2021-2022學(xué)年吉林省長春市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一（下）第一次階段性考試物理試題（解析版）

1、 長春市實(shí)驗(yàn)中學(xué)20212022學(xué)年下學(xué)期第一次階段性考試 高一物理試題第節(jié) 選擇題（共70分）一、選擇題（將唯一正確的選項(xiàng)填寫在相應(yīng)位置，每題5分）1. 物體做圓周運(yùn)動時(shí)，下列說法正確的是（）A. 物體的向心加速度大小與線速度的平方成正比B. 物體的向心加速度越大，速率變化越快C. 向心加速度方向始終與線速度方向垂直D. 物體做圓周運(yùn)動時(shí)的加速度始終指向圓心【答案】C【解析】【詳解】A當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，且半徑不變時(shí)，物體的向心加速度大小與線速度的平方成正比，故A錯(cuò)誤；BC向心加速度的物理意義是描述物體速度方向變化快慢的物理量，其只改變速度的方向，不改變速度的大小，向心加速度的方向始終與

2、線速度方向垂直，故B錯(cuò)誤，C正確；D如果物體做的不是勻速圓周運(yùn)動，此時(shí)存在切線加速度，故圓周運(yùn)動的向心加速度與切線加速度的合加速度的方向不一定始終指向圓心，故D錯(cuò)誤。故選C。2. 關(guān)于行星運(yùn)動定律和萬有引力定律的建立過程，下列說法正確的是（）A. 第谷通過研究行星觀測記錄，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動三大定律B. 開普勒指出，地球繞太陽運(yùn)動是因?yàn)槭艿絹碜蕴柕囊. 卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室里通過扭秤實(shí)驗(yàn)，測量出了引力常量的數(shù)值D. 牛頓通過比較月球公轉(zhuǎn)的向心加速度和地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度，對萬有引力定律進(jìn)行了“月地檢驗(yàn)”【答案】C【解析】【分析】【詳解】A開普勒提出行星運(yùn)動三大定律，A錯(cuò)誤；BC牛

3、頓提出地球繞太陽運(yùn)動是因?yàn)槭艿絹碜蕴柕囊?；卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室里通過幾個(gè)鉛球之間萬有引力的測量，得出了引力常量的數(shù)值，B錯(cuò)誤，C正確；D牛頓認(rèn)為如果重力和星體間的引力是同一性質(zhì)的力，都與距離的二次方成正比關(guān)系，那么月球繞地球做近似圓周運(yùn)動的向心加速度就應(yīng)該是地面重力加速度的1/3600，因?yàn)樵滦牡降匦牡木嚯x是地球半徑的60倍，牛頓通過計(jì)算證明他的想法是正確的。所以牛頓通過比較月球公轉(zhuǎn)的向心加速度和地球表面的重力加速度，對萬有引力定律進(jìn)行了“月地檢驗(yàn)”，D錯(cuò)誤。故選C。3. A、B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動，在相同時(shí)間內(nèi)，它們通過的路程之比23，運(yùn)動方向改變的角度之比21，則（）A. A、B

4、兩艘快艇的線速度大小之比為23B. A、B兩艘快艇角速度大小之比為12C. A、B兩艘快艇做圓周運(yùn)動的半徑之比為31D. A、B兩艘快艇的向心加速度大小之比為34【答案】A【解析】【詳解】A根據(jù)可知A、B兩艘快艇的線速度大小之比為23，故A正確；B根據(jù)可知A、B兩艘快艇的角速度大小之比為21，故B錯(cuò)誤；C根據(jù)可知A、B兩艘快艇的半徑之比為13，故C錯(cuò)誤；D根據(jù)可知A、B兩艘快艇的向心加速度大小之比為43，故D錯(cuò)誤。故選A。4. 鐵路在彎道處的內(nèi)、外軌道高度是不同的，已知內(nèi)、外軌道平面與水平面的夾角為，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為，若質(zhì)量為的火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度大于，則（）。A. 內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有

