山東省微山縣第二中學(xué)2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期第一學(xué)段教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題含解析

PAGE14-山東省微山縣其次中學(xué)2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期第一學(xué)段教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題（含解析）一、單項(xiàng)選擇題（本題共8小題）1.在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中，有很多科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.第谷通過(guò)多年觀測(cè)記錄行星的運(yùn)動(dòng)，提出了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律B.卡文迪許發(fā)覺(jué)萬(wàn)有引力定律，被人們稱(chēng)為“能稱(chēng)出地球質(zhì)量的人”C.伽利略利用“志向斜面”試驗(yàn)得出“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由，而是變更物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由”D.牛頓從理論和試驗(yàn)兩個(gè)角度，證明白輕重物體下落一樣快，從而推翻了亞里士多德的“質(zhì)量越大下落越快”的錯(cuò)誤觀點(diǎn)【答案】C【解析】【詳解】A．第谷通過(guò)多年的觀測(cè)，積累了大量牢靠的數(shù)據(jù)，開(kāi)普勒在精確的計(jì)算分析第谷的觀測(cè)數(shù)據(jù)后得出了行星運(yùn)動(dòng)三定律，故A錯(cuò)誤；B．牛頓發(fā)覺(jué)萬(wàn)有引力定律，卡文迪許測(cè)出了萬(wàn)有引力常量，被人們稱(chēng)為“能稱(chēng)出地球質(zhì)量的人”，故B錯(cuò)誤；C．伽利略利用“志向斜面”得出“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由，而是變更物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由”的觀點(diǎn)，故C正確；D．伽利略從理論和試驗(yàn)兩個(gè)角度，證明白輕、重物體下落一樣快，從而推翻了古希臘學(xué)者亞里士多德的“小球質(zhì)量越大下落越快”的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，故D錯(cuò)誤；故選C。2.如圖所示為正常走時(shí)的掛鐘，A、B為秒針上的兩點(diǎn)，在秒針轉(zhuǎn)動(dòng)半周的過(guò)程中，比較A、B兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程、角速度、線(xiàn)速度和向心加速度，其中大小相等的是A.路程B.角速度C.線(xiàn)速度D.向心加速度【答案】B【解析】【詳解】AB．A、B兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度大小相等，A、B兩點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不同，其路程不相等，故A錯(cuò)誤，B正確；C．依據(jù)可知，A、B兩點(diǎn)半徑不同，其線(xiàn)速度大小不相等，C錯(cuò)誤；D．依據(jù)可知，A、B兩點(diǎn)的半徑不同，其向心加速度大小不相等，D錯(cuò)誤。故選B。3.地球的質(zhì)量為M，半徑為R。質(zhì)量為m的宇航員離地面高度為h時(shí)，受到地球的萬(wàn)有引力為（）A.F＝G B.F＝GC.F＝G D.F＝G【答案】D【解析】【詳解】依據(jù)萬(wàn)有引力公式有，其中萬(wàn)有引力大小為故D正確，ABC錯(cuò)誤；故選D。4.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R的圓周做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為4s，在1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移大小和路程分別是（）．A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】位移是指從初位置到末位置的有向線(xiàn)段，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R的圓周作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移大小R；經(jīng)過(guò)的總的路程為。A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.5.在水平面上，小猴拉著小滑塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)為圓心，能正確地表示小滑塊受到的牽引力F及摩擦力的圖是A.B.C.D.【答案】A【解析】：摩擦力Ff應(yīng)與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，拉力F與摩擦力的合力供應(yīng)向心力，符合要求的A選項(xiàng)，A正確．6.“科學(xué)真是迷人”天文學(xué)家已經(jīng)測(cè)出月球表面的加速度g、月球的半徑R和月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的周期T等據(jù)，依據(jù)萬(wàn)有引力定律就可以“稱(chēng)量”月球的質(zhì)量了。