河南省郑州市2019-2020学年高一下学期5月阶段性学业检测题物理试题 Word版含解析 16页

www.ks5u.com ‎2019—2020学年下期阶段性学业检测题 高一年级物理 ‎（考试时间90分钟，满分100分）‎ 第Ⅰ卷（选择题 共48分）‎ 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）‎ ‎1.关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是(　　)‎ A. 平抛运动是匀变速曲线运动 B. 匀速圆周运动是速度不变的运动 C. 圆周运动是匀变速曲线运动 D. 做平抛运动物体落地时的速度一定是竖直向下的 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动．故A正确．匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，是变速运动．故B错误．匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，时刻变化，不是匀变速运动．故C错误．平抛运动水平方向速度不可能为零，则做平抛运动的物体落地时的速度不可以竖直向下．故D错误．故选A．‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道平抛运动的加速度不变，知道匀速圆周运动靠合力提供向心力，合力不做功．‎ ‎2.下列说法正确的是（　　）‎ A. 两个微观粒子之间不存在万有引力 B. 月—地检验的结果证明了引力与重力是两种不同性质的力 C. 卡文迪许利用扭秤测定了引力常量，成为了第一个称出地球重量的人 D. 由公式可知，当r→0时，引力F→∞‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．万有引力定律：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。故A错误；‎ - 16 -‎ B．月—地检验的结果说明地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种性质的力，即引力与重力是同一种性质的力，故B错误；‎ C．1978年英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G，因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人，故C正确；‎ D．当两物体间的距离趋近于无穷大时，两物体不能看做质点，所以万有引力定律不再适用，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎3.如图所示，小孩用玩具手枪在同一位置沿水平方向先后射出两粒弹珠，击中竖直墙上M、N两点（空气阻力不计），初速度大小分别为vM、vN，、运动时间分别为tM、tN，则 A. vM=vN B. vM>vN C. tM>tN D. tM=tN ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】CD．弹珠做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动，有：‎ 可得：‎ 因竖直下落高度hM＜hN，可得tM＜tN，故CD错误；‎ AB．两弹珠水平位移x相等，水平方向做匀速直线运动，有：‎ x=vt，‎ 则vM＞vN，故A错误，B正确。‎ 故选B。‎ ‎4.为了有利于汽车转弯，公路在转弯处常常采取垫高外侧的办法修建路基，如图所示，弯道处路面的倾角为，半径为r - 16 -‎ ‎。则汽车完全不依靠摩擦力转弯的速率是（设转弯轨迹在一个水平面内）（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】高速行驶的汽车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供。根据牛顿第二定律得 计算得出 故ABD错误，C正确。‎ 故选C。‎ ‎5.在国产科幻片《流浪地球》中，人类带着地球流浪至木星附近时，上演了地球的生死存亡之战．木星是太阳系内体积最大、自转最快的行星，早期伽利略用自制的望远镜发现了木星的四颗卫星，其中“木卫三”离木星表面的高度约为h，它绕木星做匀速圆周运动的周期约为T．已知木星的半径约为R，引力常量为G，则由上述数据可以估算出 A. 木星的质量 B. “木卫三”的质量 C. “木卫三”密度 D. “木卫三”的向心力 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. “木卫三”绕木星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力有：‎ - 16 -‎ 解得木星的质量：‎ 可以估算出木星的质量，但无法估算出“木卫三”的质量，故A正确，B错误；‎ C. 根据密度公式可估算出木星的密度，由于无法估算出“木卫三”的质量和不知道“木卫三”的半径，无法估算出“木卫三”的密度，故C错误；‎ D. 由于无法估算出“木卫三”的质量，根据向心力公式可知，无法估算出“木卫三”的向心力，故D错误．‎ ‎6.如图所示的皮带传动装置中，甲、乙、丙三轮的轴均为水平轴，其中甲、乙、丙三轮的半径之比．、、三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点，若传动中皮带不打滑，则( )‎ A. ，两点线速度大小之比为 B. ，两点的角速度大小之比为 C. ，两点的向心加速度大小之比为 D. ，两点向心加速度大小之比为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由于甲、乙两轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，所以AB两点的线速度大小之比为1：1，故A错误；‎ B．由于乙、丙两轮共轴，故BC两点角速度相同，由公式可得 所以 - 16 -‎ 所以AC两点的角速度大小之比为，故B错误；‎ C．由向心加速度公式得 故C正确；‎ D．由向心加速度公式得 故D错误。‎ 故选C。‎ ‎7.