1、江西省南昌市第十中学2019-2020学年高一物理下学期5月摸底考试试题（含解析）一、选择题1.下列关于开普勒对行星运动规律的认识的说法正确的是（）A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B. 所有行星绕太阳运动的轨道都是圆C. 所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同D. 所有行星运行的线速度不变【答案】A【解析】【详解】A. 根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，A正确；B. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆而不是圆，B错误；C. 根据开普勒第三定律，所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等，C错误；D. 根
2、据开普勒第二定律可知，行星都是在靠近太阳时速度变大，在远离太阳时速度变小，而且线速度方向也在不停改变，D错误。故选A。【点睛】考查了开普勒的三个定律。第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，第二定律，所有行星绕太阳运动，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，第三定律，所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等。2.如图，A、B分别为固定的定滑轮，一根不可伸长的细绳跨过定滑轮，用一外力使细绳上端以v=3m/s向右匀速运动，下端连接的小物块沿水平地面向左运动，当角度=530时,小物块的速度大小为（已知：sin530.8，cos530.6 ）A
3、. 3m/sB. 4m/sC. 5m/sD. 1.8m/s【答案】C【解析】【详解】设小物块沿水平地面向左运动速度为，根据运动的合成与分解可知，解得小物块的速度大小为，故C正确，A、B、D错误；故选C3.小船在400米宽的河中横渡,河水流速是2 m/s,船在静水中的航速是4 m/s,要使船航程最短,则船头的指向和渡河的时间t分别为()A. 船头应垂直指向对岸,t=100sB. 船头应与上游河岸成60角,t=100sC. 船头应与上游河岸成60角，t=sD. 船头应与上游河岸成30角，t=【答案】C【解析】当合速度的方向与河岸垂直时，渡河位移最短，设船头与上游河岸方向的夹角为，则，所以，渡河的位
4、移x=d=400m；根据矢量合成法则，则有：，渡河时间，C正确【点睛】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，这类题主要是问最短的时间和最短的路程，最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，这样就可以用最快的速度过河，这个分量一般刚好是船在静水中的速度，即船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短；最短的路程主要是希望合速度的方向在垂直河岸方向上，这样就可以在垂直河岸方向上运动，最短的位移是河两岸的距离4.如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知P、Q、M三颗卫星均做圆周运动，P是地球同步卫星，则（ ）A. 卫星P的加速度大于Q的加速度B. 卫星P的角速度小
5、于M的角速度C. 卫星P的线速度大于M的线速度D. 卫星Q的周期大于24h【答案】B【解析】【详解】由万有引力提供向心力有：解得： AD卫星P、Q半径相同，所以周期、加速度大小相同；故A错误，D错误.BC卫星P的半径大于M，所以卫星P的角速度和线速度均小于M的角速度和线速度；故B正确，C错误.5.如图所示，相同材料制成的A、B两轮水平放置，它们之间靠轮边缘间的摩擦传动，接触面上没有滑动两轮半径RA=3RB，当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘放置的小木块恰能与轮保持相对静止若将小木块放在B轮上，欲使小木块相对B轮也相对静止，则小木块距B轮转轴的最大距离为（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解
6、析】【详解】A和B用相同材料制成的，靠摩擦传动，边缘线速度相同，则 ，所以 ，对于在A边缘的木块，最大静摩擦力恰为向心力，即为： 当在B轮上恰要滑动时，设此时半径为R，则有： ，解得： A. 与计算结果不符，A错误B. 与计算结果相符，B正确C. 与计算结果不符，C错误D. 与计算结果不符，D错误6.质量为m小球被系在轻绳的一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子所受拉力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为()A. B. C. D. mgR【答案】C
7、【解析】【详解】根据牛顿定律在最低点有：7mgmg，解得v1；在最高点有：mg=，解得：v2，由动能定律得：2mgR+Wfmv22mv12，解得：WfmgR，故克服空气阻力做功为：Wf=mgR，故C正确，ABD错误。7.如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以速度v0离开桌面，不计空气阻力，若以桌面为零重力势能参考面，则当物体经过A处时，它所具有的机械能是（）A. mv02B. mv02+mghC. mv02+mg（H+h）D. mv02+mgH【答案】A【解析】【详解】由题意知选择桌面为零势能面，则开始时机械能为由于不计空气阻力，物体运动过程中机械能守恒，故当物体经过A处时，它所具有的机械能
