河南省駐馬店市正陽縣高級中學20192020學年高一下學期第一次素質(zhì)檢測物理試題含解析

物理試題一、選擇題1.第一次通過實驗的方法比擬準確地測出引力常量的物理學家是〔〕A.牛頓 B.開普勒 C.伽利略 D.卡文迪許【答案】D【解析】【詳解】第一次通過實驗的方法比擬準確地測出引力常量的物理學家是卡文迪許，應選D.2.對于勻速圓周運動的物體，以下物理量中不斷變化的是〔〕A.頻率 B.角速度 C.周期 D.線速度【答案】D【解析】勻速圓周運動為曲線運動，線速度大小不變，但方向時刻改變；角速度不變；周期和頻率是標量也不變．故A、B、C、錯誤，D正確．3.如下圖，一小物體緊貼光滑內(nèi)壁隨裝置一起在水平面內(nèi)勻速轉動，轉動過程中物體的受力情況是〔〕A.重力、彈力 B.重力、彈力、下滑力C.重力、彈力、向心力 D.重力、彈力、下滑力、向心力【答案】A【解析】【詳解】由于小物體緊貼光滑內(nèi)壁隨裝置一起在水平面內(nèi)勻速轉動，那么小物體受到的合力提供向心力，所以物體受重力和彈力，由于裝置的內(nèi)壁光滑，所以沒有摩擦力，下滑力和向心力都是效果力，受力分析時不用分析，故A正確，BCD錯誤。應選A。4.如下圖，當用扳手擰螺母時，扳手上的P、Q兩點的角速度分別為和，線速度大小分別為和，那么〔〕A.B.C.D.【答案】B【解析】【詳解】由于P、Q兩點屬于同軸轉動，所以P、Q兩點的角速度是相等的，即ωP=ωQ；同時由圖可知Q點到螺母的距離比擬大，由v=ωr可知，Q點的線速度大，即vP＜vQ。

應選B。5.兩個質(zhì)量均勻的球體相距r，它們之間的萬有引力為，假設它們的質(zhì)量、距離都增加為原來的2倍，那么它們間的萬有引力為〔〕A. B. C. D.【答案】A【解析】根據(jù)萬有引力定律得，假設它們的質(zhì)量、距離都增加為原來的2倍，那么萬有引力不變．那么，應選A.6.人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其速度是以下的A.一定等于B.等于或小于C一定大于D.介于【答案】B【解析】第一宇宙速度等于7.9km/s，是近地衛(wèi)星環(huán)繞速度，因為，所以衛(wèi)星半徑越大，環(huán)繞速度越小，所以第一宇宙速度也是衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，B正確．7.如下圖，碗質(zhì)量為M，靜止在地面上，質(zhì)量為m的滑塊滑到圓弧形碗的底端時速率為u，碗的半徑為R，當滑塊滑過碗底時，地面受到碗的壓力為〔〕A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】以滑塊為研究對象，設碗對滑塊的支持力大小為F1，根據(jù)牛頓第二定律得解得以碗為研究對象，由平衡條件得，地面對碗的支持力由牛頓第三定律得，地面受到碗的壓力大小為故B正確，ACD錯誤。應選B。8.中國的面食文化博大精深，種類繁多，其中“山西刀削面〞堪稱天下一絕，傳統(tǒng)的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接將面削到開水鍋里。如下圖，小面圈剛被削離時距開水鍋的高度為h，與鍋沿的水平距離為L，鍋的半徑也為L，將削出的小面圈的運動視為平拋運動，且小面圈都落入鍋中，重力加速度為g，那么以下關于所有小面圈在空中運動的描述錯誤的選項是〔〕A.運動的時間都相同B.速度的變化量都相同C.落入鍋中時，最大速度是最小速度的3倍D.假設初速度為v0，那么【答案】C【解析】【詳解】A．小球在豎直方向做自由落體運動，根據(jù)自由落體運動得，小面圈下落高度一定，所以運動的時間都相同，故A正確，不符合題意；B．根據(jù)加速度的定義式可知小面圈速度的變化量為所以小面圈速度的變化量都相同，故B正確，不符合題；CD．小面圈落到鍋的左邊緣時解得落到左邊緣處的末速度為小面圈落在鍋的右邊緣處時落到右邊緣處的末速度為那么初速度滿足落入鍋中時，最大速度和最小速度故C錯誤，符合題意；D正確，不符合題意。應選C。9.1999年11月21日，我國“神舟〞號宇宙飛船成功發(fā)射并收回，這是我國航天史上重要的里程碑．新型“長征〞運載火箭，將重達8.4t的飛船向上送至近地軌道1，如下圖．