江西省赣州市南康区2019-2020高一物理下学期线上教学检测试卷（二）（Word版附答案）

南康区 2019-2020 学年第二学期线上教学检测试卷 （二） 高一物理 （考试时间：100 分钟 满分：100 分） 题号 一 二 三 总分 得分 一、选择题（1-8 题单选题，每小题 4 分， 9-12 为多选题，全对得 4 分，选不 全的得 2 分，有选错或不选的得 0 分,共 48 分） 1. 下列现象中，不是利用离心现象的是（ ） A. 用洗衣机脱水 B. 汽车转弯时要减速 C. 用离心沉淀器分离物质 D. 转动雨伞，可以去除雨伞上的一些水 2. 如图，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为 ，弯道 处的圆弧半径为 R，若质量为 m 的火车以速度 v 通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力 作用，下面分析正确的是（ ） A. B. 若火车速度小于 v 时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内 C. 若火车速度大于 v 时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外 D. 无论火车以何种速度行驶，对内侧轨道都有压力 3. 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（ ） A. 太阳位于木星运行轨道的中心 B. 火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等 C. 它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比都与太阳质量有关 D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 4. 如图所示，卫星 a 和 b，分别在半径相同的轨道上绕金星和地球做匀速圆周运动，已知金 星的质量小于地球的质量，则（ ） A. b 的角速度较大 B. b 的周期较大 C、b 的线速度大小相等 D. a、b 的向心加速度大小相等 5. 如图， A、B 为地球的两颗卫星，它们绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径满足 。v、a、T、 M 分别表示它们的环绕速度大小，向心加速度大小、周 期和质量，下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. MA˂MB 6. 杂技演员在表演“水流星”的节目时，盛水的杯子经过最高点杯口向下时水也不洒出来。 对于杯子经过最高点时杯子和水的受力情况，下列说法正确的是（ ） A. 杯子受到重力、拉力和向心力的作用 B. 杯子受到的拉力一定为零 C. 杯底对水的作用力可能为零 D. 水受平衡力的作用，合力为零 7. 我国自行研制的北斗卫星导航系统由 5 颗静止轨道卫星(地球同步轨道)和 30 颗非静止轨 道卫星组成，预计在 2020 年左右覆盖全球，其具有 GPS 系统没有的通信和目标定位功能。 GPS 是美国建设的由 24 颗卫星组成的系统，它位于距地表 20200km 的上空，运行周期为 12h，下列关于北斗系统中的静止轨道卫星的说法中正确的是（ ） A. 五颗静止轨道卫星的质量一定是相同的 B. 它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度 C. 为避免与其他卫星相撞，应使它们运行在不同的轨道上 D. 它们的轨道半径是 GPS 卫星的 2 倍 8. 登上火星是人类的梦想。“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于 2020 年登陆火星。地 球和火星围绕太阳的公转均视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响，根 据表格中的信息判断，火星同地球相比下列说法正确的是（ ） A. 火星的公转周期较小 B. 火星做圆周运动的加速度较大 C. 火星表面的重力加速度较小 D. 火星的第一宇宙速度较大 9. 如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一件湿衣服贴在桶壁上，随圆桶一起 转动，相对桶壁未滑动，衣服上的水滴还没有做离心运动。则（ ） A. 圆桶转速增大，衣服对桶壁的水平压力大小增大 B. 圆桶转速增大，衣服对桶壁的水平压力大小不变 C. 圆桶转速增大，衣服所受摩擦力大小增大 D. 圆桶转速增大，衣服所受摩擦力大小不变 10. 对于公式 F＝ 理解正确的是（ ） A. m1 与 m2 之间的相互作用力，总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 B. m1 与 m2 之间的相互作用力，总是大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力 C. 当 r 趋近于零时，F 趋向无穷大 D. 当 r 趋近于零时，公式不适用 11. 在天文学上,春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季。如图所示, 从地球绕太阳的运动规律分析,下列判断正确的是( ) A. 在冬至日前后，地球绕太阳的运行速率较大 B. 