陕西省黄陵中学高新部学年高一下学期第三学.docx

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陕西省黄陵中学高新部学年高一下学期第三学

高新部高一第三学月考

物理试题

（时间：

100分钟　满分：

100分）

一、选择题（本题共10个小题，每小题4分，共40分）

1．在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（　　）

A．开普勒进行了“月—地检验”，得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论

B．哥白尼提出“日心说”，发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律

C．第谷通过对天体运动的长期观察，发现了行星运动三定律

D．牛顿发现了万有引力定律

2．某物体在地面上受到地球对它的万有引力为F，为使此物体受到的引力减小到，应把此物体置于距地面的高度为（R指地球半径）（　　）

A．RB．2RC．4RD．8R

3．如图5所示，某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时速度为2v0，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为L，斜面倾角为α，人的质量为m，滑沙板质量不计，重力加速度为g.则（　　）

图5

A．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为3v0

B．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为v0

C．人沿沙坡下滑时所受阻力Ff＝mgsinα－2

D．人在下滑过程中重力功率的最大值为2mgv0

4.．如图6所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上的质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变．用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0.物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.则（　　）

图6

A．撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动

B．撤去F后，物体刚运动时的加速度为－μg

C．物体做匀减速运动的时间为2

D．物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为μmg

5.．如图所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖直轨道：

除去底部一小圆弧，A图中的轨道是一段斜面，高度大于h；B图中的轨道与A图中轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；C图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h；D图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h.如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是（　　）

6．如图2所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同，相对于地心，下列说法中正确的是（　　）

图2

A．物体A和卫星C具有相同大小的线速度

B．物体A和卫星C具有相同大小的加速度

C．卫星B在P点的加速度与卫星C在该点的加速度一定相同

D．卫星B在P点的线速度与卫星C在该点的线速度一定相同

7．我国于2010年发射的“嫦娥二号”探月卫星简化后的路线示意图如图3所示．卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道，卫星开始对月球进行探测．已知地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b，卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则（　　）

图3

A．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为

B．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为

C．卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度

D．卫星从停泊轨道转移到地月转移轨道，卫星必须加速

8．地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形．已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为（　　）

A．0.19B．0.44

C．2.3D．5.2

9.甲、乙两球的质量相等，悬线一长一短，将两球由图示位置的同一水平面无初速度释放，不计阻力，则对小球过最低点时的正确说法是（）

A.甲球的动能与乙球的动能相等

B.两球受到线的拉力大小相等

C.两球的向心加速度大小相等

D.相对同一参考面，两球的机械能相等

10.如图所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在处相遇（不计空气阻力）。

则（）

A.两球同时落地

B.相遇时两球速度大小相等

C.从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增加量

D.相遇后的任意时刻，重力对球a做功的功率和对球b做功的功率相等

二、填空题（本题共2个小题，每小题8分，共16分）

11．火星的半径是地球半径的1/2，火星质量约为地球质量的1/10，忽略火星和地球的

自转，如果地球上质量为60kg的人到火星上去，则此人在火星表面的质量是________kg，

所受的重力是________N；在火星表面上由于火星的引力产生的加速度是________m/s2.

在地球表面上可举起60kg杠铃的人，到火星上用同样的力可举起质量是________kg的杠铃．（g取9.8m/s2）

12．火星半径是地球半径的1/2，火星质量是地球质量的1/10，忽略火星的自转，如果地球上质量为60kg的人到火星上去，则此人在火星表面的质量是________kg，所受的重力是________N；在火星表面由于火星的引力产生的加速度是________m/s；在地球表面上可举起60kg杠铃的人，到火星上用同样的力，可以举起质量________kg的物体．（g取9.8m/s2）

三、计算题（本题共4个小题，共44分）

13.（10分）经天文学家观察，太阳在绕着银河系中心（银心）的圆形轨道上运行，这个轨道半径约为3×104光年（约等于2.8×1020m），转动一周的周期约为2亿年（约等于6.3×1015s）．太阳做圆周运动的向心力是来自位于它轨道内侧的大量星体的引力，可以把这些星体的全部质量看做集中在银河系中心来处理问题．（G＝6.67×10－11N·m2/kg2）

用给出的数据来计算太阳轨道内侧这些星体的总质量．

14（10分）.两个天体（包括人造天体）间存在万有引力，并具有由相对位置决定的势能.如果两个天体的质量分别为m1和m2，当它们相距无穷远时势能为零，则它们的距离为r时，引力势能Ep=-G.发射地球同步卫星时，一般是把它先送入较低的圆形轨道，如图所示，再经过两次点火，即先在图中a点处启动燃气发动机，向后喷出高压燃气，卫星得到加速，进入图中的椭圆轨道Ⅱ；在轨道Ⅱ的远地点b处第二次点火，卫星再次被加速，此后，卫星沿图中的圆形轨道Ⅲ（同步轨道）运动.设某同步卫星的质量为m，地球半径为R，轨道Ⅰ距地面非常近，轨道Ⅲ距地面的距离近似为6R，地面处的重力加速度为g，并且每次点火经历的时间都很短，点火过程中卫星减少的质量可以忽略.

