河南省三門峽市靈寶第一高級(jí)中學(xué)2020學(xué)年高一物理下學(xué)期第一次月清考試試題（含解析）

1、河南省三門峽市靈寶第一高級(jí)中學(xué)2020學(xué)年高一物理下學(xué)期第一次月清考試試題（含解析） 一、選擇題1.物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對(duì)世界的認(rèn)識(shí)，推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進(jìn)了生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進(jìn)步，下列說法中正確的是（）A. 哥白尼通過對(duì)行星觀測(cè)計(jì)算，提出了行星運(yùn)動(dòng)三大定律B. 伽利略用“月地”檢驗(yàn)證實(shí)了萬有引力定律的正確性C. 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬用引力定律被稱為“測(cè)出地球質(zhì)量的人”D. 1846年，科學(xué)家根據(jù)萬有引力定律的計(jì)算在預(yù)計(jì)位置觀測(cè)到海王星，確立了萬有引力定律的地位【答案】D【解析】【詳解】開普勒通過對(duì)行星觀測(cè)計(jì)算，提出了行星運(yùn)動(dòng)三大定律，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；牛頓用“月地”檢驗(yàn)證實(shí)了萬有引力定律的

2、正確性，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；牛頓發(fā)現(xiàn)了萬用引力定律，卡文迪許用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬有引力常量，被稱為“測(cè)出地球質(zhì)量的人”，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；1846年，科學(xué)家根據(jù)萬有引力定律的計(jì)算在預(yù)計(jì)位置觀測(cè)到海王星，確立了萬有引力定律的地位，選項(xiàng)D正確；故選D.2.下列說法中正確的是（ ）A. 中國(guó)發(fā)射的地球同步衛(wèi)星應(yīng)該處于北京的正上方B. 地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度C. 第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星運(yùn)行的最大環(huán)繞速度，也是發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度D. 隨著技術(shù)發(fā)展，可以發(fā)射一顆運(yùn)行周期為60min的人造地球衛(wèi)星【答案】C【解析】【詳解】同步衛(wèi)星只能定點(diǎn)在赤道的上空，中國(guó)發(fā)射的地球同步衛(wèi)星不可能處于北京的正上方，選

3、項(xiàng)A錯(cuò)誤；第一宇宙速度是環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的所有衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，則地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星運(yùn)行的最大環(huán)繞速度，也是發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，選項(xiàng)C正確；圍繞地球表面以第一宇宙速度運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星具有最小的周期，此周期值大約為83.7分鐘，任何衛(wèi)星的周期都不可能小于83.7分鐘，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.3.洗衣機(jī)的甩干筒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有一衣物附在筒壁上，則下列說法錯(cuò)誤的是( )A. 衣服受到重力、筒壁的彈力、筒壁的摩擦力和向心力共四個(gè)力B. 筒壁對(duì)衣物的彈力隨筒的轉(zhuǎn)速的增大而增大C. 筒壁對(duì)衣物的向心力隨筒的轉(zhuǎn)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、供向心力而發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)【答案】A【解析】【詳解】衣服受到重力、筒壁的彈力、筒壁的摩擦力共三個(gè)力作用，向心力是這些力的合力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；筒壁對(duì)衣物的彈力充當(dāng)向心力，即F向=N=m2r，則隨筒的轉(zhuǎn)速的增大而增大，選項(xiàng)BC正確；水被甩出是因水所受的合力不足以提供向心力而發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確；此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選A.4.一種玩具的結(jié)構(gòu)如圖所示，豎直放置的光滑鐵圓環(huán)的半徑為R20cm，環(huán)上有一穿孔的小球m，且小球僅能沿環(huán)做無摩擦滑動(dòng)如果圓環(huán)繞通過環(huán)心的豎直軸O1O2以10rad/s的角速度旋轉(zhuǎn)，g取10m/s2，則小球相對(duì)環(huán)靜止時(shí)球與圓心O的連線與O1O2的夾角為A. 30B. 45C. 60

5、D. 75【答案】C【解析】小球轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑為，小球所受的合力垂直指向轉(zhuǎn)軸，根據(jù)平行四邊形定則，解得，C正確5.模擬我國(guó)志愿者王躍曾與俄羅斯志愿者一起進(jìn)行“火星500”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng).假設(shè)王躍登陸火星后,測(cè)得火星的半徑是地球半徑的,質(zhì)量是地球質(zhì)量的.已知地球表面的重力加速度是g,地球的半徑為R,王躍在地面上能向上豎直跳起的最大高度是h,忽略自轉(zhuǎn)的影響,下列說法錯(cuò)誤的是()A. 火星的密度為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. 王躍以與在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能達(dá)到的最大高度是【答案】C【解析】【詳解】由，得到：，已知火星半徑是地球半徑的，質(zhì)量是地

