1、江苏省常州高中2019-2020学年高一物理下学期期中模拟试题（含解析）一、单项选择题1.由于通信和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（ ）A. 轨道平面可以不同B. 轨道半径可以不同C. 质量可以不同D. 速率可以不同【答案】C【解析】【详解】A. 它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的所以所有的同步卫星都在赤道上方同一轨道上，故A错误；B. 因为同步卫星要和地球自转同步，即这些卫星相同，根据万有引力提供向心力得：因为一定，所以r必须固定，故B错误；C. 许多国家发射了地球同步轨道卫星
2、，这些卫星的质量可以不同，故C正确；D. 根据万有引力提供向心力得运转速度为，由于同步卫星轨道半径是一定的，所以速率也不变故D错误2.开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律，后人称之为开普勒行星运动定律关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上B. 对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率就越大C. 在牛顿发现万有引力定律后，开普勒才发现了行星的运行规律D. 开普勒独立完成了观测行星的运行数据、整理观测数据、发现行星运动规律等全部工作【答案】B【解析】试题分析：开普勒三定律: 1开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道
3、都是椭圆太阳处在所有椭圆的一个焦点上 2开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相同的时间内扫过的面积相等 3开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，即.A、由开普勒第一定律可知；错误B、由开普勒第二定律可知行星与太阳的连线在相同的时间内扫过的面积相等，离太阳越近，弧长越长，时间相同，速率越大；正确C、开普勒发现了行星的运行规律在前，在牛顿发现万有引力定律在后；错误D、开普勒是在前人研究的基础上，根据自己的观测和研究总结出的开普勒三定律；错误故选B考点：开普勒三定律点评：容易题研究天体运行时太阳系中的行星及卫星运动的椭圆轨道的两个焦点相距很近因此行星的椭圆轨道都
4、很接近圆在要求不太高时，通常可以认为行星以太阳为圆心做匀速圆周运动这样做使处理问题的方法大为简化，而得到的结果与行星的实际运行情况相差并不很大在太阳系中比例系数k是一个与行星无关的常量，但不是恒量，在不同的星系中，k值不相同，k值与中心天体有关3.假设人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，若卫星离地面越高，则卫星的（）A. 速度越大B. 角速度越大C. 向心加速度越大D. 周期越长【答案】D【解析】【详解】设人造卫星的质量为m，轨道半径为r，线速度为v，公转周期为T，地球质量为M，由于人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由万有引力提供向心力得： 得： 卫星离地面越高，则周期越长，
5、卫星的线速度越小，卫星的角速度越小，向心加速度越小，故ABC错误，D正确4. 据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200 km,运用周期127分钟若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是A. 月球表面重力加速度B. 月球对卫星的吸引力C. 卫星绕月球运行的速度D. 卫星绕月运行的加速度【答案】B【解析】试题分析：绕月卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、月球质量为M，有地球表面重力加速度公式联立可以求解出：即可以求出月球表面的重力加速度；由于卫星的质量未知，故月球对卫星的吸引力无法求出；由可以求出卫星绕月球运行的速
6、度；由可以求出卫星绕月运行的加速度；依此可推出ACD都可求出，即不可求出的是B答案 ，故选B考点：万有引力定律的应用5.某行星的质量是地球的6倍、半径是地球的倍,地球的第一宇宙速度约为,则该行星的第一宇宙速度约为( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】设地球质量M，某星球质量6M，地球半径r，某星球半径 由万有引力提供向心力做匀速圆周运动得：解得卫星在圆轨道上运行时的速度公式分别代入地球和某星球的各物理量得： 解得：A. ，与结论不相符，选项A错误；B ，与结论相符，选项B正确；C. ，与结论不相符，选项C错误；D. ，与结论不相符，选项D错误.6.如图所示，质量为m的物体在外
