内容正文:
高一月考物理试题
出题人:王正中 审题人:李艳峰
一、单选题(每小题4分,共28分)
1.关于开普勒对于行星运动定律的认识,下列说法中正确的是( )
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B.火星与太阳的连线在t时间内扫过的面积等于地球与太阳的连线在同样t时间内扫过的面积
C.所有行星的轨道的长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同
D.所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比
2.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”都遵循与距离的平方成反比,在已知地球表面重力加速度、地球半径、月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径的情况下,还需要知道( )
A.月球表面的重力加速度 B.月球绕地球公转的周期 C.月球的半径 D.月球的质量
3.下列关于地球静止轨道卫星的说法正确的是( )
A.可以飞过北京市正上方 B.线速度小于第一宇宙速度
C.加速度等于重力加速度 D.周期大于地球自转周期
4.世界最长的跨海大桥港珠澳大桥建成,极大方便了游客出行.驱车数百米长的引桥,经过主桥,可往返于香港澳门两地.下列说法正确的是( )
A.通过很长引桥,减小了汽车对桥面的压力
B.通过很长引桥,减小了汽车重力沿桥面方向的分力
C.汽车通过主桥最高点时,处于超重状态
D.汽车通过主桥最高点时,重力的瞬时功率不为零
5.火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动,火星公转轨道的半径与地球公转轨道的半径之比为3∶2,则火星与地球绕太阳运动的( )
A.角速度大小之比为1∶1 B.线速度大小之比为
C.周期之比为27∶8 D.向心加速度大小之比为9∶4
6.下列关于超重与失重说法正确的是( )
A.汽车匀速率通过凸形拱桥最高点时,汽车处于超重状态
B.跳跃的袋鼠落地减速过程中,袋鼠处于超重状态
C.战斗机从俯冲中急速拉起时,飞行员处于失重状态
D.航天员悬浮在空间站时,没有超失重,处于平衡状态
7.质量为的苹果从离水平地面高为的枝头由静止脱落,苹果下落过程中重力做功的平均功率为( )
A. B. C. D.
二、多选题(每小题6分,共18分)
8.发射地球同步卫星时,先将卫星发射到近地圆轨道1,然后点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点(如图),则以下判断正确的是( )
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道2经过Q点的速度大于它在轨道1经过Q点的速度
C.卫星在轨道2经过Q点的加速度等于它在轨道1经过Q点的加速度
D.卫星在轨道3上的周期小于它在轨道2上的周期
9.如图所示,I为北斗卫星导航系统中的静止轨道卫星,其对地张角为2;II为地球的近地卫星。已知地球的自转周期为T0,万有引力常量为G,根据题中条件,可求出 ( )
A.卫星I的环绕速度比卫星II的环绕速度大
B.卫星Ⅱ的周期为
C.卫星I和卫星II的加速度之比为
D.地球的平均密度为
10.如图所示,质量分别为m和M的星球A、B中心间的距离为d,它们均以连线上的O点为圆心做匀速圆周运动,轨道半径之比为,引力常量为G,忽略其它天体对A、B的作用。下列说法正确的是( )
A.星球A的向心力小于星球B的向心力 B.
