2019-2020学年山东省泰安市新泰一中高一(下)第一次质检物理试卷(2月份)

2019-2020学年山东省泰安市新泰一中高一（下）第一次质检物理试卷（2月份）一、单项选择题（本题8小题，每小题3分，共24分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，选错的得0分）

1．（3分）卡文迪许测量引力常量的扭秤实验涉及的物理思想方法是（）

A．猜想假设法B．微量放大法C．极限分析法D．建模法

2．（3分）据报道，研究人员从美国国家航天局“开普勒”望远镜发现的1 235颗潜在类地行星中选出86颗，作为寻找外星生命踪迹的观测对象．关于这86颗可能栖息生命的类地行星的运动，以下说法正确的是（）A．所有行星都绕太阳做匀速圆周运动

B．所有行星都绕太阳做椭圆运动，且轨道都相同

C．离太阳越近的行星，其公转周期越小

D．离太阳越远的行星，其公转周期越小

3．（3分）将质量为100kg的物体从地面提升到10m高处，在这个过程中，下列说法中正确的是（取g＝10m/s2）（）

A．重力做正功，重力势能增加1.0×104 J

B．重力做正功，重力势能减少1.0×104 J

C．重力做负功，重力势能增加1.0×104 J

D．重力做负功，重力势能减少1.0×104 J

4．（3分）质量为m的物体，在水平恒力F作用下第一次沿粗糙水平面匀速移动距离为s；第二次用同样大小的力F平行于光滑斜面拉物体，斜面固定，使物体沿斜面加速移动的距离也是s。设第一次F对物体做的功为W1，第二次F对物体做的功为W2，则（）

A．W1＝W2B．W1＜W2C．W1＞W2D．无法确定

5．（3分）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，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且“双星系统”一般运离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：m2＝3：2．则可（）

A．m1、m2做圆周运动的角速度之比为2：3

B．m1、m2做圆周运动的线速度之比为3：2

C．m1做圆周运动的半径为

D．m2做圆周运动的半径为L

6．（3分）2013年我国相继完成“神十”与“天宫”对接，“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程，某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想：如图，将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h高度的轨道上，与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接，然后由飞船送“玉兔”返回地球，设“玉兔”质量为m，月球半径为R，月面的重力加速度为g月．以月面为零势能面，“玉兔”在h高度的引力势能可表示为E p＝，其中G为引力常量，M为月球质量，若忽略月球的自转，从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为（）

A．（h+2R）B．（h+R）

C．（h+R）D．（h+R）

7．（3分）因“光纤之父”高锟的杰出贡献，早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”．假设高锟星为均匀的球体，其质量为地球质量为k倍，半径为地球半径的q倍，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的（）

A．倍B．倍C．倍D．倍

8．（3分）两辆汽车在同一水平路面上行驶，它们的质量之比为1：2，速度之比为2：1．设两车与地面的动摩擦因数相等，则当两车紧急刹车后，滑行的最大距离之比为（）

A．1：2B．1：1C．2：1D．4：1

二、多项选择题（本题4小题，每小题4分，共16分．每小题给出的四个选项中，全部选对得4分，选对但不全

得2分，有选错得0分）

9．（4分）如图所示，极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道）．若已知一个极地卫星从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方时所用时间为t，地球半径为R（地球可看作球体），地球表面的重力加速度为g，引力常量为G．由以上条件可以求出（）

A．卫星运行的周期B．卫星距地面的高度

C．卫星的质量D．地球的质量

10．（4分）2013年4月将出现“火星合日”的天象“火星合日”是指火星、太阳、地球三者之间形成一条直线时，从地球的方位观察，火星位于太阳的正后方，火星被太阳完全遮蔽的现象，如图所示已知地球、火星绕太阳运行的方向相同，若把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆，火星绕太阳公转周期约等于地球公转周期的2倍，由此可知（）

A．“火星合日”约每1年出现一次

B．“火星合日”约每2年出现一次

C．火星的公转半径约为地球公转半径的倍

D．火星的公转半径约为地球公转半径的8倍

11．（4分）甲、乙两个质量相同的小球。在距地面相同的高处，以不同的初速度水平抛出，速度v甲：v乙＝2：1，不计空气阻力，以下说法正确的是（）

A．从抛出到落地的过程中，重力对甲球做功的平均功率大

B．从抛出到落地的过程中，重力对两球做功的平均功率相等

C．落地时，重力对甲球做功的瞬时功率大

D．落地时，重力对两球做功的瞬时功率相等

12．（4分）冰壶比赛场地如图，运动员从发球区推着冰壶出发，在投掷线MN处放手让冰壶滑出．设在某次投掷后发现冰壶投掷的初速度v0较小，直接滑行不能使冰壶沿虚线到达尽量靠近圆心O的位置，于是运动员在冰壶

