1、江苏省如皋中学2019-2020学年高一物理下学期3月试题（含解析）（90分钟 总分：100分）一、单选题（共10小题，每题4分，共40分，每小题只有一个正确选项）1.以下说法正确的是（ ）A. 开普勒提出日心说，并指出行星绕太阳转动其轨道椭圆B. 卡文迪许测量出万有引力常量，并提出万有引力定律C. 牛顿证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力D. 洲际导弹的速度有时可达到6000m/s，此速度在相对论中属于高速，导弹的质量会明显增大【答案】C【解析】【详解】A日心说是尼古拉哥白尼提出的，开普勒是根据实验数据总结出行星三大运动定律，故选项A错误；B卡文迪许测量出了万有引力常量，
2、但提出万有引力定律的是牛顿，选项B错误；C牛顿万有引力定律的提出，经历了：提出猜想理论推导实验验证等阶段，其中实验验证，牛顿就证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力，故选项C正确；D在爱因斯坦的狭义相对论中，只有能跟光速相比拟的速度才能称为高速，真空中的光速为，而导弹的速度远小于光速，所以没有明显的相对论效应，选项D错误；故选C。2.如图所示，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（ ）A. 一直做正功B. 一直不做功C. 始终指向大圆环圆心D. 始终背离大圆环圆心【答案
3、】B【解析】【详解】AB因光滑大圆环对小环的作用力为弹力，始终跟小环的速度方向垂直，所以一直不做功，故选项A错误，选项B正确；CD随着小环从大圆环的最高点加速滑下，光滑大圆环对小环的弹力先背离大圆环圆心，后指向大圆环圆心，选项CD错误。故选B。3.万有引力常量G的单位是（ ）A. Nkg2/m2B. kg2/Nm2C. Nm2/kg2D. m2/Nkg2【答案】C【解析】【详解】万有引力定律F=G，公式中，质量m的单位为kg，距离r的单位为m，引力F的单位为N，由公式推导得出，G的单位为Nm2/kg2故C正确，ABD错误；故选C4.如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C、D是与A在同一平面内
4、三颗人造卫星B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C、D是两颗地球同步卫星下列说法中正确的是（ ）A. 卫星C加速就可以追上它同一轨道上前方的卫星DB. A、B、C线速度大小关系为C. A、B、C的向心加速度大小关系为D. A、B、C周期大小关系为【答案】D【解析】【详解】BCD对绕地球作匀速圆周运动的卫星，据万有引力提供向心力得由此可得C、D均为地球同步卫星，A物体静止在赤道上随地球自转一起运动，所以据：，得故选项B、C错误，选项D正确；AC、D在同一轨道上，速度相等，但若C加速，它会到更高的轨道上以更小的速度运行，不可能追上它前方的卫星D，选项A错误。故选D。5.以相同大小的初速度将物体
5、从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面（足够长）上滑，如图所示，三种情况达到的最大高度分别为、和，不计空气阻力（斜上抛物体在最高点的速度方向水平），则（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】设三个物体到达最大高度时的速度分别为、，据题意可知，竖直上抛及沿光滑斜面上滑的物体，到达最大高度时，速度均为零，即，而斜上抛的物体到达最大高度时仍有水平方向的速度，所以，对三个物体从开始到最高点的过程，据动能定理得：即得故选A。6.一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为；若将水平拉力的大小改为，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为对于上述
6、两个过程，用、分别表示拉力、所做的功，、分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则（ ）A. ，B. ，C. ，D. ，【答案】B【解析】【详解】设物体两次的加速度分别为、，位移分别为、，据题意可知，物体两次运动时间相同，设为t，据：及得先后两次摩擦力大小不变，据得据牛顿第二定律可知得据得故选B。7.科学家威廉赫歇尔首次提出了“双星”这个名词。现有由两颗中子星A、B组成双星系统，可抽象为如图所示绕O点做匀速圆周运动的模型，已知A的轨道半径小于B的轨道半径，若A、B的总质量为M，A、B间的距离为L，其运动周期为T，则（ ）A. B的线速度一定小于A的线速度B. B的质量一定大于A的质量C. L一定，
7、M越大，T越小D. M一定，L越大，T越小【答案】C【解析】【详解】A因双星的角速度、周期相等，据知轨道半径小的线速度小，故B的线速度一定大于A的线速度，选项A错误；B由于双星的向心力都是由双星间相互作用的万有引力提供的，因此大小必然相等，由可得各自的轨道半径与其质量成反比，即，所以轨道半径小的质量大，故B的质量一定小于A的质量，选项B错误；CD设双星质量分别为、，对质量为的中子星有对质量为的中子星有又因，解得由此式可知，L一定，M越大，T越小；M一定，L越大，T越大，选项C正确，D错误。故选C。8. 已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同
8、步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为A. 6小时B. 12小时C. 24小时D. 36小时【答案】B【解析】地球的同步卫星的周期为T1=24小时，轨道半径为r1=7R1，密度1某行星的同步卫星周期为T2，轨道半径为r2=3.5R2，密度2根据牛顿第二定律和万有引力定律分别有： 两式化简解得：小时故选B9.物体沿直线运动的v-t图象如图所示,已知在第1秒内合外力对物体所做的功为W,则( )A. 从第1秒末到第3秒末合外力做功为0B. 从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2WC. 从第5秒末到第7秒末合外力做功为-WD. 从第1秒末到第5秒末合外力做功为3W【答案】A【解析
9、】【详解】A.物体动能的改变量等于合外力对物体做的功，从第1秒末到第3秒末物体速度不变，动能不变，所以合外力做功为0，A正确B.从初始时刻到第5秒末，动能变化量为零，合力做功为零由于第1秒内合外力对物体所做的功为W，所以第3秒末到第5秒末合外力做功为-W，B错误C.从第5秒末到第7秒末动能该变量与第1秒内动能该变量相同，所以合外力做功为W，C错误D.从初始时刻到第5秒末，动能变化量为零，根据动能定理可知，第1秒末到第5秒末合外力做功为-W，D错误10.若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为。已知月球半径为R，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（ ）A.
