江西省赣州市南康区2019-2020学年高一下学期线上教学检测物理试题 Word版含解析 14页

www.ks5u.com 南康区2019-2020学年第二学期线上教学检测试卷（二） 高一物理 一、选择题 ‎1.下列现象中，不是利用离心现象的是 A. 用洗衣机脱水 B. 汽车转弯时要减速 C. 用离心沉淀器分离物质 D. 转动雨伞，可以去除雨伞上的一些水 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.用洗衣机脱水，是利用了离心现象，故A正确．‎ B.汽车转弯时要减速，是防止离心现象，故B错误．‎ C.用离心沉淀器分离物质，是利用了离心现象，故C正确．‎ D.转动雨伞，可以去除雨伞上的一些水，是利用了离心现象，故D正确．‎ 本题选不是利用离心现象的，故选B．‎ ‎2.如图，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是 A. ‎ B. 若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内 C. 若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外 D. 无论火车以何种速度行驶，对内侧轨道都有压力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ AD、火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，由图可以得出：‎ - 14 -‎ ‎（为轨道平面与水平面的夹角 合力等于向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，故AD错误；‎ B、当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，故B错误；‎ C、当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，故C正确；‎ 故选C ‎【点睛】本题关键抓住火车所受重力和支持力合力恰好提供向心力的临界情况，计算出临界速度，然后根据离心运动和向心运动的条件进行分析．‎ ‎3.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知 A. 太阳位于木星运行轨道的中心 B. 火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等 C. 它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比都与太阳质量有关 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】C ‎【解析】‎ - 14 -‎ ‎【详解】火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒第一定律可知，太阳位于木星运行轨道的焦点上，选项A错误；根据开普勒第二定律可知，火星和木星绕太阳运行速度的大小不相等，在近日点速度较大，在远日点速度较小，选项B错误；根据开普勒第三定律可知，它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比相等，且都与太阳质量有关，选项C正确；根据开普勒第二定律可知，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积总相等，但是与木星与太阳连线扫过的面积不相等，选项D错误.‎ ‎4.如图所示，卫星a和b，分别在半径相同的轨道上绕金星和地球做匀速圆周运动，已知金星的质量小于地球的质量，则（ ）‎ A. b的角速度较大 B. b的周期较大 C. a、b的线速度大小相等 D. a、b的向心加速度大小相等 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由万有引力充当向心力G=mr知，角速度=，卫星a和b的轨道半径相同，而中心天体金星的质量小于地球的质量，b的角速度较大，故A正确．‎ B、由=知，卫星的周期T=2，卫星a和b的轨道半径相同，卫星a绕中心天体金星的质量较小，则卫星a的周期较大，故B错误．‎ C、由线速度v=r=知，卫星a和b的轨道半径相同，中心天体金星的质量小于地球的质量，a、b的线速度大小不相等，故C错误．‎ D、由向心加速度a=知，卫星a和b的轨道半径相同，中心天体金星的质量小于地球的质量，a、b的向心加速度大小不相等，故D错误．‎ ‎5.如图，A、B为地球的两颗卫星，它们绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径满足。、、、分别表示它们的环绕速度大小，向心加速度大小、周期和质量，下列判断正确的是（ ） ‎ - 14 -‎ A. vA＜vB B. aA＜aB C. TA＜TB D. mA＜mB ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．设卫星的质量为、轨道半径为、地球质量为，卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有 解得 ‎，，‎ 由于，可得 ‎，，‎ 故A、B错误，C正确；‎ D．无法求得卫星的质量，不能比较它们的质量大小，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎6.杂技演员在表演“水流星”的节目时，盛水的杯子经过最高点杯口向下时水也不洒出来．对于杯子经过最高点时杯子和水的受力情况，下列说法正确的是（　　）‎ A. 杯子受到重力、拉力和向心力的作用 B. 杯子受到的拉力一定为零 C. 杯底对水的作用力可能为零 - 14 -‎ D. 