PAGE14-陜西省咸陽市試驗(yàn)中學(xué)2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期其次次月考試題（含解析）一、選擇題1.火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行，依據(jù)開普勒行星運(yùn)動定律可知()A.太陽位于木星運(yùn)行軌道的中心B.火星和木星繞太陽運(yùn)行速度大小始終相等C.相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積D.火星與木星公轉(zhuǎn)周期的平方之比等于它們軌道半長軸的立方之比【答案】D【解析】依據(jù)開普勒第肯定律可知太陽處于橢圓的一個焦點(diǎn)上，A錯誤；其次定律：對每一個行星而言，太陽行星的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等，行星在此橢圓軌道上運(yùn)動的速度大小不斷改變，B錯誤；其次定律：對每一個行星而言，太陽行星的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等，是對同一個行星而言，C錯誤；依據(jù)開普勒第三定律全部行星繞太陽運(yùn)動的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，D正確．2.以下運(yùn)動中物體的機(jī)械能肯定守恒的是（）A.物體做勻速直線運(yùn)動B.物體從高處以的加速度豎直下落C.不計(jì)空氣阻力，細(xì)繩一端拴一小球，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動D.物體做勻變速曲線運(yùn)動【答案】C【解析】【分析】物體機(jī)械能守恒的條件是只有重力或者是彈力做功，依據(jù)機(jī)械能守恒的條件逐個分析物體的受力的狀況，推斷做功狀況，即可推斷物體是否是機(jī)械能守恒．也可以機(jī)械能的概念：機(jī)械能是動能與勢能之和，進(jìn)行分析．【詳解】A．物體做勻速直線運(yùn)動時動能不變，而重力勢能可能改變，比如豎直方向的勻速直線運(yùn)動，所以機(jī)械能不肯定守恒，故A錯誤．B．物體從高處以的加速度豎直下落時，必定受到向上的阻力，物體的機(jī)械能不守恒，故B錯誤．C．不計(jì)空氣阻力，細(xì)繩一端拴一小球，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，細(xì)繩的拉力對小球不做功，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故C正確．D．物體做勻變速曲線運(yùn)動時可能有除重力以外的力做功，機(jī)械能不肯定守恒，故D錯誤．故選C．【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是駕馭機(jī)械能守恒的條件，也就是只有重力或彈簧的彈力做功，分析物體是否受到其它力的作用，以及其它力是否做功，由此即可推斷是否機(jī)械能守恒．3.關(guān)于三個宇宙速度，以下說法錯誤的是（）A.第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星的最大繞行速度B.第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星的地面最小放射速度C.在地球放射繞月球運(yùn)動的月球探測器，須要達(dá)到地球的其次宇宙速度D.飛船的地面放射速度達(dá)到第三宇宙速度，它會飛出太陽系以外【答案】C【解析】【詳解】AB．第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，是人造地球衛(wèi)星的地面最小放射速度，人造地球衛(wèi)星的最大繞行速度，故AB正確；C．其次宇宙速度是衛(wèi)星脫離地球引力的束縛的最小放射速度，即當(dāng)衛(wèi)星的放射速度大于等于其次宇宙速度時衛(wèi)星脫離地球的吸引而進(jìn)入繞太陽運(yùn)行的軌道，月球探測器沒有脫離地球引力的束縛，放射速度要小于其次宇宙速度，故C錯誤；D．當(dāng)衛(wèi)星的放射速度大于等于第三宇宙速度時物體將脫離太陽的束縛，飛出太陽系，故第三宇宙速度又稱為逃逸速度，故D正確。

本題選擇錯誤的，故選：C。4.韓曉鵬是我國首位在冬奧會雪上項(xiàng)目奪冠的運(yùn)動員。他在一次自由式滑雪空中技巧競賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對他做功，他克服阻力做功。韓曉鵬在此過程中（）A.動能增加了 B.重力勢能減小了C.動能增加了 D.重力勢能減小了【答案】B【解析】【分析】【詳解】AC．外力對物體所做的總功為W總=WG+W阻=1900J-100J=1800J是正功，依據(jù)動能定理得：動能增加了1800J，故AC錯誤；BD．重力對物體做功為1900J，是正功，則物體重力勢能減小了1900J，故B正確，D錯誤。故選B。5.我國高分系列衛(wèi)星的高辨別對地視察實(shí)力不斷提高．今年5月9日放射的“高分五號”軌道高度約為705km，之前已運(yùn)行的“高分四號”軌道高度約為36000km，它們都繞地球做圓周運(yùn)動．與“高分四號”相比，下列物理量中“高分五號”較小的是（）A.周期B.角速度C.線速度D.向心加速度【答案】A【解析】設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，軌道半徑為r，地球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星繞地球勻速做圓周運(yùn)動，由地球的萬有引力供應(yīng)向心力，則得：得：，，，

