1、广东省广州市执信中学2019-2020学年高一物理下学期段考试题（含解析）第一部分选择题(共 64 分)一、选择题(本大题 13 小题，共 64 分其中第17 题只有一项符合题目要求， 每小题 4 分；第813 题有多项符合题目要求，每小题 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或者不答的得零分)。1.在伽利略的斜面实验中，小球从一个斜面的某一高度由静止滑下，并运动到另一个斜面的同一高度，小球好像“记得”自己的起始高度，或与高度相关的某个量。“记得”并不是物理学的语言。后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”，并且把这个量叫做（）A. 弹力B. 势能C. 速度D. 能量【答案】D【解析
2、】【详解】在伽利略的斜面实验中，小球从一个斜面滚到另一个斜面，斜面弹力是不同的，势能先减小后增大，速度先增大后减小；恒量应是能量，包括动能和势能，故D正确，ABC错误。故选D。2.如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙为一男士站立在乘履带式自动人行道上正在匀速上楼下列关于两人受到的力做功判断正确的是( )A. 甲图中摩擦力对人做负功B. 乙图中摩擦力对人做负功C. 甲图中支持力对人做正功D. 乙图中支持力对人做正功【答案】C【解析】【详解】A、甲图中，人匀速上楼，不受摩擦力，摩擦力不做功，支持力向上，与速度方向为锐角，则支持力做正功，故A错误，C正确；B、乙图中，支持力与速度
3、方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功，故BD错误3.汽车以一定的速度安全经过一个圆弧半径为R的拱形桥面的顶点时，则（）A. 汽车在竖直方向受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力B. 汽车对桥面的压力小于汽车的重力C. 汽车通过桥顶时的速度大小可能为D. 汽车内的乘客处于超重状态【答案】B【解析】【详解】A汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，重力和支持力的合力提供向心力，方向指向圆心，不受向心力，故A错误；B根据向心力公式得mgN=解得N=mgmg故B正确；C当N=0时，速度最大，此时v=，故C错误；D汽车过拱桥，加速度方向向下，所以汽车内乘客的加速度方向也向下，处于失重状态，
4、故D错误故选B4.海王星是绕太阳运动的一颗行星，它有一颗卫星叫海卫1，若将海王星绕太阳的运动和海卫1绕海王星的运动均看作匀速圆周运动，则要计算海王星的质量，需要知道的量是（引力常量为已知量）（ ）A. 海卫1绕海王星运动的周期和半径B. 海王星绕太阳运动的周期和半径C. 海卫1绕海王星运动的周期和海卫1的质量D. 海王星绕太阳运动的周期和太阳的质量【答案】A【解析】【详解】由万有引力提供向心力知，整理可得，故要计算海王星的质量，则需要海王星为中心天体，需要知道围绕体的轨道半径和周期A. 已知海卫1绕海王星运动的周期和半径可求解海王星的质量，选项A符合题意；B. 已知海王星绕太阳运动的周期和半径
5、可求解太阳的质量，选项B不符合题意；C. 已知海卫1绕海王星运动的周期和海卫1的质量不能求解海王星的质量，选项C不符合题意；D. 已知海王星绕太阳运动的周期和太阳的质量不能求解海王星的质量，选项D不符合题意；5.已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为v1、向心加速度大小为a1，近地卫星线速度大小为v2、向心加速度大小为a2，地球同步卫星线速度大小为v3、向心加速度大小为a3设近地卫星距地面高度不计，同步卫星距地面高度约为地球半径的6倍则以下结论正确的是()A. B. C. D. 【答案】C【解析】AB、近地卫星与地球同步卫星都是卫星，都绕地球做圆周运动，由万有引力提供向心力：，得，则速度
6、比v2v3 1，故A、B错误；CD、地球赤道上的物体与地球同步卫星是相对静止的，有相同的角速度和周期，同步卫星距地心距离约为地球半径的7倍，由公式a2r知，则C正确，D错误；故选：C6.地面上足够高处有四个小球，在同一位置同时以相同的速率v向上、向下、向左、向右抛出四个小球，不计空气阻力，经过1s时四个小球在空中的位置构成的图形正确的是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】每个小球的运动都可以看成是沿初速度方向的匀速直线运动和竖直向下的自由落体运动的合运动；假设同时有个小球从同一位置自由落体，则这4个球相对与该球都是匀速直线运动，故以四个小球所在位置为顶点所构成的图形应该是正方
7、形，故选项A正确，B、C、D错误7.我国绕月探测工程“嫦娥一号”取得圆满成功。已知地球的质量M1约为5.971024kg、其半径R1约为6.37103km；月球的质M2约为7.361022kg，其半径R2约为1.74103km，人造地球卫星的第一宇宙速度为7.9km/s，那么由此估算月球卫星的第一宇宙速度（相对月面的最大环绕速度）最接近于下列哪个数值（）A. 3.7km/sB. 9.7km/sC. 5.7km/sD. 1.7km/s【答案】D【解析】【详解】设地球第一宇宙速度为v1，月球第一宇宙速度为v2，由万有引力提供向心力可得对于地球对于月球解得所以有代入数据解得，故D正确，ABC错误。故