5、擠壓B. 外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓C. 這時(shí)鐵軌對火車的支持力大于D. 這時(shí)鐵軌對火車的支持力等于【答案】BC【解析】【詳解】AB火車的重力和軌道對火車的支持力的合力恰好等于需要的向心力時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得解得此時(shí)火車的速度正好是當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎的速度大于，需要的向心力增大，而重力與支持力的合力不變，所以此時(shí)外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓。故A錯(cuò)誤，B正確；CD火車以速度行駛時(shí)，鐵軌對火車在垂直于軌道平面的支持力為FN，根據(jù)平衡條件可得FNcos=mg若火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度大于時(shí)，由于外側(cè)鐵軌對外側(cè)車輪有斜向下的壓力，則此時(shí)火車對鐵軌的壓力大于，即鐵軌對火車的支持力大于，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。5. 一

6、汽車通過拱形橋頂點(diǎn)時(shí)速度為10m/s，車對橋頂?shù)膲毫檐囍氐模绻蛊囋跇蝽攲蛎鏇]有壓力，車速至少為（）A. 15m/sB. 20m/sC. 25m/sD. 30m/s【答案】B【解析】【分析】【詳解】設(shè)車速為時(shí)汽車對橋頂沒有壓力，則代入解得故選B。6. 如圖所示，某公園里的過山車駛過軌道的最高點(diǎn)時(shí)，乘客在座椅里面頭朝下，人體顛倒，若軌道半徑為R，人體重為mg，要使乘客經(jīng)過軌道最高點(diǎn)時(shí)對座椅的壓力等于2倍自身的重力，則過山車在最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為（）A. 0B. C. D. 【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)牛頓第二定律得根據(jù)題意可知解得故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。7. 如圖所示，兩個(gè)用相

7、同材料制成的靠摩擦傳動的輪P和Q水平放置，兩輪之間不打滑，兩輪半徑分別為，。當(dāng)主動輪P勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，在P輪邊緣上放置的小物塊恰能相對P輪靜止。若將小物塊放在Q輪上，欲使物塊相對Q輪也靜止，則物塊距Q輪轉(zhuǎn)軸的最大距離為（）A. 10cmB. 15cmC. 20cmD. 30cm【答案】A【解析】【詳解】當(dāng)物塊在P或Q輪上恰好不發(fā)生滑動時(shí)，其所受摩擦力都等于最大靜摩擦力fm，設(shè)物塊距Q輪轉(zhuǎn)軸的最大距離為rm，則根據(jù)傳動規(guī)律可得聯(lián)立以上兩式解得故選A。8. 2016年，我國發(fā)射了首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”和第23顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7?！澳印痹诟叨葹?00km的圓形軌道上運(yùn)行，G7屬地球同步軌道衛(wèi)星（

8、高度約為36000km）。則（）A. 兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行速度可能大于7.9km/sB. 兩顆衛(wèi)星內(nèi)的設(shè)備不受地球引力的作用C. 衛(wèi)星G7可以定點(diǎn)在長春正上方D. 衛(wèi)星“墨子”的角速度比衛(wèi)星G7大【答案】D【解析】【詳解】A兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行速度不可能大于第一宇宙速度，A錯(cuò)誤；B設(shè)備及衛(wèi)星本身都會受到地球引力，B錯(cuò)誤；C同步衛(wèi)星軌道位于赤道上空，長春不在赤道上空，C錯(cuò)誤；D根據(jù)則因此，半徑越大，角速度越小，D正確。故選D。9. 如圖所示，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動?，F(xiàn)測得兩顆星之間的距離為L，質(zhì)量之比為m1m232，下列說法中正確的是（）A.