已知引力常數(shù)G，用M表示月球的質(zhì)量。關(guān)于月球質(zhì)量，下列說(shuō)法正確的是A.M= B.M= C. D.【答案】A【解析】【分析】已知月球表面加速度g、月球的半徑R等數(shù)據(jù)，不考慮月球自轉(zhuǎn)，在月球表面旁邊的物體重力等于萬(wàn)有引力，由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律和萬(wàn)有引力定律求解?！驹斀狻緼B．設(shè)質(zhì)量為m的物體在月球表面，受到的重力等于月球的萬(wàn)有引力，可得：故A正確B錯(cuò)誤；CD．在利用月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期計(jì)算天體質(zhì)量時(shí)，只能計(jì)算中心天體的質(zhì)量，即計(jì)算的是地球質(zhì)量而不是月球的質(zhì)量，故CD錯(cuò)誤；故選A。7.如圖所示，當(dāng)用扳手?jǐn)Q螺母時(shí)，扳手上的P、Q兩點(diǎn)的角速度分別為ωP和ωQ，線(xiàn)速度大小分別為vP和vQ，則()A.ωP<ωQ，vP<vQ B.ωP<ωQ，vP＝vQC.ωP＝ωQ，vP<vQ D.ωP＝ωQ，vP>vQ【答案】C【解析】【詳解】由于P、Q兩點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以P、Q兩點(diǎn)的角速度是相等的，即ωP=ωQ；同時(shí)由圖可知Q點(diǎn)到螺母的距離比較大，由可知，Q點(diǎn)的線(xiàn)速度大，即υP＜υQ．故選C.【點(diǎn)睛】解決本題的突破口在于P、Q兩點(diǎn)的角速度相同，然后嫻熟駕馭勻速圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量之間公式即可．8.觀看科幻電影《流浪地球》后，某同學(xué)設(shè)想地球僅在木星引力作用下沿橢圓軌道通過(guò)木星的情景，如圖所示，軌道上P點(diǎn)距木星最近（距木星表面的高度可忽視）。則A.地球靠近木星的過(guò)程中運(yùn)行速度減小B.地球遠(yuǎn)離木星的過(guò)程中加速度增大C.地球遠(yuǎn)離木星的過(guò)程中角速度增大D.地球在P點(diǎn)的運(yùn)行速度大于木星第一宇宙速度【答案】D【解析】【詳解】A．地球靠近木星時(shí)所受的萬(wàn)有引力與速度成銳角，做加速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)行速度變大，A錯(cuò)誤；B．地球遠(yuǎn)離木星的過(guò)程，其距離r變大，則可知萬(wàn)有引力增大，由牛頓其次定律：則加速度漸漸減小，B錯(cuò)誤；C．地球遠(yuǎn)離木星的過(guò)程線(xiàn)速度漸漸減小，而軌道半徑漸漸增大，依據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的角速度關(guān)系，可知運(yùn)行的角速度漸漸減小，C錯(cuò)誤；D．木星的第一宇宙速度指貼著木星表面做勻速圓周的線(xiàn)速度，設(shè)木星的半徑為R，滿(mǎn)意，而地球過(guò)P點(diǎn)后做離心運(yùn)動(dòng)，則萬(wàn)有引力小于須要的向心力，可得可推得：即地球在P點(diǎn)的運(yùn)行速度大于木星第一宇宙速度，D正確；故選D。二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題）9.某物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列描述其運(yùn)動(dòng)的物理量中,恒定不變的是()A.角速度 B.向心加速度C.線(xiàn)速度 D.周期【答案】AD【解析】【分析】考查勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量?！驹斀狻緼．勻速圓周運(yùn)動(dòng)角速度不變，A正確；B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度方向指向圓心，時(shí)刻在變，B錯(cuò)誤；C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)線(xiàn)速度沿切線(xiàn)方向，與半徑垂直，方向時(shí)刻在變，C錯(cuò)誤；D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)周期不變，D正確。故選AD。10.關(guān)于行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，下列敘述正確的是（）A.某行星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，在近日點(diǎn)所受引力大，在遠(yuǎn)日點(diǎn)所受到引力小B.某行星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，在近日點(diǎn)速度大，在遠(yuǎn)日點(diǎn)速度小C.繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的全部行星的軌道半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期平方的比值都相等D.行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)太陽(yáng)位于行星軌道的中心處【答案】ABC【解析】【詳解】A．依據(jù)萬(wàn)有引力定律可知行星在近日點(diǎn)所受引力大，在遠(yuǎn)日點(diǎn)所受到引力小，故A正確；B．