>fC【答案】BC【解析】【详解】A、B、因为A、B离轴距离均为R，C距离轴为2R，A、B、C三个物体的角速度相等，依据公式a=ω2R知aA=aB＜aC，故A错误，B正确；C、D、因为A、B、C三个物体的角速度相等依据摩擦力供应向心力，对A：fA=3mω2R，对B：fB=mω2R，对C：fC=mω2•2R，可得：fA>fC＞fB，故C正确，D错误.故选BC.10.已知引力常量G和下列某组数据，就能计算出地球质量。这组数据可以是（）A.人造地球卫星在地面旁边绕行的速度及运行周期B.月球绕地球运行的周期及月球与地球之间的距离C.地球绕太阳运行的周期及地球与太阳之间的距离D.若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度【答案】ABD【解析】【详解】ABC．依据万有引力供应向心力有：解得只能求出中心天体质量，所以知道人造地球卫星在地面旁边绕行的速度及运行周期、月球绕地球运行的周期及月球与地球之间的距离，可以求出地球的质量；地球绕太阳运行的周期及地球与太阳之间的距离，只能求出太阳的质量，不能求地球的质量，故AB正确，C错误；D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度，万有引力等于重力解得所以若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度，可以求出地球的质量，故D正确；故选ABD。11.如图所示，质量为的小球在竖直平面内的光滑圆管中做圆周运动，圆的半径为，小球略小于圆管内径．若小球经过圆管最高点时与轨道间的弹力大小恰为，则此时小球的速度为（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】【详解】A.由题意知，若小球与圆管内壁的弹力为mg，可得小球此时受力恰好平衡，需向心力为0，所以速度等于0，故A正确；BCD.若小球与圆管外壁的弹力为mg，依据牛顿其次定律可得解得速度所以C正确；B、D错误。故选AC。12.如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方有一钉子C，OC距离为，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线遇到钉子，则小球的（）A.线速度突然增大为原来的2倍B.角速度突然增大为原来的2倍C.向心加速度突然增大为原来的2倍D.悬线拉力突然增大为原来的2倍【答案】BC【解析】悬线与钉子碰撞前后，线的拉力始终与小球运动方向垂直，小球的线速度不变，A错；当半径减小时，由ω＝知ω变大为原来的2倍，B对；再由an＝知向心加速度突然增大为原来的2倍，C对；而在最低点F－mg＝m，故遇到钉子后合力变为原来的2倍，悬线拉力变大，但不是原来的2倍，D错．二、填空题（本题共1小题，每空4分，共16分）13.某同学做验证向心力与线速度关系的试验．装置如图所示，一轻质细线上端固定在拉力传感器上，下端悬挂一小钢球．钢球静止时刚好位于光电门中心．主要试验步骤如下：①用游标卡尺测出钢球直径d；②将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为F1，用米尺量出线长L；③将钢球拉到适当的高度处释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t，力传感器示数的最大值为F2；已知当地的重力加速度大小为g，请用上述测得的物理量表示：（1）钢球经过光电门时的线速度表达式v＝____，向心力表达式＝____；（2）钢球经过光电门时的所受合力的表达式F合＝___；（3）若在试验误差允许的范围内F向＝F合，则验证了向心力与线速度的关系．该试验可能的误差有：____．（写出一条即可）【答案】(1).(2).(3).(4).摆线得长度测量由误差【解析】【详解】（1）小球的直径d，遮光时间为t，所以通过光电门的速度：，依据题意知，小球圆周运动的半径为：，小球质量：，向心力表达式：（2）钢球经过光电门时只受重力和绳的拉力，所受合力为：（3）依据向心力表达式知，可能在测量摆线长度时存在误差三、计算题（本题共3小题，共36分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位，只写结果的，不能得分）14.汽车行驶在半径为50m的圆形水平跑道上，速度大小为10m/s，已知汽车的质量为1000kg，汽车与地面的最大静摩擦力为车重的0.8倍．问：（g=10m/s2）（1）汽车绕跑道一圈须要的时间是多少？（2）其向心力是多大？（3）要使汽车不打滑，则其速度最大不能超过多少？【答案】（1）汽车绕跑道一圈须要的时间是31.4s；（2）汽车受到向心力是2000N；（3）要使汽车不打滑，则其速度最大不能超过20m/s．【解析】【详解】（1）汽车绕一周的时间即是指周期，由v=得：T==s=10πs=31.4s（2）向心力的大小为：F=m=1000×N=2000N（3）汽车做圆周运动的向心力由车与地面的之间静摩擦力供应．随车速的增加，须要的向心力增大，静摩擦力随着始终增大到最大值为止，由牛顿其次定律得：fm=0.8mg=m，代入数据解得vm=20m/s15.如图所示，假设某星球表面上有一倾角为θ＝37°的固定斜面，一质量为m＝2.0kg的小物块从斜面底端以速度9m/s沿斜面对上运动，小物块运动1.5s时速度恰好为零.已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，该星球半径为R＝1.2×103km.(1)该星球表面上的重力加速度g的大小.(2)该星球的第一宇宙速度.【答案】（1）g=7.5m/s2（2）3×103【解析】【详解】（1）小物块沿斜面对上运动过程解得：又有：解得：（2）设星球的第一宇宙速度为v，依据万有引力等于重力，重力供应向心力，则有：16.如图所示为马戏团的猴子表演杂技示意图．平台上质量为5kg的猴子（可视为质点）从平台边缘A点抓住长L＝1.25m水平绳的末端，由静止起先绕绳的另一个固定端O点做圆周运动，运动至O点正下方B点时绳子刚好断了，之后做平抛运动，绳子能承受的最大拉力为150N．在B点右侧平地上固定一个倾角为θ=45°的斜面滑梯CD，猴子做平抛运动