8、是，故A正确，BCD错误。故选A。8.如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h若将小球A换为质量为2m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为（已知重力加速度为g，且不计空气阻力）（）A. B. C. D. 0【答案】B【解析】【详解】小球A下降h过程，根据动能定理，有mghW1=0小球B下降h过程，根据动能定理，有:2mghW1=0联立解得 ，故选B.9.质量相同的A、B两球，分别从同一高度以不同的初速度水平抛出，A球的初速度小于B球的初速度，不计空气阻力，则从抛出到落地过程中有（ ）A. 重力对
9、A球做功的平均功率小些B. 重力对A、B两球做功的平均功率相等C. 落地时B球重力的瞬时功率较大D. 落地时A、B两球重力的瞬时功率相等【答案】BD【解析】【详解】AB重力对球做功的平均功率 根据 知两球下落时间相同，所以重力对A、B两球做功的平均功率相等，故A错误，B正确；CD落地时重力的瞬时功率 可知落地时A、B两球重力的瞬时功率相等，故C错误，D正确。故选BD。10.美国国家航空航天局宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler186f若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星表面进行科学考察，在行星表面h高度(远小于行星半径)处以初速度v水平抛出一个小球，测得水平位移为x已知该行星半径为R，自转
10、周期为T，万有引力常量为G则下列说法正确的是A. 该行星表面的重力加速度为B. 该行星的质量为C. 如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为D. 该行星的第一宇宙速度为【答案】ABC【解析】【详解】A.根据平抛运动的规律可知：，解得，A正确；B.根据，得行星的质量，B正确；C.根据得，又，解得，C正确；D.根据得，行星第一宇宙速度，D错误11.2013年4月出现了“火星合日”的天象。“火星合日”是指火星、太阳、地球三者之间形成一条直线时，从地球的方位观察，火星位于太阳的正后方，火星被太阳完全遮蔽的现象，如图所示，已知地球、火星绕太阳运动的方向相同，若把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆，火
11、星绕太阳公转周期约等于地球公转周期的2倍，由此可知（）A. “火星合日”约每1年出现一次B. “火星合日”约每2年出现一次C. 火星的公转半径约为地球公转半径的倍D. 火星的公转半径约为地球公转半径的8倍【答案】BC【解析】【详解】AB根据题意有解得故“火星合日”约每2年出现一次，选项B正确，A错误；CD根据得火星绕太阳公转周期约等于地球公转周期的2倍，则火星的公转半径约为地球公转半径的倍，选项C正确，D错误。故选BC。12.按照我国整个月球探测活动的计划，在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后，第二步是“落月”工程。已在2013年以前完成。假设月球半径为R，月球表面的重力加速度
12、为g0，飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的近月点B时再次点火进入月球近月轨道绕月球做圆周运动。下列判断正确的是（）A. 飞船在轨道上的运行速率B. 飞船在A点处点火变轨时，速度增大C. 飞船从A到B 运行的过程中加速度增大D. 飞船在轨道绕月球运动一周所需的时间【答案】ACD【解析】【详解】A飞船在轨道上，月球的万有引力提供向心力在月球表面的物体，万有引力等于重力，得解得故A正确；B在圆轨道实施变轨成椭圆轨道远地点是做逐渐靠近圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力大于飞船所需向心力，所以应给飞船减速，从而减小所需的向心力，则变轨时速度减小
13、，故B错误；C飞船在轨道上做椭圆运动，根据牛顿第二定律可知因A到B的过程距离r变小，则加速度逐渐增大，故C正确；D对近月轨道的卫星有解得故D正确。故选ACD。二、实验题13.如图所示为“探究功与速度变化的关系”的实验示意图 （1）将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器，将平板安装有打点计时器的一端适当垫高，调整高度，当轻推小车后，若打点计时器在纸带上打出_的点，则表明已经平衡好摩擦力了（2）依次用2条、3条、4条、5条、6条橡皮筋分别代替1条橡皮筋重做实验，但必须让小车从_（选填“同一位置”或“不同位置”）静止释放（3）下图是某次实验打出纸带，则可以用下列
14、哪些数据计算小车的速度_Ax1、x2 Bx5、x6 Cx3、x4 D所有数据都要用到，这样可以减小实验误差（4）某同学记录的相关数据见下表，若用W0表示一条橡皮筋做的功，请在如图乙所示的坐标纸上作出Wv2图像（ ）实验次数橡皮筋的条数速度（m/s）速度平方（m2/s2）110.930.87221.321.74331.612.60441.983.92552.084.33662.285.20（5）分析Wv2图像，你认为该同学第_次实验操作出现了问题，可能在操作该次实验时，橡皮筋的伸长量偏_（选填“大”或“小”）【答案】 (1). 间距均匀 (2). 同一位置 (3). B (4). (5). 4
15、(6). 大【解析】【详解】(1)1本实验必须平衡摩擦力，将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器，将平板安装有打点计时器的一端适当垫高，调整高度，当轻推小车后，若打点计时器在纸带上打出间距相等的点，这样小车所受的摩擦力被重力沿斜面向下的分力平衡(2)2每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，这样才能保证每次的功是倍数关系，方便准确得到每次的功，故当改变橡皮筋条数后，小车还必须从同一位置由静止释放(3)3小车先在橡皮筯拉力作用下做加速运动，后橡皮助松驰后做匀速运动，所以x5、x6符合实验要求，故B正确，ACD错误(4)4建立如图所示的坐标系，采用描点法作出
