1、山东省日照市五莲县第一中学2019-2020学年高一物理3月自主检测试题1关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是()A开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律2在某次测定引力常量的实验中，两金属球的质量分别为m1和m2，球心间的距离为r，若测得两金属球间的万有引力大小为F，则此次实验得到的引力常量为()A.BC. D3北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建成后的北斗卫星导航系统包括5颗
2、同步卫星和30颗一般轨道卫星关于这些卫星，以下说法正确的是()A5颗同步卫星的轨道半径不都相同B5颗同步卫星的运行轨道不一定在同一平面内C导航系统所有卫星的运行速度一定不大于第一宇宙速度D导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小4人造卫星绕地球运动只受地球的引力，做匀速圆周运动，其轨道半径为r，线速度为v，周期为T.为使其周期变为8T，可采用的方法有()A保持轨道半径不变，使线速度减小为B逐渐减小卫星质量，使轨道半径逐渐增大为4rC逐渐增大卫星质量，使轨道半径逐渐增大为8rD保持线速度不变，将轨道半径增加到8r5如图所示，在火星轨道的外侧有一小行星带，内外两颗小行星a、b分别绕太阳做匀
3、速圆周运动则()Aa、b两颗小行星的角速度相等Ba、b两颗小行星的线速度可能相等C小行星a表面的重力加速度可能比b的小D两颗小行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等6宇宙中两个恒星可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕两星球球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A双星相互间的万有引力增大B双星做圆周运动的角速度不变C双星做圆周运动的周期增大D双星做圆周运动的速度增大7关于功和功率的计算，下列说法中正确的是()A用WFxcos 可以计算变力做功B用W合Ek2Ek1可以计算变力做功C用WPt
4、只能计算恒力做功D用P可以计算瞬时功率8下列关于机械能守恒的说法中正确的是()A做匀速运动的物体，其机械能一定守恒B物体只受重力，机械能才守恒C做匀速圆周运动的物体，其机械能一定守恒D除重力做功外，其他力不做功，物体的机械能一定守恒9如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力()A等于零，对人不做功B水平向左，对人做负功C水平向右，对人做正功10如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复通过
5、安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则()At1时刻小球动能最大Bt2时刻小球动能最大Ct2t3这段时间内，小球的动能先增加后减少Dt2t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能11如图所示，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动，已知小球在最低点时对轨道的压力大小为FN1，在最高点时对轨道的压力大小为FN2.重力加速度大小为g，则FN1FN2的值为()A3mg B4mgC5mg D6mg12 A、B两物体的质量之比mAmB21，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示那么，A
6、、B两物体所受摩擦力之比FAFB与A、B两物体克服摩擦力做的功之比WAWB分别为()A21,41 B41,21C14,12 D12,1413 如图所示，一根长为l，质量为m的匀质软绳悬于O点，若将其下端向上提起使其对折，则做功至少为()Amgl BmglC.mgl Dmgl14 如图所示，飞船在地面指挥控制中心的控制下，由近地点圆形轨道A，经椭圆轨道B转变到远地点的圆轨道C.轨道A与轨道B相切于P点，轨道B与轨道C相切于Q点，以下说法正确的是()A卫星在轨道B上由P向Q运动的过程中速率越来越小B卫星在轨道C上经过Q点的速率大于在轨道A上经过P点的速率C卫星在轨道B上经过P点的加速度与在轨道A上
7、经过P点的加速度是相等的D卫星在轨道B上经过Q点时受到地球的引力小于经过P点时受到地球的引力15 下列几组数据中能算出地球质量的是(引力常量G是已知的)()A已知地球绕太阳运动的周期T和地球中心离太阳中心的距离rB已知月球绕地球运动的周期T和地球的半径rC已知月球绕地球运动的角速度和月球中心离地球中心的距离rD已知月球绕地球运动的周期T和轨道半径r16 已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G.有关同步卫星，下列表述正确的是()A卫星距离地面的高度为 B卫星的运行速度小于第一宇宙速度C卫星运行时受到的向心力大小为D卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