水受平衡力的作用，合力为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由于向心力是效果力，故A错误；‎ B．当在最点时速度为时，杯子不受拉力的作用，当速度大于时，杯子受到拉力的作用，故B错误；‎ C．当在最点时的速度为，则在最高点，水靠重力提供向心力，杯底对水的作用力为零，故C正确；‎ D．在最高点，水靠重力和弹力的合力提供向心力，合力不为零，故D错误．‎ ‎7.我国自行研制的北斗卫星导航系统由5颗静止轨道卫星(地球同步轨道)和30颗非静止轨道卫星组成，预计在2020年左右覆盖全球，其具有GPS系统没有的通信和目标定位功能．GPS是美国建设的由24颗卫星组成的系统，它位于距地表20200km的上空，运行周期为12h，下列关于北斗系统中的静止轨道卫星的说法中正确的是 A. 五颗静止轨道卫星的质量一定是相同的 B. 它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度 C. 为避免与其他卫星相撞，应使它们运行在不同的轨道上 D. 它们的轨道半径是GPS卫星的2倍 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有：，可得，，可知，卫星的运行周期与卫星的质量无关，所以五颗静止轨道卫星的质量不一定相同．故A错误． B.第一宇宙速度是卫星环绕地球的最大运行速度，则知它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B正确．‎ C.根据知，5颗静止轨道卫星速率相等，不会相撞，故C错误．‎ - 14 -‎ D.5颗静止轨道卫星的运行周期是24h，GPS卫星的运行周期是12h，根据开普勒第三定律，可得，它们的轨道半径是GPS卫星的倍，故D错误．‎ ‎8.登上火星是人类的梦想。“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星。地球和火星围绕太阳的公转均视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响，根据表格中的信息判断，火星同地球相比下列说法正确的是（  ） ‎ 行星 半径/m 质量/kg 轨道半径/m 地球 ‎6.4×106‎ ‎6.0×1024‎ ‎1.5×1011‎ 火星 ‎3.4×106‎ ‎6.4×1023‎ ‎2.3×1011‎ A. 火星的公转周期较小 B. 火星做圆周运动的加速度较大 C. 火星表面的重力加速度较小 D. 火星的第一宇宙速度较大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．对于任一行星，设太阳的质量为，根据万有引力提供向心力，有 解得行星的公转周期 火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径较大，所以火星做圆周运动的周期较大，故A错误；‎ B．根据万有引力充当向心力，则有 行星绕太阳做做匀速圆周运动的加速度 - 14 -‎ 火星的轨道半径较大，所以火星做圆周运动的向心加速度较小，故B错误；‎ C．在行星表面有 行星表面的重力加速度 地球的质量大约是火星质量的10倍，半径大约是火星的2倍，代入数据解得 即火星表面的重力加速度较小，故C正确；‎ D．设行星的第一宇宙速度为，则有 解得星球的第一宇宙速度 地球的质量大约是火星质量的10倍，半径大约是火星的2倍，则有 即地球的第一宇宙速度较大，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎9.如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一件湿衣服贴在桶壁上，随圆桶一起转动，相对桶壁未滑动，衣服上的水滴还没有做离心运动．则 A. 圆桶转速增大，衣服对桶壁的水平压力大小增大 B. 圆桶转速增大，衣服对桶壁的水平压力大小不变 C. 圆桶转速增大，衣服所受摩擦力大小增大 - 14 -‎ D 圆桶转速增大，衣服所受摩擦力大小不变 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．水平方向桶对衣服的弹力提供向心力，圆桶转速增大，所需向心力增大，弹力变大，根据牛顿第三定律可知衣服对桶壁的水平压力大小增大，A正确B错误．‎ CD．竖直方向始终处于平衡状态，所以摩擦力与重力等大反向，不变，C错误D正确．‎ ‎10.对于公式理解正确是（ ）‎ A. m1与m2之间的相互作用力，总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 B. m1与m2之间的相互作用力，总是大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力 C. 当r趋近于零时F趋向无穷大 D. 当r趋近于零时，公式不适用 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．两物体间的万有引力是一对相互作用力，而非平衡力，故A错误，B正确；‎ CD．万有引力公式F=只适用于质点间的万有引力计算，当r→0时，物体便不能再视为质点，公式不适用，故C错误，D正确。‎ 故选BD。‎ ‎11.在天文学上,春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季．如图所示,从地球绕太阳的运动规律分析,下列判断正确的是(　　)‎ A. 在冬至日前后，地球绕太阳的运行速率较大 B. 在夏至日前后，地球绕太阳的运行速率较大 C. 春夏两季比秋冬两季时间短 D. 春夏两季比秋冬两季时间长 - 14 -‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化．