7、力作用下从a点分别沿abc和adc轨迹运动到其左下方的c点。已知a点与c点间的高度差为h，物体两次运动的时间均为t，重力加速度为g，则以下说法中正确的是（）A. 物体沿abc轨迹运动时，重力势能先减小后增大B. 两次运动过程中重力做功的平均功率相等C. 物体沿abc轨迹运动时，重力做功大于mghD. 物体沿adc轨迹运动时，重力做功大于mgh【答案】B【解析】【详解】A物体沿abc运动时，高度先增大后减小；故重力势能先增大后减小；故A错误；BCD重力做功和路径无关，取决于初末两点间的高度差，故两种情况下重力做功相等，均为mgh，由于时间相等，所以重力的平均功率相等；故B正确，CD错误；故选B。
8、7.如图所示，斜面体和小物块一起沿水平面向右做匀速直线运动，并通过一段位移，则斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况分别是()A. 摩擦力做正功，支持力做负功B. 摩擦力做负功，支持力不做功C. 摩擦力做负功，支持力做正功D. 摩擦力做负功，支持力做负功【答案】A【解析】物块向右做匀速直线运动，受力平衡，物体受重力（方向竖直向下）、支持力（垂直斜面向上）、摩擦力（沿斜面向上），位移方向水平向右，所以摩擦力做正功，支持力做负功；故选A点睛：本题主要考查了同学们受力分析的能力，知道力和位移夹角小于90时做正功，等于90时不做功，大于90时做负功8.高中生小明骑自行车以5m/s的速度沿平直公路匀速行
9、驶，若骑行过程中 所受阻力恒为车和人总重的0.02倍，取重力加速度g=10m/s2，根据估算，小明骑此自行车做功的平均功率最接近的数值是（）A. 8WB. 80WC. 800WD. 8kW【答案】B【解析】【详解】小明与车的总质量约为80kg，小明骑自行车匀速运动时的牵引力约为：F=f=0.02mg=0.028010=16N功率P=Fv=165W=80W故B正确，ACD错误；故选B。9.把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。而动车组就是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）编成一组，就是动车组，如图所示。假设动车组运行过程中
10、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120km/h；则6节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为（ ）A. 120km/hB. 240km/hC. 360km/hD. 480km/h【答案】C【解析】【详解】设每节车厢所受的阻力为f，若1节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h，则P=Fvm=5fvm设6节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为vm，牵引力等于阻力时速度最大，则有6P=10fvm联立两式解得vm=360km/h故C正确，ABD错误。故选C。10.如图所示，质量为m的物块与转
11、台之间的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴OO相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速缓慢增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到相对滑动前瞬间的过程中，转台的摩擦力对物块做的功为（）A. 0B. 2kmgRC. 2kmgRD. 0.5kmgR【答案】D【解析】【详解】根据牛顿第二定律得根据动能定理得故D正确，A、B、C错误；故选D。二、多项选择题11.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，每颗恒星的半径远小于两颗恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体如图，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某一定点O点
