【物理】安徽省黄山市屯溪第一中学2019-2020学年高一下学期入学考试试题（解析版）

【物理】安徽省黄山市屯溪第一中学2019-2020学年高一下学期入学考试试题（解析版）

安徽省黄山市屯溪第一中学2019-2020学年 高一下学期入学考试试题 一、选择题 （本大题共有14小题，每小题4分，共56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9～14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，有选错或不选的得0分）‎ ‎1.关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 曲线运动加速度一定是变化的 B. 变速运动一定是曲线运动 C. 曲线运动可能是匀变速运动 D. 变加速运动一定是曲线运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A． 曲线运动加速度不一定是变化的，如匀变速曲线运动，故A错误；‎ B． 变速运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动，故B错误；‎ C． 加速度不变的曲线运动是匀变速运动，故C正确；‎ D． 变加速运动不一定是曲线运动，如变加速直线运动，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎2.一轮船以船头指向始终垂直于河岸方向以一定的速度向对岸行驶，水匀速流动，则关于轮船通过的路程、渡河经历的时间与水流速度的关系，下述说法正确的是（　 ）‎ A. 水流速度越大，路程越长，时间越长 B. 水流速度越大，路程越短，时间越短 C. 路程和时间都与水速无关 D. 渡河时间与水流速度无关 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 因为船垂直于河岸方向的速度不变，而水流方向是垂直于这个方向的，在这个方向上没有分速度，所以不论水速多大时间不变；水速越大，水流方向的位移就越大．‎ ‎【详解】设河宽为d，船垂直于河岸的速度为v，，时间与水速无关，如果水速越大，船在水中运动的路程就越大，故D正确，ABC错误。‎ ‎3.如图所示，有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看作质点，开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度大小为v，则A的速度大小为（   ）‎ A. v B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】将、的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向，两物体沿绳子方向的速度相等，有：，所以的速度大小为：，故选项B正确，A、C、D错误．‎ ‎4.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为r1、r2、r3，若甲轮的角速度为ω，则丙轮边缘上某点的向心加速度为（ ）‎ A B. C D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】甲丙的线速度大小相等，根据知甲丙的向心加速度之比为，甲的向心加速度，则，故选A．‎ ‎5.长度为0.5 m的轻质细杆OA，A端有一质量为3 kg的小球，以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，小球通过最高点时的速度为2 m/s，取g＝10 m/s2，则此时轻杆OA 将（　　）‎ A. 受到6 N的拉力 B. 受到6 N的压力 C. 受到24 N的拉力 D. 受到24 N的压力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】小球到达最高点时，受重力和杆的弹力，先假设为向下的弹力，由牛顿第二定律 ‎，解得，故弹力的方向与假设的方向相反，为向上的6N支持力，即杆将受到6 N的压力，选项ACD错误，B正确；‎ 故选B。‎ ‎6.长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为L，重力加速度大小为g．今使小球在竖直平面内以A、B连线为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小均为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，有：mg=m，当小球在最高点的速率为2v时，根据牛顿第二定律有：mg+2Tcos30°＝m，解得：T=‎ mg．故选A.‎ ‎7.当人造地球卫星已进入预定轨道后，下列说法正确的是（　　）‎ A. 卫星及卫星内的任何物体均不受重力作用 B. 卫星及卫星内的任何物体仍受重力作用，并可用弹簧秤直接称出物体所受的重力的大小 C. 如果卫星自然破裂成质量不等的两块，则这两块仍按原来的轨道和周期运行 D. 如果在卫星内有一个物体自由释放，则卫星内观察者将可以看到物体做自由落体运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．人造地球卫星已进入预定轨道后，万有引力提供向心力，物体处于完全失重，但还是受重力作用，故A错误；‎ B．卫星及卫星内的任何物体仍受重力作用，物体处于完全失重，不能用弹簧秤直接称出物体的重力，故B错误；‎ C．如果卫星自然破裂成质量不等的两块，但是仍然是万有引力提供向心力，则这两块仍按原来的轨道和周期运行，故C正确；‎ D．物体处于完全失重，物体不会做自由落体运动，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎8.假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是 A. 