可知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，周期越大，而角速度、線速度和向心加速度越小，“高分五號”的軌道半徑比“高分四號”的小，所以“高分五號”較小的是周期，較大的是角速度、線速度和向心加速度，故A錯誤，BCD正確．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵是要駕馭萬有引力供應(yīng)向心力這一重要理論，知道衛(wèi)星的線速度、角速度、周期、加速度與軌道半徑的關(guān)系，對于周期，也可以依據(jù)開普勒第三定律分析．6.如圖所示，一質(zhì)量為m，長度為l的勻稱松軟細(xì)繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點(diǎn)，M點(diǎn)與繩的上端P相距。重力加速度大小為g。在此過程中，外力做的功為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】以勻稱松軟細(xì)繩MQ段為探討對象，其質(zhì)量為。取M點(diǎn)所在的水平面為零勢能面，起先時，細(xì)繩MQ段的重力勢能當(dāng)用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點(diǎn)時，細(xì)繩MQ段重力勢能則外力做的功即克服重力做的功等于細(xì)繩MQ段的重力勢能的改變，即故BCD錯誤，A正確。故選A。7.假設(shè)地球?yàn)橘|(zhì)量勻稱分布的球體，已知地球表面的重力加速度在兩極處的大小為g0、在赤道處的大小為g，地球半徑為R，則地球自轉(zhuǎn)的周期T為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】地球表面的重力加速度在兩極處的大小為g0，地球半徑為R，則地球表面的重力加速度在赤道處的大小為g，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，則聯(lián)立解得：故B項(xiàng)正確，ACD錯誤；故選B?！军c(diǎn)睛】在考慮地球自轉(zhuǎn)時，隨著緯度的增加，重力加速度增加。8.如圖所示，光滑水平面與光滑半球面相連，點(diǎn)為球心，一輕繩跨過光滑小滑輪連接物塊A、B，A、B質(zhì)量相等可視為質(zhì)點(diǎn)，起先時A、B靜止，輕繩水平伸直，B與點(diǎn)等高，釋放后，當(dāng)B和球心連線與豎直方向夾角為時，B下滑速度為，此時A仍在水平面上，重力加速度為，則球面半徑為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】【詳解】滑塊A和滑塊B系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故將B的速度沿著平行繩子和垂直繩子方向正交分解，如圖所示滑塊A、B沿著繩子的分速度相等，依據(jù)幾何關(guān)系得，故vA=vBcos30°其中vB=v，聯(lián)立解得故A正確，BCD錯誤。故選A。9.下列說法正確的是（）A.伽利略整理第谷的觀測數(shù)據(jù)，發(fā)覺了行星運(yùn)動的三條定律B.“月一地檢驗(yàn)”表明，地面物體所受地球的引力與太陽、行星間的引力是同一種性質(zhì)的力C.經(jīng)典力學(xué)仍舊適用于接近光速運(yùn)動的物體D.牛頓發(fā)覺了萬有引力定律，卡文迪許首次在試驗(yàn)室測出了引力常量【答案】BD【解析】【詳解】A．開普勒整理第谷的觀測數(shù)據(jù)，發(fā)覺了行星的三大運(yùn)動規(guī)律，故A錯誤；B．“月—地檢驗(yàn)”表明，地面物體所受地球的引力與太陽、行星間的引力是同一種力，故B正確；C．經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀、低速運(yùn)動的物體，不能適用于接近光速運(yùn)動的物體，故C錯誤；D．牛頓發(fā)覺了萬有引力定律，卡文迪許第一次試驗(yàn)室里測出了萬有引力常量，故D正確。故選BD。10.中國志愿者王躍參加人類歷史上第一次全過程模擬從地球來回火星的一次試驗(yàn)“火星－500”，王躍走出登陸艙，勝利踏上模擬火星表面，在“火星”上首次留下中國人的蹤跡，目前正處于從“火星”返回地球途中．假設(shè)將來人類一艘飛船從火星返回地球時，經(jīng)驗(yàn)如圖所示的變軌過程，則下列說法正確的是（）A.飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動時，在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度B.飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動的機(jī)械能大于在軌道Ⅱ上運(yùn)動的機(jī)械能C.飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動到P點(diǎn)時的加速度等于飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動到P點(diǎn)時的加速度D.