山西省大同市2019-2020学年高一下学期5月线上测试物理试题 Word版含解析 16页

www.ks5u.com大同市2020年线上教学情况摸底测试高一物理一、选择题1.发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（　　）A.牛顿、卡文迪许B.开普勒、伽利略C.开普勒、卡文迪许D.牛顿、伽利略【答案】A【解析】【详解】牛顿根据行星的运动规律推导出了万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量，故A正确，BCD错误。故选A。2.下列说法正确的是（　　）A.做曲线运动的物体速度大小一定发生变化B.速度方向发生变化的运动一定是曲线运动C.速度变化的运动一定是曲线运动D.做曲线运动的物体一定有加速度【答案】D【解析】【详解】A．做曲线运动的物体，速度大小不一定发生变化，比如：匀速圆周运动，故A错误；B．速度方向发生变化运动不一定是曲线运动，在直线运动中，速度方向也可以变化，故B错误；C．速度变化的不一定是曲线运动，如匀加速直线运动，故C错误；D．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，所以做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零，物体一定有加速度，故D正确。故选D。-16- 3.如图所示，直线AB和CD表示彼此平行且笔直的河岸．若河水不流动，小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸，小船的运动轨迹为直线P．若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动，且整个河中水的流速处处相等，现仍保持小船船头垂直河岸，由A点匀速驶向对岸，则小船实际运动的轨迹应该是图中的（　　）A.直线RB.曲线QC.直线PD.曲线S【答案】A【解析】【详解】小船的实际运动是小船在静水中垂直河岸的运动与随河水流动的合运动，两分运动是匀速直线运动，它们的和运动也是匀速直线运动，因此小船将沿直线运动，其轨迹为直线．故选A．点睛：讨论两个分运动的合运动的性质，要看两个分运动的合加速度与两个分运动的合速度是否在一条直线上，如果在一条直线上，则合运动是直线运动，否则为曲线运动．4.“套圈圈”是老少皆宜的游戏。如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度抛出铁丝圈，都能套中地面上的同一目标，且铁丝圈在空中运动时间分别为，不计空气阻力，则（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】AB.水平分运动是匀速运动，则水平分位移相同，得，故AB错误；-16- CD.铁丝圈做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，则有得故C正确D错误。故选C。5.如图所示，跷跷板上的A、B两点的角速度分别为和，线速度大小分别为和，则（　　）A.，B.，C.，D.，【答案】C【解析】【详解】跷跷板在转动时，横梁上A、B两点绕O点转动属同轴转动，角速度相等，故有由于根据-16- 得故C正确，ABD错误。故选C。6.地球同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星，以下说法正确的是（　　）A.它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的B.它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的C.它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值D.它可以在地面上任一点正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的值【答案】A【解析】【详解】地球同步卫星因为和地球上的物体的相对位置不变,因此只能在赤道上空出现，转动周期和地球的周期相同，设同步卫星的转动半径为r，则有可得因此轨道半径是一定的，故A正确，BCD错误。故选A。7.如图所示，过山车的轨道可视为竖直平面内半径为R的圆轨道．质量为m的游客随过山车一起运动，当游客以速度v经过圆轨道的最高点时（）A.处于超重状态B.速度v的大小一定为C.向心加速度方向竖直向下-16- D.座位对游客的作用力为【答案】C【解析】游客做圆周运动，在最高点，受重力和轨道的压力，合外力提供向心力，合外力向下，加速度竖直向下，游客处于失重状态，故A错误，C正确；在最高点，根据向心力公式得：mg+N=m；只有当N=0时，v=，故B错误；在最高点，根据向心力公式得：mg+N=m；解得：N=m-mg，故D错误．故选C．