北京市顺义区第一中学高一下学期6月开学测试物理试题 17页

顺义一中高一物理测试 ‎（共100分，考试时长90分钟）‎ 一、单项选择题(本部分共14题，每题3分，共42分，在每题列出的四个选项中，选出最符合，求的一项。)‎ ‎1. 一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（ ）‎ A. 速度一定在不断改变，加速度也一定不断改变 B. 速度可以不变，但加速度一定不断改变 C. 质点不可能在做匀变速运动 D. 质点在某点的速度方向一定是曲线上该点的切线方向 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一直线上，故速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动，其加速度不为零，但加速度可以不变，例如平抛运动，就是匀变速运动；故选项ABC均错误。‎ D．曲线运动的速度方向时刻改变，质点在某点的速度方向一定是曲线上该点的切线方向，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎2.在竖直墙壁上悬挂一镖靶，某人站在离墙壁一定距离的某处，先后将两只飞镖A、B由同一位置水平掷出，两只飞镖落在靶上的状态如图所示(侧视图)，若不计空气阻力，下列说法中正确的是(　　)‎ A. A、B两镖在空中运动时间相同 B. B镖掷出时的初速度比A镖掷出时的初速度小 C. A、B镖的速度变化方向可能不同 D. A镖的质量一定比B镖的质量小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.飞镖B下落的高度大于飞镖A下落的高度，根据得，B下降的高度大，则B镖的运动时间长．故A错误；‎ B.因为水平位移相等，B镖的时间长，则B镖的初速度小，故B正确；‎ C.因为A、B镖都做平抛运动，速度变化量的方向与加速度方向相同，均竖直向下，故C错误；‎ D.平抛运动的时间与质量无关，本题无法比较两飞镖的质量，故D错误．‎ ‎3.在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了责献．关于科学家和他们的贡献，下列说法中不正确的是 A. 伽利略首先将实验事实和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来 B. 笛卡儿对牛顿第一定律的建立做出了贡献 C. 开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律 D. 牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：伽利略通过斜面实验，首先将实验事实和逻辑推 理（包括数学推演）和谐地结合起来，A正确；伽利略、笛卡尔对牛顿总结牛顿第一定律做出了重要的贡献，B正确；开普勒发现了天体运动三定律，C正确；牛顿发现了万有引力定律，但是是卡文迪许通过扭秤实验测得了万有引力常量，D错误．‎ 考点：考查了物理学史 ‎4.一物体放在水平面上，它的俯视图如图所示，两个相互垂直的力F1和F2同时作用在物体上，使物体沿图中v0的方向做直线运动。在经过一段位移的过程中，力F1和F2对物体所做的功分别为6J和8J，则两个力的合力对物体所做的功为（　　）‎ A. 14J B. 10J C. 5J D. 2J ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由于功是标量，没有方向。多个力对物体做功时，总功等于各个力对物体做功的和，因此力F1和F2对物体所做的功为14J，A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎5.下列关于三种宇宙速度的说法正确的是（　　）‎ A. 第一宇宙速度v=‎7.9km/s，第二宇宙速度v=‎11.2km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运动时的速度大于等于v1，小于v2‎ B. 中国发射的“嫦娥”号月球探测器，其发射速度大于第三宇宙速度 C. 第二宇宙速度是使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的小行星的最大发射速度 D. 第一宇宙速度‎7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．人造卫星绕地球在圆轨道上运动时的速度小于等于v1，A错误；‎ B．中国发射的“嫦娥”号月球探测器，其发射速度大于第一宇宙速度，但小于第二宇宙速度，B错误；‎ C．第二宇宙速度是使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的小行星的最小发射速度，C错误；‎ D．第一宇宙速度‎7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度，D正确。‎ 故选D。‎ ‎6.如图所示，某个力F=15N作用于半径的转盘边缘，力的大小保持不变但方向在任何时刻均与作用点的切线方向一致，力F拉动转盘转动180度的过程中，这个力F做的总功为（　　）‎ A. 30πJ B. 15πJ C. 30J D. 0J ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在整个运动过程中，力的方向始终与运动方向一致，因此力F做的总功 因此B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎7.