高一物理试题

高一物理训练

副标题

题号—•二三总分

得分

一、单选题（本大题共21小题，共84.0分）

1.如图所示，4、8、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已、、

知二颗卫星的质量关系为7几4=血口Vmc，轨道半径的关系为以<

rB=rc,则三颗卫星（）•!

A.线速度大小关系为以।v沏=4B.加速度大小关系为

■*a•l

aA>aB=aC/

C.向心力大小关系为巳I=FB〈FCD.周期关系为%>TB=TC

2.有“、力、c、d四颗地球卫星，。还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b

处于地面附近近地凯道上正常运动，C是地球同步卫星，”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%>vb>vc>vd

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日

3.同步卫星离地心的距离为八运行速度为力,加速度Q],地球赤道上的物体随地球

自转的向心加速度Q第一宇宙速度为匕，地球的半径为R，则（）

4.许多物理学家为万有引力定律的发现作出了重大贡献.下列陈述的历史事实发生的

先后顺序正确的是（）

①牛顿发现万有引力定律

②卡文迪许测出了万有引力常量

③第谷通过长时间观测，记录大量极为精确的天文资料

④开普勒发现行星运动的三大定律.

A.①②③④B.③④①②C.③④②①D.④①③②

5.如图所示，设行星境太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的〃倍,

质量为火星的A倍，不考虑行星自转的影响，贝"）

A.金星表面的重力加速度是火星的V倍

n

B.金星的“第一宇宙速度”是火星的匕倍

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C.金星绕太阳运动的加速度比火星小

D.金星绕太阳运动的周期比火星大

6.美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适

合居住的行星-“开普勒-22b”，其直径约为地球的2.4倍.至今其确切质量和表

面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以卜.信息，估算该行星的第

一宇宙速度等于（）

A.3.3x103m/sB,7.9x103m/sC,1.2x104m/sD.1.9xIO4m/s

7.如图所示，运动员把质量为〃?的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点

高度为〃，在最高点时的速度为明不计空气阻力，重力加速度为g.下列说法正确

的是（）

A.运动员踢球时对足球做功；血病

B.足球上升过程重力做功〃吟力

C.运动员踢球时对足球做功mg/i+2m廿

D.足球上升过程克服重力做功+gm/

8.关于功的概念，下列说法中正确的是（）

A.因为功有正负，所以功是矢量

B.力对物体不做功，说明物体一定无位移

C.滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功

D.若作用力对物体做正功，则反作用力一定做负功

9.如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象，G时

刻起汽车的功率保持不变.由图象可知（）

A.O-G时间内，汽车的牵引力增大，加速度增天，功率

不变

B.0—八时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率

不变

C.匕-与时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小

D.口-与时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变

10.一条长为£、质量为〃？的均匀链条放在光滑水平桌面上，0nmmm

其中有三分之一悬在桌边，如图所示，在链条的另一端用IgP

水平力缓慢地拉动堆条，当把链条全部拉到桌面上时，需

要做多少功（）

A.；mgLB.^mgLC.±mgL

O7io

滑雪运动员沿斜坡下滑了一段距离，重力对他做功为2000/物体克服阻力做功

100/厕物体的（）

A.机械能减小了100JB.动能增加了2100/

C.重力势能减小了19007D.重力势能增加了20001

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12.质量为2馆的小球从某一高度由静止释放，经3s到达地面，不计空气阻力,g取l（hn/

s2.则（）

A.落地时重力的瞬时功率为600%B.落地时重力的瞬时功率为300%

C.3s内重力的平均功率为450WD.3s内重力的平均功率为900If

13.如图所示，桌面高为人质量为，〃的小球从离桌面高〃处自由落Q1

下，不计空气阻力，假设物体在桌面处的重力势能为0,则小球•H

落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化为（）

A.mgh,减少mg（H-h）B.nigh,增加mg（H+h）

C.-mgh,增加？D.-mgh,减少mg（〃十九）

14.如图，倾角6=37。的光滑斜面固定在水平面上，斜面长L=

0.75m,质量m=LOkg的物块从斜面顶端无初速度释放，

sin37°=0.6,cos370=0.8,重力加速度g取1077i/s2,则（）

A.物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力做功为7.5/---------1

B.物块滑到斜面底端时的动能为1.5/

C.物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为24/

D.物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为18%

15.如图所示，静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面j力不

上，物道高度为心桌血距地血高为，，物体质量为机，则以/,

下说法正确的是（）彳

J,,H

777/7777”77,7.r777^

A.小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最少

B.小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最多

C.以桌面为参考面，小球的重力势能的减少量为〃噜〃

D.以地面为参考面，小球的重力势能的减少量为+

16.如图所示，质量为加的物体以速度uo离开桌面后经过A点

时，所具有的机械能是（以桌面为零势能面，不计空气阻午野K、、

力乂）>If<

人巧4i\

B.-mvj+mgh

C.\mv2-mgh.