点睛：本题主要考查了向心力公式的直接应用，要求同学们能正确对物体进行受力分析，知道当加速度方向向上时，处于超重状态，当加速度方向向下时，处于失重状态，难度不大，属于基础题．8.如图所示，两个相同的小球A、B用长度分别为、的细线（）悬于天花板上的点O1、O2，两球在水平面内做匀速圆周运动，两根细线与竖直轴夹角均为θ。设两球的线速度分别为、，角速度分别为、，加速度分别为、，两根细线的拉力分别为、，则（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】A．小球在水平内做匀速圆周运动，对小球受力分析可知小球受重力和绳子的拉力，合力提供向心力，根据几何关系可得，向心力为-16- 由向心力公式可得又因为有联立解得，因为，所以，故A错误；B．根据变形可得因为，所以，故B正确；CD．由向心力公式和牛顿第二定律可得解得，因此两者的加速度和向心力相等，故CD错误。故选B。9.物体受到几个力的作用而做匀速直线运动，如果只撤掉其中的一个力，其他力保持不变，它不可能做A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动D曲线运动【答案】A【解析】【详解】A.物体受到几个力的作用而做匀速直线运动，如果只撤掉其中的一个力，其它力保持不变，合力与撤去的力大小相等方向相反，合力大小方向不变，不可能做匀速直线运动，A符合题意．-16- B.若撤去的力与运动的方向相反，则物体做匀加速直线运动，故B不符合题意．C.若撤去的力与运动的方向相同，则物体做匀减速直线运动，故C不符合题意；D.若撤去的力与速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，故D不符合题意．10.如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动．座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱A.运动周期为B.线速度的大小为ωRC.受摩天轮作用力的大小始终为mgD.所受合力的大小始终为mω2R【答案】BD【解析】【详解】由于座舱做匀速圆周运动，由公式，解得：，故A错误；由圆周运动线速度与角速度的关系可知，，故B正确；由于座舱做匀速圆周运动，所以座舱受到摩天轮的作用力是变力，不可能始终为，故C错误；由匀速圆周运动的合力提供向心力可得：，故D正确．11.如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为M，货物的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）-16- A.到达图示位置时，货箱向上运动的速度大于B.到达图示位置时，货箱向上运动的速度等于C.运动过程中，M受到绳的拉力等于D.运动过程中，M受到绳的拉力大于【答案】BD【解析】【详解】将货车的速度进行正交分解可得如图由于绳子不可伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿绳子方向的分量相等，因此有由于不断减小，因此货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上。AB．根据上面分析可知，货箱向上运动的速度等于，故A错误，B正确；CD．货物和货箱整体向上做加速运动，因此拉力大于，故C错误，D正确故选BD。12.航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道II，B为轨道II上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（　　）-16- A.在轨道II上经过A的速度小于经过B的速度B.在轨道II上运动的周期小于在轨道I上运动的周期C.在轨道II上经过A的速度大于在轨道I上经过A的速度D.在轨道II上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度【答案】AB【解析】【分析】【详解】A．根据开普勒定律可知，卫星在远地点A的速度小于在近地点B的速度，故A正确；B．根据开普勒第三定律圆心轨道的半长轴就是圆的半径，根据图像可得，轨道I半长轴大于轨道II半长轴，因此在轨道I上的周期更长，故B正确；C．卫星从轨道I变轨到轨道II，轨道半径减小，要做向心运动，在A点应减速，因此卫星在轨道II上经过A的速度小于在轨道I上经过A的速度，故C错误；D．根据万有引力公式和牛顿第二定律可得化简可得即加速度只与到地球的距离有关，因此在两轨道上A点的加速度是相等的，故D错误。故选AB。二、实验探究题13.用图示实验装置研究圆周运动，已知图中的光滑水平桌面足够大，小球(视为质点)的质量为0.1kg，系于长度为0.5m的轻绳一端，以轻绳另一端为圆心，使小球做匀速圆周运动。-16- (1)此时小球受到的合力方向_______。A.与运动方向相同B.与运动方向相反C.沿绳指向圆心D.