12、做匀速圆周运动，现测得两颗星球之间的距离为L，质量之比为:2，则可知A. 、做圆周运动的线速度之比为3:2B. 、做圆周运动的角速度之比为1:1C. 做圆周运动的半径为D. 做圆周运动的半径为【答案】BD【解析】【详解】双星围绕连线上的O点做匀速圆周运动，彼此间万有引力提供圆周运动向心力，可知双星做圆周运动的周期和角速度相等令星m1的半径为r，则星m2的半径为l-r，则有：据万有引力提供圆周运动向心力有：=m1r2=m2（l-r）2，即m1r=m2（l-r）；质量之比为m1：m2=3：2，所以r=l；则星m2的半径为l，又因为v=r可知，两星做圆周运动的线速度之比等于半径之比为2：3，故AC错
13、误，BD正确；故选BD【点睛】抓住双星靠彼此间的万有引力提供圆周运动的向心力可知，两星做圆周运动的角速度相同这是解决本题的突破口和关键12.如图所示，航天飞机在完成对空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的近地点关于航天飞机的运动，下列说法中正确的是（ ） A. 在轨道上经过A的速度大于经过B的速度B. 在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期C. 在轨道上经过A的动能等于在轨道上经过A 的动能D. 在轨道上经过A的加速度等于在轨道上经过A的加速度【答案】BD【解析】【详解】A根据开普勒第二定律可知，航天飞机在远地点的速度小于在近地点的速度，故A错误；B由开普勒第三定
14、律知，在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期，故B正确；C当航天飞机在轨道上A点加速才能变轨到上，故在轨道上经过A的动能小于在上经过A点的动能，故C错误；D由可知，在轨道上经过A的加速度等于在轨道上经过A的加速度，D正确故选BD。13.如图所示，两小球A、B完全相同，从同一高度处A以初速度v0水平抛出，同时B由静止释放作自由落体运动。关于A、B从开始运动到落地过程，下列说法中正确的是（）A. 两球通过的位移大小相等B. 重力对两小球做功相同C. 重力对两小球做功的平均功率相同D. 落地时，重力对两小球做功的瞬时功率相同【答案】BCD【解析】【详解】AA球做平抛运动，B球做自由落体运动；两球同
15、时落地，但由于A球有初速度，故A球的位移大于B球的位移，A错误；B重力做功等于重力与高度的乘积，两小球下落高度相同，故重力做功相同，B正确；C重力做功相同，下落时间相同，故重力的功率相同，C正确；D落地时，两小球的竖直分速度相同，故重力对两小球做功的瞬时功率相同，D正确。故选BCD。14.质量为50kg的某人沿一竖直悬绳匀速向上爬（两手交替抓绳子，手与绳之间不打滑），在爬高3m的过程中，手与绳之间均无相对滑动，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（）A. 绳子对人的静摩擦力做功为1500JB. 绳子对人的拉力做功为1500JC. 绳子对人的静摩擦力做功为0D. 此过程消耗人的化学能是
16、人在做功【答案】CD【解析】【详解】AC人受到静摩擦力，其作用点没有发生位移，所以绳子对人的静摩擦力做功为0，故A错误，C正确；B绳子对人的拉力等于人受到静摩擦力，其作用点没有发生位移，所以拉力做功为零，故B错误；D此过程中绳子没有对人做功，是消耗人的化学能是人在做功，故D正确；故选CD。15.如图所示，摆球质量为m，悬线长为L，把悬线拉到水平位置后放手设在摆球运动过程中空气阻力F阻的大小不变，则下列说法正确的是()A. 重力做功为mgLB. 悬线的拉力做功为0C. 空气阻力F阻做功为mgLD. 空气阻力F阻做功为F阻L【答案】ABD【解析】【详解】A由重力做功特点得重力做功为：WGmgLA正
17、确；B悬线拉力始终与v垂直，不做功，B正确；CD由微元法可求得空气阻力做功为：WF阻F阻LC错误，D正确三、实验题16.利用重锤下落验证机械能守恒定律：为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选择：铁架台（也可利用桌边），打点计时器以及复写纸、纸带，低压直流电源，天平，秒表，毫米刻度尺，导线，电键。其中不必要的器材是_；缺少的器材是_；在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地重力加速度g=9.80 m/s2，测出所用重物的质量m=1.00 kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，经测量知道