6、球質(zhì)量的，則火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的，即為g。選項(xiàng)B正確；設(shè)火星質(zhì)量為M，由萬有引力等于重力可得：，解得：，火星的密度為：故A正確；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錯(cuò)誤；王躍以v0在地球起跳時(shí)，根據(jù)豎直上拋的運(yùn)動(dòng)規(guī)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，王躍以相同的初速度在火星上起跳時(shí)，可跳的最大高度h=h，D正確。此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選C。6.若宇航員在月球表面附近自高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出一個(gè)小球，測(cè)出小球的水平射程為L(zhǎng)。已知月球半徑為R，萬有引力常量為G。則下列說法正確的是()A. 月球表面的重力加速度g月B. 月球的質(zhì)量m月

7、C. 月球的自轉(zhuǎn)周期TD. 月球的平均密度【答案】A【解析】【詳解】平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間再根據(jù)h=gt2得： ，故A正確；由，可得：故B錯(cuò)誤。根據(jù)題目條件不能求解月球自轉(zhuǎn)的周期，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；月球的平均密度，故D錯(cuò)誤；故選A。7.宇航員在某星球上為了研究其自轉(zhuǎn)周期，做了如下實(shí)驗(yàn)：在該星球的兩極點(diǎn)，用彈簧秤測(cè)得一物體的重力為F1，在星球赤道處測(cè)得同一物體的重力為F2。乘坐飛行器繞星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，假設(shè)該星球質(zhì)量均勻分布，則其自轉(zhuǎn)周期為（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【詳解】在該星球兩極點(diǎn)，用彈簧秤測(cè)得質(zhì)量為m的砝碼所受重力為F1，則有：；在赤道測(cè)得該砝碼所受重力為F2，則

8、有：；探測(cè)器繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，則有：；聯(lián)立兩式解得：T自=故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。8.2020年2月，我國(guó)500 m口徑射電望遠(yuǎn)鏡（天眼）發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星“J0318+0253”，其自轉(zhuǎn)周期T=5.19 ms，假設(shè)星體為質(zhì)量均勻分布的球體，已知萬有引力常量為。以周期T穩(wěn)定自轉(zhuǎn)的星體的密度最小值約為（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】試題分析;在天體中萬有引力提供向心力，即 ，天體的密度公式，結(jié)合這兩個(gè)公式求解。設(shè)脈沖星值量為M，密度為根據(jù)天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律知：代入可得： ，故C正確；故選C點(diǎn)睛：根據(jù)萬有引力提供向心力并結(jié)合密度公式求解即可。9.如圖所示，a、b、c

9、是環(huán)繞地球圓形軌道上運(yùn)行的3顆人造衛(wèi)星，它們的質(zhì)量關(guān)系是mambmc，則( )A. b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度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】衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬有引力提供，由萬有引力定律及牛頓運(yùn)動(dòng)定律可得衛(wèi)星的線速度、周期、向心加速度分別為：、，由此可判定D正確。10.如圖所示，發(fā)射同步衛(wèi)星的一般程序是：先讓衛(wèi)星進(jìn)入一個(gè)近地的圓軌道,然后在P點(diǎn)變軌，進(jìn)入橢圓形轉(zhuǎn)移軌道（該橢圓軌道的近地點(diǎn)為近地圓軌道上的P,遠(yuǎn)地點(diǎn)為同步圓軌道上的Q），到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)Q時(shí)再次變軌，進(jìn)入同步軌道

10、.設(shè)衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的速率為v1,在橢圓形轉(zhuǎn)移軌道的近地點(diǎn)P點(diǎn)的速率為v2,沿轉(zhuǎn)移軌道剛到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)Q時(shí)的速率為v3,在同步軌道上的速率為v4,三個(gè)軌道上運(yùn)動(dòng)的周期分別為T1、T2、T3則下列說法正確的是()A. T1T2v1v4v3C. 在P點(diǎn)變軌時(shí)需要加速,Q點(diǎn)變軌時(shí)要減速D. 衛(wèi)星經(jīng)過圓軌道的P點(diǎn)和橢圓軌道的P點(diǎn)時(shí)加速度大小不等【答案】AB【解析】【詳解】根據(jù)開普勒第三定律，=k可知，軌道半徑或橢圓的半長(zhǎng)軸越大的，周期越大，因此T1T2T3，故A正確；衛(wèi)星從近地圓軌道上的P點(diǎn)需加速，使得萬有引力小于向心力，進(jìn)入橢圓轉(zhuǎn)移軌道。所以在衛(wèi)星在近地圓軌道上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度小于在橢圓轉(zhuǎn)移軌道上