到达前用毛刷摩擦冰壶运行前方的冰面，这样可以使冰壶与冰面间的动摩擦因数从μ减小到某一较小值μ′，设经过这样擦冰，冰壶恰好滑行到圆心O点．关于这一运动过程，以下说法正确的是（）

A．为使本次投掷成功，可以在冰壶滑行路线上的不同区间上擦冰，但擦冰的长度不同

B．为使本次投掷成功，可以在冰壶滑行路线上的不同区间上擦冰，但擦冰的长度相同

C．擦冰区间越靠近投掷线，冰壶滑行的总时间越短

D．擦冰区间越远离投掷线，冰壶滑行的总时间越短

三、实验题（每空2分，共22分）

13．（12分）某同学做验证机械能守恒定律实验时，不慎将挑选出的纸带的一部分损坏，已知损坏的是前端部分。

剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出并标在如图1中，单位是cm。打点计时器工作频率为50Hz，重力加速度g取9.8m/s2。

（1）重物在2点的速度v2＝，在5点的速度v5＝，已知物体质量为m，则此过程中动能增加量△E k＝，重力势能减少量△E p＝。（后2个空保留小数点后两位）由以上可得出实验结论：。

（2）根据实验判断如图2图象正确的是（其中△E k表示重物动能的变化量，△h表示重物下落的高度）。

14．（10分）某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m＝0.2kg，结果保留三位有效数字）：

时刻t2t3t4t5

速度（m/s） 4.99 4.48 3.98

（1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5＝m/s；

（2）从t2到t5时间内，重力势能增量△E p＝J，动能减少量△E k＝J；

（3）在误差允许的范围内，若△E p与△E k近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得△E p△

E k（选填“＞”、“＜”或“＝”），造成这种结果的主要原因是．

三、非选择题（本题4个小题，共38分）

15．（6分）“东方一号”人造地球卫星A和“华卫二号”人造卫星B，它们的质量之比为m A：m B＝1：2，它们的轨道半径之比为2：1，则卫星A与卫星B的线速度大小之比为多少？

16．（8分）某星球的质量约为地球质量的9倍，半径为地球半径的一半，若从地球表面高为h处平抛一物体，水平射程为60m，则在该星球上从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，水平射程为多少？

17．（10分）如图所示，物体A和B系在跨过定滑轮的细绳两端，物体A的质量为1.5千克，物体B的质量为1千克，开始时把物体A托起，使B刚好与地接触，这时物体A离地面的高度为1米，放手后让A由静止开始下落，当A着地时，物体A的速度为多少？

18．（14分）汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t，运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍．（g取10m/s2）求：

（1）若汽车以额定功率启动，汽车所能达到的最大速度是多少？

（2）当汽车速度达到5m/s时，加速度为多大？

2019-2020学年山东省泰安市新泰一中高一（下）第一次质检物理试卷（2月份）

参考答案与试题解析

一、单项选择题（本题8小题，每小题3分，共24分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，选错的得0分）

1．【解答】解：卡文迪许测量引力常量使用的扭秤装置和库仑做实验使用的库仑扭秤，都利用入射光线不变时，当入射角改变α时，反射角改变2α的原理，将扭秤转动的角度通过反射光线在屏上光斑移动显示出来，采用放大法。故B正确，ACD错误

故选：B。

2．【解答】解：AB、类地行星绕太阳运转，由开普勒第一定律可知：类地行星做椭圆运动，又有类地行星的运行周期不可能相同，那么运行轨道也不同，故AB错误；

CD、由开普勒第三定律可知：，所以，离太阳越远的行星，长半轴a越大，那么周期越大，故C正确，D错误；

故选：C。

3．【解答】解：物体上升，位移方向与重力方向相反，所以重力做负功，重力势能增加，且重力势能增加量等于克服重力做的功，为△E p＝mgh＝100×10×10＝1.0×104J；选项ABD错误。C正确

故选：C。

4．【解答】解：第一次物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面匀速移动距离s的过程，F对物体做功W1＝Fs；第二次用同样大小的力F平行于光滑斜面拉物体，物体沿斜面加速移动距离s的过程，F对物体做功W2＝Fs．则W1＝W2。

故选：A。

5．【解答】解：A、设双星运行的角速度为ω，由于双星的周期相同，则它们的角速度也相同，故A错误；

B、根据牛顿第二定律得：

对m1：＝m1ω2r1①

对m2：＝m2ω2r2②

由①：②得：r1：r2＝m2：m1＝2：3．根据v＝rω可知m1、m2做圆周运动的线速度之比为2：3，故B错误；

CD、根据r2+r1＝L，得r1＝L，r2＝L．故C正确，D错误。

故选：C。

6．【解答】解：根据万有引力提供向心力，得：

G＝m

在月球表面上，由重力等于万有引力，则得：G＝m′g月

即有：GM＝g月R2；

“玉兔”绕月球做圆周运动的动能为：E k＝

联立以上三式解得：E k＝

“玉兔”在h高度的引力势能为：E p＝＝＝

根据功能关系得：从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为：W＝E p+E k＝（h+R）

故选：D。

7．【解答】解：设地球质量为M，半径为R，地球表面重力加速度为g，那么，由地球表面物体重力等于万有引力可得：，所以，；

由题意可知高锟星质量为kM，半径为qR，设高锟星表面重力加速度为g'，那么，由高锟星表面物体重力等于万有引力可得：，所以，，故C正确，ABD错误；

故选：C。

8．【解答】解：汽车在水平面上运动，根据动能定理有，

所以汽车在水平面上滑行的距离为，

则两汽车紧急刹车后，滑行的最大距离之比为，故ABC错误，D正确。

故选：D。

二、多项选择题（本题4小题，每小题4分，共16分．每小题给出的四个选项中，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分）