16、W-v2图象如图所示(5)56由图知，该同学根据第4次实验数据描出的点离直线较远，说明操作出现了问题问题可能在于该次实验时橡皮筋伸长量大，橡皮筯拉力做功多，小车获得的速度大14.利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_A动能变化量与势能变化量 B速度变化量和势能变化量C速度变化量和高度变化量（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_A交流电源 B刻度尺 C天平(含砝码)（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带在纸带上选取三个连续打出的点A、
17、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T设重物的质量为m从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量Ep_，动能变化量Ek_（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_A利用公式vgt计算重物速度 B利用公式v计算重物速度C存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D没有采用多次实验取平均值的方法【答案】 (1). A (2). AB (3). EpmghB (4). Em2 (5). C【解析】【详解】（1）1验证机械能守恒定律原理是看减少重力势能和增加的动能是否相等，所以需要比较重物下落过程中任意两点间的动能
18、变化量与势能变化量，故选A；（2）2电磁打点计时器使用低压交流电源；需选用刻度尺测出纸带上任意连点见得距离，表示重锤下落的高度；等式两边都含有相同的质量，所以不需要天平秤质量；故选AB；（3）34根据功能关系，重物的重力势能变化量的大小等于重力做的功的多少，打B点时的重力势能减小量：Ep=-mghBB点的速度为：所以动能变化量为：；（4）5由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C选项正确；三、计算题15.假设在半径为R的某天体上发射一颗该天
19、体的卫星，若这颗卫星在距该天体表面高度为h的轨道做匀速圆周运动,周期为T，已知万有引力常量为G，求: (1)该天体的质量是多少?(2)该天体的密度是多少?(3)该天体表面的重力加速度是多少?(4)该天体的第一宇宙速度是多少?【答案】(1)；(2)；(3)；(4)【解析】【分析】（1）卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解；（2）根据密度的定义求解天体密度；（3）在天体表面，重力等于万有引力，列式求解；（4）该天体的第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度【详解】（1）卫星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律有:G=m(R+h) 解得：M= （2）天体的密度：=
20、（3）在天体表面，重力等于万有引力，故:mg=G 联立解得：g= （4）该天体的第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，根据牛顿第二定律，有：mg=m 联立解得：v=【点睛】本题关键是明确卫星做圆周运动时，万有引力提供向心力，而地面附近重力又等于万有引力，基础问题16.如图所示，半径R0.9 m四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为L1 m的水平面相切于B点，BC离地面高h0.8 m，质量m1.0 kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放，已知滑块与水平面间的动摩擦因数0.1(不计空气阻力，取g10 m/s2)，求：(1)小滑块刚到达圆弧轨道的B点时对轨道的压力；(2)小滑块落地点距C点的距离
21、【答案】（1）30N （2）【解析】【详解】（1）据题意，滑块从光滑轨道下滑，到达B点时的速度由动能定理可得在B点时对轨道压力大小等于支持力大小，据圆周运动关系得联立两式解得（2）小滑块从B点运动到C点的速度据动能定理有根据平抛运动规律小滑块有落点到C点时三角形的斜边，有：可得17.如图所示，物体和系在跨过定滑轮的细绳两端，物体的质量，物体的质量，开始把托起，使刚好与地面接触，此时物体离地高度为.放手让从静止开始下落.（取）求： （1）当着地时，的速率多大？（2）物体落地后，还能升高几米？【答案】（1）（2）.【解析】【详解】（1）设当A着地时，B的速率为v，A落地之前，根据系统机械能守恒得：
22、mAgh=mBgh+（mA+mB）v2解得两球的速率为：（2）A落地之后：绳子松驰，B开始做初速为V的竖直上抛运动，根据机械能守恒：mBv2=mgH解得：【点睛】在B上升的全过程中，B的机械能是不守恒的，所以在本题中要分过程来求解，第一个过程系统的机械能守恒，在第二个过程中只有B的机械能守恒18.一列火车总质量，机车发动机的额定功率，在轨道上行驶时，轨道对火车的阻力是车重的倍，取，求：（）火车在水平轨道上行驶的最大速度；（）在水平轨道上，发动机以额定功率工作，当行驶速度为和时，火车的瞬时加速度、各是多少？（）在水平轨道上以速度匀速行驶时，发动机的实际功率（）若火车从静止开始，保持的加速运动，这一过程维持的最长时间【答案】(1)12m/s；(2)1.1 m/s2，0.02 m/s2 (3)；(4)4s【解析】（1）列车以额定功率工作时，当牵引力等于阻力，即时列车的加速度为零此时速度达最大，则有（2）当时列车加速运动，当时，牵引力为：据牛顿第二定律得：当时，有据牛顿第二定律得：（3）当时，列车匀速运动，则发动机的实际功率（4）根据牛顿第二定律：，解得：在此过程中，速度增大，发动机功率增大，当功率为额定功率时速度大小为，即由，得：