一个成年人以正常的速度骑自行车，受到的阻力为其总重力的0.02，则成年人骑自行车行驶时的功率最接近于(　　)‎ A. 1 W B. 10 W C. 100 W D. 1000 W ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 人骑车的功率可以利用功率的变形公式进行求解，由题目条件可求阻力的大小，再根据二力平衡条件求动力大小，此题关键是结合生活常识估测自行车前进的速度；‎ ‎【详解】一个成年人质量约‎70kg，自行车质量约‎30kg 人和车的总重 当车子匀速前进时，动力等于阻力，即 结合生活常识可知，人骑车的速度大约 则成年人骑自行车行驶时的功率最接近于:，故选项C正确，选项ABD错误．‎ ‎【点睛】本题考查了重力的计算、功率的计算，利用常识估测出车的速度是本题的关键．‎ ‎8.如图所示是“嫦娥三号”奔月过程中某阶段的运动示意图，“嫦娥三号”沿椭圆轨道Ⅰ运动到近月点P处变轨进入圆轨道Ⅱ，“嫦娥三号”在圆轨道Ⅱ做圆周运动的轨道半径为r，周期为T.已知引力常量为G，下列说法正确的是(　　　)‎ A. 由题中(含图中)信息可求得月球的质量 B. 由题中(含图中)信息可求得月球第一宇宙速度 C. “嫦娥三号”在P处变轨时必须点火加速 D. “嫦娥三号”沿椭圆轨道Ⅰ运动到P处时的加速度大于沿圆轨道Ⅱ运动到P处时的加速度 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 万有引力提供向心力，得：，故根据轨道半径r，周期T，万有引力常量为G计算出月球的质量．故A正确．不知道月球的半径，所以不可求得月球第一宇宙速度，故B错误；嫦娥三号沿椭圆轨道Ⅰ运动到近月点P处变轨进入圆轨道Ⅱ，所以嫦娥三号在P处变轨时必须点火减速，故C错误；据牛顿第二定律得：，可知变轨前后嫦娥三号在P点的加速度相等，故D错误；故选A．‎ ‎【点睛】根据万有引力提供向心力可以计算嫦娥三号的质量；嫦娥三号探测器在飞向B处的过程中，月球引力做正功；嫦娥三号在B处由椭圆轨道进入圆轨道必须点火减速，做近心运动才能进入圆轨道；要计算嫦娥三号受到月球引力的大小，必须要知道嫦娥三号的质量．‎ ‎9.如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h。若以离桌面H处为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是（　　）‎ A mgh，减少mg(H-h)‎ B. mgh，增加mg(H+h)‎ C. -mgh，增加mg(H-h)‎ D. -mg(H+h)，减少mg(H+h)‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由于以离桌面H处为参考平面，落地时的势能，而在最高点的势能为0，因此整个运动过程中，势能减小了 D正确，ABC错误。‎ 故选D ‎10.如图所示为A、B两物体做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像，其中A为双曲线的分支，由图可知（　　）‎ ‎①A物体运动的线速度大小不变 ‎②A物体运动角速度大小不变 ‎③B物体运动的角速度大小不变 ‎④B物体运动的角速度与半径成正比 A. ①③ B. ②④ C. ②③ D. ①④‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】①②．由图可知，A图象为双曲线，说明向心加速度a与半径r成反比，根据 可知当线速度大小不变时向心加速度与半径成反比，说明A物体运动的线速度大小不变，①正确，②错误；‎ ‎③④．由图可知，B图象为过坐标原点的直线，说明向心加速度a与半径r成正比，根据 可知当角速度大小不变时，向心加速度与半径成正比，说明B物体运动的角速度大小不变，③正确，④错误。‎ 故选A。‎ ‎11. 如图所示，一个小球质量为m，初始时静止在光滑的轨道上，现以水平力击打小球，使小球能够通过半径为R的竖直光滑轨道的最高点C，则水平力对小球所做的功至少为 A. mgR B. 2mgR C. 2.5mgR D. 3mgR ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析要通过竖直光滑轨道的最高点C，在C点有重力提供向心力，对小球，由动能定理，，联立解得，选项C正确．‎ 考点：竖直平面内的圆周运动；动能和动能定理．‎ ‎12.地月系统的“第一拉格朗日点”处于地月连线上偏向月球一侧，是登月必经之路，非常适合登月中转和补给站。我国的著名科学家钱学森就曾经提出要加大对该点的关注力度，因为它今后必“太空高速路”的连接点。在该点，由于地球与月球共同的引力作用，物体绕地球做圆周运动和月球绕地球做圆周运动的轨道周期相同，则（　　）‎ A. 物体的线速度大于月球的线速度 B. 地球对物体的引力大于月球对物体的引力 C. 物体的向心加速度大于月球的向心加速度 D. 物体的角速度大于月球的角速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AD．由于物体绕地球做圆周运动和月球绕地球做圆周运动的轨道周期相同，因此角速度与月球的相同，根据 可知物体线速度小于月球的线速度，AD错误；‎ B．