9．【解答】解：A、卫星从北纬30°的正上方，第一次运行至南纬60°正上方时，刚好为运动周期的，所以卫星运行的周期为4t，故A正确；

B、知道周期、地球的半径，由＝m（R+h），可以算出卫星距地面的高度，故B正确；

C、通过上面的公式可以看出，只能算出中心天体的质量，C项错误，D项正确。

故选：ABD。

10．【解答】解：A、因火星的周期为地球周期的2倍，故地球转一周时，火星转动了半圈，故一年内不会出现“火星合日”现象；只有等火星转动一圈时才会同时出现在同一直线上，故约2年出现一次，故A错误，B正确；

C、由G＝m可知，R＝，故半径R与成比，故火星的公转半径约为地球公转半径的

倍；故C正确，D错误；

故选：BC。

11．【解答】解：A、重力做功只与下落的高度有关，故重力做功相同，在竖直方向上做自由落体运动，故下落的时间相同，故平均功率相同，故A错误，B正确；

C、落地时，在竖直方向做自由落体运动，下落的高度相同，故落地时竖直方向速度相同，根据P＝mgvy可知，

落地时瞬时功率相同，故C错误，D正确

故选：BD。

12．【解答】解：A、从发球到O点应用动能定理列出等式可知：

，所以可以在冰壶滑行路线上的不同区间上擦冰，只要保证擦冰的距离一定就行。故A错误，B正确。

C、擦冰区间越靠近投掷线，则开始阶段冰壶的平均速度就越大，总的平均速度越大，距离一定，所以时间越短，

故C正确，D错误。

故选：BC。

三、实验题（每空2分，共22分）

13．【解答】解：（1）设1、2间、2、3间、3、4间、4、5间、5、6间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5。

利用匀变速直线运动的推论得：

重物在2点的速度为：v2＝＝m/s＝1.50m/s

在5点的速度为：v5＝m/s＝2.075m/s

此过程中动能增加量为：△E k＝mv52﹣mv22＝J＝1.03mJ

重力势能减少量为：△E p＝mgh＝m×9.8×（0.032+0.036+0.04）＝1.06mJ

可得出实验结论：在误差允许的范围内，重物的机械能守恒。

（2）物体机械能守恒，应有物体减少的重力势能等于增加的动能，即：△E k＝mg△h，可见物体增加的动能与下落的距离成正比，故C正确，ABD错误。

故选：C。

故答案为：

（1）1.50m/s，2.075m/s，1.03mJ，1.06mJ，在误差允许的范围内，重物的机械能守恒。

（2）C。

14．【解答】解：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：

故答案为：3.48．

（2）根据重力做功和重力势能的关系有：△E p＝mg（h2+h3+h4）＝1.24J

故答案为：1.24，1.28．

（3）由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能，因此△E p ＜△E k．

故答案为：＜，存在空气阻力．

三、非选择题（本题4个小题，共38分）

15．【解答】解：设地球质量为M，质量为m的卫星做圆周运动的轨道半径为r，线速度为v，那么，由万有引力做向心力可得：，所以，线速度；

那么，卫星A与卫星B的线速度大小之比；

答：卫星A与卫星B的线速度大小之比为．

16．【解答】解：平抛运动水平位移为：x＝v0t

竖直位移为：h＝gt2

解以上两式得：x＝v0?

由mg＝G得：g＝

所以＝（）2＝9×＝36

联立各式可得：＝，

因此在该星给覅和平抛同一物体时，水平射程为：x星＝x地＝＝10 m

答：该星球上从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，水平射程为10m；17．【解答】解：设当A着地时，A的速率为v，A落地之前，根据系统机械能守恒得：m A gh＝m B gh+?（m A+m B）v2

解得两物体的速率为：

v＝2m/s

答：当A着地时，物体A的速度为2m/s．

18．【解答】解：（1）汽车以额定功率启动，当a＝0时汽车速度最大．此时F＝f，v max＝．

（2）当汽车速度v＝5 m/s时，牵引力为：F＝

根据牛顿第二定律得：a＝＝1.4 m/s2．

答：汽车所能达到的最大速度是12m/s

（2）当汽车速度达到5m/s时，加速度为1.4 m/s2．