1、南宁三中20192020学年度下学期高一段考理科物理试题（考试时间：90分钟 满分：100分）一、单选题。每小题只有一个选项正确。本题共6小题，每小题4分，共24分。1.下列有关物理知识的说法，正确的是（）A. 做匀速圆周运动和平抛运动的物体合力都恒定B. 牛顿经典力学理论不仅适用于宏观低速运动物体，也适用于微观高速运动物体C. 由万有引力定律可知，两个物体无限接近时，他们的万有引力将无穷大D. 若地球自转不能忽略，赤道上的物体受到地球对它的万有引力比重力大【答案】D【解析】【详解】A匀速圆周运动的向心力的方向始终是指向圆心的，方向是不断变化的，不是恒力，平抛运动只受重力作用，合力为恒力，故A
2、错误；B经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速、微观的物体，故B错误；C在万有引力定律表达式中，当r接近于零时，物体不能看成质点，定律不再适用，故C错误；D若地球自转不能忽略，由可得可知，赤道上的物体受到地球对它的万有引力比重力大。两极的物体受到地球对它的万有引力等于重力，D正确。故选D。2.我国自行研制发射的“风云一号”和“风云二号”气象卫星的飞行轨道是不同的。“风云一号”是极地圆形轨道卫星，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为；“风云二号”是同步卫星，其轨道平面就是赤道平面，周期为，两颗卫星相比（）A. “风云一号”离地面较高B. “风云一号”角速度较小C. “风云一号”线速度较大
3、D. “风云二号”离地面的高度与地球的其它同步卫星离地面高度不同，且它的角速度不等于地球自转角速度【答案】C【解析】【详解】A因，根据得可得“风云二号”离地面较高，故A错误；B由于“风云一号”周期较小，故角速度较大，B错误；C根据可得因此，即“风云一号”线速度较大，故C正确；D由地球同步卫星的特点可知“风云二号”离地面的高度与地球的其它同步卫星离地面高度相同，且它的角速度等于地球自转角速度，D错误。故选C。3.如图所示，半径为R的圆周轨道固定于竖直面内，轨道内侧光滑，一质量为m的小球在轨道内侧做圆周运动，重力加速度为g，经过轨道最高点时刚好不脱离轨道，对最高点时的小球有下列分析，其中正确的是（
4、）A. 小球的线速度大小等于B. 轨道对小球的压力等于mgC. 小球的线速度大小等于0D. 小球所需的向心力大于重力mg【答案】A【解析】【详解】AC由 可得，小球的线速度故A正确，C错误；B小球的重力提供向心力，故轨道对小球没有压力，故B错误；D小球由于只能受轨道向下的压力，故只有小球的向心力等于重力时小球才能刚好通过最高点，故小球的向心力等于mg；故D错误。故选A。4.2018年12月8日凌晨2点24分，中国长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心起飞，把嫦娥四号探测器送入地月转移轨道，“嫦娥四号”经过地月转移轨道的P点时实施一次近月调控后进入环月圆形轨道I，再经过系列调控使之进入准备“落月”
5、的椭圆轨道，于2019年1月3日上午10点26分，最终实现人类首次月球背面软着陆。若绕月运行时只考虑月球引力作用，下列关于“嫦娥四号”的说法正确的是（）A. “嫦娥四号”的发射速度必须大于B. 沿轨道I运行的速度大于月球的第一宇宙速度C. 经过轨道I的P点时必须进行减速才能进入轨道D. 沿轨道I运行至P点的加速度小于沿轨道运行至P点的加速度【答案】C【解析】【详解】A嫦娥四号仍在地月系里，也就是说嫦娥四号没有脱离地球的束缚，故其发射速度需小于第二宇宙速度11.2km/s，而大于第一宇宙速度7.9km/s，故A错误；B由公式可知，在轨道I半径大于月球的半径，所以沿轨道I运行的速度小于月球的第一宇
6、宙速度，故B错误；C经过轨道I的P点时必须进行减速后才能进入更靠近月球的轨道，故C正确；D卫星经过P点时的加速度由万有引力产生，不管在哪一轨道只要经过同一个P点时，万有引力在P点产生的加速度相同，故D错误。故选C。5.经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动现测得两颗星之间的距离为L，设质量分别用、表示，且：则以下选项错误的是（）A. 、做圆周运动的线速度之比为2：5B. 两颗恒星的公转
7、周期相等，且可表示为C. 、做圆周运动的角速度之比为1：1D. 做圆周运动的半径为【答案】B【解析】【详解】D双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，设为，则有解得解得故D正确，不符合题意；A根据知，所以故A正确，不符合题意；B根据万有引力提供向心力，有解得联立故B错误，符合题意；C、做圆周运动，双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，故C正确，不符合题意；故选B。6.两个质量分别为2m和m的小木块a和可视为质点放在水平圆盘上，a与转轴的距离为L，b与转轴的距离为2L，a、b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小