11、經(jīng)過P點(diǎn)的速度。v1v2，沿轉(zhuǎn)移軌道剛到達(dá)Q點(diǎn)速率為v3，在Q點(diǎn)點(diǎn)火加速之后進(jìn)入圓軌道，速率為v4，所以在衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度小于在圓軌道上經(jīng)過Q點(diǎn)的速度，即v3v4，根據(jù)得，知同步軌道的半徑大于近地軌道的半徑，則v1v4。綜上可知v2v1v4v3，故B正確；由離心運(yùn)動(dòng)條件，則知衛(wèi)星在P點(diǎn)做離心運(yùn)動(dòng)，變軌時(shí)需要加速，在Q點(diǎn)變軌時(shí)仍要加速，故C錯(cuò)誤；根據(jù) 可知，衛(wèi)星經(jīng)過圓軌道的P點(diǎn)和橢圓軌道的P點(diǎn)時(shí)加速度大小相等，故D錯(cuò)誤；故選AB。11.如圖所示，同步衛(wèi)星與地心的距離為r，運(yùn)行速率為v1，向心加速度為a1；近地衛(wèi)星的運(yùn)行周期T1，地球赤道上的物體P隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，地球

12、自轉(zhuǎn)周期T2，第一宇宙速度為v2，地球半徑為R，某時(shí)刻同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星在赤道上物體P正上方并連成一條線，則下列說法正確的是（）A. =B. =C. D. 同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星再次同時(shí)出現(xiàn)在P點(diǎn)正上方至少需要時(shí)間【答案】ACD【解析】【詳解】因?yàn)榈厍蛲叫l(wèi)星的角速度和地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，由a1=2r，a2=2R得：，故A正確；對(duì)于地球同步衛(wèi)星和以第一宇宙速度運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星，由萬有引力提供做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力得到：，解得 ，解得：，故B錯(cuò)誤；地球自轉(zhuǎn)的周期T2等于同步衛(wèi)星的周期，則可得 可得，選項(xiàng)C正確；同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星再次同時(shí)出現(xiàn)在P點(diǎn)正上方時(shí)滿足：，解得，選項(xiàng)D正確；

13、故選ACD.12.如圖所示，兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的相同的木塊A和B放在水平轉(zhuǎn)盤上，兩者用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩連接，木塊與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力均為各自重力的k倍，A放在距離轉(zhuǎn)軸L處，整個(gè)裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)。開始時(shí)，繩恰好伸直但無彈力，現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，使角速度緩慢增大，以下說法不正確的是()A. 當(dāng) 時(shí)，A、B相對(duì)于轉(zhuǎn)盤會(huì)滑動(dòng)B. 當(dāng) 時(shí)，繩子一定有彈力C. 當(dāng)在 范圍內(nèi)增大時(shí)，B所受摩擦力變大D. 當(dāng)在0時(shí)，A.B相對(duì)于轉(zhuǎn)盤會(huì)滑動(dòng)。故A正確；B. 當(dāng)B達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，繩子開始出現(xiàn)彈力，kmg=m2L2，解得=，知時(shí)，繩子具有彈力。故B正確；C.時(shí)B已經(jīng)達(dá)到最大靜摩擦力，則在內(nèi)

14、，B受到的摩擦力不變。故C錯(cuò)誤；D. 當(dāng)在0范圍內(nèi)，A相對(duì)轉(zhuǎn)盤是靜止的，A所受摩擦力為靜摩擦力，所以fT=mL2，當(dāng)增大時(shí)，靜摩擦力也增大。故D正確。本題選擇不正確的，故選：C.【點(diǎn)睛】開始角速度較小，兩木塊都靠靜摩擦力提供向心力，B先到達(dá)最大靜摩擦力，角速度繼續(xù)增大，則繩子出現(xiàn)拉力，角速度繼續(xù)增大，A的靜摩擦力增大，當(dāng)增大到最大靜摩擦力時(shí)，開始發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)二、實(shí)驗(yàn)題13.在“神舟七號(hào)”飛船穩(wěn)定飛行，航天員向我們揮手示意時(shí)，在電視熒幕上能清晰地看到他手中放下的筆浮在空中如果航天員要在飛船中做一些物理實(shí)驗(yàn)，下面的實(shí)驗(yàn)可以正常進(jìn)行的是_；用彈簧秤測(cè)拉力用水銀氣壓計(jì)測(cè)氣體壓強(qiáng)用托盤天平測(cè)物體質(zhì)量用彈

