1、1江苏省启东中学2020-2021学年第二学期第一次阶段测试高一物理命题人：总分：100 分限时：75 分钟一、单项选择题：共 11 题，每题 4 分，共 44 分每题只有一个选项最符合题意。1下列说法不符合物理学史的是()A牛顿对引力常量 G 进行了准确测定，并于 1687 年发表在自然哲学的数学原理中B英国物理学家卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量 G 的数值C.20 世纪初建立的量子力学理论，使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动D开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的观测记录的基础上整理和研究出来的2.如图所示，2016 年 10 月 19 日
2、，天宫二号空间实验室与神舟十一号载人飞船在距地面 393 公里的轨道高度交会对接成功由此消息对比神舟十一号与地球同步卫星的认识，正确的是()A 神舟十一号载人飞船中宇航员没有受到力的作用B 神舟十一号载人飞船的周期为 24 小时C 神舟十一号载人飞船的周期小于同步卫星的周期D 神舟十一号载人飞船中天平可以正常使用3星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为该星球的第二宇宙速度星球的第二宇宙速度 v2与其第一宇宙速度 v1的关系是 v2 2v1.已知某星球的半径为 r，表面的重力加速度为地球表面重力加速度 g 的16，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为()A.grB.16grC.13g
3、rD.13gr4.如图所示，将卫星发射至近地圆轨道 1，然后再次点火，将卫星送入同步轨道 3.轨道 1、2 相切于 Q 点，2、3 相切于 P 点，M、N 为椭圆轨道短半轴的端点，则当卫星分别在 1、2、3 轨道上正常运行时，以下说法正确的是()A 在三条轨道中周期从大到小的顺序是 3 轨道、1 轨道、2 轨道B 在三条轨道中速率最大的时刻为经过 2 轨道的 Q 点，速率最小的时刻为经过 2 轨道上 P 点C 卫星在轨道 1 上经过 Q 点时的加速度大于它在轨道 2 上经过 Q 点时的加速度D 卫星在轨道 2 上从 MPN 运动所需的时间等于从 NQM 的时间5.太阳系中某行星 A 运行的轨道
4、半径为 R，周期为 T，但科学家在观测中发现，其实际运行的轨道与圆轨道存在一些偏离，且每隔时间 t 发生一次最大的偏离。天文学家认为形成这种现象的原因可能是 A 外侧还存在着一颗未知行星 B，它对 A 的万有引力引起 A 行星轨道的偏离，假设其运动轨道与 A 在同一平面内，且与A 的绕行方向相同，由此可推测未知行星 B 绕太阳运行的圆轨道半径为()2A.R3ttT2B.R ttTC.R3tTt2D.R3t2tT6.假定“嫦娥五号”轨道舱绕月飞行时，轨道是贴近月球表面的圆形轨道。已知地球密度为月球密度的 k倍，地球同步卫星的轨道半径为地球半径的 n 倍，则轨道舱绕月飞行的周期与地球同步卫星周期的
5、比值为（）A.3knB.3nkC.knD.nk7.竹蜻蜓是我国古代发明的一种儿童玩具，上世纪三十年代，人们根据竹蜻蜓原理设计了直升机的螺旋桨。如图所示，一小孩搓动质量为 20 g 的竹蜻蜓，松开后竹蜻蜓能上升到二层楼房顶高处。在搓动过程中手对竹蜻蜓做的功可能是()A.0.2 JB.0.6 JC.1.0 JD.2.5 J8.如图所示，一个小球质量为 m，静止在光滑的轨道上.现以水平力击打小球，使小球能够通过半径为 R 的竖直光滑轨道的最高点 C，则水平力对小球所做的功至少为()A.mgRB.2mgRC.2.5mgRD.3mgR9质量为 m 的汽车，启动后沿平直公路行驶，如果发动机的功率恒为 P，
6、且行驶中受到的阻力大小恒定，汽车能达到的最大速度为 v.当汽车的瞬时速度为v3时，汽车的加速度大小为()A.PmvB.2PmvC.3PmvD.4Pmv10.蹦极是一项既惊险又刺激的运动，深受年轻人的喜爱。如图 1 所示，蹦极者从 P 处由静止跳下，到达 A处时弹性绳刚好伸直，继续下降到最低点 B 处，B 离水面还有数米距离。蹦极者(视为质点)在其下降的整个过程中，重力势能的减少量为E1、绳的弹性势能的增加量为E2、克服空气阻力做的功为 W，则下列说法正确的是()A.蹦极者从 P 到 A 的运动过程中，机械能守恒B.蹦极者与绳组成的系统从 A 到 B 的过程中，机械能守恒C.E1WE2D.E1E
7、2W11如图所示，一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间 t0滑至斜面底端已知物体在运动过程中所受的摩擦力大小恒定若用 v、x、Ep和 E 分别表示该物体的速度大小、位移大小、重力势能和机械能，设斜面最低点重力势能为零，则下列图像中可能正确的是()3二、非选择题：共 5 题，共 56 分其中第 13 题第 16 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。12（10 分）“验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法（取 g=10m/s2）(1)用公式212 mv=mgh 时，对纸带上起点的要求是初速度为