飛船繞火星在軌道Ⅰ上運(yùn)動的周期跟飛船返回地面的過程中繞地球以軌道I同樣的半徑運(yùn)動的周期相同【答案】AC【解析】試題分析：A、依據(jù)開普勒其次定律可知，飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動時，在P點(diǎn)速度大于在Q點(diǎn)的速度．故A正確．B、飛船在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點(diǎn)時，要點(diǎn)火加速，使其速度增大做離心運(yùn)動，從而轉(zhuǎn)移到軌道Ⅱ上運(yùn)動．所以飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動時的機(jī)械能小于軌道Ⅱ上運(yùn)動的機(jī)械能．故B錯誤．C、飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動到P點(diǎn)時與飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動到P點(diǎn)時受到的萬有引力大小相等，依據(jù)牛頓其次定律可知加速度必定相等．故C正確．D、依據(jù)周期公式，雖然r相等，但是由于地球和火星的質(zhì)量不等，所以周期T不相等．故D錯誤．故選AC．考點(diǎn)：考查人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用．【名師點(diǎn)睛】本題要知道飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動到P點(diǎn)時與飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動到P點(diǎn)時受到的萬有引力大小相等，依據(jù)牛頓其次定律可知加速度必定相等，與軌道和其它量無關(guān)．11.通過觀測冥王星的衛(wèi)星，可以推算出冥王星的質(zhì)量．假設(shè)衛(wèi)星繞冥王星做勻速圓周運(yùn)動，除了引力常量外，至少還須要兩個物理量才能計(jì)算出冥王星的質(zhì)量．這兩個物理量可以是A.衛(wèi)星的速度和角速度B.衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道半徑C.衛(wèi)星的質(zhì)量和角速度D.衛(wèi)星的運(yùn)行周期和軌道半徑【答案】AD【解析】試題分析：衛(wèi)星圍繞冥王星做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力供應(yīng)向心力，已知衛(wèi)星的速度和角速度，則軌道半徑，依據(jù)即可求解冥王星質(zhì)量M，故A正確；依據(jù)可知，衛(wèi)星的質(zhì)量可以約去，只知道半徑不能求出冥王星質(zhì)量，故B錯誤；依據(jù)可知，衛(wèi)星的質(zhì)量可以約去，只知道角速度不能求出冥王星質(zhì)量，故C錯誤；依據(jù)可知，知道衛(wèi)星的運(yùn)行周期和軌道半徑可求解冥王星質(zhì)量M，故D正確；故選AD．考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用12.一質(zhì)量不計(jì)的直角形支架兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B．支架的兩直角邊長度分別為2l和l，支架可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，如圖所示．起先時OA邊處于水平位置．由靜止釋放，則()A.A球的最大速度為B.A球的速度最大時，兩小球的總重力勢能最小C.A球第一次轉(zhuǎn)動到與豎直方向的夾角為45°時，A球的速度為D.A、B兩球的最大速度之比vA∶vB＝3∶1【答案】BC【解析】【詳解】由機(jī)械能守恒可知，A球的速度最大時，二者的動能最大，此時兩球總重力勢能最小，所以B正確；依據(jù)題意知兩球的角速度相同，線速度之比為vA：vB=ω?2l：ω?l=2：1，故D錯誤；當(dāng)OA與豎直方向的夾角為θ時，由機(jī)械能守恒得：mg?2lcosθ-2mg?l（1-sinθ）=mvA2+?2mvB2，解得：vA2=gl（sinθ+cosθ）-gl，由數(shù)學(xué)學(xué)問知，當(dāng)θ=45°時，sinθ+cosθ有最大值，最大值為：vA=，所以A錯誤，C正確．故選BC．【點(diǎn)睛】本題中的AB的位置關(guān)系并不是在一條直線上，所以在球AB的勢能的改變時要留意它們之間的關(guān)系，在解題的過程中還要用到數(shù)學(xué)的三角函數(shù)的學(xué)問，要求學(xué)生的數(shù)學(xué)基本功要好.二、填空題13.如圖所示為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的試驗(yàn)裝置?，F(xiàn)有器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、帶鐵夾的重物、天平。(1)為完成試驗(yàn)，還須要的器材有______________。A．米尺B．直流電源C．秒表D．