15、簧秤測(cè)鉤碼重力 用水銀溫度計(jì)測(cè)溫度用小球下落方法測(cè)重力加速度用秒表測(cè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間【答案】；【解析】【詳解】用彈簧秤測(cè)拉力不受重力影響，可以使用；水銀氣壓計(jì)測(cè)氣壓是根據(jù)水銀所受重力與氣體壓力平衡而測(cè)氣壓的，受重力影響，不可以使用；天平測(cè)質(zhì)量利用兩只托盤受到的壓力相同，壓力等于物重，受重力影響，不可以使用；用彈簧秤測(cè)鉤碼重力，因鉤碼失重，則不可以使用；水銀溫度計(jì)利用熱脹冷縮制成，與重力無關(guān)，可以使用用小球下落方法測(cè)重力加速度，因完全失重，則無法測(cè)量；用秒表測(cè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間，不受重力影響，可以使用；故選；14.在“用圓錐擺驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)中，如圖（a）所示，懸點(diǎn)剛好與一個(gè)豎直的刻度尺零刻度線對(duì)

16、齊將畫著幾個(gè)同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時(shí)剛好位于圓心正上方用手帶動(dòng)鋼球，設(shè)法使它在空中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，通過俯視觀察發(fā)現(xiàn)其做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，鋼球的質(zhì)量為m，重力加速度為g（1）用秒表記錄運(yùn)動(dòng)n圈的總時(shí)間為t，那么小球做圓周運(yùn)動(dòng)中需要的向心力表達(dá)式為：F=_；（2）通過刻度尺測(cè)得小球軌道平面距懸點(diǎn)的高度為h，那么小球做圓周運(yùn)動(dòng)中外力提供的向心力表達(dá)式為：F=_；（3）改變小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，多次實(shí)驗(yàn)，得到如圖（b）所示的 關(guān)系圖象，可以達(dá)到粗略驗(yàn)證向心力表達(dá)式的目的，該圖線的斜率表達(dá)式為_【答案】 (1). ； (2). ； (3). ；【解析】（1）根據(jù)向心力公式： ，而 ，得

17、： ；（2）如圖由幾何關(guān)系可得： ；（3）由上面分析得：，整理得： ；故斜率表達(dá)式為： ；故本題答案是：(1). (2). (3). 三、計(jì)算題15.如圖，馬戲團(tuán)中上演的飛車節(jié)目，在豎直平面內(nèi)有半徑為R的圓軌道。表演者騎著摩托車在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，已知人和摩托車的總質(zhì)量為m，人以的速度過軌道最高點(diǎn)B，并以的的速度過最低點(diǎn)A。求在A、B兩點(diǎn)軌道對(duì)摩托車的壓力大小各為多少?【答案】7mg和mg.【解析】【詳解】在B點(diǎn)，由重力和軌道對(duì)摩托車的壓力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得: 其中,計(jì)算得出:FB=mg。在A點(diǎn)，由重力和軌道對(duì)摩托車的支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得: 又根據(jù)題意

18、；計(jì)算得出: FA=7mg即在A、B兩點(diǎn)軌道對(duì)摩托車的壓力大小各為7mg和mg.16.借助于物理學(xué)，人們可以了解到無法用儀器直接測(cè)定的物理量，使人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)更完善現(xiàn)已知太陽光經(jīng)過時(shí)間t到達(dá)地球，光在真空中的傳播速度為c，地球繞太陽的軌道可以近似認(rèn)為是圓，地球的半徑為R，地球赤道表面的重力加速度為g，地球繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的周期為T.試由以上數(shù)據(jù)及你所知道的物理知識(shí)推算太陽的質(zhì)量M與地球的質(zhì)量m之比M/m為多大(地球到太陽的間距遠(yuǎn)大于它們的大小)【答案】【解析】【詳解】設(shè)地球繞太陽公轉(zhuǎn)軌道為r，由萬有引力定律得：在地球表面： 其中的rct由以上各式可得： 17.我們的銀河系的恒星中大約四分之一是雙星。某雙星由質(zhì)量m1的星體S1和質(zhì)量m2的S2星體構(gòu)成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。S1到O點(diǎn)距離為r1，已知引力常量為G,求（1）S2星體到O點(diǎn)的距離r2 （2）雙星S1和S2的運(yùn)行周期.【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）雙星的向心力由它們之間的萬有引力提供，周期相等， ，可知質(zhì)量之比跟各自的軌道半徑成反比，所以（2）對(duì)于S1星，對(duì)于S2星， ，由以上各式可得：18.如圖所示，火箭內(nèi)平臺(tái)上放有測(cè)試儀器，火箭從地面啟動(dòng)后，以加速度豎