10、月球表面的重力加速度B. 月球的质量C. 月球的自转周期D. 月球的平均密度【答案】D【解析】【详解】A小球在月球表面平抛，有得选项A错误；B若在月球表面的物体，质量为m，有得选项B错误；C月球的自转周期，本题中的信息无法求出，当然我们知道，月球的自转跟月球绕地球公转同步，选项C错误；D月球的密度选项D正确。故选D。二、多选题（共6小题，每题4分，共24分，每小题有多个正确选项，错选不得分，漏选得2分）11.如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从经M、Q到N的运动过程中（ ）A. 从P
11、到M所用的时间等于B. 从Q到N阶段，机械能逐渐变大C. 从P到Q阶段，动能逐渐变小D. 从M到N阶段，万有引力对它做的功为零【答案】CD【解析】【详解】C在海王星从P到Q的运动过程中，由于引力与速度的夹角大于90，因此引力做负功，根据动能定理可知，动能越来越小，C项正确；A根据开普勒第二定律可知，海王星从P到M的时间小于从M到Q的时间，因此从P到M的时间小于，A项错误；B由于海王星运动过程中只受到太阳引力作用，引力做功不改变海王星的机械能，即从Q到N的运动过程中海王星的机械能守恒，B项错误；D从M到Q的运动过程中引力与速度的夹角大于90，因此引力做负功，从Q到N的过程中，引力与速度的夹角小于
12、90，引力做正功，即海王星从M到N的过程中万有引力先做负功后做正功，由于M、N两点关于太阳对称，所以总功为零，D项正确。故选CD。12.如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手，在摆球从A点运动到B点的过程中（不计空气阻力），则下列说法正确的是A. 悬线的拉力对摆球不做功B. 摆球的重力势能逐渐增大C. 摆球的动能逐渐增大D. 摆球的重力的功率一直增大【答案】AC【解析】【详解】悬线的拉力与摆球的速度方向垂直，可知悬线的拉力对摆球不做功，选项A正确；摆球的重力势能逐渐减小，选项B错误；摆球的动能逐渐增大，选项C正确；开始时摆球速度为零，则摆球的重力的功率为零；到最低点时，
13、摆球的速度方向与重力方向垂直，则重力的功率又变为零，则整个过程中摆球的重力的功率先增大后减小，选项D错误.13.如图所示，从地面上A点发射一枚远程弹道导弹，在引力作用下，沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G设距地面高度为h的圆轨道上卫星匀速圆周运动周期为T0下列结论正确的是（）A. 导弹在C点的速度大于B. 导弹在C点的速度等于C. 导弹从A点运动到B点的时间一定小于T0D. 导弹在C点的加速度等于【答案】CD【解析】【详解】A、B、设距地面高度为h的圆轨道上卫星的速度为v，则由牛顿第二定律得：G=m，得到：v=导弹在
14、C点只有加速才能进入卫星的圆轨道，所以导弹在C点的速度小于故AB错误；C、设导弹运动的周期为T，由于导弹的半长轴小于卫星的轨道半径R+h，根据开普勒第三定律知道：导弹运动的周期TT0，则导弹从A点运动到B点的时间一定小于T0故C正确；D、由牛顿第二定律得G=ma，得导弹在C点的加速度为a=故D正确故选CD14.如图所示，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道，B为轨道上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有A. 在轨道上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度B. 在轨道上经过A的动能小于在轨道I上经过A的动能C. 在轨道上运动的周期小于
15、在轨道I上运动的周期D. 在轨道上，B点引力的功率是最大的【答案】BC【解析】【详解】A.在轨道上经过A点时所受的万有引力等于在轨道I上经过A点时所受的万有引力，所以加速度大小相等故A错误B. 从轨道I上的A点进入轨道，需要减速，使得在该点万有引力大于所需的向心力做近心运动所以在轨道上经过A点的动能小于在轨道I上经过A点的动能，故B正确C. 在轨道II上的半长轴小球轨道I上的半长轴（半径），由开普勒行星运动定律知，在轨道II上的周期小于在轨道I周期，所以C正确；D.在轨道II上，B点的引力与速度方向垂直，则引力的功率为零，选项D错误15.质量的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直