飛船與火箭別離后，在軌道1上以速度7.2km/s繞地球做勻速圓周運動，那么〔〕A.飛船在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B.飛船在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C.飛船在軌道1上經(jīng)過Q點的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點的加速度D.飛船在軌道2上經(jīng)過P點的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點的加速度【答案】BD【解析】【分析】【詳解】A.研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力得出：M為中心體星球質(zhì)量，r為運動的軌道半徑．又因為r1＜r3，所以v1＞v3．故A錯誤．根據(jù)萬有引力提供向心力，=mrω2得出：那么半徑大的角速度小，那么B正確；CD.根據(jù)萬有引力提供向心力，即=ma那么在同一位置加速度相同，那么C錯誤，D正確，應選BD。10.如圖，質(zhì)量為m的小球，用長為L的細線掛在O點，在O點正下方處有一光滑的釘子O′，把小球拉到與釘子O′在同一水平的位置，擺線被釘子攔住且張緊，現(xiàn)將小球由靜止釋放，當小球第一次通過最低點P瞬間〔〕A.小球的角速度不變B.小球線速度不變C.小球的向心加速度減小為原來的D.懸線受到的拉力減小為原來的【答案】BC【解析】【詳解】B．小球第一次通過最低點時，小球的速率不變，故B正確；A．半徑突然變大，由知，小球的角速度ω變小，故A錯誤；C．根據(jù)知，半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，那么小球的向心加速度減小為原來的，故C正確；D．根據(jù)得半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，那么懸線受到的拉力減小為不是原來的，選項D錯誤；應選BC．【點睛】解決此題的關鍵抓住通過最低點的線速度不變，根據(jù)向心力和向心加速度的公式，結合半徑的變化判斷其變化．11.如圖，兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b〔可視為質(zhì)點〕放在水平圓盤上，a與轉軸OO′的距離為l，b與轉軸的距離為2l。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g。假設圓盤從靜止開始繞轉軸緩慢地加速轉動，用ω表示圓盤轉動的角速度，以下說法正確的選項是〔〕A.b一定比a先開始滑動B.a、b所受的摩擦力始終相等C.是b開始滑動的臨界角速度D.當時，a所受摩擦力的大小為kmg【答案】AC【解析】【詳解】B．小木塊都隨水平轉盤做勻速圓周運動時，在發(fā)生相對滑動之前，角速度相等，靜摩擦力提供向心力即由于木塊b的半徑大，所以發(fā)生相對滑動前木塊b的靜摩擦力大，選項B錯。C．隨著角速度的增大，當靜摩擦力等于滑動摩擦力時木塊開始滑動，那么有代入兩個木塊的半徑，小木塊a開始滑動時的角速度木塊b開始滑動時的角速度選項C正確。A．根據(jù)，所以木塊b先開始滑動，選項A正確。D．當角速度，木塊b已經(jīng)滑動，但是所以木塊a到達臨界狀態(tài)，摩擦力還沒有到達最大靜摩擦力，所以選項D錯誤。應選AC。12.我國于2021年12月發(fā)射了“嫦娥三號〞衛(wèi)星，該衛(wèi)星在距月球外表高度為h的軌道上做勻速圓周運動，其運行的周期為T；衛(wèi)星還在月球上軟著陸．假設以R表示月球的半徑，忽略月球自轉及地球對衛(wèi)星的影響．那么〔〕A.“嫦娥三號〞繞月運行時的向心加速度為B.月球的第一宇宙速度為C.物體在月球外表自由下落的加速度大小為D.由于月球外表是真空，“嫦娥三號〞降落月球時，無法使用降落傘減速【答案】BCD【解析】【詳解】根據(jù)，解得嫦娥三號繞月運行時的向心加速度為：，故A錯誤；根據(jù)萬有引力提供向心力：，解得：，又因為，聯(lián)立可得：，故B正確；根據(jù)萬有引力提供向心力：，在月球外表：，聯(lián)立可得：，故C正確；降落傘只能在有空氣時才能產(chǎn)生阻力，由于月球外表是真空，“嫦娥三號〞降落月球時，無法使用降落傘減速，故D正確．