在夏至日前后，地球绕太阳的运行速率较大 C. 春夏两季比秋冬两季时间短 D. 春夏两季比秋冬两季时间长 12. 如图所示，物块 m 随转筒一起以角速度 ω 做匀速圆周运动，如下描述正确的是（ ） A. 物块受到重力、弹力、摩擦力和向心力的作用 B. 若角速度 ω 增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，那么木块所受弹力增大 C. 若角速度 ω 增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力增大 D. 若角速度 ω 增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力不变二、实验题（每空 2 分，共 12 分） 13. 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1 和 F2 是椭圆轨道的两个焦点，行星在 A 点 的速率比在 B 点的大，则太阳是位于________（填 F1 或 F2） 14. 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后， 着陆在行星上，宇宙飞船上备有以下实验仪器： A．弹簧测力计一个 B．精确秒表一只 C．天平一台（附砝码一套） D．物体一个 为测定该行星的质量 M 和半径 R，宇航员在绕行及着陆后各进行一次测量，依据测量数据 可以求出 M 和 R（已知引力常量为 G）． （1）绕行时测量所用的仪器为______ __（用仪器的字母序号表示），所测物理量为__ __． （2）着陆后测量所用的仪器为______，所测物理量为_____．用测量数据求该星球半径 R＝ ______． 三、计算题（15、16 题 8 分，17、18 题 12 分，共 40 分） 15. 公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹型桥，也叫“过水路面”．现有一个“过 水路面”的圆弧半径为 50m ， 一辆质量为 800kg 的小汽车驶过“过水路面”．当小汽车通过“过水路面”的最低点时速度为 5m/s ． 问此时汽车对路面的压力多大？ 16. 一个 2kg 的钢球做匀速圆周运动，线速度是 62.8m/s，又已知半径是 20 米，试求物体 做圆周运动的： （1）角速度的大小； （2）周期的大小； （3）向心力大小． 17. 火星可看成质量均匀分布的球体，其半径为 R，自转周期为 T，表面重力加速度为 g， 若发射一颗火星的同步卫星，求该同步卫星轨道距火星表面的高度 h． 18. 如图所示，在距一质量为 m0、半径为 R、密度均匀的大球体 R 处有一质量为 m 的质点， 此时大球体对质点的万有引力为 F1 ， 当从大球体中挖去一半径为 的小球体后（空腔 的表面与大球体表面相切），剩下部分对质点的万有引力为 F2 ， 求 F1：F2 ． 南康区 2019-2020 学年第二学期线上教学检测试卷（二） 高一物理答案 一、 选择题（1-8 题单选题，每小题 4 分， 9-12 多选题，全对得 4 分，选不 全的得 2 分，有选错或不选的得 0 分,共 48 分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B C C A C C B C AD BD AD BD 1.【答案】 B 【考点】离心运动和向心运动 【解析】【解答】A.用洗衣机脱水，是利用了离心现象，A 不符合题意。 B.汽车转弯时要减速，是防止离心现象，B 不是，符合题意。 C.用离心沉淀器分离物质，是利用了离心现象，C 不符合题意。 D.转动雨伞，可以去除雨伞上的一些水，是利用了离心现象，D 不符合题意。 故答案为：B。 【分析】物体受到的力不足以提供向心力时，物体就会远离圆心做离心运动， 反之，如果物体受到的力比所需要的向心力大时，物体就会靠近圆心做向心运动。 2.【答案】 C 【考点】圆周运动实例分析 【解析】【解答】AD、火车以某一速度 v 通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压 力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，由图可以得出： （ 为轨道平面与水平面的夹角） 合力等于向心力，由牛顿第二定律得： ，解得： ，AD 不符合题意； B、当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所 需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，B 不符合题意； C、当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以 提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外 轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，C 符合题意； 故答案为：C 【分析】利用重力和弹力的合力可以求出临界速度的大小；利用火车速度和临 界速度对比可以判别火车的运动趋势，若有向心运动趋势可以判别内轨受到压力 作用，若有离心运动趋势则外轨受到压力作用。 3.