山東省濟(jì)南市魚臺縣第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期5月開學(xué)考試試題含解析

PAGE12-山東省濟(jì)南市魚臺縣第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期5月開學(xué)考試試題（含解析）一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分，其中1至7題為單選，第8至12題為多選，多選題全部選對得4分，少選的得2分，選錯(cuò)的得0分）1.以下說法正確的是（）A.經(jīng)典力學(xué)理論普遍適用，大到天體，小到微觀粒子B.相對論與量子力學(xué)否定了經(jīng)典力學(xué)理論C.經(jīng)典力學(xué)理論具有肯定的局限性D.在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量隨運(yùn)動狀態(tài)而變更【答案】C【解析】詳解】A．經(jīng)典力學(xué)理論適應(yīng)于宏觀物體，不適應(yīng)微觀粒子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．相對論并沒有否定經(jīng)典力學(xué)，而是在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，有各自成立范圍，故B錯(cuò)誤；C．經(jīng)典力學(xué)理論具有肯定的局限性，對高速微觀粒子不適用，選項(xiàng)C正確；D．在相對論中，物體的質(zhì)量隨運(yùn)動狀態(tài)而變更，在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量與運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選C。2.下列說法正確的是（）A.做曲線運(yùn)動的物體不肯定有加速度B.做曲線運(yùn)動的物體的加速度肯定是變更的C.物體在恒力的作用下，可能做曲線運(yùn)動D.物體在變力的作用下，肯定做曲線運(yùn)動【答案】C【解析】【詳解】ABC．曲線運(yùn)動物體速度方向時(shí)刻變更，所以曲線運(yùn)動肯定有加速度，曲線運(yùn)動物體合力肯定不為零，但是可以是恒力，也可以是變力，加速度可以是恒定的，也可以是變更的，C正確，AB錯(cuò)誤；D．曲線運(yùn)動的條件是：物體所受的合外力和它速度方向不在同始終線上，而不是依據(jù)物體受變力還是恒力判定是否做曲線運(yùn)動，D錯(cuò)誤。故選C。3.在物理學(xué)理論建立過程中，有很多宏大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)。關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是（）A.牛頓通過試驗(yàn)比較精確地測出了引力常量的數(shù)值B.開普勒發(fā)覺了行星運(yùn)動三定律C.開普勒發(fā)覺了萬有引力定律D.牛頓提出了“日心說”【答案】B【解析】【詳解】A．卡文迪許是歷史上第一個(gè)在試驗(yàn)室里比較精確地測出引力常量的科學(xué)家，故A錯(cuò)誤；B．開普勒發(fā)覺了行星運(yùn)動三定律，故B正確；C．牛頓發(fā)覺了萬有引力定律，故C錯(cuò)誤；D．哥白尼提出了“日心說”，故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示，有兩條位于同一豎直平面內(nèi)的水平軌道，軌道上有兩個(gè)物體A和B，它們通過一根繞過定滑輪O的不行伸長的輕繩相連接，物體A以速率vA＝10m/s勻速運(yùn)動，在繩與軌道成30°角時(shí)，物體B的速度大小vB為（）A. B.20m/s C. D.5m/s【答案】C【解析】【詳解】將B點(diǎn)的速度分解如圖所示：則有：，，解得：；故A，B，D錯(cuò)誤；C正確；故選C.5.“扔紙團(tuán)”是深受大眾青睞的手機(jī)小嬉戲.如圖所示，嬉戲時(shí)，嬉戲者滑動屏幕將紙團(tuán)從P點(diǎn)以速度v水平拋向固定在水平地面上的圓柱形廢紙簍，紙團(tuán)恰好沿紙簍的上邊沿入簍并干脆打在紙簍的底角.若要讓紙團(tuán)進(jìn)入紙簍中并干脆擊中簍底正中間，下列做法可行的是()A.在P點(diǎn)將紙團(tuán)以大于v的速度水平拋出B.