9、m1、m2做圓周運(yùn)動的線速度之比為23B. m1、m2做圓周運(yùn)動的角速度之比為32C. m1做圓周運(yùn)動半徑為LD. m2做圓周運(yùn)動的半徑為L【答案】AC【解析】【詳解】B雙星繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動，由可得：m1、m2做圓周運(yùn)動的角速度之比為11，B錯(cuò)誤；CD設(shè)雙星m1、m2距轉(zhuǎn)動中心O的距離分別為r1、r2，雙星繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的角速度均為，據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律得=3:2聯(lián)立解得：，C正確，D錯(cuò)誤；Am1、m2運(yùn)動的線速度分別為故=2：3，A正確；故選AC。10. 如圖所示，一根長為l的輕桿OA、O端用鉸鏈固定，另一端固定著一個(gè)小球A，輕桿靠在一個(gè)高為h的物塊上。不計(jì)摩擦，則

10、當(dāng)物塊以速度v向右運(yùn)動至輕桿與水平面的夾角為時(shí)，物塊與輕桿的接觸點(diǎn)為B，下列說法正確的是（）A. 小球A的線速度大小為B. 輕桿轉(zhuǎn)動的角速度為C. 小球A的線速度大小為D. 輕桿轉(zhuǎn)動的角速度為【答案】C【解析】【詳解】AC物塊的速度v在垂直于桿方向的分速度等于B點(diǎn)的線速度，即 根據(jù)可知 聯(lián)立以上兩式解得 故A錯(cuò)誤，C正確；BD輕桿轉(zhuǎn)動的角速度為故BD錯(cuò)誤。故選C。11. 同步衛(wèi)星相對于地面靜止不動，猶如掛在空中一樣，下列說法正確的是( )A. 同步衛(wèi)星處于平衡狀態(tài)B. 同步衛(wèi)星的速率是唯一的C. 各國的同步衛(wèi)星都在同一圓周軌道上運(yùn)行D. 同步衛(wèi)星加速度的大小是唯一的【答案】BCD【解析】【詳解

11、】試題分析：同步衛(wèi)星指的是與地球自轉(zhuǎn)同步的衛(wèi)星，角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，萬有引力提供向心力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；同步衛(wèi)星由于周期一定，半徑、線速度、角速度、高度全部一定，故選BCD考點(diǎn)：考查同步衛(wèi)星點(diǎn)評：本題難度較小，由于同步衛(wèi)星的周期一定，則線速度、角速度、周期、半徑、高度、位置都一定12. 如圖所示，飛船在地面指揮控制中心的控制下，由近地點(diǎn)圓形軌道A，經(jīng)橢圓軌道B轉(zhuǎn)變到遠(yuǎn)地點(diǎn)的圓軌道C。軌道A與軌道B相切于P點(diǎn)，軌道B與軌道C相切于Q點(diǎn)，以下說法正確的是（）A. 衛(wèi)星在軌道B上由P向Q運(yùn)動的過程中速率越來越小B. 衛(wèi)星在軌道C上經(jīng)過Q點(diǎn)的速率大于在軌道A上經(jīng)過P點(diǎn)的速率C. 衛(wèi)星在軌道B上經(jīng)過

12、P點(diǎn)的加速度與在軌道A上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度是相等的D. 衛(wèi)星在軌道B上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)速率大于在軌道C上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)速率【答案】AC【解析】【詳解】A 根據(jù)開普勒定律：在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等知，衛(wèi)星在軌道B上由P向Q運(yùn)動的過程中速率越來越小，故A正確；B根據(jù)萬有引力提供向心力，軌道半徑大則速度小，故衛(wèi)星在軌道C上經(jīng)過Q點(diǎn)的速率小于在軌道A上經(jīng)過P點(diǎn)的速率，故B錯(cuò)誤；C 根據(jù)萬有引力提供向心力，即，加速度與萬有引力大小有關(guān)，r相同，則a大小相同，與軌道無關(guān)，故C正確；D 衛(wèi)星要由圓軌道C變軌到橢圓軌道B，經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)需要減速，使得萬有引力大于向心力，衛(wèi)星做向心運(yùn)動。故衛(wèi)星在軌道B上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)速率小于在