北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统（CNSS），2020年建成后将实现全球服务，该系统包括5颗地球同步卫星和30颗一般轨道卫星。关于其中的地球同步卫星，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 它运行的周期为12h B. 它一定在赤道上空运行 C. 它运行的线速度大于第一宇宙速度 D. 它可以定点在郑东新区“大玉米”正上方 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．所有地球同步卫星运行周期与地球自转一周的时间相等，即24小时，所以地球同步卫星运行的周期为24小时，故A错误；‎ B．地球同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道，与赤道平面重合，所以它一定在赤道上空运行，故B正确；‎ C．由于地球同步卫星围绕地球做匀速圆周运动，所以地球同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故C错误；‎ D．地球同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道，与赤道平面重合，所以地球同步卫星不能定点在郑东新区“大玉米”正上方，故D错误。‎ 故选B - 16 -‎ ‎8.如图所示，轻质杆的一端连接一个小球，另一端套在光滑固定水平转轴O上。小球在竖直平面内做圆周运动。小球经过最高点时的速度大小为v，杆对球的作用力大小为F，图象如图所示。若图中的a、b及重力加速度g均为已知量，规定竖直向上为力的正方向。不计空气阻力，由此可求得（　　）‎ A. 小球做圆周运动的半径为 B. F=0时，小球在最高点的动能为 C. 时，杆对小球作用力的方向向上 D. 时，杆对小球作用力的大小为a ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图像可知，当 杆对小球无弹力，此时重力提供小球做圆周运动的向心力，有 解得 故A错误；‎ B．由图像可知，当 - 16 -‎ F与小球的重力的合力提供向心力，所以 解得 当 小球的动能为 故B错误；‎ C．由图像可知，当 则杆对小球作用力方向向下，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的弹力方向向上，故C错误；‎ D．由图像可知，当 杆对小球的作用力与小球自身的重力的合力提供向心力，则有 解得 故D正确。‎ 故选D。‎ ‎9.下列是有关生活中的圆周运动的实例分析，其中说法正确的是（　　）‎ A. 杂技演员表演“水流星”。当“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受重力的作用 - 16 -‎ B. 在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压 C. 汽车通过凹形桥最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力 D. 洗衣机脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．通过最高点时，水受到的重力和弹力的合力提供向心力。里面的水处于失重状态，但失重时物体的重力并未变化，故A错误；‎ B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，故B正确；‎ C．汽车通过凹形桥的最低点时，向心力竖直向上，合力竖直向上，加速度竖直向上，根据牛顿第二定律得知，汽车处于超重状态，所以车对桥的压力比汽车的重力大，故C正确；‎ D．洗衣机脱水桶的脱水原理是水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，于是沿切线方向甩出，故D正确。‎ 故选BC。‎ ‎10.关于曲线运动的下列说法中正确的是（　　）‎ A. 做曲线运动的物体，速度一定改变 B. 做曲线运动的物体，加速度一定改变 C. 做曲线运动的物体所受的合外力方向与速度的方向可能在同一直线上 D. 做匀速圆周运动的物体不可能处于平衡状态 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，A正确；‎ BC．曲线运动的条件是合外力与速度不共线，与合外力是否为恒力无关，所以加速度不一定改变，BC错误；‎ D．匀速圆周运动的物体速度是变化的，有向心加速度，不可能处于平衡状态，D正确。‎ 故选AD。‎ ‎11.下列说法正确的是（　　）‎ A. 地球绕太阳运动的轨道是一个椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 B. 火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的三次方 - 16 -‎ C. 海王星是牛顿运用万有引力定律，经过大量计算而发现的，被人们称为“笔尖上的行星”‎ D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上是开普勒第一定律。故A正确；‎ B．开普勒第三定律：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等，故B正确；‎ C．自天王星发现之后，人们发现对其他行星都适用的牛顿引力理论对天王星总有不大的一点偏差，观测与预报的位置总有偏离。多数天文学家认为可能在天王星之外还有一颗未知行星，柏林天文台的伽勒在1846年9月19日晚就进行了搜索，并且在离勒威耶预报位置不远的地方发现了这颗新行星。这颗行星为海王星。故C错误；‎ D．相同时间内，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等是对同一个行星而言，故D错误。‎ 故选AB。‎ ‎12.发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1与2相切于Q点，轨道2与3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　）‎ A. 卫星在轨道3上的速率大于它在轨道1上的速率 B. 卫星在轨道3上经过P点的加速度大于在轨道2上经过P点的加速度 C. 