在P點(diǎn)將紙團(tuán)以小于v的速度水平拋出C.在P點(diǎn)正下方某位置將紙團(tuán)以大于v的速度水平拋出D.在P點(diǎn)正上方某位置將紙團(tuán)以小于v的速度水平拋出【答案】D【解析】【詳解】AB.依據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律：，，聯(lián)立解得：，因?yàn)榧垐F(tuán)恰好沿紙簍的上邊沿入簍并干脆打在紙簍的底角.，假如拋出高度不變則怎么變更速度都無法打到中間，速度變大，會打在紙簍的右壁，速度變小會無法入紙簍，AB錯(cuò)誤C.在P點(diǎn)正上方某位置將紙團(tuán)以小于v的速度水平拋出，則球能進(jìn)入紙簍，但是進(jìn)紙簍的水平速度大于打到紙簍的底角的水平速度，所以無法打到紙簍正中間，C錯(cuò)誤D.依據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律：，，聯(lián)立解得：，在P點(diǎn)正上方某位置將紙團(tuán)以小于v的速度水平拋出，可以推斷球能進(jìn)入紙簍，且不會打到紙簍的右壁，可能打到正中間，D正確6.如圖所示，圓的圓心在地球自轉(zhuǎn)的軸線上，圓、、的圓心均在地球的地心上，對繞地球做勻速圓周運(yùn)動的人造地球衛(wèi)星而言()A.衛(wèi)星軌道可能為 B.同步衛(wèi)星軌道可能為C.衛(wèi)星軌道不行能為 D.同步衛(wèi)星的軌道可能為【答案】B【解析】【詳解】衛(wèi)星要想穩(wěn)定運(yùn)行必需使地球?qū)λ囊θ坑脕沓洚?dāng)向心力,故a軌道錯(cuò)誤，而軌道b、c均是可能的軌道。同步衛(wèi)星由于其周期和地球的自轉(zhuǎn)周期相同，軌道肯定在赤道的上空。故軌道只可能為b，綜上分析ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B7.科學(xué)家威廉·赫歇爾首次提出了“雙星”這個(gè)名詞?，F(xiàn)有由兩顆中子星A、B組成的雙星系統(tǒng)，可抽象為如圖所示繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動的模型，已知A的軌道半徑小于B的軌道半徑，若A、B的總質(zhì)量為M，A、B間的距離為L，其運(yùn)動周期為T，則（）A.B的線速度肯定小于A的線速度B.B的質(zhì)量肯定大于A的質(zhì)量C.L肯定，M越大，T越小D.M肯定，L越大，T越小【答案】C【解析】【詳解】A．因雙星的角速度、周期相等，據(jù)知軌道半徑小的線速度小，故B的線速度肯定大于A的線速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由于雙星的向心力都是由雙星間相互作用的萬有引力供應(yīng)的，因此大小必定相等，由可得各自的軌道半徑與其質(zhì)量成反比，即，所以軌道半徑小的質(zhì)量大，故B的質(zhì)量肯定小于A的質(zhì)量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．設(shè)雙星質(zhì)量分別為、，對質(zhì)量為的中子星有對質(zhì)量為的中子星有又因，，解得由此式可知，L肯定，M越大，T越??；M肯定，L越大，T越大，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選C。8.如圖所示，在放射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道I，然后在Q點(diǎn)通過變更衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)人地球同步軌道Ⅱ，則（）A.該衛(wèi)星的放射速度必定大于11.2km/sB.衛(wèi)星在同步軌道II上的運(yùn)行速度大于7.9km/sC.在軌道I上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度D.衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過加速實(shí)現(xiàn)由軌道I進(jìn)人軌道II【答案】CD【解析】【詳解】A．11.2km/s是衛(wèi)星脫離地球束縛的放射速度，而同步衛(wèi)星仍舊繞地球運(yùn)動，A錯(cuò)誤；B．