8、为g若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是A. a比b先达到最大静摩擦力B. a、b所受的摩擦力始终相等C. 是b开始滑动的临界角速度D. 当时，a所受摩擦力的大小为【答案】D【解析】【详解】A、B两个木块的最大静摩擦力相等木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力f=m2r，m、相等，fr，所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑动，故AB错误；当a刚要滑动时，有kmg=m2l，解得：，故C错误；以a为研究对象，当时，由牛顿第
9、二定律得：f=m2l，可解得：f=kmg，故D正确故选D.【点睛】本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答.二、多选题。本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。7.如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）A. 汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力B. 在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是让火车以设计速度行驶时，轮缘与轨道间无挤压C. 杂技演员表演“水流星”，当“水流
10、星”通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用D. 脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出【答案】AB【解析】【详解】A汽车通过凹形桥最低点时，具有向上的加速度向心加速度，处于超重状态，故对桥的压力大于重力，故A正确；B在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，恰好由重力和支持力的合力完全提供向心力，此时轮缘与轨道间无挤压，故B正确；C水流星在最高点时重力完全提供向心力，所以受重力作用，故C错误；D离心力与向心力并非物体实际受力，而是衣服对水的吸附力小于水做圆周运动所需要的向心力，因此产生离心现象，故D错误。故选AB。8.质量为m的物体P置
11、于倾角为的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时如图，下列判断正确的是（）A. P的速率为vB. P的速率为C. 绳的拉力大于D. 绳的拉力小于【答案】BC【解析】【详解】AB根据速度的分解可以求出绳子上的速率为所以P的速率等于绳子的速率，故B正确；A错误；CD由于v不变，在小车向右匀速运动过程中，减小，在增大，故P做加速运动，对P进行受力分析得出，绳子上的拉力大于，故C正确，D错误。故选BC。9.如图所示的光滑斜面长为l，宽为b，倾角为，一物块可看成质点沿斜面左上方顶点P以初
12、速度水平射入，恰好从底端Q点离开斜面，则（）A. 物块做匀变速曲线运动，加速度为gsinB. Q点速度C. 初速度D. 物块由P点运动到Q点所用的时间【答案】AC【解析】【详解】A依据曲线条件，初速度与合力方向垂直，且合力大小恒定，则物体做匀变速曲线运动，再根据牛顿第二定律得，物体的加速度为故A正确；BCD根据有在Q点的平行斜面方向的分速度为根据有故物块离开Q点时速度的大小故BD错误，C正确。故选AC。10.如图所示，a、b是绕地球运行的两颗卫星，运动方向相同，此时两卫星距离最近，其中a是地球同步卫星，轨道半径为。地球可看成质量均匀分布的球体，其半径为，自转周期为。若经过时间后，a、b第一次相
13、距最远，下列说法正确的有（）A. 卫星b的周期为B. 卫星b周期为C. 在地球两极，地表重力加速度D. 在地球两极，地表重力加速度【答案】BC【解析】【详解】AB同步卫星的周期为Ta=T，当两卫星a、b第一次相距最远时满足解得故B正确，A错误；CD对a卫星，解得根据，则故C正确，D错误；故选BC。三、实验题（共12分，每空2分）11.如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系：(1)该同学采