所以BCD正確，A錯誤．二、填空題13.在天體運動中，將兩顆彼此距離較近的行星稱為雙星，由于兩星間的引力而使它們在運動中距離保持不變，兩個行星的質(zhì)量分別為M1和M2，相距為L，求M1和M2的半徑之比為__________，它們的角速度為___________?！敬鸢浮?1).(2).【解析】【詳解】[1]因為雙星的角速度相等，根據(jù)萬有引力提供向心力有解得那么半徑之比[2]兩星質(zhì)量分別為M1和M2，相距L，那么有聯(lián)立解得14.采用如下圖的裝置做“研究平拋運動〞的實驗。(1)實驗時需要以下哪個器材________；A．彈簧秤B．重錘線C．打點計時器(2)圖乙是正確實驗取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點，那么此小球做平拋運動的初速度__m/s〔g2〕；(3)在另一次實驗中將白紙換成方格紙，每小格的邊長L=5cm，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖丙所示，那么該小球做平拋運動的初速度為________m/s。【解析】【詳解】(1)[1]做“研究平拋物體的運動〞實驗時，需要木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、白紙、米尺、重垂線。米尺的作用是能讀出軌跡上某點的坐標。重垂線的作用是確保木板與白紙是在豎直面內(nèi)，使其與小球運動平面平行,時間可以通過豎直方向做自由落體運動去求解，故不需要彈簧秤與打點計時器，故AC錯誤，B正確。應選B(2)[2]根據(jù)得初速度(3)[3]在豎直方向上得初速度三、計算題15.地球質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力常量為G發(fā)射一顆繞地球外表附近做圓周運動的人造衛(wèi)星，衛(wèi)星的速度稱為第一宇宙速度．〔1〕試推導由上述各量表達的第一宇宙速度的計算式，要求寫出推導依據(jù)和過程；〔2〕假設第一宇宙速度大小為v=7.9km/s，地球半徑R=6.4×103km，萬有引力常數(shù)G=6.67×10﹣11Nm2/kg．求地球的質(zhì)量．〔結果保存兩位有效數(shù)字〕【答案】v=；〔2〕地球的質(zhì)量為6.0×1024kg【解析】【詳解】〔1〕在地球外表萬有引力提供向心力，此時的線速度為第一宇宙速度解得v=〔2〕由萬有引力提供向心力解得6.0×1024Kg16.如下圖，半徑為R，內(nèi)徑很小的光滑半圓管道豎直放置，質(zhì)量為m的小球以某一速度進入管內(nèi)，小球通過最高點Pmg．求：〔1〕小球從管口飛出時的速率；〔2〕小球落地點到P點的水平距離．【答案】〔1〕或〔2〕R或R【解析】【詳解】(1)分兩種情況，當小球對管下部有壓力時，那么有mg－0.5mg＝，v1＝.當小球對管上部有壓力時，那么有mg＋0.5mg＝，v2＝(2)小球從管口飛出做平拋運動，2R＝gt2，t＝2x1＝v1t＝R，x2＝v2t＝R.答案：(1)或(2)R或R此題考查圓周運動規(guī)律的應用，在管下部時以小球為研究對象，合外力提供向心力，列式可求得上部和下部速度大小，小球從管口飛出后做平拋運動，由豎直方向求得運動時間，由水平方向勻速運動求得水平位移大小17.我國通信衛(wèi)星的研制始于70年代331衛(wèi)星通信工程的實施，到1984年4月，我國第一顆同步通信衛(wèi)星發(fā)射成功并投入使用，標志著我國通信衛(wèi)星從研制轉入實用階段，現(xiàn)正在逐步建立同步衛(wèi)星與“伽利略方案〞等中低軌道衛(wèi)星等構成的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。(1)假設地球的平均半徑為R0，自轉周期為T0，地表的重力加速度為g，試求同步衛(wèi)星的軌道半徑R；(2)有一顆與上述同步衛(wèi)星在同一軌道平面低軌