【答案】 C 【考点】开普勒定律 【解析】【解答】火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒第一定律可知，太 阳位于木星运行轨道的焦点上，A 不符合题意；根据开普勒第二定律可知，火星和木星绕太 阳运行速度的大小不相等，在近日点速度较大，在远日点速度较小，B 不符合题意；根据开 普勒第三定律可知，它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比相等，且都与太阳质量 有关，C 符合题意；根据开普勒第二定律可知，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积总 相等，但是与木星与太阳连线扫过的面积不相等，D 不符合题意. 故答案为：C 【分析】太阳位于轨道的焦点处；利用轨道半径不同可以判别运行速度不同；同一个行星 在相同时间扫过的面积才会相等。 4.【答案】 A 【考点】万有引力定律及其应用 【解析】【解答】A、由万有引力充当向心力 G =m r 知，角速度 = ，卫 星 a 和 b 的轨道半径相同，而中心天体金星的质量小于地球的质量，b 的角速度较大，A 符 合题意。 B、由 = 知，卫星的周期 T=2 ，卫星 a 和 b 的轨道半径相同，卫星 a 绕中心 天体金星的质量较小，则卫星 a 的周期较大，B 不符合题意。 C、由线速度 v= r= 知，卫星 a 和 b 的轨道半径相同，中心天体金星的质量小于地 球的质量，a、b 的线速度大小不相等，C 不符合题意。 D、由向心加速度 a= 知，卫星 a 和 b 的轨道半径相同，中心天体金星的质量小于地球 的质量，a、b 的向心加速度大小不相等，D 不符合题意。 故答案为：A 【分析】利用引力提供向心力结合中心天体的质量可以比较角速度的大小、周期大小、线 速度、向心加速度的大小。5.【答案】 C 【考点】万有引力定律及其应用 【解析】【解答】设卫星的质量为 m、轨道半径为 r、地球质量为 M．卫星绕地球做匀速圆 周运动，根据万有引力提供向心力，有： ；解得： ， ， ， ，则根据题意有：rA＜rB 可得： A.由 ，可得，vA＞vB ， A 不符合题意。 B.由 ，可得，aA＞aB ， B 不符合题意。 C.由 ，可得，TA＜TB ， C 符合题意。 D.由于二者的质量关系是未知的，则不能比较它们的动能大小，D 不符合题意。 故答案为：C 【分析】利用轨道半径大小可以比较线速度、周期、向心加速度的大小，由于不知道卫星 的质量所以不能比较动能的大小。 6.【答案】 C 【考点】竖直平面的圆周运动 【解析】【解答】A．由于向心力是效果力，A 不符合题意； B．当在最点时速度为 时，杯子不受拉力的作用，当速度大于 时，杯子受 到拉力的作用，B 不符合题意； C．当在最点时的速度为 ，则在最高点，水靠重力提供向心力，杯底对水的作用 力为零，C 符合题意； D．在最高点，水靠重力和弹力的合力提供向心力，合力不为零，D 不符合题意。 故答案为：C 【分析】向心力指的是指向半径方向的合力，没有受到向心力作用的说法；杯子经过最高 点时，由于速度未知所以不能判别拉力的大小，假如只是由重力提供向心力，杯底对水的作 用力为 0，但水的合力不为 0，指向圆心。 7.【答案】 B 【考点】万有引力定律及其应用 【解析】【解答】A.卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有： ，可得， ，可知，卫星的运行周期与卫星的质量无关，所 以五颗静止轨道卫星的质量不一定相同。A 不符合题意。 B.第一宇宙速度是卫星环绕地球的最大运行速度，则知它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度，B 符合题意。 C.根据 知，5 颗静止轨道卫星速率相等，不会相撞，C 不符合题意。 D.5 颗静止轨道卫星的运行周期是 24h，GPS 卫星的运行周期是 12h，根据开普勒第三定律 ，可得，它们的轨道半径是 GPS 卫星的 倍，D 不符合题意。 故答案为：B 【分析】利用引力提供向心力可以判别同步卫星的质量大小不一定相等；利用轨道半径的 大小可以判别线速度的大小小于第一宇宙速度；由于他们在同一轨道线速度大学相同所以不 会相撞；利用周期关系可以求出轨道半径的关系。 8.【答案】 C 【考点】万有引力定律及其应用 【解析】【解答】A、对于任一行星，设太阳的质量为 M，根据 G =m r，解得行 星的公转周期 T=2π ，火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径较大，所以火星做圆 周运动的周期较大，A 不符合题意。 B、根据万有引力充当向心力 G =ma，行星绕太阳做做匀速圆周运动的加速度 a= ，火星的轨道半径较大，所以火星做圆周运动的向心加速度较小，B 不符合题意。 C、在行星表面有：mg= G ，行星表面的重力加速度 g= ，代入数据解得 =0.38，即火星表面的重力加速度较小，C 符合题意。 D、设行星的第一宇宙速度为 v，则 G =m ，v= ，由题中数据比较可知， 火星的第一宇宙速度较小，D 不符合题意。 故答案为：C 【分析】利用轨道半径的大小结合引力的应用可以比较周期和加速度的大小；利用行星的 质量和半径可以比较重力加大和线速度的大小。 二、多选题 9.【答案】 A,D 【考点】离心运动和向心运动 【解析】【解答】AB. 水平方向桶对衣服的弹力提供向心力，圆桶转速增大，所需向心力增 大，弹力变大，根据牛顿第三定律可知衣服对桶壁的水平压力大小增大，A 符合题意 B 不 符合题意。 CD. 竖直方向始终处于平衡状态，所以摩擦力与重力等大反向，不变，C 不符合题意 D 符 合题意。 