【物理】山东省济宁市微山县第二中学2019-2020学年高一下学期第三学段考试试题 （解析版）

【物理】山东省济宁市微山县第二中学2019-2020学年高一下学期第三学段考试试题 （解析版）

山东省济宁市微山县第二中学2019-2020学年 高一下学期第三学段考试试题 第I卷 （共60分）‎ 一、选择题：本题共10小题，每小题6分，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎1.在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（　　）‎ A. 伽利略发现了行星运动的规律 B. 牛顿通过实验测出了引力常量 C. 牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因 D. 笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．科学家开普勒第一次对天体做圆周运动产生了怀疑，并且凭借超凡的数学能力发现了行星运动的三大定律，故A错误；‎ B．卡文迪许通过扭称实验测出了引力常量G，故B错误；‎ C．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，故C错误；‎ D．笛卡尔和伽利略都对牛顿第一定律的建立做出了贡献，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎2.在一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯着树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤。从物理知识的角度来解释，以下说法正确的是（　　）‎ A. 树木开始倒下时，树梢的角速度较大，易于判断 B. 树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断 C. 树木开始倒下时，树梢的向心加速度较大，易于判断 D. 伐木工人经验缺乏科学依据 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】树木倒下时树干上各部分的角速度相同，转动半径越大处线速度越大，树梢处线速度最大；伐木工人双眼紧盯着树梢，根据树梢线速度的方向，判断大树正在朝着哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤，故B项正确，ACD三项错误。‎ ‎3.在环绕地球做匀速圆周飞行的宇宙飞船实验舱内，下列实验可以正常进行的是（　　）‎ A. 用天平测物体质量 B. 用弹簧测力计测物体重力 C. 平抛运动实验 D. 用电子手表记录时间 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．在环绕地球做匀速圆周飞行的宇宙飞船实验舱内，物体处于完全失重状态，与重力有关的实验均不能正常进行，所以在宇宙飞船实验舱内，不能用天平测物体质量，不能用弹簧测力计测物体的重力，不能进行平抛运动实验，故ABC三项不符合题意；‎ D．在环绕地球做匀速圆周飞行的宇宙飞船实验舱内，物体处于完全失重状态，与重力无关的实验能正常进行，可以用电子手表记录时间，故D项符合题意。‎ 故选D。‎ ‎4.下列关于向心力的说法中，正确的是( )‎ A. 物体由于做圆周运动产生了一个向心力 B. 做匀速圆周运动的物体，其向心力为其所受的合外力 C. 做匀速圆周运动的物体，其向心力不变 D. 向心加速度决定向心力的大小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．向心力是效果力，力是改变物体运动状态的原因，所以物体由于具有向心力所以才做圆周运动，A错；‎ B．做匀速圆周运动的物体，其向心力为其所受的合外力，B正确；‎ C．做匀速圆周运动的物体，其向心力大小不变，方向时刻改变，C错；‎ D．向心力决定向心加速度的大小，D错；‎ 故选B ‎5.关于铁道转弯处内外铁轨间的高度关系，下列说法中正确的是(　　)‎ A. 内、外轨一样高，以防列车倾倒造成翻车事故 B. 因为列车在转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车翻倒 C. 外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮与铁轨的挤压 D. 以上说法均不正确 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】铁道转弯处外轨比内轨略高，从而使支持力的水平方向合力可提供一部分向心力，以减少车轮与铁轨的挤压避免事故发生，选项C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎6.如图所示，一小球用绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一定角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是（　　）‎ A. 绳的拉力 B. 重力和绳的拉力的合力 C. 重力沿切线方向的分力 D. 绳的拉力与重力沿绳方向分力的合力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABCD．向心力是沿着绳子方向的合力。将重力分解为沿着绳子方向和垂直于绳子方向，绳的拉力与重力沿绳方向分力的合力提供小球做圆周运动的向心力，故D正确，ABC错误。‎ 故选D。‎ ‎7.在地球某一圆形轨道上运行的宇宙空间站，是适于人类长期生活的大型人造航天器。“和平号”空间站是人类历史上发射的第九座空间站，其中设有工作舱、过渡舱、服务舱等构件，自1986年2月进入太空轨道后先后与五个太空舱“对接”成功。15年来，“和平号”宇宙空间站先后同90多艘载人航天飞机及货运飞船成功对接，总共接纳了28个长期考察组和30个国际联合考察组，有108名宇航员登上了“和平号”空间站。“和平号”空间站于‎2001年3月23日 回收坠落入南太平洋。试回答下列问题。宇航员乘坐航天飞机加速升空进入轨道与“和平号”空间站对接后才能进入空间站。航天飞机为了追上并实现与空间站的成功对接，下列说法正确的是（　　）‎ A. 