7.9km/s即第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動的環(huán)繞速度，而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，所以同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度肯定小于第一宇宙速度，B錯(cuò)誤；C．在軌道I上，P點(diǎn)是近地點(diǎn)，Q點(diǎn)是遠(yuǎn)地點(diǎn)，則衛(wèi)星在P點(diǎn)速度大于在Q點(diǎn)的速度，C正確；D．從橢圓軌道Ⅰ到同步軌道Ⅱ，衛(wèi)星在Q點(diǎn)是做漸漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動必需衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，所以應(yīng)給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力。所以在軌道Ⅱ上Q點(diǎn)的速度大于軌道Ⅰ上Q點(diǎn)的速度，D正確。故選CD。9.如圖所示，A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)平臺上隨平臺一起做勻速圓周運(yùn)動，動摩擦因數(shù)均為μ，已知A的質(zhì)量為3m，B、C的質(zhì)量均為m，A、B離軸距離均為R，C距離軸為2R，則以下說法正確的是（A.aA=aC>aB B.aA=aB<aC C.fA>fC>fB D.fA>fB>fC【答案】BC【解析】【詳解】A、B、因?yàn)锳、B離軸距離均為R，C距離軸為2R，A、B、C三個(gè)物體的角速度相等，依據(jù)公式a=ω2R知aA=aB＜aC，故A錯(cuò)誤，B正確；C、D、因?yàn)锳、B、C三個(gè)物體的角速度相等依據(jù)摩擦力供應(yīng)向心力，對A：fA=3mω2R，對B：fB=mω2R，對C：fC=mω2?2R，可得：fA>fC＞fB，故C正確，D錯(cuò)誤.故選BC.10.已知引力常量G和下列某組數(shù)據(jù)，就能計(jì)算出地球質(zhì)量。這組數(shù)據(jù)可以是（）A.人造地球衛(wèi)星在地面旁邊繞行的速度及運(yùn)行周期B.月球繞地球運(yùn)行的周期及月球與地球之間的距離C.地球繞太陽運(yùn)行的周期及地球與太陽之間的距離D.若不考慮地球自轉(zhuǎn)，已知地球的半徑及重力加速度【答案】ABD【解析】【詳解】ABC．依據(jù)萬有引力供應(yīng)向心力有：解得只能求出中心天體質(zhì)量，所以知道人造地球衛(wèi)星在地面旁邊繞行的速度及運(yùn)行周期、月球繞地球運(yùn)行的周期及月球與地球之間的距離，可以求出地球的質(zhì)量；地球繞太陽運(yùn)行的周期及地球與太陽之間的距離，只能求出太陽的質(zhì)量，不能求地球的質(zhì)量，故AB正確，C錯(cuò)誤；D．若不考慮地球自轉(zhuǎn)，已知地球的半徑及重力加速度，萬有引力等于重力解得所以若不考慮地球自轉(zhuǎn)，已知地球的半徑及重力加速度，可以求出地球的質(zhì)量，故D正確；故選ABD。11.如圖所示，質(zhì)量為的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓管中做圓周運(yùn)動，圓的半徑為，小球略小于圓管內(nèi)徑．若小球經(jīng)過圓管最高點(diǎn)時(shí)與軌道間的彈力大小恰為，則此時(shí)小球的速度為（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】【詳解】A.由題意知，若小球與圓管內(nèi)壁的彈力為mg，可得小球此時(shí)受力恰好平衡，需向心力為0，所以速度等于0，故A正確；BCD.若小球與圓管外壁的彈力為mg，依據(jù)牛頓其次定律可得解得速度所以C正確；B、D錯(cuò)誤。故選AC。12.如圖所示，長為L的懸線固定在O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方有一釘子C，OC距離為，把懸線另一端的小球m拉到跟懸點(diǎn)在同一水平面上無初速度釋放，小球運(yùn)動到懸點(diǎn)正下方時(shí)懸線遇到釘子，則小球的（）A.線速度突然增大為原來的2倍B.角速度突然增大為原來的2倍C.向心加速度突然增大為原來的2倍D.