D./〃w-h)

17.中国的高铁技术居世界领先地位.通常，列车受到的阻力与速度的平方成正比，即

f=上庐.列车要跑得快，必须用大功率的机车牵弓.若列车以120km/h的速度匀速

行驶时机车的功率为P,则该列车以240km"的速度匀速行驶时机车的功率为

（）

A.2PB.4PC.8PD.16P

18.下列说法中正确的是（）

A.物体受力平衡，则机械能一定守恒

B.物体做匀速直线运动，则机械能一定守恒

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C.物体做自由落体运动，则机械能一定守恒

D.物体沿斜面滑下，则机械能一定守恒

19.如图所示，一很长，不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端

各系一小球。和力，。球质量为小，静置于地面；力球质量为2〃?，

用手托住，高度为〃，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放方后，

。可能达到的最大高度为（）

A.

B./?

C>

D.1/i

20.•物体从某•高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所

示.在4点物体开始与弹簧接触，到夕点时物体速度为零，然后被

弹回.不计空气阻力，下列说法中正确的是（）

A.物体从力下降到4的过程中，动能不断变小

B.物体从8上升到力的过程中，动能不断变大

C.物体从/I下降到4和从4上升到力的过程中，加速度都是先增大后减小

D.物体在力〃之间某点时，系统的重力势能与弹性势能之和最小

21.放在光滑水平面上的物体，仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动，若这两个

力分别做了"和4/的功，则该物体的动能增加了（）

A.12JB.UC.5JD.7J

二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）

22.如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，/>为近日点，Q，一y

为远Fl点，〃，N为轨道短轴的两个端点，运行的周期,「人

为T。，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王......

星在从。经。到N的运动过程中（）*/

A.从。到“所用的时间等于与

B.从。到N阶段.机械能逐渐变大

C.从P到0阶段，速率逐渐变小

D,从加到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功

23.发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆

轨道1，然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步

圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于尸点，如

图所示.当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时.以下说法

正确的是（）

A.卫星在轨道1上经过。点时的加速度等于它在轨道2上经过。点时的加速度

B.卫星在轨道1上经过0点时的速度等于它在轨道2上经过Q点时的速度大小

C.中星在轨道3上受到的引力小于它在轨道1上受到的引力

D.卫星由2轨道变轨到3轨道在。点要加速

24.经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”.“双星系统”由，一

第4页，共12页*YR

相距较近的恒星组成，每个恒星的半径远小r两个恒星之间的距离，而且双星系统

一般远离其他天体.它们在相互间的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动，

如图所示为某一双星系统，/星球的质量为血1，8星球的质量为血2,它们中心之

间的距离为心引力常量为G,则下列说法正确的是()

A.A星球的轨道半径为R=缶L

B.8星球的轨道半径为厂L

C双星运行的周期为7=2兀个肃丽

D.若近似认为6星球绕月星球中心做圆周运动，则6星球的运行周期为7=

三、计算题(本大题共11小题，共110.0分)

25.今年5月13日，“好奇号”火星探测器迎来了他两火星火，)

周年的纪念日，已知火星的半径为R,“好奇号"登陆,•

火星前在火星表面绕火星做匀速圆周运动的周期为r,将S“4

地球和火星的公转均视为匀速圆周运动，火星到地球的P,

最远距离约为最近距离的五倍，引力常量G,求：

(1)火星的质量M即平均密度P；

(2)火星年约相当于多少个地球年(可用根号表示).

26.我国月球探测计划嫦娥工程已经启动，“嫦娥1号”探月卫星也已发射.设想嫦娥1

号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，飞船发射的月球车在月球软着陆后，自

动机器人在月球表面上沿竖直方向以初速度%抛出一个小球，测得小球经时间/落

何抛出点，已知该月球半径为几万有引力常量为G,月球质量分布均匀.求：

(1)月球表面的重力加速度

(2)月球的密度

(3)月球的第•宇宙速度.

27.两颗人造地球卫星，在同一平面上沿相同绕行方向绕

地球做匀速圆周运动，它们的轨道半径分别为2R、8R,

R为地球半径，地面重力加速度为g,如果我们把两卫

星相距最近称为两卫星相遇，求这两颗卫星每隔多长

时间相遇一次？

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28.木米我国将在海南航天发射场试验登月工程，我国宇航员将登上月球.已知万有引

力常量为G,月球表面的重力加速度为g,月球的平均密度为p,月球可视为质量

分布均匀的球体(球体体积计算公式V=^^正).求：

(1)月球的半径火及质量"；

(2)探月卫星在靠近月球表面做匀速圆周运动的环绕速度v.