地球的向心力变为缩小前的1/2‎ B. 地球的向心力变为缩小前的1/16‎ C. 地球绕太阳公转周期变为缩小前的1/2‎ D. 地球绕太阳公转周期变为缩小前的1/4‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由于天体的密度不变而半径减半，导致天体的体积变为原来的1/8，则质量变为原来的1/8； 地球绕太阳做圆周运动由万有引力充当向心力．所以有，故A错误，B正确；‎ 由，整理得与原来相同，故C D错误；故选B．‎ ‎9.下列说法中正确的是（　　）‎ A. 大多数人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球处在这些椭圆的一个焦点上 B. 人造地球卫星在椭圆轨道上运动时速度是不断变化的；在近地点附近速率大，远地点附近速率小；卫星与地心的连线，在相等时间内扫过的面积相等 C. 大多数人造地球卫星的轨道，跟月亮绕地球运动的轨道，都可以近似看做为圆，这些圆的圆心在地心处 D. 月亮和人造地球卫星绕地球运动，跟行星绕太阳运动，遵循相同的规律 ‎【答案】ABCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据开普勒第一定律，大多数人造地球卫星轨道都是椭圆，地球处在这些椭圆的一个焦点上，故A正确；‎ B． 根据开普勒第二定律可知，人造地球卫星在椭圆轨道上运动时速度是不断变化的；在近地点附近速率大，远地点附近速率小；卫星与地心的连线，在相等时间内扫过的面积相等，故B正确；‎ C． 大多数人造地球卫星的轨道，跟月亮绕地球运动的轨道，都可以近似看做为圆，这些圆的圆心在地心处，都是万有引力提供向心力，故C正确；‎ D． 月亮和人造地球卫星绕地球运动，跟行星绕太阳运动，遵循相同的规律，故D正确。‎ 故选ABCD。‎ ‎10.最近，科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星，并测得它围绕该恒星运行一周所用的时间为1200年，它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍．假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周，利用以上数据可以求出的量有（）‎ A. 恒星质量与太阳质量之比 B. 恒星密度与太阳密度之比 C. 行星质量与地球质量之比 D. 行星运行速度与地球公转速度之比 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.行星绕恒星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设恒星质量为M，行星质量为m，轨道半径为r，有 ①，解得：，同理，太阳质量为：‎ ‎，由于地球的公转周期为1年，故可以求得恒星质量与太阳质量之比，故A符合题意；‎ B.由于恒星与太阳的体积均不知，故无法求出它们的密度之比，故B不符合题意；‎ C.由于①式中，行星质量可以约去，故无法求得行星质量，故C不符合题意；‎ D.线速度，已知周期与半径关系，可以求得行星运行速度与地球公转速度之比，故D符合题意 ‎11.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球的半径为R，地面处的重力加速度为g，则人造卫星（　　）‎ A. 绕行的最大线速度为 B. 绕行的最小周期为 C. 在距地面高为R处的绕行速度为 D. 在距地面高为R处的周期为 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A． 根据万有引力提供向心力，所以，在地球表面的物体受到的重力等于万有引力，所以，当轨道半径r越小，则v越大，当r最小等于R时，速度v最大，故A正确；‎ B． 根据万有引力等于向心力得：，当r 越小，则周期越小，当r最小等于地球半径R，则周期最小为，故B正确；‎ C． 根据万有引力提供向心力得，故C错误；‎ D． 根据万有引力提供向心力得，故D错误。‎ 故选AB。‎ ‎12.如图，在圆锥体表面上放一个物体，圆锥体绕竖直轴转动．当圆锥体旋转角速度增大时，物体仍和圆锥体保持相对静止，则圆锥体对物体的 A. 支持力将减小 B. 支持力将增大 C. 静摩擦力将不变 D. 静摩擦力将增大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】对物体受力分析如图，物体受重力、支持力和静摩擦力三个力的作用，做匀速圆周运动 沿水平和竖直方向正交分解，则水平方向：‎ 竖直方向：‎ 联立解得：、‎ 当圆锥体旋转角速度增大时，物体仍和圆锥体保持相对静止，圆锥体对物体的支持力将减小，静摩擦力将增大．故AD两项正确，BC两项错误．‎ ‎13.如图所示，穿过桌面上光滑小孔的轻质细绳的一端与质量为m的小球相连，另一端与质量为M的物块相连，小球和物块均可被视为质点。小孔上端连接物块的细线水平，物块处于静止状态，小球在水平面上做匀速圆周运动。若改变小球的速度，使小球到更高的轨道上做匀速圆周运动(A'位置)，物块的位置没有变化且仍保持静止。则下列说法中正确的是（　　）‎ A. 绳子的张力变大 B. 小球做圆周运动的线速度变小 C. 桌面对物块的摩擦力变大 D. 小球做圆周运动的周期变大 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A． 对小球受力分析，在竖直方向合力为零，则，球到更高的轨道上，线与竖直夹角θ变大，故绳子的拉力变大，故A正确；‎ B． 根据牛顿第二定律可知， 解得：，球到更高的轨道上，θ变大，线速度增大，故B错误；‎ C． 由A选项可知，绳子的拉力增大，M始终平衡，根据平衡可知桌面对物块的摩擦力变大，故C正确；‎ D． 根据牛顿第二定律可知，解得：，球到更高的轨道上，θ变大，周期变小，故D错误。‎ 故选AC。‎ ‎14.