18、A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量为_J，动能的增加量为_J（取3位有效数字）；实验中产生系统误差的原因主要是_。为了减小误差，悬挂在纸带下的重物的质量应选择_；如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的h图线是_，该线的斜率等于_ 。【答案】 (1). 低压直流电源、秒表 (2). 交流电源和重锤 (3). 7.62 (4). 7.56 (5). 阻力对重锤和纸带的影响 (6). 质量较大的 (7). 过原点的斜直线 (8). 重力加速度g【解析】【详解】12打
19、点计时器应该用交流电源，该实验中不需要用秒表测时间，故不需要的器材为低压直流电源和秒表，缺少的器材为交流电源和重锤；34重力势能减少量为打下C点时的速度为故动能的增量为56该实验中，由于存在空气阻力和纸带、打点计时器之间的阻力，重力势能减少量必定大于动能增加量，因此主要误差来源是阻力对重锤和纸带的影响；为减小误差，应该使用质量大，体积小的重锤。78由机械能守恒定律可得故因此的图线是斜率为重力加速度g的过原点的直线。四、解答题17.2013年6月11日，我国成功发射了神舟十号飞船，升空后和目标飞行器天宫一号交会对接，3名航天员再次探访天宫一号，并开展相关空间科学试验已知地球表面处的重力加速度为g
20、，地球半径为R，设神舟十号飞船绕地球做匀速圆周运动的周期为T求：（1）神舟十号飞船离地面的高度h；（2）神舟十号飞船绕地球运行的速度大小v【答案】(1) (2)【解析】【详解】（1）设地球质量为M，飞船质量为m，对飞船m，万有引力提供向心力：对地表上物体m1，重力等于万有引力：由以上二式，解得飞船离地面的高度（2）根据得运行的速度大小18.如图所示，水平传送带正以v=2m/s的速度运行，两端水平距离l=8m，把一质量m=2kg的物块轻轻放到传送带的A端，物块在传送带的带动下向右运动，若物块与传送带间的动摩擦因数=0.1，不计物块的大小，g取10m/s2，则在有滑动摩擦力的过程中：(1)摩擦力对
21、物块做功的平均功率是多少？(2)1s时，摩擦力对物块做功的功率是多少？(3)皮带克服物块的摩擦力做功的功率是多少？【答案】(1) W；(2) 2W；(3) 4W【解析】【详解】(1)物块刚放到传送带上时，由于与传送带有相对运动，物块受向右的滑动摩擦力，物块做加速运动，摩擦力对物块做功，求出物块在摩擦力作用下的位移和运动时间。物块受向右的摩擦力为：加速度为当物块与传送带相对静止时的位移为：摩擦力做功为：物块存在滑动摩擦力所用的时间为：则物块在被传送过程中所受摩擦力的平均功率为：(2)1s时，物块的速度为则摩擦力对物块做功功率为(3)皮带的速度为,故皮带克服摩擦力做功的功率为19.如图所示，质量m
22、=2kg的小球用长L=1.05m的轻质细绳悬挂在距水平地面高H=6.05m的O点现将细绳拉直至水平状态自A点无初速度释放小球，运动至悬点O的正下方B点时细绳恰好断裂，接着小球作平抛运动，落至水平地面上C点不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2求：（1）细绳能承受的最大拉力；（2）细绳断裂后小球在空中运动所用的时间；（3）小球落地瞬间速度的大小【答案】（1）细绳能承受的最大拉力为60N；（2）细绳断裂后小球在空中运动所用的时间为1s；（3）小球落地瞬间速度的大小为11m/s。【解析】【详解】（1）小球从AB过程，根据机械能守恒定律得：mgL=经B点时，由牛顿第二定律得：Fmg=m解得最大拉力为
23、：F=3mg=3210N=60N（2）小球从BC过程做平抛运动，则有：HL=解得：t=1s（3）从ABC过程，根据机械能守恒得：mgH=0解得小球落地瞬间速度：v=11m/s20.如图所示，AB是倾角为的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R。一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动。已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为。求：(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力；(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L应满足什么条件？【答案】(1) ；(2)，方向竖直向下；(3) 。【解析】【详解】(1)因为摩擦始终对物体做负功，所以物体最终在圆心角为2的圆弧上往复运动。对整体过程由动能定理得所以总路程为(2)对BE过程，B点的初速度为零，由动能定理得由得对轨道压力：方向竖直向下(3)设物体刚好到D点，则由向心力公式得对全过程由动能定理得由得最少距离