16、线运动。02s内力F与运动方向相反，24s内力F与运动方向相同，物体的图像如图所示。g取，则（ ）A. 力F的大小为100NB. 物体在4s时力F的瞬时功率为120WC. 4s内力F所做的功为480JD. 4s内物体克服摩擦力做的功为480J【答案】BD【解析】【详解】A取物体初速度方向为正方向，由题图可知物体与水平面间存在摩擦力，由题图可知02s内且24s内且联立解得故A错误；B由得物体在4s时力F的瞬时功率为120W，故B正确；C由题图知02s内，物体的位移，力F做的功为24s内，物体的位移，力F做的功为所以4s内力F做的功为故C错误；D摩擦力做功，摩擦力始终与速度方向相反，故s为路程，由
17、题图可知4s内物体的总路程为12m，4s内物体克服摩擦力做的功为480J，或对全过程据动能定理得亦可得物体克服摩擦力做的功为故D正确。故选BD。16.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块位置。物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，物块（ ）A. 加速度先减小后增大B. 经过O点时摩擦力的功率最大C. 所受弹簧弹力始终做正功D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功【答案】AD【解析】【详解】AB物块由A点开始向右加速运动，弹簧压缩量逐渐减小，减小，由知，a减小；当运动到时，a减小为零，此时物块速度最大，弹簧仍处
18、于压缩状态；由于惯性，物块继续向右运动，此时物块做减速运动，且随着压缩量继续减小，a逐渐增大；当越过O点后，弹簧开始被拉伸，此时随着拉伸量增大，a继续增大，综上所述，从A到B过程中，物块加速度先减小后增大，在O点左侧时速度v达到最大，摩擦力的功率，故A正确，B错误；在AO段物块所受弹簧弹力做正功，在OB段物块所受弹簧弹力做负功，故C错误；由动能定理知，从A到B的过程中，弹簧弹力做功与摩擦力做功之和为0，故D正确。故选AD三、计算题（共2小题，每题18分，共36分，必须有规范的解答过程和必要的物理规律公式，否则不得分）17.在检测某款电动车性能的某次实验中，质量为的电动车由静止开始沿平直公路行驶
19、，达到最大速度为15m/s时，位移为20m，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度，并描绘出图像，如图所示（图中AB、BO均为直线）。假设电动车行驶中所受阻力恒定，求此过程中：(1)电动车的额定功率；(2)电动车由静止开始运动，速度达到10m/s时，加速度为多大；(3)电动车由静止开始运动，速度刚达到15m/s时，运动了多长时间。【答案】(1)6000W；(2)；(3)17.1s（17.08s）【解析】【详解】由图像可知，AB段对应汽车加速的过程中保持牵引力恒定不变，即做匀加速直线运动；BO段中的斜率保持恒定不变，对应车在这一阶段以额定功率加速行驶(1)当车达到最大速度时车
20、的牵引力其中表示地面对车的阻力,所以车的额定功率(2)车匀加速行驶过程中加速度车刚达到额定功率时其速度之后它将做加速度减小变加速运动。故当车的速度时，已处于变加速阶段，但这一过程车的功率已达额定功率，所以设此时的牵引力为，有得设此时车的加速度为，有得(3)电动车由静止开始，设先匀加速达，用时，有 得通过得位移为设此后再经时间速度达，则车由静止到速度刚好为的过程，据动能定理得得则总时间为（）18.如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道，外圆ABCD光滑，内圆的上半部分粗糙，下半部分光滑。一质量的小球从轨道的最低点A处以初速度向右运动，球的直径略小于两圆间距，球运动的轨道半径，取。（
21、答案可以保留根号）(1)若要使小球始终紧贴着外圆做完整的圆周运动，初速度至少为多少？(2)若，经过一段时间小球到达最高点，内轨道对小球的支持力，则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少？(3)若，经过足够长的时间后，在小球运动的整个过程中摩擦力做的功是多少？【答案】(1) (2) (3)【解析】【详解】(1)设小球从A点以最小速度贴着光滑的外轨道到最高点的最小速度为为，有得小球从最低点A到最高点C的过程，据动能定理得解得即初速度至少为(2)若，在最高点C处，设加速度为得小球从最低点A到最高点的过程，据动能定理得得(3)若，经过足够长得时间，因下半圆轨道均光滑，小球最终会在DAB之间往复运动，且小球从最低点A到D或B的全过程，据动能定理得得