地球引力与月球引力的合力提供物体绕地球做圆周运动的向心力，因此地球对物体的引力大于月球对物体的引力，B正确；‎ C．根据 由于物体与月球角速度相等，而物体的轨道半径小，因此向心加速度小于月球的向心加速度，C错误。‎ 故选B。‎ ‎13.如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定的地面上的斜面．设小球在斜面最低点的速度为，压缩弹簧至点时弹簧最短，点距地面高度为，则小球从到的过程中弹簧弹力做功是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】小球从A到C过程中，重力和弹力对小球做负功，由于支持始终与位移垂直，故支持力不做功，由动能定理可得 WG+WF=0﹣mv2，‎ 其中：WG=﹣mgh，解得WF=mgh﹣mv2‎ 故选A。‎ ‎14.一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上．已知万有引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】当压力为零时，‎ ‎，‎ 又 ‎，‎ 联立解得 ‎，‎ 所以ABC错误；D正确．‎ 二、填空题(本题共2小题，共18分)‎ ‎15.（1）在做“研究平抛运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要 的是__________。‎ A．游标卡尺B．秒表C．弹簧测力计D．天平E．坐标纸F．重垂线 ‎（2）实验中，下列说法正确的是__________。‎ A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下 B．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 C．斜槽轨道末端可以不水平 D．斜槽轨道必须光滑 E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来 ‎（3）甲、乙、丙、丁四位国学在做这个实验时，建立的坐标系分别如图中的A、B、C、D所示，这四同学中建系坐标原点选择正确的是___________。在这位同学描出的平抛运动轨迹图上任取一点(x，y)，公式可求得小球的初速度_________。(重力加速度为g)‎ ‎【答案】 (1). EF (2). AB (3). C (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]还应需要坐标纸将平抛运动的轨迹画到上面，还要有重垂线确定y轴方向，从而确定坐标系，因此EF需要，ABCD不需要。‎ 故选EF。‎ ‎(2)[2]AD．应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止自由滑下，以保证小球到达斜槽末端速度相等，在这个实验中不必要求斜槽光滑，A正确，D错误；‎ B．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，这样可以使描出的轨迹更准确，B正确；‎ C．由于是研究平抛运动，因此斜槽轨道末端必须水平，C错误；‎ E．如果在处理数据时发现某个点偏离轨迹，应舍去该点，不允许出现凹陷处，E错误。‎ 故选AB。‎ ‎(3)[3]应将小球放在斜槽的末端，球心的位置为坐标原点，因此C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎[4]根据 两式联立得 ‎16.如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置图，转动手柄，可变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个球所受向心力的比值。‎ ‎（1）在这个实验中，我们采用了_______________(选填“理想实验法”“控制变量法”“等效替代法”)探究向心力大小与质量心、角速度和半径r之间的关系。‎ 探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，应选择两个质量_________(‎ 选填“相同”或“不同的球”，分别放在挡板C与___________(选填“挡板A”或“挡板B”)处，同时选择半径______ (选填“相同”或“不同”的两个塔轮。)‎ ‎（2）当用两个质量相等的小球做实验，并且左力小球的轨道半径是右边小球轨道半径的两倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白等间的等分格数为左边的2倍，那么左边塔轮与右边塔轮之间的角速度之比为_________。‎ ‎【答案】 (1). 控制变量法 (2). 相同 (3). 挡板A (4). 不同 (5). 1：2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]该实验采用控制变量法研究向心力的大小与质量心、角速度和半径r之间的关系 ‎[2] [3] [4] 当探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，应选择两个质量相同的小球，并且运动轨道半径也相同，只是角速度不同，也就是皮带连接的两个塔轮的半径不同。