2019-2020学年江西省赣州市南康区高一下学期线上教学检测试卷（二）物理试题

2019-2020学年江西省赣州市南康区高一下学期线上教学检测试卷（二）物理试题

南康区2019-2020学年第二学期线上教学检测试卷（二） 高一物理 ‎（考试时间：100分钟 满分：100分）‎ 题号 一 二 三 总分 得分 一、选择题（1-8题单选题，每小题4分， 9-12为多选题，全对得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得0分,共48分）‎ ‎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 ‎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 ‎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 ‎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、b的线速度大小相等     ‎ D. a、b的向心加速度大小相等 ‎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 。v、a、T、 M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（   ） ‎ A.               B.            C.             D. MA˂MB ‎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                                D. 水受平衡力的作用，合力为零 ‎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 ‎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（  ） ‎ 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 ‎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 D. 圆桶转速增大，衣服所受摩擦力大小不变 ‎10. 对于公式F＝ 理解正确的是（  ） ‎ 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 ‎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 ‎12. 如图所示，物块m随转筒一起以角速度ω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ω增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，那么木块所受弹力增大 C. 若角速度ω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ω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 二、实验题（每空2分，共12分）‎ 13. ‎ 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2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F1或F2） ‎ ‎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＝______．‎ 三、 计算题（15、16题8分，17、18题12分，共40分）‎ ‎15. 公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹型桥，也叫“过水路面”．现有一个“过水路面”的圆弧半径为‎50m ， 一辆质量为‎800kg的小汽车驶过“过水路面”．当小汽车通过 ‎“过水路面”的最低点时速度为‎5m/s ． 问此时汽车对路面的压力多大？ ‎ ‎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． ‎ 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． ‎ ‎ ‎ ‎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 ． ‎ ‎ 南康区2019-2020学年第二学期线上教学检测试卷（二）‎ 高一物理答案 一、 选择题（1-8题单选题，每小题4分， 9-12多选题，全对得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得0分,共48分）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ B C C A C C B C AD BD AD BD ‎1.【答案】 B ‎ ‎【考点】离心运动和向心运动 ‎ ‎【解析】【解答】A.用洗衣机脱水，是利用了离心现象，A不符合题意。 ‎ B.汽车转弯时要减速，是防止离心现象，B不是，符合题意。‎ C.用离心沉淀器分离物质，是利用了离心现象，C不符合题意。‎ D.转动雨伞，可以去除雨伞上的一些水，是利用了离心现象，D不符合题意。‎ 故答案为：B。‎ ‎ 【分析】物体受到的力不足以提供向心力时，物体就会远离圆心做离心运动，反之，如果物体受到的力比所需要的向心力大时，物体就会靠近圆心做向心运动。‎ ‎2.【答案】 C ‎ ‎【考点】圆周运动实例分析 ‎ ‎【解析】【解答】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： ‎ ‎（ 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： ，AD不符合题意；‎ 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，B不符合题意；‎ 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，C符合题意；‎ 故答案为：C ‎ 【分析】利用重力和弹力的合力可以求出临界速度的大小；利用火车速度和临界速度对比可以判别火车的运动趋势，若有向心运动趋势可以判别内轨受到压力作用，若有离心运动趋势则外轨受到压力作用。‎ ‎3.【答案】 C ‎ ‎【考点】开普勒定律 ‎ ‎【解析】‎ ‎【解答】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，A不符合题意；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，B不符合题意；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，C符合题意；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，D不符合题意. ‎ 故答案为：C ‎ 【分析】太阳位于轨道的焦点处；利用轨道半径不同可以判别运行速度不同；同一个行星在相同时间扫过的面积才会相等。‎ ‎4.【答案】 A ‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用 ‎ ‎【解析】【解答】A、由万有引力充当向心力G =m r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，A符合题意。 ‎ 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，B不符合题意。‎ 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，C不符合题意。‎ 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，D不符合题意。‎ 故答案为：A ‎ 【分析】利用引力提供向心力结合中心天体的质量可以比较角速度的大小、周期大小、线速度、向心加速度的大小。‎ ‎5.【答案】 C ‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用 ‎ ‎【解析】【解答】设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M．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： ， ， ， ，则根据题意有：rA＜rB可得： ‎ A.由 ，可得，vA＞vB ， A不符合题意。‎ B.由 ，可得，aA＞aB ， B不符合题意。‎ C.由 ，可得，TA＜TB ， C符合题意。