8、选D。8.下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是（）A. 线速度不变B. 角速度不变C. 加速度为零D. 周期不变【答案】BD【解析】【详解】A匀速圆周运动的线速度大小不变，方向变化，所以线速变化，故A错误；B匀速圆周运动的角速度的大小和方向都不变，故B正确；C匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，故C错误；D匀速圆周运动转动一圈的时间叫做周期，是不变的，故D正确故选BD9.如图所示，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v.若物体与球壳之间的动摩擦因数为，则物体在最低点时，下列说法正确的是()A. 受到的
9、向心力为mgmB. 受到的摩擦力为mC. 受到的摩擦力为(mgm)D. 受到的合力方向斜向左上方【答案】CD【解析】【详解】A、向心力的大小，故A错误B、C、根据牛顿第二定律得，则所以滑动摩擦力，故B错误，C正确D、由于重力支持力的合力方向竖直向上，滑动摩擦力方向水平向左，则物体合力的方向斜向左上方故D正确故选CD【点睛】解决本题关键确定物体做圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解10.横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起，固定在水平面上，它们的竖直边长都是底边长的一半。小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上。其中三个小球的落点分别是a，b，c。图中三小球
10、比较，下列判断正确的是（）A. 落在a点的小球飞行时间最短B. 落在c点的小球飞行时间最短C. 落在a点的小球飞行过程速度的变化量最大D. 无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直【答案】BCD【解析】【详解】AB三个小球做的都是平抛运动，竖直方向做自由落体运动，从图中可以发现落在c点的小球下落的高度最小，落在a点的高度最大，由可以知道落在c点的小球飞行时间最短，落在a点的时间最长，故A错误，B正确；C小球的速度变化是为所以运动的时间长的小球速度变化量大，即落在a点的小球的速度变化最大，故C正确；D首先落在a点上是无论如何不可能垂直的，然后看b、c点，竖直速度是gt
11、，水平速度是v，斜面的夹角，要合速度垂直斜面，把两个速度合成后，需要满足即，那么在经过t时间的时候，竖直位移为水平位移为即需要水平位移和竖直位移相等，显然在图中落到b、c是不可能的，因为在b、c点上水平位移必定大于竖直位移，所以落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直，故D正确。故选BCD。11.某物理兴趣小组利用电脑模拟卫星绕地球做匀速圆周运动的情景，当卫星绕地球运动的轨道半径为R时，线速度为v，周期为T下列变换符合物理规律的是A. 若卫星转道半径从R变为2R，则卫星运行周期从T变为2TB. 若卫星轨道半径从R变为2R，则卫星运行线速度从v变为C. 若卫星运行周期从T变为8T，则卫星轨道半
12、径从R变为4RD. 若卫星运行线速度从v变为，则卫星运行周期从T变为2T【答案】AC【解析】【详解】根据万有引力提供向心力，解得：，则：AB.若卫星轨道半径从R变为2R，则卫星运行周期从T变为，线速度从v变为，故A正确，B错误；C.若卫星运行周期从T变为8T，则卫星轨道半径从R变为4R，故C正确；D.若卫星运行线速度从v变为，则卫星轨道半径从R变为4R，卫星运行周期从T变为8T，故D错误故选AC12.如图所示，质量分别为m1、m2的小球A、B放置在光滑的水平圆台面上，两球之间用一根水平细线相连，m1 =3m2，当装置以角速度绕中心轴线匀速转动时，两球离转轴的距离r1和r2保持不变，以下判断正确
13、的是（）A. 两球所受的向心力大小相等B. 两球的向心加速度大小相等C. D. 当角速度增大时，A球向外运动【答案】AC【解析】【详解】A由题意知两小球所受的绳子的拉力提供向心力，所以两球所受的向心力大小相等，故A正确；B根据向心力的表达式由于向心力大小相等，则向心加速度与质量成反比，又因为两球质量不同，故向心加速度大小不相等，故B错误；C因为两小球同轴转动，角速度相同，则有又因为m1 =3m2，故可得故C正确；D由C选项公式可知，向心力中均有角速度，因此可以约去，则当增大时，两球仍处于原来状态，故D错误。故选AC13.北京时间2017年4月20日晚19时41分，天舟一号由长征七号遥二运载火箭
14、发射升空，经过一天多的飞行，于4月22日12时23分，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室顺利完成自动交会对接这是天宫二号自2016年9月15日发射入轨以来，首次与货运飞船进行的交会对接若天舟一号与天宫二号对接后，它们的组合体在离地心距离r处做匀速圆周运动已知匀速圆周运动的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，重力加速度为g，根据题中已知条件可知下列说法正确的是（）A. 地球的第一宇宙速度为B. 组合体绕地运行的速度为C. 地球的平均密度为=D. 天舟一号与天宫二号在同一轨道上加速后才与天宫二号实现交会对接【答案】AC【解析】【分析】根据重力提供向心力求出地球的第一宇宙速度；根据万有引力提供