只能从空间站同一轨道上加速 B. 只能从较高轨道上加速 C. 只能从较低轨道上加速 D. 无论在什么轨道上加速均行 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】当航天飞机点火加速时，地球所提供的万有引力不足以提供它做圆周运动的向心力，航天飞机将做离心运动，轨道半径变大，因此航天飞机为了追上并实现与空间站的成功对接，必须从较低轨道上加速，C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎8.美国的“大鸟”侦察卫星可以发现地面上边长仅为‎0.36 m的方形物体，它距离地面高度仅有‎160 km。理论和实践都表明：卫星离地面越近，它的分辨率就越高，那么分辨率越高的卫星（　　）‎ A. 它的运行速度一定越小 B. 它的运行角速度一定越小 C. 它的环绕周期一定越短 D. 它的向心加速度一定越大 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据卫星所受的万有引力提供向心力，有 可得，，，‎ 分辨率越高的卫星，轨道半径越小，其运行速率大，向心加速度大，运行角速度大，环绕周期小，故CD正确，AB错误。‎ 故选CD。‎ ‎9.甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3∶1，线速度之比为2∶3，那么下列说法中正确的是 (　　)‎ A. 它们的半径之比为2∶9‎ B. 它们的半径之比为1∶2‎ C. 它们的周期之比为2∶3‎ D. 它们的周期之比为1∶3‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB：它们的角速度之比为3∶1，线速度之比为2∶3，据，可得它们的半径之比．故A项正确，B项错误．‎ CD：它们的角速度之比为3∶1，据，可得它们的周期之比．故C项错误，D项正确．‎ ‎10.要使两个物体间的万有引力减小到原来的，下列办法可采用的是（ ）‎ A. 使两个物体的质量各减小一半，距离不变 B. 使其中一个物体质量减小到原来的，距离不变 C. 使两个物体间的距离增加到原来的2倍，质量不变 D. 使两个物体间的距离和质量都减小到原来的 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.使两个物体的质量各减小一半，距离不变，根据万有引力定律可知，万有引力变为原来的，故A正确。‎ B.使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变根据万有引力定律可知，万有引力变为原来的，故B正确。‎ C.使两个物体间的距离增加到原来的2倍，质量不变，根据万有引力定律可知，万有引力变为原来的，故C正确。‎ D.使两个物体间的距离和质量都减小到原来的，根据万有引力定律可知，万有引力与原来相等，故D错误。‎ 故选ABC。‎ 第Ⅱ卷（共40分）‎ 二、填空题：共2小题，每题6分，共12分 ‎11.一物体在水平面内沿半径 R=20 cm圆形轨道做匀速圆周运动，线速度v=‎0.2m/s，那么，它的向心加速度为______m/s2，它的角速度为_______ rad/s，它的周期为______s．‎ ‎【答案】 (1). 0.2， (2). 1， (3). 2π ‎【解析】‎ ‎【详解】物体沿半径为‎20m的轨道做匀速圆周运动，线速度大小为‎10m/s ，向心加速度为：a=v2/r=‎5m/s2‎ 角速度为：ω=v/r=10/20=0.5rad/s 周期为：T=2π/ω=4π（s）‎ ‎12.据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为‎200km和‎100km，运动速率分别为v1和v2。那么v1和v2的比值为（月球半径取‎1700km）_________（可保留根号）‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月作圆周运动，由万有引力提供向心力有 可得 ‎（M为月球质量，r为轨道半径），它们的轨道半径分r1=‎1900km、r2=‎1800km，则 三、计算题：共3小题，第13题8分，第14题10分，第15题每题10分，共28分 ‎13.卡文迪许测出万有引力常量后，人们就能计算出地球的质量。现公认的引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2，请你利用引力常量、地球半径R和地面重力加速度g，估算地球的质量。（R=‎6371km，g=‎9.8m/s2）‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】根据万有引力与重力的关系 代入数据解得 ‎14.一汽车通过拱形桥顶时速度为 ‎10 m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为多少？‎ ‎【答案】‎20m/s ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据车对桥顶的压力，结合牛顿第二定律求出拱桥的半径，再根据支持力为零，通过牛顿第二定律求出最小速度．‎ ‎【详解】根据牛顿第二定律得：，且 解得：‎ 当车对桥顶无压力时，根据牛顿第二定律有：‎ 解得：‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道汽车在桥顶向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，知道压力为零时，靠重力提供向心力．‎ ‎15.已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响． ‎ ‎（1）推导第一宇宙速度v1的表达式； ‎ ‎（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T．‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据题给条件由万有引力公式可得:‎ 则：‎ ‎（2） 由公式可得:‎ ‎【点睛】本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解．‎