1、河南省驻马店市正阳县高级中学2019-2020学年高一物理下学期第一次素质检测试题（含解析）一、选择题1. 第一次通过实验的方法比较准确地测出引力常量的物理学家是（ ）A. 牛顿B. 开普勒C. 伽利略D. 卡文迪许【答案】D【解析】【详解】第一次通过实验的方法比较准确地测出引力常量的物理学家是卡文迪许，故选D.2. 对于匀速圆周运动的物体，下列物理量中不断变化的是 （ ）A. 频率B. 角速度C. 周期D. 线速度【答案】D【解析】匀速圆周运动为曲线运动，线速度大小不变，但方向时刻改变；角速度不变；周期和频率是标量也不变故A、B、C、错误，D正确3. 如图所示，一小物体紧贴光滑内壁随装置一起
2、在水平面内匀速转动，转动过程中物体的受力情况是（）A. 重力、弹力B. 重力、弹力、下滑力C. 重力、弹力、向心力D. 重力、弹力、下滑力、向心力【答案】A【解析】【详解】由于小物体紧贴光滑内壁随装置一起在水平面内匀速转动，则小物体受到的合力提供向心力，所以物体受重力和弹力，由于装置的内壁光滑，所以没有摩擦力，下滑力和向心力都是效果力，受力分析时不用分析，故A正确，BCD错误。故选A。4. 如图所示，当用扳手拧螺母时，扳手上的P、Q两点的角速度分别为和，线速度大小分别为和，则（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】由于P、Q两点属于同轴转动，所以P、Q两点的角速度是相等的，即P=
3、Q；同时由图可知Q点到螺母的距离比较大，由v=r可知，Q点的线速度大，即vPvQ。故选B。5. 两个质量均匀的球体相距r，它们之间的万有引力为，若它们的质量、距离都增加为原来的2倍，则它们间的万有引力为（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】根据万有引力定律得，若它们的质量、距离都增加为原来的2倍，则万有引力不变则，故选A.6. 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其速度是下列的 A. 一定等于 B. 等于或小于 C 一定大于 D. 介于 【答案】B【解析】第一宇宙速度等于7.9km/s，是近地卫星环绕速度，因为，所以卫星半径越大，环绕速度越小，所以第一宇宙速度也是卫星的最大环绕速度，B
4、正确7. 如图所示，碗质量为M，静止在地面上，质量为m的滑块滑到圆弧形碗的底端时速率为u，已知碗的半径为R，当滑块滑过碗底时，地面受到碗的压力为（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】以滑块为研究对象，设碗对滑块的支持力大小为F1，根据牛顿第二定律得解得以碗为研究对象，由平衡条件得，地面对碗的支持力由牛顿第三定律得，地面受到碗的压力大小为故B正确，ACD错误。故选B。8. 中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将
5、削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是（）A. 运动的时间都相同B. 速度的变化量都相同C. 落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍D. 若初速度为v0，则【答案】C【解析】【详解】A小球在竖直方向做自由落体运动，根据自由落体运动得，小面圈下落高度一定，所以运动的时间都相同，故A正确，不符合题意；B根据加速度的定义式可知小面圈速度的变化量为所以小面圈速度的变化量都相同，故B正确，不符合题；CD小面圈落到锅的左边缘时解得落到左边缘处的末速度为小面圈落在锅的右边缘处时落到右边缘处的末速度为则初速度满足落入锅中时，最大速度和最小
6、速度故C错误，符合题意；D正确，不符合题意。故选C。9. 1999年11月21日，我国“神舟”号宇宙飞船成功发射并收回，这是我国航天史上重要的里程碑新型“长征”运载火箭，将重达8.4t的飞船向上送至近地轨道1，如图所示飞船与火箭分离后，在轨道1上以速度7.2km/s绕地球做匀速圆周运动，则（ ）A. 飞船在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B. 飞船在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C. 飞船在轨道1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过Q点的加速度D. 飞船在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点的加速度【答案】BD【解析】【分析】【详解】A.研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根
7、据万有引力提供向心力得出：B.表达式里M为中心体星球质量，r为运动的轨道半径又因为r1r3，所以v1v3故A错误根据万有引力提供向心力，=mr2得出：则半径大的角速度小，则B正确；CD.根据万有引力提供向心力，即=ma则在同一位置加速度相同，则C错误，D正确，故选BD。10. 如图，质量为m的小球，用长为L的细线挂在O点，在O点正下方处有一光滑的钉子O，把小球拉到与钉子O在同一水平的位置，摆线被钉子拦住且张紧，现将小球由静止释放，当小球第一次通过最低点P瞬间（）A. 小球的角速度不变B. 小球线速度不变C. 小球的向心加速度减小为原来的D. 悬线受到的拉力减小为原来的【答案】BC【解析】【详解
8、】B小球第一次通过最低点时，小球的速率不变，故B正确；A半径突然变大，由知，小球的角速度变小，故A错误；C根据知，半径变为原来的2倍，则小球的向心加速度减小为原来的，故C正确；D根据得半径变为原来的2倍，则悬线受到的拉力减小为不是原来的，选项D错误；故选BC【点睛】解决本题的关键抓住通过最低点的线速度不变，根据向心力和向心加速度的公式，结合半径的变化判断其变化11. 如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的