C.星球A的转动角速度为 D.星球A与星球B的动能之比为
三、实验题(每空2分,共14分)
11.某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,其中打点计时器的电源为交流电源,交流电的频率为f,打出纸带的一部分如图乙所示,其中A、B、C、D为相邻计时点。
(1)从打出的纸带可判定重物匀加速下落,利用f和图乙中给出的物理量可以写出:在打点计时器打出B点时,重物下落的速度大小为______,打出C点时重物下落的速度大小为______。
(2)从B→C只要满足公式______就验证了机械能守恒定律。(重力加速度为g)
12.用如图所示的实验装置探究“恒力做功与物体动能变化的关系”。钩码质量g。(以下计算结果均保留两位有效数字)
(1)打点计时器使用的电源是___________(选填选项前的字母)
A.直流电源 B.交流电源
(2)为消除摩擦力的影响,调节木板右侧的高度,接下来的操作是___________(选填选项前的字母)。
A.不挂重物且计时器不打点的情况下,轻推小车,小车做匀速运动
B.挂一钩码且计时器打点的情况下,轻推小车,小车拖着纸带做匀速运动
C.不挂重物且计时器打点的情况下,轻推小车,小车拖着纸带做匀速运动
D.挂一钩码且计时器不打点的情况下,轻推小车,小车拖着纸带做匀速运动
(3)如图是实验时打出的一条纸带。选择某一点为O,依次每隔4个计时点取一个计数点,用刻度尺量出相邻计数点间的距离,记录在纸带上。其中打出计数点“2”时小车的速度___________m/s。
(4)将钩码的重力视为小车受到的拉力,g取9.80m/s2,从计数点1到计数点6的过程中,拉力对小车做的功___________J。
四、解答题
13.(12分)2024年,“嫦娥六号”成功采集月球背面土壤样品并顺利返回地球。质量为m的“嫦娥六号”月球探测器,在距月球表面高为h处,做周期为T的匀速圆周运动。已知月球半径为R,引力常量为G,求:
(1)月球的质量;
(2)月球表面的重力加速度大小;
(3)月球的第一宇宙速度。
14.(12分)如图所示的探测卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动,其轨道平面与赤道平面垂直,已知在一天的时间内,该卫星恰好绕地球运行n圈,每天在相同时刻,沿相同方向经过地球表面A点正上方。已知地球半径为R,地球自转周期为T0,A点与地心的连线与赤道平面的夹角为θ,地球表面重力加速度为g,求:
(1)探测卫星的周期T;
(2)地球表面A点随地球自转的向心加速度大小an;
(3)卫星轨道距地面的高度h。
15.(16分)如图甲,质量均为m=0.2kg的物块A、B放在足够长的水平地面上,A与地面动摩擦因数为μ=0.25,B与地面无摩擦,两物块在水平外力F的作用下从静止开始向右前进,外力F随位移x变化的图线如图乙所示,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)在x=0.5m时,A、B之间的弹力大小;
(2)物块A与B分离后,B的速度大小;
(3)物块A与B分离后,A还能运动多远。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
学科网(北京)股份有限公司
$
《高一月考物理试题》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
B
B
B
B
B
BC
CD
BD
1.A
【详解】A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,故A正确;
B.火星与太阳的连线在任意t时间内扫过的面积相等,地球与太阳的连线在同样t时间内扫过的面积相等;火星与太阳的连线在t时间内扫过的面积不等于地球与太阳的连线在同样t时间内扫过的面积,故B错误;
C.所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相同,故C错误;
D.根据可知所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值相同,所有行星的公转周期与行星的轨道的半径不是成正比关系,故D错误。
故选A。
2.B
【详解】A.月球表面的重力加速度与地球引力无关,故A不符合题意;
B.验证引力平方反比关系,需联立地表重力公式和月球轨道公式;在地球表面有
可得
月球绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力得
将代入得
需已知验证等式是否成立,故B符合题意;
C.月球的半径与地球引力无关,故C不符合题意;
D.月球的质量在公式中被约去,无需已知,故D不符合题意。
故选B。
3.B
【详解】A.地球静止轨道卫星的轨道平面为赤道平面,运行轨迹始终在赤道正上方,而北京市位于北纬约40°,故卫星不可能飞过其正上方,故A错误;
B.由万有引力提供向心力
可得线速度
可知,轨道半径越大,线速度越小。静止卫星的轨道半径远大于近地轨道半径,因此其线速度小于第一宇宙速度(7.9 km/s),故B正确;
C.根据牛顿第二定律
可得
而地球表面的重力加速度
由于,故,故C错误;
D.地球静止卫星的周期与地球自转周期严格相等(约24小时),故D错误。
故选B。
4.B