沿绳背离圆心(2)若该小球1分钟转了60圈，则轻绳的拉力为_____N。(取π2=10)【答案】(1).C(2).2【解析】【详解】(1)[1]对做匀速圆周运动的小球受力分析，光滑桌面不受摩擦力，重力和支持力相互平衡，绳子的拉力提供向心力，则小球的合力等于绳的拉力，方向沿绳指向圆心，故C正确，ABD错误。故选C。(2)[2]小球1分钟转了60圈，可得周期为由绳子的拉力提供向心力，有14.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线________。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛________。(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为________m/s。(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L＝5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为________m/s；B点的竖直分速度为________m/s。【答案】(1).水平(2).初速度相等(3).1.60(4).1.5(5).2【解析】-16- 【详解】(1)[1][2]为了保证小球的初速度水平，斜槽末端应切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛运动的初速度相等(2)[3]由于O为抛出点，所以根据平抛运动规律有，，将x=32.0cm，y=19.6cm，代入解得(3)[4]在竖直方向上，根据得则小球的初速度为[5]B点的竖直分速度为三、计算题15.如图所示，某部队官兵在倾角为30°山坡上进行投掷手榴弹训练，若从A点以某一初速度v0沿水平方向投出手榴弹，正好落在B点，测得AB＝90m。（空气阻力不计），如果手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5s的时间，若要求手榴弹正好在落地时爆炸，问：战士从拉动弹弦到投出所用时间是多少？手榴弹抛出的初速度是多少？（g＝10m/s2）【答案】（1）2s；（2）15m/s【解析】【详解】（1）在竖直方向上做自由落体运动，则解得，故（2）在水平方向上做匀速直线运动Lcosθ=v0t解得v0=15m/s-16- 16.利用如图所示的方法测定细线的抗拉强度。在长为L的细线下端悬挂一个质量不计的小盒，小盒的左侧开一孔，一个金属小球从斜轨道上释放后，水平进入小盒内，与小盒一起向右摆动。现逐渐增大金属小球在轨道上释放时的高度，直至摆动时细线恰好被拉断，并测得此时金属小球与盒一起做平抛运动的竖直位移h和水平位移x，若小球质量为m，重力加速度为g。试求：(1)金属小球做平抛运动的初速度为多少？(2)该细线的抗拉断张力为多大？【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)细线被拉断后，由平抛知识得联立解得小球做平抛运动的初速度(2)细线被拉断瞬间，由牛顿第二定律可得则细线的抗拉断张力17.一艘宇宙飞船绕着某行星作匀速圆周运动，已知运动的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，行星半径为求：(1)行星的质量M；-16- (2)行星表面的重力加速度g；(3)行星的第一宇宙速度v．【答案】（1）（2）（3）【解析】【详解】(1)设宇宙飞船的质量为m，根据万有引力定律求出行星质量(2)在行星表面求出:(3)在行星表面求出:【点睛】本题关键抓住星球表面重力等于万有引力，人造卫星的万有引力等于向心力．18.石墨烯是近些年发现的一种新材料，其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。用石墨烯制作超级缆绳，人类搭建“太空电梯”的梦想有望在21世纪实现。科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站，电梯仓沿着这条缆绳运行，实现外太空和地球之间便捷的物资交换。(1)若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1的同步轨道站，求轨道站内质量为m1的货物相对地心运动的速度。设地球自转角速度为，地球半径为R；（第一问用字母表示结果）(2)当电梯仓停在距地面高度的站点时，求仓内质量kg的人对水平地板的压力大小。地面附近重力g取10m/s2，地球自转角速度rad/s，地球半径km。（第二问结果保留三位有效数字）-16- 【答案】(1)；(2)11.5N【解析】【详解】(1)设货物相对地心的距离为，线速度为联立解得(2)设地球质量为，人相对地心的距离为，向心加速度为，受地球的万有引力为，水平地板对人的支持力大小为，则有-16- 联立并代入数据得人对水平地板的压力大小为，由牛顿第三定律-16- -16-