（1）从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅲ的过程中，合力对卫星所做的总功是多大？

（2）若已知卫星在轨道Ⅱ上经过a点时的速率为，则在b处点火的过程中燃气对卫星所做的功是多少？

15（12分）.如图10所示，竖直平面内半径为R的光滑半圆形轨道，与水平轨道AB相连接，AB的长度为s.一质量为m的小滑块，在水平恒力F作用下由静止开始从A向B运动，小滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，到B点时撤去力F，小滑块沿圆轨道运动到最高点C时对轨道的压力为2mg，重力加速度为g.求：

图10

（1）小球在C点的加速度大小；

（2）恒力F的大小．

16．（12分）天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星．双星系统在银河系中很普遍．利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量．已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量．（引力常量为G）

参考答案

1．D　

2．A　

3.答案　BC

解析　对人进行受力分析，根据匀变速直线运动的规律有（2v0）2－0＝2aL，v－v＝2aL，可解得v1＝v0，所以选项A错误，B正确；根据动能定理有mgLsinα－FfL＝m（2v0）2，可解得Ff＝mgsinα－2，选项C正确；重力功率的最大值为Pm＝2mgv0sinα，选项D错误．

4.答案　BD

解析　撤去F后，在物体离开弹簧的过程中，弹簧弹力是变力，物体先做变加速运动，离开弹簧之后做匀减速运动，故A错；刚开始时，由kx0－μmg＝ma可知B正确；离开弹簧之后做匀减速运动，减速时间满足3x0＝a1t2，a1＝μg则t＝，C错；速度最大时合力为零，此时弹簧弹力F＝μmg＝kx，x＝，所以物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为

Wf＝μmg（x0－x）＝μmg，D正确．

5.答案　AC

解析　小球在运动过程中机械能守恒，A、C图中小球不能脱离轨道，在最高点速度为零，因而可以达到h高度．但B、D图中小球都会脱离轨道而做斜抛运动，在最高点具有水平速度，所以在最高点的重力势能要小于mgh（以最低点为零势能面），即最高点的高度要小于h，选项A、C正确．

6.答案　C

解析　物体A和卫星B、C周期相同，故物体A和卫星C角速度相同，但半径不同，根据v＝ωR可知二者线速度不同，A项错；根据a＝Rω2可知，物体A和卫星C向心加速度不同，B项错；根据牛顿第二定律，卫星B和卫星C在P点的加速度a＝，故两卫星在P点的加速度相同，C项正确；卫星C做匀速圆周运动，万有引力完全提供向心力，卫星B轨道为椭圆，故万有引力与卫星C所需向心力不相等，二者线速度不一定相等，D项错．

7.答案　D

解析　根据G＝m得v＝，卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为＝＝，A项错误；根据T＝＝2πr，卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为＝＝b，B错误；由v＝知r越大，v越小，则卫星在停泊轨道运行的速度小于地球的第一宇宙速度，C项错；卫星从停泊轨道转移到地月转移轨道，要远离地球，卫星必须加速才能做离心运动，故D项正确．

8.答案　B

解析　由＝m得v＝所以有＝＝0.44，选项B正确．

9.【解析】选B、C、D。

由机械能守恒知，相对同一参考面，两球开始的机械能相等，由于运动过程中每个小球的机械能都守恒，所以任意时刻两球相对同一参考平面的机械能相等，D对。

设线长为l，小球的质量为m，小球到达最低点时的速度为v，则①

两球经最低点时的动能不同，A错。

F-mg=②

由①②得球过最低点时的拉力大小F=mg+=3mg，B对。

球过最低点时的向心加速度大小a==2g，C对。

10.【解析】选C。

相遇时满足小球b落地时间tb=，球a落地时间故A错误；相遇时，va2-v02=-2g，va=0，所以B错误；因为两球恰在处相遇，说明重力做功的数值相等，根据动能定理，球a动能的减少量等于球b动能的增加量，C正确；相遇后的任意时刻，球a的速度始终小于球b的速度，因此重力对球a做功的功率小于对球b做功的功率，D错误。

11．60　235.2　3.92　150

解析　人在地球上质量为60kg，到火星上质量仍为60kg.忽略自转时，火星（地球）对物体的引力就是物体在火星（地球）上所受的重力，则人在火星上所受的重力为

mg火＝G＝G＝＝mg地＝235.2N

火星表面上的重力加速度为

g火＝g地＝3.92m/s2

人在地球表面和在火星表面用同样的力举起物体的重力相等，设在火星上能举起物体的质量为m′，则有mg地＝m′g火，m′＝m＝×60kg＝150kg

12答案　60　235.2　3.92　150

解析　人到火星上去后质