【详解】AB.通过很长的引桥,可以减小汽车重力沿桥面方向的分力,使汽车行驶起来更容易,A错误,B正确;
CD.汽车通过主桥最高点时,重力和支持力的合力提供向心力,向心加速度向下,处于失重状态;重力的瞬时功率,等于重力与竖直速度乘积,在最高点速度沿水平方向,所以重力瞬时功率为零,CD错误。
故选B。
5.B
【详解】行星绕太阳做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力得
可得,,,
可知火星与地球绕太阳运动的角速度大小之比为
火星与地球绕太阳运动的线速度大小之比为
火星与地球绕太阳运动的周期之比为
火星与地球绕太阳运动的向心加速度大小之比为
故选B。
6.B
【详解】A.汽车在凸形桥最高点做圆周运动,向心加速度方向向下,处于失重状态,故A错误;
B.袋鼠落地减速时,加速度方向向上(因速度向下而减速),处于超重状态,故B正确;
C.战斗机急速拉起时,飞行员加速度方向向上,处于超重状态,故C错误;
D.航天员在空间站受地球引力提供向心力,处于完全失重状态,而非平衡状态,故D错误。
故选B。
7.B
【详解】根据
苹果下落过程中重力做功的平均功率为
故选B。
8.BC
【详解】A.卫星在轨道1和3上均做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力有
解得
即半径越大,速度越小,即卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率,故A错误;
B.卫星在轨道1运动经过Q点时,需要加速才能做离心运动变到轨道2上,所以,卫星在轨道2经过Q点的速度大于它在轨道1经过Q点的速度,故B正确;
C.根据牛顿第二定律有
解得
所以,卫星经过同一点时的加速度相等,即卫星在轨道2经过Q点的加速度等于它在轨道1经过Q点的加速度,故C正确;
D.根据开普勒第三定律有
因轨道3的半径大于轨道2的半长轴,所以,卫星在轨道3上的周期大于它在轨道2上的周期,故D错误。
故选BC。
9.CD
【详解】A.对卫星,根据
解得卫星线速度
由于卫星I的轨道半径比卫星II的大,故卫星I的环绕速度比卫星II的环绕速度小,故A错误;
B.题意可知卫星I的周期与地球自转周期相同,均为,根据开普勒第三定律有
解得卫星II周期,故B错误;
C.对卫星,根据
解得卫星加速度
因为
故卫星I和卫星II的加速度之比为,故C正确;
D.对卫星II有
因为
联立解得,故D正确。
故选CD。
10.BD
【详解】A.星球A的向心力由星球B对星球A的万有引力提供,星球B的向心力由星球A对星球B的万有引力提供,星球A和星球B彼此间的万有引力大小相等,故星球A的向心力等于星球B的向心力,故A错误;
B.星球A和星球B的角速度相等,由
可得
即,故B正确;
C.对星球A和星球B,根据万有引力提供向心力分别有,
又
联立得,故C错误;
D.星球A和星球B的线速度大小之比为
动能之比为,故D正确。
故选BD。
11. 或者化简为
【详解】(1)[1]由于重物匀加速下落,中间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度,则打点计时器打出B点时的瞬时速度等于A、C两点间的平均速度,则
[2]打点计时器打出C点时的瞬时速度等于B、D两点间的平均速度,则
(2)[3]若忽略空气阻力,重物下落的机械能守恒定律,则
联立等式,解得
12. B C 0.27 1.68×10-2
【详解】(1)[1]打点计时器使用的电源是交流电源,故选B。
(2)[2]为消除摩擦力的影响,调节木板右侧的高度,接下来的操作是不挂重物且计时器打点的情况下,轻推小车,小车拖着纸带做匀速运动,故选C。
(3)[3]打出计数点“2”时小车的速度
,所以取0.27m/s
(4)[4]从计数点1到计数点6的过程中,拉力对小车做的功
13.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)对探测器有 (2分)
可得 (2分)
(2)在月球表面 (2分)
可得 (2分)
(3)在月球表面 (2分)
可得 (2分)
14.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)已知在一天的时间内,该卫星恰好绕地球运行n圈,地球自转周期为T0,则探测卫星的周期为 (2分)
(2)地球表面A点随地球自转的向心加速度大小为 (2分)
又
可得 (2分)
(3)卫星绕地球做匀速圆周运动,得(2分)
在地球表面有 (2分)
联立解得 (2分)
15.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)对AB整体,根据牛顿第二定律 (1分)
对B根据牛顿第二定律 (1分)
联立解得 (1分)
(2)当A、B之间的弹力为零时,A、B分离,此时加速度仍然相等;
对B分析 aB = 0 (1分)
对A分析 aA= aB = 0 (1分)
则此时水平外力 (1分)
由图可知A、B分离时位移 (1分)
0-3m过程外力做功 (2分)
对A、B由动能定理 (2分)
解得物块A与B分离后,B的速度大小 (1分)
(3)A与B分离后,外力对A做功为 (1分)
对A由动能定理 (2分)
解得物块A与B分离后,A还能运动 (1分)
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$