故答案为：AD 【分析】衣服主要是利用筒壁的水平支持力提供向心力，所以转速越大支持力越大；由于 竖直方向平衡，所以不管转速怎样，摩擦力大小等于重力大小。 10.【答案】B,D 【考点】万有引力定律及其应用 【解析】【解答】两物体间的万有引力是一对相互作用力，而非平衡力，故 A 不符合题意， B 符合题意；万有引力公式 F＝ 只适用于质点间的万有引力计算，当 r→0 时，物体 便不能再视为质点，公式不适用，故 C 不符合题意，D 符合题意. 故答案为：B、D。 【分析】万有引力是物体与物体之间的相互作用，属于作用力与反作用力，万有引力公式适 用于质点与质点之间的相互作用，当物体不能看做质点时，万有引力公式将不再适用。 11.【答案】 A,D 【考点】开普勒定律 【解析】【解答】根据开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内 扫过的面积相等，行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化。近日点连线短，速度大， 且为冬天，即在冬至日前后，地球绕太阳的运行速率较大；远日点连线长，速度小，且为夏 天；春夏两季比秋冬两季时间长。 故答案为：AD。 【分析】冬至靠近近日点所以速率最大；夏至靠近远日点所以速率最小；由于利用距离和 线速度的关系可以判别春夏两季的时间比较长。 12.【答案】 B,D 【考点】匀速圆周运动，向心力，圆周运动实例分析 【解析】【解答】解：因为物块始终随物体做匀速圆周运动，所以物体受重力、摩擦力，筒 壁的支持力，故 A 错，如图所示，因为在竖直方向等效于处于静止状态，所以受力平衡， 所以 f=G，始终不变，故 D 对，C 错，由 N=mrw2 ， 当 w 增大时，N 增大，故 B 对． 故选：B、D． 【分析】本题需先进行受力分析，然后再根据运动分析各个力之间的关系二、 实验题（每空 2 分，共 12 分） 13． F2 14． （1）B；周期 T （2）ACD；物体质量 m,重力 F； 13.【答案】F2 【解析】【解答】根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间 内扫过相等的面积．如果时间间隔相等，那么面积 A=面积 B 由此可知， 由于 vA＞VB 所以 A 点为近日点，B 点为远日点，则太阳是位于 F2 ． 故答案为：F2 【分析】开普勒第二定律的内容，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过 相等的面积．行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上．如果时间间隔相等， 即 t2﹣t1=t4﹣t3 ， 那么面积 A=面积 B 由此可知行星在远日点 B 的速率最小，在近日点 A 的速率最大． 14.【答案】 （1）B；周期 T （2）ACD；物体质量 m,重力 F； 【解析】【解答】据题意，当飞船绕行时有： ，在星球表面有： 和 ，联立这三式就可以求出行星质量 M 和半径 R,所以需要用秒表测量绕行时的周 期 T 和用弹簧测力计、物体一个及天平一台测量星球地面的重力加速度 g；联立求得： 。 【分析】（1）需要使用秒表测量周期的大小； （2）利用弹簧测量计可以测量出物体的重力，需要天平测量物体本身的质量；利用引力形 成重力结合引力提供向心力可以求出行星的质量和半径大小。三、计算题：（本题共 4 题，共 40 分。要求解答应写出必要的文字说明、方程 式、重要的演算步骤，推理、说明过程要简洁清晰，有数字计算的题要写出明 确的数值和单位，只有最后结果的得零分。） 15.【答案】在最低点，根据牛顿第二定律得 mg= 解得 N=mg+ =8400N ． 则汽车对路面的压力为 8400N ． 【解析】【解答】在最低点，根据牛顿第二定律得 mg= 解得 N=mg+ =8400N ． 则汽车对路面的压力为 8400N ． 答：此时汽车对路面的压力为 8400N ． 【分析】汽车在凹形桥的底端受重力和支持力，靠两个力的合力提供向心力，根据牛顿第二 定律求出支持力的大小，通过牛顿第三定律得出汽车对路面的压力． 16.【答案】（1）根据 v=ωr 可知： 答：角速度的大小为 3.14rad/s； （2）根据 v= 可知：T= 答：周期的大小为 2s； （3）根据 F= 可知：F= 答：向心力大小为 394N． 【考点】描述圆周运动的物理量，匀速圆周运动，向心力，圆周运动实例分析 【解析】【分析】（1）根据 v=ωr 求得角速度（2）根据 v= 求得周期；（3）根据 F= 求得向心力； 17.【答案】解：在火星表面，对质量为 m 的物体有： 同步卫星的周期等于火星的自转周期 T，万有引力提供向心力，有： 联立解得：h= ．答：火星的同步卫星距火星表面的高度 h 为 ． 【考点】万有引力定律及其应用 【解析】【分析】根据万有引力提供向心力求出火星同步卫星的轨道半径，从而得出距离火 星表面的高度． 18.【答案】 解:质点与大球球心相距 2R，其万有引力为 F1 ， 则有：F1= 大球质量为：M=ρ× πR3 挖去的小球质量为：M′=ρ× π（ ）3 即 M′= ρ× πR3= 小球球心与质点间相距 ，小球与质点间的万有引力为： F1′= 则剩余部分对质点 m 的万有引力为： F2=F1-F1′= - = 故有： 【考点】万有引力定律及其应用 【解析】【分析】利用万有引力可以求出两个球体对质点的引力大小，利用相减就可以求出 剩下部分对质点引力大小占整个球体的几分之几。