9、角速度，下列说法正确的是（）A. b一定比a先开始滑动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kmg【答案】AC【解析】【详解】B小木块都随水平转盘做匀速圆周运动时，在发生相对滑动之前，角速度相等，静摩擦力提供向心力即由于木块b的半径大，所以发生相对滑动前木块b的静摩擦力大，选项B错。C随着角速度的增大，当静摩擦力等于滑动摩擦力时木块开始滑动，则有代入两个木块的半径，小木块a开始滑动时的角速度木块b开始滑动时的角速度选项C正确。A根据，所以木块b先开始滑动，选项A正确。D当角速度，木块b已经滑动，但是所以木块a达到临界状态，摩擦力还没有达到
10、最大静摩擦力，所以选项D错误。故选AC。12. 我国于2013年12月发射了“嫦娥三号”卫星，该卫星在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，其运行的周期为T；卫星还在月球上软着陆若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响则（）A. “嫦娥三号”绕月运行时的向心加速度为B. 月球的第一宇宙速度为C. 物体在月球表面自由下落的加速度大小为D. 由于月球表面是真空，“嫦娥三号”降落月球时，无法使用降落伞减速【答案】BCD【解析】【详解】根据，解得嫦娥三号绕月运行时的向心加速度为：，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，又因为，联立可得：，故B正确；根据万有引力提供向心力：，在月球
11、表面：，联立可得：，故C正确；降落伞只能在有空气时才能产生阻力，由于月球表面是真空，“嫦娥三号”降落月球时，无法使用降落伞减速，故D正确所以BCD正确，A错误二、填空题13. 在天体运动中，将两颗彼此距离较近的行星称为双星，由于两星间的引力而使它们在运动中距离保持不变，已知两个行星的质量分别为M1和M2，相距为L，求M1和M2的半径之比为_，它们的角速度为_。【答案】 (1). (2). 【解析】【详解】1因为双星的角速度相等，根据万有引力提供向心力有解得则半径之比2已知两星质量分别为M1和M2，相距L，则有联立解得14. 采用如图所示的装置做“研究平抛运动”的实验。(1)实验时需要下列哪个器
12、材_；A弹簧秤 B重锤线 C打点计时器(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度_m/s（g=9.8m/s2）；(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_m/s。【答案】 (1). B (2). 1.6 (3). 1.5【解析】【详解】(1)1做“研究平抛物体的运动”实验时，需要木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸、米尺、重垂线。米尺的作用是能读出轨迹上某点的坐标。重垂线的作用是确保木板与白纸是在竖直面内，使其与小球运动平面平行,时间可以通过竖直方向做自由落体运
13、动去求解，故不需要弹簧秤与打点计时器，故AC错误，B正确。故选B(2)2根据得初速度(3)3在竖直方向上得初速度三、计算题15. 地球质量为M，半径为R，万有引力常量为G发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星，卫星的速度称为第一宇宙速度（1）试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式，要求写出推导依据和过程；（2）若已知第一宇宙速度大小为v=7.9km/s，地球半径R=6.4103km，万有引力常数G=6.671011Nm2/kg求地球的质量（结果保留两位有效数字）【答案】v=；（2）地球的质量为6.01024kg【解析】【详解】（1）在地球表面万有引力提供向心力，此时的线速度为第一宇宙速
14、度解得v=（2）由万有引力提供向心力解得6.01024Kg16. 如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管道竖直放置，质量为m的小球以某一速度进入管内，小球通过最高点P时，对管壁的压力为0.5mg求：（1）小球从管口飞出时的速率；（2）小球落地点到P点的水平距离【答案】（1） 或（2）R或R【解析】【详解】(1)分两种情况，当小球对管下部有压力时，则有mg0.5mg，v1.当小球对管上部有压力时，则有mg0.5mg，v2(2)小球从管口飞出做平抛运动，2Rgt2，t2x1v1tR， x2v2tR. 答案：(1)或(2)R或R本题考查圆周运动规律的应用，在管下部时以小球为研究对象，合外力提供向心
15、力，列式可求得上部和下部速度大小，小球从管口飞出后做平抛运动，由竖直方向求得运动时间，由水平方向匀速运动求得水平位移大小17. 我国通信卫星的研制始于70年代331卫星通信工程的实施，到1984年4月，我国第一颗同步通信卫星发射成功并投入使用，标志着我国通信卫星从研制转入实用阶段，现正在逐步建立同步卫星与“伽利略计划”等中低轨道卫星等构成的卫星通信系统。(1)若已知地球的平均半径为R0，自转周期为T0，地表的重力加速度为g，试求同步卫星的轨道半径R；(2)有一颗与上述同步卫星在同一轨道平面低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径R的四分之一，试求该卫星的周期T是多少？该卫星至少每隔多长时间才在同一城市的正上方出现一次。（计算结果只能用题中已知物理量的字母表示）【答案】(1)；(2)，【解析】【详解】(1)设地球的质量为M，同步卫星的质量为m，运动周期为T，因为卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，故同步卫星而在地表面由式解得(2)由式可知，设低轨道卫星的周期为，解得设卫星每隔t时间在同一地点的正上方出现一次，根据圆周运动的角速度可得解得