由開(kāi)普勒其次定律可知，行星與太陽(yáng)連線(xiàn)在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，則近日點(diǎn)處行星的運(yùn)動(dòng)速度大，遠(yuǎn)日點(diǎn)處的行星運(yùn)動(dòng)速度小，故B正確；C．由開(kāi)普勒第三定律可知，繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的全部行星軌道半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相同，故C正確；D．由開(kāi)普勒第肯定律可知全部行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，故D錯(cuò)誤。故選ABC。11.火車(chē)轉(zhuǎn)彎可近似看成是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．當(dāng)火車(chē)以規(guī)定速度通過(guò)時(shí)，內(nèi)外軌道均不受側(cè)向擠壓．現(xiàn)要降低火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的規(guī)定速度，須對(duì)鐵路進(jìn)行改造，從理論上講以下措施可行的是A.減小內(nèi)外軌的高度差B.增加內(nèi)外軌的高度差C.減小彎道半徑D.增大彎道半徑【答案】AC【解析】試題分析：由，由于θ較小，則，h為內(nèi)外軌道高度差，L為路面的寬度．則，L、r肯定，v減小，h減?。蔄正確，B錯(cuò)誤．設(shè)彎道半徑為R，路面的傾角為θ，由牛頓其次定律得，θ肯定，v減小時(shí)，可減小半徑r．故C正確，D錯(cuò)誤．故選AC．考點(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析【名師點(diǎn)睛】本題是實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，要知道火車(chē)拐彎所須要的向心力由支持力和重力的合力供應(yīng)；此題同時(shí)考查應(yīng)用物理學(xué)問(wèn)分析處理實(shí)際問(wèn)題的實(shí)力，本題與圓錐擺問(wèn)題類(lèi)似，基礎(chǔ)是對(duì)物體進(jìn)行受力分析．12.如圖所示，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A.小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受向心力肯定為重力B.小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力可能為零C.若小球剛好能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則其在最高點(diǎn)速率是D.小球在圓周最低點(diǎn)時(shí)拉力肯定等于重力【答案】BC【解析】【詳解】A．小球在最高點(diǎn)時(shí)可以受到繩子的拉力，若速度足夠大，則小球的向心力由重力和繩子的拉力的合力供應(yīng)，A錯(cuò)誤；BC．小球剛好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力恰好為零，靠重力供應(yīng)向心力，所以解得：BC正確；D．小球在圓周最低點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力和重力供應(yīng)向心力，即：則，則繩子的拉力肯定大于重力，D錯(cuò)誤。故選BC。三、非選擇題（本題共6小題）13.如圖，用一根牢固的細(xì)繩拴住一個(gè)小物體，在足夠大的，光滑水平桌面上掄動(dòng)細(xì)繩，使小物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則：①當(dāng)你掄動(dòng)細(xì)繩，使小物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，作用在小物體的拉力________．A.沿繩指向圓心B.沿繩背向圓心C.垂直于繩與運(yùn)動(dòng)方向相同D.垂直于繩于運(yùn)動(dòng)方向相反②松手后，物體做________．A.半徑更大的圓周運(yùn)動(dòng)B.半徑更小的圓周運(yùn)動(dòng)C.平拋運(yùn)動(dòng)D.直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)③若小物體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為0.4m．質(zhì)量為0.3kg，每秒勻速轉(zhuǎn)過(guò)5轉(zhuǎn)，則細(xì)繩的拉力為_(kāi)_______N．（結(jié)果用舍有“”的式子表示）【答案】(1).A(2).D(3).【解析】【詳解】①[1]小物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力供應(yīng)向心力，對(duì)物體進(jìn)行受力分析可知，繩子的拉力供應(yīng)向心力，所以繩子作用在小物體的拉力沿繩指向圓心．故A正確，BCD錯(cuò)誤．