29.如图所示，粗糙水平地面与半径为R=0.5m的粗糙

半圆轨道8c。相连接，且在同一竖直平面内，。是

BCD的圆心,80。在同一竖直线上.质量为m=1kg

的小物块在水平恒力F=15N的作用下，从力点由

静止开始做匀加速直线运动，当小物块运动到8点

时撤去凡小物块沿半圆轨道运动恰好能通过。点，已知力、8间的距离为3办

小物块与地面间的动摩擦因数为0.3,重力加速度g取10m/s2.求：

(1)小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小.

(2)小物块离开。点后落到地面上的点与B点之间的距离.

30.质量2l的机车，发动机的最大输出功率为100如，，运动阻力恒为2x1。3乂试求:

(1)当机车由静止开始以0.5m/s2的加速度沿水平机道做匀加速直线运动的过程中，

能达到的最大速度和达到该最大速度所需的时间？

(2)若机车保持额定功率不变行驶，能达到的最大速度？当速度为10m/s时机车的

加速度？

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31.汽车的质量为4x1。3忆0额定功率为30k忆运动中阻力大小恒为车重的0.1倍。

汽车在水平路面上从静止开始以8x103/V的牵引力出发，g取10m/s2o

求：(1)经过多长时间汽车达到额定功率？

(2)汽车达到额定功率后保持功率不变，运动中最大速度多大？

(3)汽车加速度为0.6m/s2时速度多大？

32.如图所示，光滑弧形坡道顶端距水平面高度为爪底端切线水平且与一水平粗糙滑

道相连接，0点为连接处，一轻弹簧的一端固定在水平滑道左侧的固定挡板M上,

弹簧自然伸长时另一端N与。点的距离为s.质量为〃?的小物块A从坡道顶端由静

止开始滑下，进入水平滑道并压缩弹簧，已知弹簧的最大压缩量为小物块与水平

滑道间的动摩擦因数为生重力加速度为g，求：

(1)物块刚与弹簧接触时速度u的大小；

(2)弹簧的最大弹性势能昂；

(3)若物块能够被重新弹回到坡道上，求它在坡道上能够上升的最大高度H.

33.如图所示，一质量为7n=23的滑块从半径为R=XP----i°

0.2m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端力处由静止k；%

滑下，力点和圆弧对应的圆心。点等高，圆弧的底—-------恪

端B与水平传送带平滑相接.已知传送带匀速运行Q---------------匚

的速度为%=4m/s,B点到传送带右端C点的距离为L=2nl.当滑块滑到传送带

的右端。时，其速度恰好与传送带的速度相同.(g=10m/s2),求：

(1)滑块到达底端B时对轨道的压力；

(2)滑块与传送带回的动摩擦因数〃；

(3)此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q.

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34.如图所示，一个质量m=2kg的物体，受到与水平方向

成37。角斜向上方的力尸=10N作用，在水平地面上移动

的距离1=2m,物体与地面间的动摩擦因数为0.3,求外

力对物体所做的总功.(cos37。=0.8,sin370=0.6,g=

10m/s2)

35.如图所示，一位质量m=50kg的滑雪运动员从高度

h=30m的斜坡自由滑下(初速度为零).斜坡的倾角

e=37°,滑雪板与雪血滑动摩擦因素〃=0.1.则运动员

滑至坡底的过程中.求：

(1)各个力所做的功分别是多少？

(2)合力做了多少功?(不计空气阻力,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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答案和解析

【答案】

1.82.D3.AD4.85.86.D7.C

8.C9.C10.C11.J\2.A13.Q14.Z)

15.C16.A17.C18.C19.C20.D21.D

22.CD23.ACD24.CD

25.解：(1)探测器在火星表面做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力有

Z，Mm4万2

G-r=m-R

得火星的质量”=甯

4JT2R3

火星的平均密度P=上=声=之

，v*/?3GT2

(2)根据题意，火星到地球的最远距离约为最近距高的五倍，当火星到地球距离最远时,

火星和地球位于太阳的两侧且在同一直径上；当火星和地球位于太阳的同侧且在同一半

径上时距离最近，

假设地球和火星的最短距离为R',则最远距离是5R',火星的轨道半径3R,地球的轨

道半径为2?