8、17如图所示，物体从同一高度，由静止开始分别沿三条不同的光滑轨道下滑到A、B、C三点，则下列说法正确的有()A重力做的功相等B滑到地面前瞬间重力做功的瞬时功率相等C滑到地面前瞬间物体的速度相同D滑到地面前瞬间物体的动能相等18某兴趣小组遥控一辆玩具车，使其在水平路面上由静止启动，在前2 s内做匀加速直线运动，2 s末达到额定功率，2 s到14 s保持额定功率运动，14 s末停止遥控，让玩具车自由滑行，其vt图象如图所示可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变，已知玩具车的质量为m1 kg(g取10 m/s2)，则()A玩具车所受阻力大小为2 NB玩具车在4 s末牵引力的瞬时功率为9 WC玩具车在2
9、 s到10 s内位移的大小为39 mD玩具车整个过程的位移为90 m19一质量为m的物体，在距地面高h处以g的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是()A物体的重力势能减少mghB物体的机械能减少mghC物体的动能增加mghD物体的重力做的功为mgh20(10分)已知地球的半径为R6 400 km，地球表面附近的重力加速度g9.8 m/s2，若发射一颗地球的同步卫星，使它在赤道上空运转，其高度和速度应为多大？21 (10分)宇航员站在一星球表面上某高处，沿水平方向抛出一小球，经过时间t小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的初速度增大为原来的2倍，则抛出点与落地点
10、之间的距离为 L.已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常量为G，求该星球的质量M.22(12分)如图所示，一辆拖车通过光滑定滑轮将一重物G匀速提升，当拖车从A点水平移动到B点时，位移为s，绳子由竖直变为与竖直方向成的角度，求此过程中拖车对绳子所做的功23(12分)2017年6月26日，代表着世界先进水平、被命名为“复兴号”的两列中国标准动车组在京沪高铁亮相，开启了中国铁路技术装备一个崭新的时代一列“复兴号动车”是由几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编组而成(1)假设“复兴号动车组”运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节
11、动车的额定功率都相等若1节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为90 km/h，则7节动车加2节拖车编成的动车组的最大速度为多少？(2)若“复兴号动车组”运行过程中受到的阻力正比于其速度，当动车组额定功率为P0时，动车组运行最大速度是v，在动车组编组节数不变的情况下，当动车组提速一倍时，动车组的额定功率应调整为多少？24(16分)如图所示，竖直平面内有一段不光滑的斜直轨道与光滑的圆形轨道相切，切点P与圆心O的连线与竖直方向的夹角为60，圆形轨道的半径为R，一质量为m的小物块从斜轨道上A点由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动，A点相对圆形轨道底部的高度h7R，物块通过圆形轨道最高点C时，与轨道间的
12、压力大小为3mg.求：(1)物块通过轨道最高点时的速度大小？(2)物块通过轨道最低点B时对轨道的压力大小？(3)物块与斜直轨道间的动摩擦因数？高一年级三月份自主检测物理试题答案1解析：选B开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了开普勒天体运动三定律，找出了行星运动的规律，而牛顿发现了万有引力定律，A、C、D错误，B正确2解析：选B由万有引力定律公式 FG得G，故B选项正确3解析：选C同步卫星位于赤道平面内，轨道半径都相同，A、B错误；第一宇宙速度是最大的环绕速度，故导航系统所有卫星的运行速度都不大于第一宇宙速度，C正确；根据Gmr，得T ，导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越大，D错误
13、4解析：选B利用万有引力提供卫星的向心力可以得到v ，T2，从中可以看出：线速度、周期与半径具有一一对应关系，与卫星的质量无关，使轨道半径逐渐增大为4r，能使其周期变为8T，速率同时减小为，B正确，A、C、D错误5解析：选C两颗小行星a、b分别绕太阳做匀速圆周运动，有F引F向，可推导出：，v ，由ravb，ab，故A、B错误；小行星表面的重力加速度满足关系g，两颗小行星质量关系及其半径关系均未知，因此小行星a表面的重力加速度可能比b的小，故C正确；开普勒第二定律说的是一颗小行星与太阳的连线在前后两段相同时间内扫过的面积相等，而不是两颗小行星之间的比较，故D错误6解析：选C双星间的距离在不断缓慢
14、增加，根据万有引力定律，FG，知万有引力减小，故A错误；根据Gm1r12，Gm2r22，知m1r1m2r2，轨道半径之比等于质量的反比，双星间的距离变大，则双星的轨道半径都变大，根据万有引力提供向心力，知角速度变小，周期变大，又r1r2L，m1m2，知v1，v2，线速度变小，故B、D错误，C正7解析：选BWFxcos 是恒力做功公式，不可以计算变力做功，A错误；动能定理W合Ek2Ek1既可以计算恒力做功，也可以计算变力做功，B正确；用WPt计算的是恒定功率下，外力做的功，此力可以是恒力，也可以是变力，C错误；用P计算的是平均功率，不能计算瞬时功率，D错误8解析：选D匀速运动的物体所受合力为零，