14、用的实验方法为_。A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想化模型法(2)改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如表所示：作出图线如图乙所示；若圆柱体运动半径，由作出的的图线可得圆柱体的质量_kg。结果保留两位有效数字【答案】 (1). B (2). （0.17-0.19均可）【解析】【详解】(1)1实验中研究向心力和速度的关系，保持圆柱体质量和运动半径不变，采用的实验方法是控制变量法，故选B；(2)2根据知，图线的斜率则有代入数据解得12.某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出（g=10m/s2）则: （1）小球由B运动到C所
15、需时间_s（2）小球平抛的初速度为_m/s（3） 小球运动到B点速度为_m/s (可用根式表示）（4）小球开始做平抛运动的位置坐标是（ ） A.(-10cm,-5cm) B.(0cm,0cm) C.(-5cm,-10cm) D.(-5cm,-2.5cm)【答案】 (1). 0.1 (2). 1 (3). (4). A【解析】【详解】(1)1在竖直方向上可得(2)2小球平抛运动的初速度(3)3B点在竖直方向上的分速度小球在B点瞬时速度(4)4小球运动到b点的时间因此从平抛起点到O点时间为因此从开始到O点水平方向上的位移为 竖直方向上的位移 所以开始做平抛运动的位置坐标为故A正确，BCD错误。四、
16、计算题：（共4小题，共48分。解答中应写出必要的文字说明，方程式及计算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。请在答题卷上答题，若在试卷上答题则无效。）13.在光滑水平转台上开有一光滑小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端拴一质量为的物体A，另一端连接质量为的物体B，如图所示，已知O与A物间的距离为，开始时B物与水平地面接触，设转台旋转过程中小物体A始终随它一起运动。g取10m/s2)问：要使物体B开始脱离地面，则转台旋转的角速度至少为多大？【答案】=20rad/s【解析】【详解】当物体开始脱离地面时，B对地面的压力为0，此时绳子的拉力为T=mBg=10N又因为T=mA
17、2r解得物体A此时的角速度至少为=20rad/s14.如图甲所示，宇航员在某星球上将一轻弹簧竖直固定在水平地面上，让物体与弹簧上端接触并由静止释放。下降过程中，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图乙所示图中为已知量。假设星球为质量均匀分布的球体，半径为R，万有引力常量为G，忽略星球的自转。求该星球的质量M和密度。【答案】【解析】【详解】由图乙可知，当弹簧压缩量为0时，物体只受重力，则有对星球表面的物体，有解得球体的体积星球密度得15.如图所示，宇航员站在某一质量分布均匀的星球表面一斜坡上的P点沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为，已知该星球半径
18、为R，万有引力常量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度g；（2）该星球的第一宇宙速度v；（3）人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）小球做平抛运动，水平位移竖直位移由位移关系得（2）该星球的近地卫星的向心力由万有引力提供该星球表面物体所受重力等于万有引力得（3）人造卫星的向心力由万有引力提供当时，T最小16.如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高顶部水平高台，接着以水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑A、B为圆弧两端点，其连线水平已知圆弧半径为，人和车的总质量为180k
19、g，特技表演的全过程中，阻力忽略不计，人与车一直没有分离，人和车这个整体可以看成质点。计算中取，。求：（1）从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离S；（2）人与车整体在A点时的速度大小以及圆弧对应圆心角；（3）人与车整体运动到达圆弧轨道A点时，受到的支持力大小；（4）若人与车整体运动到圆弧轨道最低点O时，速度为，求此时对轨道的压力大小。【答案】（1）1.2m；（2）5m/s；（3）；（4）7740N【解析】【详解】（1）车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得竖直方向上水平方向上s=vt可得t=0.4s（2）摩托车落至A点时，其竖直方向的分速度vy=gt=4m/s到达A点时速度设摩托车落至A点时，速度方向与水平方向的夹角为，则即所以（3）对人与车整体受力分析可知，受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得解得（4）在最低点，受力分析可得解得由牛顿第三定律可知，人和车在最低点O时对轨道的压力为7740N.