13、軌道C上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)速率，故D錯(cuò)誤。故選AC。13. 一質(zhì)量為m的物體，假設(shè)在火星“兩極”宇航員用彈簧測力計(jì)測得其所受的重力為，在火星“赤道”上宇航員用同一彈簧測力計(jì)測得其所受的重力為，通過天文觀測測得火星的自轉(zhuǎn)角速度為，設(shè)引力常量為G，將火星看成是質(zhì)量分布均勻的球體。以下說法正確的是（）A. 則火星的密度為B. 則火星半徑為C. 該物體在火星赤道上所受向心力為D. 該物體在火星赤道上所受向心力為【答案】AC【解析】【詳解】CD物體在在火星“兩極”時(shí)，萬有引力大小等于重力大小，物體在赤道上所受向心力大小等于萬有引力減去重力，即，C正確，D錯(cuò)誤；AB在“兩極”有在“赤道”上有聯(lián)立解得，根據(jù)密度公式

14、可得火星的密度為A正確，B錯(cuò)誤。故選AC。14. 太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動，當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某個(gè)行星和太陽之間，且三者幾乎成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)成為“行星沖日”據(jù)報(bào)道，2014年各行星沖日時(shí)間分別是：1月6日，木星沖日，4月9日火星沖日，6月11日土星沖日，8月29日，海王星沖日，10月8日，天王星沖日，已知地球軌道以外的行星繞太陽運(yùn)動的軌道半徑如下表所示，則下列判斷正確的是：（）地球火星木星土星天王星海王星軌道半徑（AU）101.55.29.51930A. 各地外行星每年都會出現(xiàn)沖日現(xiàn)象B. 地外行星中海王星相鄰兩次沖日間隔時(shí)間最長C 地外行星中火星相鄰兩次沖

15、日間隔時(shí)間最長D. 在2015年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日【答案】CD【解析】【詳解】A根據(jù)開普勒第三定律，有解得則有=1.84年年=11.86年年=29.28年年=82.82年年=164.32年如果兩次行星沖日時(shí)間間隔為1年，則地球多轉(zhuǎn)動一周，有代入數(shù)據(jù)，有解得，T0為無窮大；即行星不動，才可能在每一年內(nèi)發(fā)生行星沖日，顯然不可能，A錯(cuò)誤；B如果兩次行星沖日時(shí)間間隔為t年，則地球多轉(zhuǎn)動一周，有解得故地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔最短，故海王星相鄰兩次沖日間隔時(shí)間最短，火星相鄰兩次沖日間隔時(shí)間最長，B錯(cuò)誤，C正確；D2014年1月6日木星沖日，木星的公轉(zhuǎn)周期為11.86年，在2年內(nèi)地球轉(zhuǎn)動2

16、圈，木星轉(zhuǎn)動不到一圈，故在2015年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日，D正確。故選CD。第節(jié) 非選擇題（共30分）二、計(jì)算題（共三題）15. 長為L的細(xì)繩，一端拴一質(zhì)量為m的小球，另一端固定于O點(diǎn)，讓其在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動（圓錐擺），擺線與豎直方向的夾角為，重力加速度為g，求：（1）細(xì)繩的拉力F；（2）小球運(yùn)動的線速度的大小；（3）小球運(yùn)動的角速度?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【分析】【詳解】（1）小球受重力和拉力作用，兩個(gè)力的合力提供向心力，如圖則（2）根據(jù)牛頓第二定律得又解得（3）根據(jù)牛頓第二定律得又解得16. 長的輕桿，其一端連接著一個(gè)零件A，A的質(zhì)量，現(xiàn)讓A在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示。在A通過最高點(diǎn)時(shí)，求下列兩種情況下A對桿的作用力大小：（g?。?）A的速率為2m/s；（2）A的速率為5m/s?！敬鸢浮浚?）4N；（2）80N【解析】【詳解】（1）規(guī)定豎直向下為正方向，當(dāng)v1=2m/s時(shí)