②[2]松手后，物體在水平方向?qū)⒉皇芰Φ淖饔?，所以將保持松手時(shí)的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．故D正確，ABC錯(cuò)誤．③[3]依據(jù)向心力公式得：F=mω2r=0.3×（5×2π）2×0.4=12π2N14.某同學(xué)做驗(yàn)證向心力與線(xiàn)速度關(guān)系的試驗(yàn)．裝置如圖所示，一輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)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(mén)中心．主要試驗(yàn)步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測(cè)出鋼球直徑d；②將鋼球懸掛靜止不動(dòng)，此時(shí)力傳感器示數(shù)為F1，用米尺量出線(xiàn)長(zhǎng)L；③將鋼球拉到適當(dāng)?shù)母叨忍庒尫?，光電門(mén)計(jì)時(shí)器測(cè)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(qǐng)用上述測(cè)得的物理量表示：（1）鋼球經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的線(xiàn)速度表達(dá)式v＝____，向心力表達(dá)式＝____；（2）鋼球經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的所受合力的表達(dá)式F合＝___；【答案】(1).(2).(3).【解析】【詳解】(1)[1][2]鋼球的直徑為d，鋼球通過(guò)光電門(mén)時(shí)間為t，故鋼球經(jīng)過(guò)光電門(mén)的線(xiàn)速度．mg=F1，半徑，所以(2)[3]依據(jù)受力分析，F(xiàn)1=mg，當(dāng)鋼球到達(dá)光電門(mén)時(shí)，鋼球所受的合力等于15.有一輛質(zhì)量為800kg的小汽車(chē)駛上圓弧半徑為50m的拱橋。（g取10m/s2）(1)汽車(chē)到達(dá)橋頂時(shí)速度為5m/s，汽車(chē)對(duì)橋的壓力是多大？(2)汽車(chē)以多大速度經(jīng)過(guò)橋頂時(shí)便恰好對(duì)橋沒(méi)有壓力而騰空？【答案】(1)7600N；(2)m/s?！窘馕觥俊驹斀狻?1)如圖所示，汽車(chē)到達(dá)橋頂時(shí)，豎直方向受到重力G和橋?qū)λ闹С至的作用，如圖：汽車(chē)對(duì)橋頂?shù)膲毫Υ笮〉扔跇蝽攲?duì)汽車(chē)的支持力N，汽車(chē)過(guò)橋時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)，重力和支持力的合力供應(yīng)向心力，即F=G﹣N；依據(jù)向心力公式：mg﹣N=有=7600N故汽車(chē)對(duì)橋的壓力是7600N；(2)汽車(chē)經(jīng)過(guò)橋頂恰好對(duì)橋沒(méi)有壓力而騰空，則N=0，即汽車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力完全由其自身重力來(lái)供應(yīng)，所以有：F=G=m得=22.4m/s故汽車(chē)以m/s速度經(jīng)過(guò)橋頂時(shí)便恰好對(duì)橋沒(méi)有壓力而騰空。16.在物理學(xué)中，經(jīng)常用等效替代、類(lèi)比、微小量放大等方法來(lái)探討問(wèn)題．如在牛頓發(fā)覺(jué)萬(wàn)有引力定律一百多年后，卡文迪許利用微小量放大法由試驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力常量G的數(shù)值，如圖所示是卡文迪許扭秤試驗(yàn)示意圖．卡文迪許的試驗(yàn)常被稱(chēng)為是“稱(chēng)量地球質(zhì)量”的試驗(yàn)，因?yàn)橛蒅的數(shù)值及其它已知量，就可計(jì)算出地球的質(zhì)量，卡文迪許也因此被譽(yù)為第一個(gè)稱(chēng)量地球的人．（1）若在某次試驗(yàn)中，卡文迪許測(cè)出質(zhì)量分別為m1、m2相距為r的兩個(gè)小球之間引力的大小為F，求萬(wàn)有引力常量G；（2）若已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，萬(wàn)有引力常量為G，忽視地球自轉(zhuǎn)的影響，請(qǐng)推導(dǎo)出地球質(zhì)量及地球平均密度的表達(dá)式．【答案】（1）萬(wàn)有引力常量為．（2）地球質(zhì)量為，地球平均密度表達(dá)式為【解析】【分析】依據(jù)萬(wàn)有引力定律，化簡(jiǎn)可得萬(wàn)有引力常量G；在地球表面旁邊的物體受到重力等于萬(wàn)有引力，可以解得地球的質(zhì)量M，地球的體積為，依據(jù)密度的定義，代入數(shù)據(jù)可以計(jì)算出地球平均密度．【詳解】（1）依據(jù)萬(wàn)有引力定律有：解得：（2）設(shè)地球質(zhì)量為M，在地球表面任一物體質(zhì)量為m，在地球表面旁邊滿(mǎn)意：得地球的質(zhì)量為：地球的體積為：解得地球的密度為：答：（1）萬(wàn)有引力常量為．（2）地球質(zhì)量，地球平均密度的表達(dá)式為．17.如圖所示，一質(zhì)量為m＝0.5kg的小球，用長(zhǎng)為0.4m的輕繩拴著在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。g取10m/s2，求：（1）小球要做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)的速度至少為多大？（2）當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為4m/s時(shí)，輕繩拉力多大？【答案】（1）2m/s（2）15N【解析】【詳解】（1）在最高點(diǎn)，依據(jù)得（2）在最高點(diǎn)，依據(jù)牛頓其次定律得解得18.“海上生明月，天際共此時(shí)”、“但愿人許久，千里共嬋娟”，月亮是人們思鄉(xiāng)思親的寄予，千百年來(lái)用清冽的光輝陪伴著我們。宇宙中，月球是離地球最近的天體，登月也是人