15、但除重力外可能有其他力做功，如物体在阻力作用下匀速向下运动，其机械能减少了，A错误；物体除受重力外也可受其他力，只要其他力不做功或做功的代数和为零，机械能也守恒，B错误；匀速圆周运动物体的动能不变，但势能可能变化，C错误；由机械能守恒条件知，D正确9解析：选C人随扶梯沿斜面加速上升，人受到重力、支持力和水平向右的静摩擦力，且静摩擦力方向与运动方向的夹角小于90，故静摩10解析：选Ct1时刻为小球与弹簧刚接触的时刻，此后小球继续加速，当弹簧弹力等于重力时，速度达到最大，动能也最大，t2时刻为小球的最低点，动能为零，选项A、B错误；t2t3这段时间内小球由最低点向上运动，t3时刻离开弹簧，小球的动
16、能先增大后减小，选项C正确；t2t3这段时间内小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球的弹性势能转化为重力势能和动能，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能，选项D错误11解析：选D对最低点有FN1mgm，最高点有FN2mgm.小球在运动过程中机械能守恒，有mv mg2Rmv，解得FN1FN26mg.12 解析：选B由题图可知，物体A的加速度大小aA，物体B的加速度大小aB，根据牛顿第二定律可得，物体A、B受到的摩擦力大小分别为FAmAaA，FBmBaB，又mAmB21，所以FAFB41；vt图象中图线与横轴所围的面积表示位移，从开始运动到停止，A、B两物体的位移分别为lA，lBv0t，又功WFlc
17、os ，所以WAWBFAlAFBlB21，故选项B正确13 解析：选D将软绳下端向上拉起，相当于把下半段上移了，重力势能增加了mgmgl，即外力至少要做功mgl，选项D正确14解析：选ACD卫星在轨道B上由P到Q的过程中，远离地心，由开普勒第二定律可知，速度是逐渐减小的，A项正确；卫星在A、C轨道上运行时，轨道半径不同，根据v 可知，轨道半径越大，线速度越小，所以有vPvQ，B项错误；卫星在A、B两轨道上经过P点时，离地心的距离相等，受地球的引力相等，所以加速度是相等的，C项正确；卫星在轨道B上经过Q点比经过P点时离地心的距离要远些，受地球的引力要小些，D项正确15解析：选CD已知地球绕太阳运
18、动的周期和地球的轨道半径，只能求出太阳的质量，而不能求出地球的质量，所以选项A错误；已知月球绕地球运动的周期和地球的半径，而不知道月球绕地球运动的轨道半径，不能求出地球的质量，选项B错误；已知月球绕地球运动的16解析：选BD根据Gm2(RH)，得HR，A错误；由Gm，得v，故B正确；卫星运行时受到的万有引力提供向心力Fn，C错误；由牛顿第二定律Fnman得an，而g，故ang，D正确17解析：选AD三个斜面高度相同，重力做功WGmgh，A正确；由机械能守恒定律mghmv2，得v，落地速度大小相等，但与地面的夹角不同，即方向不同，又Pmgvsin ，滑到地面前瞬间重力做功的瞬时功率不相等，所以B
19、、C错误，D正确18解析：选BC由图象可知在14 s后的加速度a2 m/s21.5 m/s2，故阻力Ffma21.5 N，A错误；玩具车在前2 s内的加速度a1 m/s21.5 m/s2，由牛顿第二定律可得牵引力Fma1Ff3 N，当t12 s时达到额定功率P额Fv19 W此后玩具车以额定功率运动，速度增大，牵引力减小，所以t24 s时功率为9 W，B正确；玩具车在2 s到10 s内做加速度减小的加速运动，由动能定理得P额t3Ffs2mvmv，t310 s2 s8 s，解得s239 m，C正确；由vt图象可知图线与坐标轴围成的面积代表总位移，s32 m39 m64 m46 m78 m，D错误1
20、9解析：选BCD物体从高h处落到地面的过程中，重力做的功为mgh，重力势能减少mgh，选项A错误，D正确；物体的加速度为g，故合外力为mg，合外力做的功为mgh，根据动能定理，物体的动能增加mgh，选项C正确；物体的重力势能减少mgh，动能增加mgh，故机械能减少了mgh，选项B正确20解析：设同步卫星的质量为m，离地面的高度为h，速度为v，周期为T，地球的质量为M，同步卫星的周期等于地球自转的周期GmgGm(Rh)2由两式得hR 6 400103 m3.6107 m.又因为Gm由两式得v m/s3.1103 m/s.答案：3.6107 m3.1103 m/s21 解析：设抛出点的高度为h，第
21、一次平抛的水平位移为x，则x2h2L2由平抛运动的规律得第二次平抛过程有(2x)2h2( L)2设该星球上重力加速度为g，由平抛运动规律得hgt2由万有引力定律与牛顿第二定律得Gmg由得该星球的质量M.答案：22解析：以重物为研究对象，由于整个过程中重物匀速运动所以绳子的拉力大小FTG.重物上升的距离等于滑轮右侧后来的绳长OB减去开始时的绳长OA，l所以绳子对重物做功WGl G拖车对绳子做功等于绳子对重物做功，等于 G.答案： G23解析：(1)假设每节动车的额定功率为P，每节动车的重力是mg，阻力为kmg,1节动车加4节拖车编成的动车组达到最大速度时，牵引力等于阻力，所以PF1v15kmgv
22、1同理，7节动车加2节拖车编成的动车组达到最大速度时，7PF2v29kmgv2，解得v2350 km/h.(2)由题可知动车组速度最大时受到的阻力Ffkv，动车组到达最大速度时FFf0，则P0Fvkv2，当动车组提速一倍时，动车组的额定功率应调整为Pk(2v)24P0.答案：(1)350 km/h(2)4P024解析：(1)对物块通过轨道最高点C时受力分析：C点：FNmgm，解得 vC2.(2)从最低点B到最高点C，由机械能守恒定律得mvmg2Rmv，物块通过轨道最低点B时由受力图可知：FNBmgm，解得FNB9mg根据牛顿第三定律，物块通过轨道最低点B时对轨道的压力大小为9mg.(3)根椐动能定理，由A运动到B有：mghmgcos smv0，ssin hR(1cos )解得.答案：(1)2(2)9mg(3)