【物理】新疆喀什第二中学2019-2020学年高一下学期4月试题 （解析版）

【物理】新疆喀什第二中学2019-2020学年高一下学期4月试题 （解析版）

新疆喀什第二中学2019-2020学年高一下学期4月试题 一、单选题（本大题共8小题，每小题只有一项是正确的，共32分）‎ ‎1.在物理学发展史上，发现万有引力定律的科学家是（　　）‎ A. 亚里士多德 B. 胡克 C. 牛顿 D. 卡文迪许 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】在物理学发展史上，发现万有引力定律的科学家是牛顿，故ABD错误，C正确；‎ 故选C。‎ ‎2.关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）‎ A. 匀速圆周运动是匀速运动 B. 匀速圆周运动是匀变速运动 C. 匀速圆周运动是线速度不变的运动 D. 匀速圆周运动是线速度大小不变的运动，属于变速运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】匀速圆周运动速度大小不变，方向时刻变化，故速度是变化的，是变速运动，因加速度方向不断变化，则匀速圆周运动是非匀变速运动，故ABC错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎3.如图所示，a、b、c为三颗人造地球卫星，在图中位置逆时针方向运动，其中a为地球同步卫星，b、c在同一圆轨道上，轨道半径小于a的轨道半径。以下判断正确的是（　　）‎ A. 卫星a的运行周期小于卫星b的运行周期 B. 卫星b的运行速度可能大于‎7.9km/s C. 卫星c加速即可追上前面的卫星b从而与b对接 D. 卫星a的运行周期等于地球自转周期 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据万有引力提供向心力 得 轨道半径越大，周期越大，可知a运行周期大于卫星b的运行周期，故A错误。‎ B．根据 得 轨道半径越小，速度越大，当轨道半径等于地球半径时，速度最大等于第一宇宙速度，故b的速度小于第一宇宙速度，故B错误。‎ C．卫星c加速后需要的向心力增大，大于万有引力，所以卫星将做离心运动，所以不能追上前面的卫星b，故C错误。‎ D．同步卫星a的周期等于地球的自转周期，故D正确 故选D。‎ ‎4..关于开普勒第三定律的公式，下列说法中正确的是( )‎ A. 公式只适用于绕太阳作椭圆轨道运行的行星 B. 式中的 R只能为做圆周轨道的半径 C. 围绕不同星球运行的行星(或卫星)，其 k值相同 D. 公式适用于宇宙中所有围绕同一星球运行的行星(或卫星)‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.开普勒第三定律适用于所有绕同一中心天体运动的行星，A错误 B.式中的 R可以是圆周轨道的半径，也可以是椭圆轨道的半长轴，B错误 C.k值与中心天体质量有关，所以 围绕不同星球运行行星(或卫星)，其 k值不一定相同，C错误 D.公式适用于宇宙中所有围绕同一星球运行的行星(或卫星)，D正确 ‎5.船在静水中的航速为，水流的速度为．为使船行驶到河正对岸的码头，则相对的方向应为（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由题中的条件知的合速度垂直于河岸，即垂直于，那么，由矢量合成的平行四边形法则知必须与河岸成一定的角度斜着向上才能满足条件．所以，选项C符合条件正确．‎ ‎6.将一小球以初速度v0=‎4m/s水平抛出，经0.6s落地，g取‎10m/s2，则小球在这段时间内的水平位移为（　　）‎ A. 大于‎3m B. ‎3m C. ‎2.4m D. ‎‎1.8m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】小球做平抛运动，水平方向做匀速运动，则在这段时间内的水平位移 故C正确；‎ 故选C。‎ ‎7.下列说法中正确的是（ ）‎ A. 中国发射的地球同步卫星应该处于北京的正上方 B. 地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度 C. 第一宇宙速度是人造地球卫星运行的最大环绕速度，也是发射卫星的最小发射速度 D. 随着技术发展，可以发射一颗运行周期为60min的人造地球卫星 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】同步卫星只能定点在赤道的上空，中国发射的地球同步卫星不可能处于北京的正上方，选项A错误；第一宇宙速度是环绕地球运转的所有卫星的最大环绕速度，则地球同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度，选项B错误；第一宇宙速度是人造地球卫星运行的最大环绕速度，也是发射卫星的最小发射速度，选项C正确；围绕地球表面以第一宇宙速度运转的卫星具有最小的周期，此周期值大约为83.7分钟，任何卫星的周期都不可能小于83.7分钟，选项D错误；故选C.‎ ‎8.已知引力常量为G，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，则地球质量为( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设地球表面有一物体质量为m，由万有引力公式得 解得 故选D。‎ 二、多选题（本大题共6小题，每小题有多个选项是正确的，漏选得2分，共24分）‎ ‎9.如图所示，正在水平面内旋转的圆盘上有a、b两点，则（　　）‎ A. 两点的线速度 B. 两点的线速度 C. 两点的角速度 D. 两点的角速度 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】本题主要考查线速度、角速度。共轴转动的点，角速度大小相等，根据比较各点的线速度大小。‎ a、b共轴转动，角速度相同，a点的半径大于b点的半径，根据知，a点的线速度大于b点的线速度，故BC正确，AD错误；‎ 故选BC。‎ ‎10.下面说法中正确的是（　　）‎ A. 公式中，G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的 B. 公式中，当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 C. 公式中，与受到的引力总是大小相等的，而与、是否相等无关 D. 公式中，与受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．引力常量G是卡文迪许利用扭秤实验测得的，A正确；‎ B．当r趋近于零时，物体不能看成质点，不再适用，所以由它得出的结论是错误的，故B错误；‎ CD．