近日点连线短，速度大，且为冬天，即在冬至日前后，地球绕太阳的运行速率较大；远日点连线长，速度小，且为夏天；春夏两季比秋冬两季时间长．故选AD．‎ ‎12.如图所示，物块m随转筒一起以角速度做匀速圆周运动，如下描述正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A. 物块受到重力、弹力、摩擦力和向心力的作用 B. 若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，那么物块所受弹力增大 C. 若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力增大 D. 若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力不变 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因为物块始终随圆筒做匀速圆周运动，所以物块受重力G、静摩擦力F静和筒壁的弹力FN，筒壁的弹力FN充当了物块随圆筒做匀速圆周运动的向心力，故A错误；‎ B．若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动时，筒壁的弹力FN=m2r，随着角速度增大，物块所受弹力FN增大，故B正确；‎ CD．当角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动时，在竖直方向物块受的重力G与静摩擦力F静二力平衡，F静=G，即物块所受摩擦力不变，故C错误，D正确．‎ 故选BD。‎ 二、实验题 ‎13.某行星绕太阳运行椭圆轨道如图所示，F1和F 2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于________（填F 1或F 2）‎ - 14 -‎ ‎【答案】F2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积，如果时间间隔相等，那么有，由此可知由于，所以点为近日点，点为远日点，则太阳是位于。‎ ‎14.一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上，宇宙飞船上备有以下实验仪器：‎ A．弹簧测力计一个 B．精确秒表一只 C．天平一台（附砝码一套）‎ D．物体一个 为测定该行星的质量M和半径R，宇航员在绕行及着陆后各进行一次测量，依据测量数据可以求出M和R（已知引力常量为G）．‎ ‎(1)绕行时测量所用的仪器为_____（用仪器的字母序号表示），所测物理量为_____．‎ ‎(2)着陆后测量所用的仪器为_____，所测物理量为_____．用测量数据求该星球半径R＝_____．‎ ‎【答案】 (1). B (2). 周期T (3). ACD (4). 物体质量m,重力F (5). ‎ ‎【解析】‎ 试题分析：据题意，当飞船绕行时有：，在星球表面有：和，联立这三式就可以求出行星质量M和半径R,所以需要用秒表测量绕行时周期T和用弹簧测力计、物体一个及天平一台测量星球地面的重力加速度g；联立求得：．‎ 考点：本题考查万有引力定律．‎ 三、计算题 ‎15.公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”．现有一“过水路面”的圆弧半径为50 m，一辆质量为800‎ - 14 -‎ ‎ kg的小汽车（可视为质点）驶过“过水路面”．当小汽车通过“过水路面”的最低点时速度为5 m/s．求：此时汽车对路面的压力．(g取10 m/s2)‎ ‎【答案】8400N ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 汽车在凹形桥的底端受重力和支持力，靠两个力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出支持力的大小，通过牛顿第三定律得出汽车对路面的压力．‎ ‎【详解】在最低点，根据牛顿第二定律得，N−mg＝m 解得N=mg+m＝8000+800×N＝8400N． 则汽车对路面的压力为8400N，方向竖直向下．‎ ‎16.一个2kg的钢球做匀速圆周运动，线速度是62.8m/s，又已知半径是20米，试求物体做圆周运动的：‎ ‎(1)角速度的大小； ‎ ‎(2)周期的大小； ‎ ‎(3)向心力大小。‎ ‎【答案】(1)3.14rad/s；(2)2s；(3)394N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据可知 ‎(2)根据可知 ‎(3)根据可知 - 14 -‎ ‎17.火星可看成质量均匀分布的球体，其半径为R，自转周期为T，表面重力加速度为g，若发射一颗火星的同步卫星，求该同步卫星轨道距火星表面的高度h。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】在火星表面，对质量为的物体有 同步卫星的周期等于火星的自转周期，万有引力提供向心力，有 联立解得 ‎18.如图所示，在距一质量为m0、半径为R、密度均匀的大球体R处有一质量为m的质点，此时大球体对质点的万有引力为F1，当从大球体中挖去一半径为的小球体后（空腔的表面与大球体表面相切），剩下部分对质点的万有引力为F2，求F1：F2。‎ ‎ ‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】质点与大球球心相距2R，其万有引力为F1，则有 F1=‎ 大球质量为 M=ρ×πR3‎ - 14 -‎ 挖去的小球质量为 M′=ρ×π 即 M′=ρ×πR3=‎ 小球球心与质点间相距，小球与质点间的万有引力为 F1′=‎ 则剩余部分对质点m的万有引力为 F2=F1-F1′=-=‎ 故有 - 14 -‎ - 14 -‎