(3*)3(2*)3

根据开普勒第三定律，U=54

火地

7火=带出=那年

答：(1)火星的质量M即平均密度p为^;

G/

(2)火星年约相当于迪个地球年

4

26.解.：(1)根据竖直上抛运动的特点可知：%—gg£=O…①

所以：。=等

(2)设月球的半径为凡月球的质量为时，则：爷=mg...②

体积与质量的关系：M=pV=^nR3-p...@

联立得：〃二翡

(3)由万有引力提供向心力得：笔=当

联立得：u=尸

答：(1)月球表面的重力加速度是等：

(2)月球的密度是蒜；

(3)月球的第一宇宙速度十好.

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27.解：设卫星的质量为〃7,地球的质最为例，两颗卫星的角速度分别为必和M，则:

GMm

得：GM=gR2

半径为2R的卫星：舞=m*・2R

2

半径8R的卫星：瑞28/?

当它们再次相遇时，半径为2R的卫星比半径为8R的卫星多转过一周，贝I」：

a)lxt-a)2xt=2TT

联立得：t=2;r/(Jg心/8扭3-Jg心/(8R)3)

答：这两颗卫星每隔2『/(Jg/?2〉8R3一JgR2/(8R)3)时间相遇一次.

28.解：(1)设月球半径为R,有：G^=mg...①

月球的质量为：M=P"R3…②

由①②得：R"赢；”=滤/…③

(2)万有引力提供向心力:G者…④

由①②得：氏=温…⑤

由①⑤得…=肾层⑥

答：(1)月球的半径为■，质量为号；

(2)嫦娥四号探月卫星在近月球表面做匀速圆周运动的环绕速度为

29.解：(1)小物块在水平面上从力运动到B过程中，根据动能定理，有：

17

(F-nmg)xAB=-mv^-0

在8点，以物块为研究对象，根据牛顿第二定律得：

N-mg=m-^-

联立解得小物块运动到8点时轨道对物块的支持力为：N=154N

由牛顿第三定律可得，小物块运动到B点时对圆轨道8点的压力大小为:N'=N=154N

(2)因为小物块恰能通过。点，所以在。点小物块所受的重力等于向心力，即：

mg=7ng

n

可得：vD=yf5m/s

设小物块落地点距8点之间的距离为x,下落时间为人根据平抛运动的规律有：

X=VDt,

2R=^gt2

解得：x=2R=l?n

答：(1)小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小是154M

(2)小物块离开D点后落到地面上的点与B点之间的距离是1/〃.

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30.解：(1)由牛顿第二定则可知F-F/=ma；

汽车的牵引力P=F/+ma=2xZ03+2x103x0.5/7=3x103/V；

100000.100.

则匀加速的最大速度%=;c…ms=­ms

3000/3'

100

所用的时间t=T=HS=幽S；

a0.53

(2)当汽车达最大速度时，尸=八

n,.P100000.LC/

则%I=彳==50m/s；

当速度为匕=10m/s时，机车的牵引力7*”1。。。叽

加速度优=子=若潦"m/s2=4m/s2

31.解：(1)根据牛顿第二定律得：0=.=8。0。-：0；；4。。。0=加/52

根据P=Fv得达到额定功率时的速度为：〃=5=郎=3.75m/s,

rovUU

得：£=2="=3.75S

a1

(2)汽车所受阻力为：f=kmg=4000N；

当尸=/•时，Q=O,速度最大；故最大速度为：4n=/=鬻=7.5m/s,

(3)根据牛顿第二定律得：优=彳

解得：F1=4000x0.64-4000=6400/V,

p*NKX)

则速度为一尸-7^；T二川，

答：(1)经过3.75S的时间汽车达到额定功率：

(2)汽车达到额定功率后保持功率不变，运动中最大速度为7.57H/S；

(3)汽车加速度为0.6m/s2时速度为4.7m/s。

32.解：(1)设小物块滑至底端。点时的速度大小为匕，由机械能守恒定律得:

mgh=如#

设物块刚与弹簧接触时的速度大小为v，由动能定理可得：

-Rtngs=1212

解得：v=，2g/i-2〃gs

(2)在水平滑道上物块A克服摩擦力所做的功为：Wf=^mg(s+d)

由功能关系得：mgh=Ep+Wf

解得：Ep=mgh-nmg(s+d)

(3)物块/被弹回的过程中，克服摩擦力所做的功仍为：Wf=〃mg(s+d)

由功能关系得：mgH=Ep-Wf

解得物块力能够上升的最大高度为：H=h-2M(S+d)

答：(1)物块刚与弹簧接触时速度u的大小为J2gh-2〃gs；

(2)弹簧的最大弹性势能Ep为mgh-pmg(s+d)；

(3)它在坡道上能够上升的最大高度为h-2Ms+d).