卫星在轨道1上经过Q点时的速率小于它在轨道2上经过Q点时的速率 D. 卫星在轨道2上运动的周期小于在轨道3上运动的周期 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有 - 16 -‎ 解得 可知 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．根据牛顿第二定律得 所以卫星在轨道3上经过P点的加速度等于在轨道2上经过P点的加速度，故B错误；‎ C．从轨道到轨道，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力。所以在轨道2上Q点的速度大于轨道1上Q点的速度，故C正确；‎ D．根据开普勒第三定律 轨道半径或半长轴越大，周期越大，故卫星在轨道2上运动的周期小于它在轨道3上运动的周期，故D正确。‎ 故选CD。‎ 第Ⅱ卷（非选择题 共52分）‎ 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共12分。请按题目要求作答。）‎ ‎13.学习向心力和向心加速度知识时，物理兴趣组陈柯宏同学做了如图所示小实验，通过实验体验一下手拉细绳的力．请根据你的体验，说出在下述几种情况下，向心力怎样变化？（选填：增加、减小、不变）‎ - 16 -‎ ‎（1）当r不变，运动中使橡皮塞的角速度ω增大，向心力将________；‎ ‎（2）运动中，改变半径r尽量使角速度保持不变，当r_________时，向心力将减小；‎ ‎（3）换个质量更大的橡皮塞，并保持半径r和角速度ω不变，则向心力F将____________；‎ ‎（4）这个小实验表明，做圆周运动的物体向心力F的大小跟物体的质量m、圆周半径r和角速度ω有关，根据所学知识，你知道它们之间的关系表达式吗？请写出来：_______________．‎ ‎【答案】 (1). 增加 (2). 减少 (3). 增加 (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）当r不变，运动中使橡皮塞的角速度ω增大，向心力将增大．‎ ‎（2）运动中，改变半径r尽量使角速度保持不变，当r减小时，向心力将减小．‎ ‎（3）换个质量更大的橡皮塞，并保持半径r和角速度ω不变，细绳的拉力增大，则向心力F增大．‎ ‎（4）根据已学的知识可知，向心力的公式为：．‎ ‎14.在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学记录 了右图所示的一段轨迹ABC.已知物体是由原点O水 平抛出的，C点的坐标为（60，45），则平抛物体的初速度为v0=_______m/s，C点的速vC=______m/s（取g=10 m/s2）‎ ‎【答案】 (1). 2 m/s (2). m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】根据h=gt2得， ‎ 则平抛运动的初速度．‎ C点的竖直速度 ‎ C点的速度 - 16 -‎ 三、计算题（本题共4小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）‎ ‎15.某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体，经时间t后，物体以速率v落回手中.已知该星球的半径为R，求：‎ ‎（1）该星球表面的重力加速度为多少？‎ ‎（2）该星球上的第一宇宙速度为多少？‎ ‎【答案】（1） （2） ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）物体做竖直上抛运动，根据速度公式可知：t 解得：g ‎（2）根据重力提供向心力有：mg＝m 联立以上式子得：v ‎16.小船匀速横渡一条河流，水流速度的大小v1，船在静水中的速度大小v2。第一次船头垂直对岸方向航行，在出发后t0=20s到达对岸下游60m处；第二次船头保持与河岸成角向上游航行，小船经过时间t1恰好能垂直河岸到达正对岸。求：‎ ‎(1)船在静水中的速度大小v2；‎ ‎(2)第二次过河的时间t1。‎ ‎【答案】(1)5m/s；(2)25s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)第一次船头垂直对岸方向航行时，出发后到达对岸下游处，根据运动的独立性，水流速度的大小为 第二次船头保持与河岸成θ=53°向上游航行时，小船经过时间t1恰好能垂直河岸到达正对岸，依据运动的合成与分解，则有 - 16 -‎ ‎(2)根据第一次渡河，可知河宽 m 第二次渡河的实际速度为 则第二次过河时间 代入数据，解得 s ‎17.如图所示，从O点水平抛出的小球，到达斜面顶端P处，其速度方向恰好沿斜面向下，然后沿斜面滑下．已知斜面倾角θ=60°，小球初速度v010m/s，取g=10m/s2，不计空气阻力，求：‎ ‎（1）小球从抛出点O到P点的竖直高度h；‎ ‎（2）抛出点O到P点的水平距离x（计算结果中可以有根号）．‎ ‎【答案】（1）小球从抛出点O到P点的竖直高度h为15m；（2）抛出点O到P点的水平距离x为10；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】解：(1)小球到达P点时的竖直分速度为：‎ 由速度位移关系公式得：‎ 解得：‎ ‎（2）飞行时间：‎ - 16 -‎ 从O到P点的水平距离:；‎ ‎18.如图所示，一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演。若摩托车运动的速率恒为v=20m/s，人和车的总质量为m=200kg，摩托车受到的阻力是摩托车对轨道压力的k倍，且k=0.5。摩托车通过与圆心O在同一水平面上的B点向下运动时牵引力恰好为零，摩托车车身的长度不计，g取10m/s2，试求：‎ ‎(1)运动员完成一次圆周运动所需的时间；（取3.14）‎ ‎(2)摩托车通过最低点A时牵引力的大小。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据题意可知，摩托车通过与B点时牵引力恰好为零，此时摩托车所受摩擦阻力f与重力平衡，所以有 根据牛顿第二定律有 解得 运动员完成一次圆周运动所需的时间 ‎(2)摩托车经过A点时，根据牛顿第二定律得 而 - 16 -‎ 摩托车经过A点时，水平方向有 解得 - 16 -‎ - 16 -‎