‎ D.由于二者的质量关系是未知的，则不能比较它们的动能大小，D不符合题意。‎ 故答案为：C ‎ 【分析】利用轨道半径大小可以比较线速度、周期、向心加速度的大小，由于不知道卫星的质量所以不能比较动能的大小。‎ ‎6.【答案】 C ‎ ‎【考点】竖直平面的圆周运动 ‎ ‎【解析】【解答】A．由于向心力是效果力，A不符合题意； ‎ 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，B不符合题意；‎ 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，C符合题意；‎ 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，D不符合题意。‎ 故答案为：C ‎ 【分析】向心力指的是指向半径方向的合力，没有受到向心力作用的说法；杯子经过最高点时，由于速度未知所以不能判别拉力的大小，假如只是由重力提供向心力，杯底对水的作用力为0，但水的合力不为0，指向圆心。‎ ‎7.【答案】 B ‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用 ‎ ‎【解析】【解答】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。A不符合题意。 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，B符合题意。 ‎ C.根据 知，5颗静止轨道卫星速率相等，不会相撞，C不符合题意。‎ 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，D不符合题意。‎ 故答案为：B ‎ 【分析】利用引力提供向心力可以判别同步卫星的质量大小不一定相等；利用轨道半径的大小可以判别线速度的大小小于第一宇宙速度；由于他们在同一轨道线速度大学相同所以不会相撞；利用周期关系可以求出轨道半径的关系。‎ ‎8.【答案】 C ‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用 ‎ ‎【解析】【解答】A、对于任一行星，设太阳的质量为M，根据G =m r，解得行星的公转周期T=2π ，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，A不符合题意。 ‎ B、根据万有引力充当向心力G =ma，行星绕太阳做做匀速圆周运动的加速度a= ，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，B不符合题意。‎ C、在行星表面有：mg= G ，行星表面的重力加速度g= ，代入数据解得 =0.38，即火星表面的重力加速度较小，C符合题意。‎ D、设行星的第一宇宙速度为v，则G =m ，v= ，由题中数据比较可知，火星的第一宇宙速度较小，D不符合题意。‎ 故答案为：C ‎ 【分析】利用轨道半径的大小结合引力的应用可以比较周期和加速度的大小；利用行星的质量和半径可以比较重力加大和线速度的大小。‎ 二、多选题 ‎9.【答案】 A,D ‎ ‎【考点】离心运动和向心运动 ‎ ‎【解析】【解答】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符合题意B不符合题意。 ‎ 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不符合题意D符合题意。‎ 故答案为：AD ‎ 【分析】衣服主要是利用筒壁的水平支持力提供向心力，所以转速越大支持力越大；由于竖直方向平衡，所以不管转速怎样，摩擦力大小等于重力大小。‎ ‎10.【答案】B,D ‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用 ‎ ‎【解析】【解答】两物体间的万有引力是一对相互作用力，而非平衡力，故A不符合题意，B符合题意；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不符合题意，D符合题意. 故答案为：B、D。‎ ‎【分析】万有引力是物体与物体之间的相互作用，属于作用力与反作用力，万有引力公式适用于质点与质点之间的相互作用，当物体不能看做质点时，万有引力公式将不再适用。‎ ‎11.【答案】 A,D ‎ ‎【考点】开普勒定律 ‎ ‎【解析】【解答】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。 ‎ 故答案为：AD。‎ ‎ 【分析】冬至靠近近日点所以速率最大；夏至靠近远日点所以速率最小；由于利用距离和线速度的关系可以判别春夏两季的时间比较长。‎ ‎12.【答案】 B,D ‎ ‎【考点】匀速圆周运动，向心力，圆周运动实例分析 ‎ ‎【解析】【解答】解：因为物块始终随物体做匀速圆周运动，所以物体受重力、摩擦力，筒壁的支持力，故A错，如图所示，因为在竖直方向等效于处于静止状态，所以受力平衡，所以f=G，始终不变，故D对，C错，由  N=mrw2 ， 当w增大时，N增大，故B对．‎ 故选：B、D．‎ ‎【分析】本题需先进行受力分析，然后再根据运动分析各个力之间的关系 一、 实验题（每空2分，共12分）‎ ‎13． F2 ‎ 14． ‎（1）B；周期T （2）ACD；物体质量m,重力F； ‎ ‎13.【答案】F2 ‎ ‎【解析】【解答】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，那么面积A=面积B由此可知， 由于vA＞VB 所以A点为近日点，B点为远日点，则太阳是位于F2 ． 故答案为：F2 【分析】开普勒第二定律的内容，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．行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上．如果时间间隔相等，即t2﹣t1=t4﹣t3 ， 那么面积A=面积B由此可知行星在远日点B的速率最小，在近日点A的速率最大．‎ ‎14.【答案】 （1）B；周期T （2）ACD；物体质量m,重力F； ‎ ‎【解析】【解答】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的周期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： 。 【分析】（1）需要使用秒表测量周期的大小； （2）利用弹簧测量计可以测量出物体的重力，需要天平测量物体本身的质量；利用引力形成重力结合引力提供向心力可以求出行星的质量和半径大小。‎ 三、计算题：（本题共4题，共40分。要求解答应写出必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤，推理、说明过程要简洁清晰，有数字计算的题要写出明确的数值和单位，只有最后结果的得零分。）‎ ‎15.【答案】在最低点，根据牛顿第二定律得 mg= 解得N=mg+ =8400N ． 则汽车对路面的压力为8400N ． ‎ ‎【解析】【解答】在最低点，根据牛顿第二定律得mg= ‎ 解得N=mg+=8400N ． 则汽车对路面的压力为8400N ． 答：此时汽车对路面的压力为8400N ． 【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．‎ ‎16.【答案】（1）根据v=ωr可知： 答：角速度的大小为3.14rad/s； （2）根据v= 可知：T= 答：周期的大小为2s； （3）根据F= 可知：F= 答：向心力大小为394N． ‎ ‎【考点】描述圆周运动的物理量，匀速圆周运动，向心力，圆周运动实例分析 ‎ ‎【解析】【分析】（1）根据v=ωr求得角速度（2）根据v= 求得周期；（3）根据F= 求得向心力；‎ ‎17.【答案】解：在火星表面，对质量为m的物体有： 同步卫星的周期等于火星的自转周期T，万有引力提供向心力，有： 联立解得：h= ． 答：火星的同步卫星距火星表面的高度h为 ． ‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用 ‎ ‎【解析】【分析】根据万有引力提供向心力求出火星同步卫星的轨道半径，从而得出距离火星表面的高度．‎ ‎18.【答案】 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 挖去的小球质量为：M′=ρ× π（ ）3 ‎ ‎ 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： ‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用 ‎ ‎【解析】【分析】利用万有引力可以求出两个球体对质点的引力大小，利用相减就可以求出剩下部分对质点引力大小占整个球体的几分之几。 ‎ ‎ ‎