8、_，为达到此目的，选择的纸带第一、第二两点间距应接近_mm。(2)若实验中所用重锤质量 m=1kg 打点纸带如图所示，打点纸带如图所示,打点时间间隔为 0.02s，则记录 B点时、重锤速度Bv=_，重锤的动能kBE=_，从开始下落起至 B 点，重锤的重力势能减少量是_J（均保留两位有效数字），因此可得出的结论是_。13（10 分）发射地球同步卫星时，先将卫星发射到距地面高度为 h1的近地圆轨道上，在卫星经过 A 点时点火实施变轨进入椭圆轨道，最后在椭圆轨道的远地点 B点再次点火将卫星送入同步轨道，如图所示，已知同步卫星的运动周期为 T，地球的半径为 R，地球表面重力加速度为 g，忽略地球自转的
9、影响。求：(1)卫星在近地点 A 的加速度大小；(2)远地点 B 距地面的高度。14（10 分）一台起重机将静止在地面上、质量为 m1.0103 kg 的货物匀加速竖直吊起，在 2 s 末货物的速度 v4 m/s.(取 g10 m/s2，不计额外功)求：(1)起重机在这 2 s 内的平均功率；(2)起重机在 2 s 末的瞬时功率.415(12 分)为了研究过山车的原理，某兴趣小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为 37、长为 l2 m 的粗糙倾斜轨道 AB，通过水平轨道 BC 与半径为 R0.2 m 的竖直圆轨道相连，出口为水平轨道 DE，整个轨道除 AB 段以外都是光滑的.其中 AB 与
10、 BC 轨道以微小圆弧相接，如图 4 所示.一个质量 m1 kg 的小物块以初速度 v05 m/s 从 A 点沿倾斜轨道滑下，小物块到达 C 点时速度 vC4 m/s.取 g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.(1)求小物块到达 C 点时对圆轨道压力的大小；(2)求小物块从 A 到 B 运动过程中摩擦力所做的功；(3)为了使小物块不离开轨道，并从轨道 DE 滑出，求竖直圆弧轨道的半径应满足什么条件？16（14 分）如图所示，物体 A 的质量为 M，圆环 B 的质量为 m，通过绳子连结在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，长度 l4 m，现从静止释放圆
11、环。不计定滑轮和空气的阻力，取 g10 m/s2，求：(1)为使圆环能下降 h3 m，两个物体的质量应满足什么关系？(2)若圆环下降 h3 m 时的速度 v5 m/s，则两个物体的质量有何关系？(3)不管两个物体的质量为多大，圆环下降 h3 m 时的速度不可能超过多大？5江苏省启东中学2020-2021学年第二学期第一次阶段测试高一物理参考答案1.A2.C3C4.B5A6A7D8C9B10C11D12(1).02mm(2).0.590.170.18误差允许的范围内，机械能守恒13答案(1)R2g（Rh1）2(2)3gR2T242R解析(1)设地球质量为 M，卫星质量为 m，万有引力常量为 G，
12、卫星在 A 点的加速度为 a，根据牛顿第二定律得 GMm（Rh1）2ma物体在地球赤道表面上受到的万有引力等于重力 GMmR2mg由以上两式得 aR2g（Rh1）2。(2)设远地点 B 距地面高度为 h2，卫星受到的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律有：GMm（Rh2）2m42T2(Rh2)，解得：h23gR2T242R。14答案(1)2.4104 W(2)4.8104 W解析设货物所受的拉力为 F，加速度为 a，则(1)由 avt得，a2 m/s2Fmgma1.010310 N1.01032 N1.2104 N2 s 内货物上升的高度 h12at24 m起重机在这 2 s 内对货物所做的功
13、WFh1.21044 J4.8104 J起重机在这 2 s 内的平均功率 P Wt4.8104 J2 s2.4104 W(2)起重机在 2 s 末的瞬时功率PFv1.21044 W4.8104 W.注意：平均功率也可以由 P F v 求，即 P Fv21.210442W2.4104 W.615答案(1)90 N(2)16.5 J(3)R0.32 m解析(1)设小物块到达 C 点时受到的支持力大小为 FN，根据牛顿第二定律有，FNmgmvC2R解得：FN90 N根据牛顿第三定律得，小物块对圆轨道压力的大小为 90 N(2)小物块从 A 到 C 的过程中，根据动能定理有：mglsin 37Wf12
14、mvC212mv02解得 Wf16.5 J(3)设小物块进入圆轨道到达最高点时速度大小为 v1，为使小物块能通过圆弧轨道的最高点，则 v1 gR小物块从圆轨道最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律有：12mvC212mv122mgR，当 v1 gR时，联立解得 R0.32 m，所以为使小物块能通过圆弧轨道的最高点，竖直圆弧轨道的半径应满足 R0.32 m.16答案(1)M3m(2)Mm3529(3)60 m/s解析(1)若圆环恰好能下降 h3 m，由机械能守恒定律得 mghMghA由几何关系可得 h2l2(lhA)2，解得 hA1 m，M3m。因此为使圆环能下降 h3 m，两个物体的质量应满足M3m。(2)若圆环下降 h3 m 时的速度 v5 m/s，由机械能守恒定律得mghMghA12mv212Mv2A，如图所示，A、B 的速度关系为 vAvcos vhh2l2，解得Mm3529。(3)B 的质量比 A 的大得越多，圆环下降 h3 m 时的速度越大，当 m 远大 M 时可认为 B 下落过程机械能守恒，有 mgh12mv2m，解得圆环的最大速度 vm 60 m/s；即圆环下降 h3 m 时的速度不可能超过 60 m/s。