如图所示，固定斜面PO、QO与水平面MN的夹角均为45°，现由A点分别以v1、v2先后沿水平方向抛出两个小球(可视为质点)，不计空气阻力，其中以v1抛出的小球恰能垂直于QO落于C点，飞行时间为t，以v2抛出的小球落在PO斜面上的B点，且B、C在同一水平面上，则(　　) ‎ A. 落于B点的小球飞行时间为t B. v2＝gt C. 落于C点的小球的水平位移为gt2‎ D. A点距水平面MN的高度为gt2‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.因为平抛运动时间由高度决定，而两球下落高度相同，飞行时间相同，所以落于B点的小球飞行时间为t，A正确．‎ B.对到达B点的小球，有：，解得：，B错误．‎ C.对落到C点的小球，有，水平位移，C正确．‎ D.小球B的水平位移，所以B点离地面高度，所以抛出点离地面高度，D正确．‎ 二、实验题（本题共13分）‎ ‎15.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是（　　）‎ A. 通过调节使斜槽的末端保持水平 B. 每次释放小球的位置必须不同 C. 每次必须由静止释放小球 D. 记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距 离下降 E. 小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触 F. 将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 ‎【答案】ACE ‎【解析】‎ ‎【详解】A． 为了保证小球水平飞出，则斜槽的末端切线保持水平。故A正确；‎ BC． 为了保证小球平抛运动的初速度相同，则每次从同一高度由静止释放小球，故B错误，C正确；‎ D． 记录小球经过不同高度的位置时，不需要等距离下降，故D错误；‎ E． 小球运动时不应与木块上的白纸（或方格纸）相接触，为了防止摩擦改变小球的运动轨迹，故E正确；‎ F． 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，并用平滑曲线连接，故F错误。‎ 故选ACE。‎ ‎16.如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景方格的边长为5cm，g=10m/s2，则 ‎（1）小球平抛的初速度v0=_____ m/s ‎（2）闪光频率f=_____Hz ‎（3）小球过A点的速率vA=_____ m/s ‎【答案】 (1). 1.5 (2). 10 (3). 1.8‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)在竖直方向上，根据△y=2L=gT2‎ 得 小球平抛运动的初速度 ‎(2)周期为0.1s，所以频率为10Hz。‎ ‎(3) 小球过B点时竖直分速度vB竖直＝‎ 故A点的竖直分速度vA竖直＝vB竖直-gT=1m/s 故小球过A点的速率 三、计算题（本题共3小题，共31分。解答时应写出必要的文字说明、方程式及重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎17.2007年10月24日，中国首颗探月卫星“嫦娥一号”从西昌卫星发射中心发射升空，11月26日，中国第一幅月图完美亮相，中国首次月球探测工程取得圆满成功．我国将在2017年前后发射一颗返回式月球软着陆器，进行首次月球样品自动取样并安全返回地球．假设探月宇航员站在月球表面一斜坡上的M点，并沿水平方向以初速度v0抛出一个质量为m的小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点N，斜面的倾角为，已知月球半径为R，月球的质量分布均匀，万有引力常量为G，求： ‎ ‎（1）月球表面的重力加速度；‎ ‎（2）人造卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度．‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1），‎ ‎（2）万有引力提供向心力 得 ‎ ‎ 可知半径最小时速度最大，再由黄金代换求得最大速度 ‎18.如图所示，沿半球形碗的光滑内表面，一质量为m的小球正以角速度ω在水平面内做匀速圆周运动．若碗的半径为R，则该球做匀速圆周运动的水平面离碗底的距离是多少？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】因为小球做是匀速圆周运动，所以小球的向心力就是小球所受的合力，小球受重力、碗的支持力（指向球心），如下图 为保证这两个力的合力指向圆周运动的圆心（不是球心），则将支持力分解后必有竖直方向分力等于重力，水平方向分力即为向心力。设支持力与水平方向夹角为θ,则有 再根据向心力公式有 小球高度H为 H=‎ ‎19.开普勒第三定律指出：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等．该定律对一切具有中心天体的引力系统都成立．如图，嫦娥三号探月卫星在半径为r的圆形轨道Ⅰ上绕月球运行，周期为T．月球的半径为R，引力常量为G ‎．某时刻嫦娥三号卫星在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在月球表面的B点着陆．A、O、B三点在一条直线上．求：‎ ‎（1）月球的密度；‎ ‎（2）在轨道Ⅱ上运行的时间．‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考查中心天体质量和密度计算及开普勒第三定律的应用．‎ ‎【详解】(1)设月球的质量为M，卫星的质量为m，对卫星受力分析可得 月球的密度 联立解得：‎ ‎(2)椭圆轨道的半长轴 设椭圆轨道上运行周期为T1，由开普勒第三定律得 卫星在轨道Ⅱ上运行的时间 联立解得： ．‎