懸線拉力突然增大為原來的2倍【答案】BC【解析】懸線與釘子碰撞前后，線的拉力始終與小球運(yùn)動方向垂直，小球的線速度不變，A錯(cuò)；當(dāng)半徑減小時(shí)，由ω＝知ω變大為原來的2倍，B對；再由an＝知向心加速度突然增大為原來的2倍，C對；而在最低點(diǎn)F－mg＝m，故遇到釘子后合力變?yōu)樵瓉淼?倍，懸線拉力變大，但不是原來的2倍，D錯(cuò)．二、填空題（本題共1小題，每空4分，共16分）13.某同學(xué)做驗(yàn)證向心力與線速度關(guān)系的試驗(yàn)．裝置如圖所示，一輕質(zhì)細(xì)線上端固定在拉力傳感器上，下端懸掛一小鋼球．鋼球靜止時(shí)剛好位于光電門中心．主要試驗(yàn)步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測出鋼球直徑d；②將鋼球懸掛靜止不動，此時(shí)力傳感器示數(shù)為F1，用米尺量出線長L；③將鋼球拉到適當(dāng)?shù)母叨忍庒尫牛怆婇T計(jì)時(shí)器測出鋼球的遮光時(shí)間為t，力傳感器示數(shù)的最大值為F2；已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間，請用上述測得的物理量表示：（1）鋼球經(jīng)過光電門時(shí)的線速度表達(dá)式v＝____，向心力表達(dá)式＝____；（2）鋼球經(jīng)過光電門時(shí)的所受合力的表達(dá)式F合＝___；（3）若在試驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)F向＝F合，則驗(yàn)證了向心力與線速度的關(guān)系．該試驗(yàn)可能的誤差有：____．（寫出一條即可）【答案】(1).(2).(3).(4).擺線得長度測量由誤差【解析】【詳解】（1）小球的直徑d，遮光時(shí)間為t，所以通過光電門的速度：，依據(jù)題意知，小球圓周運(yùn)動的半徑為：，小球質(zhì)量：，向心力表達(dá)式：（2）鋼球經(jīng)過光電門時(shí)只受重力和繩的拉力，所受合力為：（3）依據(jù)向心力表達(dá)式知，可能在測量擺線長度時(shí)存在誤差三、計(jì)算題（本題共3小題，共36分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位，只寫結(jié)果的，不能得分）14.汽車行駛在半徑為50m的圓形水平跑道上，速度大小為10m/s，已知汽車的質(zhì)量為1000kg，汽車與地面的最大靜摩擦力為車重的0.8倍．問：（g=10m/s2）（1）汽車?yán)@跑道一圈須要的時(shí)間是多少？（2）其向心力是多大？（3）要使汽車不打滑，則其速度最大不能超過多少？【答案】（1）汽車?yán)@跑道一圈須要的時(shí)間是31.4s；（2）汽車受到向心力是2000N；（3）要使汽車不打滑，則其速度最大不能超過20m/s．【解析】【詳解】（1）汽車?yán)@一周的時(shí)間即是指周期，由v=得：T==s=10πs=31.4s（2）向心力的大小為：F=m=1000×N=2000N（3）汽車做圓周運(yùn)動的向心力由車與地面的之間靜摩擦力供應(yīng)．隨車速的增加，須要的向心力增大，靜摩擦力隨著始終增大到最大值為止，由牛頓其次定律得：fm=0.8mg=m，代入數(shù)據(jù)解得vm=20m/s15.如圖所示，假設(shè)某星球表面上有一傾角為θ＝37°的固定斜面，一質(zhì)量為m＝2.0kg的小物塊從斜面底端以速度9m/s沿斜面對上運(yùn)動，小物塊運(yùn)動1.5s時(shí)速度恰好為零.已知小物塊和斜面間的動摩擦因數(shù)為0.25，該星球半徑為R＝1.2×103km.(1)該星球表面上的重力加速度g的大小.(2)該星球的第一宇宙速度.【答案】（1）g=7.5m/s2（2）3×103【解析】【詳解】（1）小物塊沿斜面對上運(yùn)動過程解得：又有：解得：（2）設(shè)星球的第一宇宙速度為v，依據(jù)萬有引力等于重力，重力供應(yīng)向心力，則有：16.如圖所示為馬戲團(tuán)的猴子表演雜技示意圖．平臺上質(zhì)量為5kg的猴子（可視為質(zhì)點(diǎn)）從平臺邊緣A點(diǎn)抓住長L＝1.25m水平繩的末端，由靜止起先繞繩的另一個(gè)固定端O點(diǎn)做圓周運(yùn)動，運(yùn)動至O點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)繩子剛好斷了，之后做平拋運(yùn)動，繩子能承受的最大拉力為150N．在B點(diǎn)右側(cè)平地上固定一個(gè)傾角為θ=45°的斜面滑梯CD，猴子做平拋運(yùn)動