15、向心力以及万有引力等于重力求出组合体绕地运行的速度；根据万有引力提供向心力求出地球的质量，结合地球的体积求出地球的平均密度；根据变轨的原理判断在原轨道上加速能否实现对接【详解】根据mg=m得，地球的第一宇宙速度v=，故A正确根据，GM=gR2得组合体绕地球运行的速度，故B错误根据得，地球的质量M=，则地球的平均密度，故C正确天舟一号在同一轨道上加速，会离开原轨道，不能与天宫二号实现对接，故D错误故选AC【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用第二部分 非选择题(共 36 分)二、填空题（共两题,16 分,请把答案填在答题纸
16、的横线上）14.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。（1）本实验的装置如下图所示，在实验前应进行的操作步骤有_。A将斜槽的末端切线调成水平B将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落竖直平面平行C在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，作为小球做平抛运动 的起点和所建坐标系的原点D测出平抛小球的质量（2）作出平抛运动的轨迹后，为算出小球的初速度，实验中需测量的物理量（并用相应符号表达）有_和_，则计算小球初速度的表达式为v0=_(用上述测量的物理量符号表达，已知重力加速度为g)。【答案】 (1). AB (2). 水平位移x (3). 竖直位
17、移y (4). 【解析】【详解】(1)1A实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以应将斜槽的末端切线调成水平，故A正确；B根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内，因此在实验前，应使用重锤线调整面板在竖直平面内，即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行，故B正确；C应以小球平抛初始位置即球心为坐标系的原点，建立坐标系，故C错误；D小球的轨迹与其质量无关，所以不必测量小球的质量，故D错误。故选AB。(2)234根据竖直方向做自由落体运动有可得则初速度所以实验中需要测量数据有竖直位移y和水平位移x。15.已知万有引力常量为G，地球半径为R，同步卫星距地面的高度
18、为h，地球的自转周期T0 ，地球表面的重力加速度g，某同学根据以上条件，提出一种估算地球赤道表面的物体随地球自转的线速度大小的方法：地球赤道表面的物体随地球作圆周运动，由牛顿运动定律有，又因为地球上的物体的重力约等于万有引力，有，由以上两式得：问：（1）上面的结果是否正确？如果正确，请说明理由；如不正确，请给出正确的解法和结果。（2）由题目给出的条件还可以估算的物理量有哪些？（写一个，不需要写估算过程）【答案】（1）不正确，正确解法见解析；（2）可估算地球质量。【解析】【详解】(1)以上结果是不正确的。因为地球赤道表面的物体随地球作圆周运动的向心力并不是物体所受的万有引力，而是万有引力与地面对
19、物体支持力的合力。正确解答如下：地球赤道表面的物体随地球自转的周期为T0，轨道半径为R，所以线速度大小为(2)可估算地球的质量M；设同步卫星的质量为m，轨道半径为同步卫星周期等于地球自转的周期为T0，由万有引力提供向心力有可得三、计算题（共两题，共 20 分。解答应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）16.如图所示，质量为m=3kg的物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角为=37、大小 F=20N的拉力作用，物体移动的距离l=5m，物体与地面间的动摩擦因数，g取 10 m/s2。求：（1）拉力F所做的功W1；（
20、2）摩擦力Ff所做的功W2；（3）重力G所做的功W3。【答案】（1）80J；（2）-27J；（3）0。【解析】【详解】(1)根据功的定义可知拉力的功(2)对物体受力分析可知地面对物体的支持力根据牛顿第三定律可知物体对地面的压力为18N；所以滑动摩擦力故摩擦力所做功(3)重力与位移相互垂直，故重力做功为0。17.2005年10月12日9时整，我国自行研制“神舟六号”载人飞船顺利升空，飞行了115小时32分，绕地球76圈，于17日4时33分在内蒙古主着陆场成功着陆，返回舱完好无损，宇航员费俊龙、聂海胜自主出舱，“神舟六号”载人航天飞行圆满成功。飞船点火竖直升空时，宇航员感觉“超重感比较强”，仪器显
21、示他对座舱的最大压力等于他体重的5倍；飞船升空后，先沿椭圆轨道运行5圈再变轨，在距地面某一高度的圆形轨道上飞行，宇航员在舱内感觉到自己“漂浮起来”。（1）试简要分析宇航员在舱内感觉到自己“漂浮起来”的原因；（2）求火箭升空时，火箭的最大加速度；（设火箭升空时的重力加速度为g）（3）若已知飞船在圆形轨道上飞行n圈所用的时间为t，距地面高度为H，地球半径为R，万有引力常量为G，求地球的质量M。【答案】（1）见解析；（2）4g；（3）。【解析】【详解】(1)航天员感觉到要漂浮起来的原因是航天员现在处于完全失重状态；(2)由题意知他对座舱的最大压力等于他体重的5倍，根据牛顿第三定律可知座舱对他的最大支持力是重力的5倍，即F=5mg，根据牛顿第二定律有解得火箭的最大加速度(3)由题意知飞船在圆形轨道上飞行时根据万有引力提供向心力有由于飞行n圈所用的时间为t，故飞行周期为联立可解得