‎ ‎(2)[5]根据 由于 ‎ ，‎ 整理可得 三、计算论证题(本题共5小题，共40分要求:写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位)。‎ ‎17.将一质量为‎0.2kg的小球距地面h=‎45m的高度处，以v=‎40m/s的初速度水平抛出，空气阻力不计重力加速度g=‎10m/s2。求：‎ ‎（1）小球在空中运动的时间；‎ ‎（2）小球的水平射程；‎ ‎（3）落地时速度的大小；‎ ‎（4）小球落地前瞬间重力的瞬时功率。‎ ‎【答案】(1)3s；(2)‎120m；(3)‎50m/s；(4)60W ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)平抛运动竖直方向是自由落体运动，根据 代入数据，可得落地时间 ‎(2)平抛运动在水平方向是匀速直线运动，根据 代入数据，得水平射程 ‎ (3)落地时竖直速度 落地速度的大小 ‎ (4) 小球落地前瞬间重力的瞬时功率 ‎18.如图所示，光滑的圆弧轨道的半径为R=‎0.8m，一质量m=‎1.0kg的物块自A点从静止开始下滑到圆弧轨道末端B点，然后沿水平面向右运动，到C点时速度刚好为零。重力加速度g取‎10m/s2。求：‎ ‎（1）物块滑到圆弧轨道B点时的速度大小；‎ ‎（2）物块滑到圆弧轨道B点时，轨道对物块支持力的大小；‎ ‎（3）物块在水平轨道BC段中摩擦力做的功。‎ ‎【答案】(1) ； (2) ； (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据机械能守恒定律 代入数据，整理得 ‎(2)根据牛顿第二定律 可得支持力大小为 ‎(3)根据动能定理 可得，摩擦力做的功 ‎19.长征五号遥四运载火箭预计于2020年7月执行我国首次火星探测任务，发射火星探测器。假设火星探测器在着陆前，绕火星匀速飞行，宇航员测出探测器绕行周期为T，已知火星半径为R；探测器距火星表面高度为h，万有引力常量为G。应用题中所给的物理量，求：‎ ‎（1）火星的质量；‎ ‎（2）火星表面的重力加速度；‎ ‎（3）火星的第一宇宙速度是多大(提示:类比地球的第一宇宙速度)。‎ ‎【答案】(1) ； (2) (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据 可得，火星质量 ‎(2)根据 可得，火星表面重力加速度 ‎(3)根据 可得，火星第一宇宙速度 ‎20.沿倾角为的斜面向上推一个质量为m的木箱，恒定推力F与斜面平行，木箱从A点移动到B的距离为L，木箱经过A、B两点的速度分别为v0、vt，木箱与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。按要求完成：‎ ‎（1）面出题中物理情景的示意图，并画出木箱受力示意图；‎ ‎（2）写出总功的表达式；‎ ‎（3）结合题中的情境，根据功、动能的表达式，牛顿第二定律和运动学公式，推导动能定理的表达式。‎ ‎【答案】(1)见解析；(2) (3)见解析 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)情景示意图及木箱受力示意图如图所示 ‎(2)整个运动过程中，合外力大小 ‎①‎ 因此总功的表达式 ‎(3)物体初态动能 末态动能 运动过程中，根据牛顿第二定律 ‎②‎ 从A点运动到B点的过程中，根据位移与速度的关系 ‎③‎ 由①②③联立得 该公式解读为：合外力做的功等于物体动能的变化，这就是动能定理。‎ ‎21.‎2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦的“嫦娥四号”探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”。已知地球质量为M、半径为R1，月球的质量为M2、半径为R2，探测器的质量为m，地球与月球球心间的距离为r，引力常数为G。如图所示，是嫦娥四号飞行的部分轨迹，其中轨道I、II、Ⅲ是嫦娥四号成功被月球捕获后进行变轨的三个轨道，轨道I的轨道半径为月球半径的3倍，轨道Ⅲ为近月轨道，轨道II为由I到Ⅲ的过渡椭圆轨道。求：‎ ‎（1）飞船在轨道Ⅲ上和轨道I上正常飞行时的加速度之比；‎ ‎（2）飞船在圆轨道I过B点点火前的机械能是E1，点火变轨进入椭圆轨道II在B点的机械能是E2。试比较E1和E2的大小；‎ ‎（3）某同学看到“嫦娥四号”发射成功的新闻很振奋，随查阅了相关资料，其中有一则报道说:“嫦娥四号围绕月球一圈约1个小时”他对此报道有所怀疑，但不知道如何分析，请你帮助他分析这则报道的真伪。(你可能用到的参数有:万有引力常数G=6.6710-11Nm2/kg2；月球的质量M2=7.3‎1022kg；月球的半径R2=1.7‎103km：月球表面的重力加速度g2=‎1.6m/s2)。‎ ‎【答案】(1)；(2) ； (3)报道的是假新闻。分析过程见解析 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据万有引力与牛顿第二定律 由题可知 整理得 ‎(2)点火前做匀速圆周运动，而点火后将做近心运动，速度减小，因此机械能减小，故 ‎(3)当卫星贴近月球表面运动时，设运动周期为T，此时 代入数据，整理得 贴近月球表面运动的卫星，运动周期为，由于轨道半径越大，周期越长，其它卫星运动的周期还要长，因此“嫦娥四号围绕月球一圈约1个小时”为假新闻。‎