、之间的引力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，但由于分别作用在两个物体上，所以不能平衡。故C正确，D错误。‎ 故选AC ‎11.如图，从地面上方某点，将一小球以‎5m/s的初速度沿水平方向抛出．小球经过1s落地．不计空气阻力，g取‎10 m/s2，则可求出（ ）‎ A. 小球抛出时离地面的高度是‎5m B. 小球落地时的速度方向与水平地面成30°角 C. 小球落地时的速度大小是‎15m/s D. 小球从抛出点到落地点水平位移大小是‎5m ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据h=gt2得，所以高度h=×10×‎1m＝‎5m．故A正确．小球落地时竖直方向上的速度vy=gt=‎10m/s，设小球落地时速度与水平方向的夹角为θ，则，所以夹角不等于30°，故B错误．则落地的速度，故C错误．小球在水平方向上的位移x=v0t=‎5m．故D正确．‎ ‎12.某行星绕太阳公转的半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，由此可求出（　　）‎ A. 行星的质量 B. 太阳的质量 C. 行星的线速度 D. 太阳的密度 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据万有引力提供向心力，列出等式只能求出中心体的质量，故A错误；‎ B．研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式 得 故B正确；‎ C．根据可求解行星线速度，选项C正确；‎ D．不知道太阳的体积，所以不能求出太阳的密度．故D错误．‎ 故选BC．‎ ‎13.关于环绕地球运转的人造地球卫星，有如下几种说法，其中正确的是（　　）‎ A. 轨道半径越大，速度越小，周期越长 B. 轨道半径越大，速度越大，周期越短 C. 轨道半径越大，角速度越大，周期越长 D. 轨道半径越小，向心加速度越大，周期越小 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据万有引力提供向心力 得 所以轨道半径r越大，周期T越大，线速度v越小，角速度ω越小；轨道半径越小，向心加速度越大，周期越小，则AD正确，BC错误。‎ 故选AD。‎ ‎14.已知地球半径为R，地球同步卫星的轨道半径为r．假设地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a1，第一宇宙速度为v1，地球近地卫星的周期为T1；假设地球同步卫星的运行速率为v2，加速度为a2，周期为T2．则下列比值中正确的是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】近地卫星运行速度为第一宇宙速度，近地卫星和同步卫星做圆周运动，万有引力做向心力，故有：；，所以有：，‎ ‎，故AC正确，B错误；同步卫星运行周期和地球自转周期相同，那么由匀速圆周运动规律可知：，所以，故D错误；‎ 三、实验题（本大题共3小题，每小题6分，共18分）‎ ‎15.炮筒与水平方向成角，炮弹从炮口射出时的速度大小是‎600m/s，若把这个速度沿水平和竖直方向分解，则水平方向的分速度大小为________ m/s，竖直方向的分速度大小为________ m/s．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎【答案】 480 360‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】炮弹的运动可以分解为水平方向的匀速直线运动，和竖直方向的竖直上抛运动， 在水平方向上有： 在竖直方向的速度为：．‎ ‎16.在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学记录 了右图所示的一段轨迹ABC.已知物体是由原点O水 平抛出的，C点的坐标为（60，45），则平抛物体的初速度为v0=_______m/s，C点的速vC=______m/s（取g=‎10 m/s2）‎ ‎【答案】 (1). ‎2 m/s (2). m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】根据h=gt2得， ‎ 则平抛运动的初速度．‎ C点的竖直速度 ‎ C点的速度 ‎17.宇宙中有质量分别为、的甲、乙两颗恒星，甲、乙之间的距离为L，它们离其它天体十分遥远不受其它天体的作用，它们绕连线上一点O以相同的角速度做匀速圆周运动，万有引力常量为G，则 ‎(1)甲的轨道半径r1=______；‎ ‎(2)它们的运转周期T=______。‎ ‎【答案】 (1). (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]甲、乙两颗恒星靠相互的万有引力提供向心力，对两个天体，分别根据向心力公式得：对甲：‎ 对乙：‎ 且 由以上三式解得：‎ ‎(2)[2]根据以上分析，可得角速度为：‎ 周期为：‎ 四、计算题（本大题共3小题，共26.0分）‎ ‎18.有一颗人造地球卫星，绕地球做匀速圆周运行，已知它的轨道半径为r，地球的质量为M，引力常量为G。求这颗卫星的：‎ ‎(1)线速度；‎ ‎(2)角速度；‎ ‎(3)周期；‎ ‎(4)向心加速度。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)；(4)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】根据万有引力提供向心力得 ‎(1)线速度为 ‎(2)角速度为 ‎(3)周期为 ‎(4)向心加速度为 ‎19.某星球的表面重力加速度为，半径为，已知万有引力常量为 ‎（1）该星球的质量; ‎ ‎（2）该星球的密度；‎ ‎（3）该星球的第一宇宙速度．‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由重力等于万有引力得：得：‎ ‎(2)体积为： ，所以密度： ；‎ ‎(3)由：得：．‎ ‎20.如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg．求：‎ ‎（1）A、B两球分别通过C点的速度大小是多少？‎ ‎（2）A、B两球落地点间的距离．‎ ‎【答案】（1），；（2）3R ‎【解析】‎ ‎（1）两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力，‎ 对A球：，得 对B球：，得：‎ ‎（2）根据平抛运动的规律，两球下落时间相等，，，水平方向做匀速运动，‎ 对A球：‎ 对B球：‎ A、B两球落地点间的距离 ‎ ‎