溝通電源(2)某同學(xué)用圖中所示裝置打出的一條紙帶如圖所示，相鄰兩點(diǎn)之間的時間間隔為，依據(jù)紙帶計(jì)算出打下點(diǎn)時重物的速度大小為_____________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。(3)采納重物下落方法，依據(jù)公式驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，對試驗(yàn)條件的要求是____________________________，為驗(yàn)證和滿意此要求，所選擇的紙帶第1、2點(diǎn)間的距離應(yīng)接近__________。(4)該同學(xué)依據(jù)紙帶算出了相應(yīng)點(diǎn)的速度，作出圖象如圖3所示，則圖線斜率的物理意義是_____________________?！敬鸢浮?1).AD(2).1.75(3).重物的初速度為零(4).2mm(5).當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊牡?倍【解析】【詳解】(1)[1]通過打點(diǎn)計(jì)時器計(jì)算時間，故不須要秒表。打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)當(dāng)與溝通電源連接。須要米尺測量紙帶上兩點(diǎn)間的距離。故選AD。(2)[2]由圖可知CE間的距離為x=19.41cm-12.40cm=7.01cm=0.0701m則由平均速度公式可得，D點(diǎn)的速度(3)[3][4]依據(jù)公式驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，對紙帶上起點(diǎn)的要求是重錘是從初速度為零起先，打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)頻率為50Hz，打點(diǎn)周期為0.02s，重物起先下落后，在第一個打點(diǎn)周期內(nèi)重物下落的高度所以所選的紙帶最初兩點(diǎn)間的距離接近2mm，h=gT2=×9.8×0.022m≈2mm(4)[5]由機(jī)械能守恒，得v2=2gh，由此可知圖象的斜率k=214.用如圖所示的裝置測量彈簧的彈性勢能．將彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)軌上，左端固定，右端在O點(diǎn)；在O點(diǎn)右側(cè)的B、C位置各安裝一個光電門，計(jì)時器（圖中未畫出）與兩個光電門相連．先用米尺測得B、C兩點(diǎn)間距離s，再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A，然后由靜止釋放，計(jì)時器顯示遮光片從B到C所用的時間t，用米尺測量A、O之間的距離x．（1）計(jì)算滑塊離開彈簧時速度大小的表達(dá)式是v=___________．（2）為求出彈簧的彈性勢能，還須要測量________．（填字母序號）A．彈簧原長B．當(dāng)?shù)刂亓铀俣菴．滑塊（含遮光片）的質(zhì)量（3）若氣墊導(dǎo)軌左端比右端略高，彈性勢能的測量值與真實(shí)值比較將_______（填字母序號）A．偏大B．偏小C．相等【答案】(1).（1）；(2).（2）C；(3).（3）A【解析】【分析】明確試驗(yàn)原理，知道測量彈性勢能的方法是利用了功能關(guān)系，將彈性勢能轉(zhuǎn)化為了滑塊的動能；依據(jù)速度公式可求得彈出后的速度；再依據(jù)試驗(yàn)原理明確應(yīng)測量的數(shù)據(jù)；同時依據(jù)彈性勢能的確定因素分析導(dǎo)軌高度改變后速度改變，從而即可求解．【詳解】（1）滑塊離開彈簧后的運(yùn)動可視為勻速運(yùn)動，故可以用BC段的平均速度表示離開時的速度；則有：；

（2）彈簧的彈性勢能等于物體增加的動能，故應(yīng)求解物體的動能，依據(jù)動能表達(dá)式可知，應(yīng)測量滑塊的質(zhì)量；故選C．

（3）若氣墊導(dǎo)軌左端比右端略高，導(dǎo)致通過兩光電門的時間將減小，那么測得速度偏大，因此彈性勢能的測量值也偏大；故選A.【點(diǎn)睛】本題利用機(jī)械能守恒來探究彈簧彈性勢能的大小，要留意明確試驗(yàn)原理，知道如何測量滑塊的速度，并駕馭物體運(yùn)動過程以及光電門的運(yùn)用方法．三、計(jì)算題15.有一質(zhì)量為M、半徑為R、密度勻稱的球體，在距離球心O為2R的地方有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn).現(xiàn)從M中挖去半徑為R的球體，如圖所示，則剩余部分對m的萬有引力F為多大？【答案】【解析】【詳解】質(zhì)量為M的球體對質(zhì)點(diǎn)m的萬有引力F1==挖去的球體的質(zhì)量M′==質(zhì)量為M′的球體對質(zhì)點(diǎn)m的萬有引力F2=則剩余部分對質(zhì)點(diǎn)m的萬有引力，F(xiàn)=F1－F2=-=16.如圖，假設(shè)某星球表面上有一傾角為θ=30°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時速度恰好為零。已知小物塊和斜面間的動摩擦因數(shù)為，該星球半徑為R=1.2×103km，萬有引力常量為6.67×10－11N·m2/kg2，試求：(1)該星球表面上的重力加速度g的大??；(2)該星球的密度。（保留三位有效數(shù)字）【答案】