陕西省咸阳市实验中学2019-2020学年高一物理下学期第二次月考试
题(含解析)
一、选择题
1.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大小始终相等
C. 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 D. 火星与木星公转周期的平方之比等于它们轨道半长轴的立方之比 【答案】D 【解析】
根据开普勒第一定律可知太阳处于椭圆的一个焦点上,A错误;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,B错误;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,是对同一个行星而言,C错误;根据开普勒第三定律所有行星绕太阳运动的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,D正确.
2.以下运动中物体的机械能一定守恒的是( ) A. 物体做匀速直线运动 B. 物体从高处以
g的加速度竖直下落 4C. 不计空气阻力,细绳一端拴一小球,使小球在竖直平面内做圆周运动 D. 物体做匀变速曲线运动 【答案】C 【解析】 【分析】
的物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功,根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况,判断做功情况,即可判断物体是否是机械能守恒.也可以机械能的概念:机械能是动能与势能之和,进行分析.
【详解】A.物体做匀速直线运动时动能不变,而重力势能可能变化,比如竖直方向的匀速直线运动,所以机械能不一定守恒,故A错误.
B.物体从高处以错误.
g的加速度竖直下落时,必定受到向上的阻力,物体的机械能不守恒,故B4C.不计空气阻力,细绳一端拴一小球,使小球在竖直平面内做圆周运动,细绳的拉力对小球不做功,只有重力做功,机械能守恒,故C正确.
D.物体做匀变速曲线运动时可能有除重力以外的力做功,机械能不一定守恒,故D错误. 故选C.
【点睛】本题的关键是掌握机械能守恒的条件,也就是只有重力或弹簧的弹力做功,分析物体是否受到其它力的作用,以及其它力是否做功,由此即可判断是否机械能守恒. 3.关于三个宇宙速度,以下说法错误的是( ) A. 第一宇宙速度是人造地球卫星的最大绕行速度 B. 第一宇宙速度是人造地球卫星的地面最小发射速度
C. 在地球发射绕月球运动的月球探测器,需要达到地球的第二宇宙速度 D. 飞船的地面发射速度达到第三宇宙速度,它会飞出太阳系以外 【答案】C 【解析】
【详解】AB.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,是人造地球卫星的地面最小发射速度,人造地球卫星的最大绕行速度,故AB正确;
C.第二宇宙速度是卫星脱离地球引力的束缚的最小发射速度,即当卫星的发射速度大于等于第二宇宙速度时卫星脱离地球的吸引而进入绕太阳运行的轨道,月球探测器没有脱离地球引力的束缚,发射速度要小于第二宇宙速度,故C错误;
D.当卫星的发射速度大于等于第三宇宙速度时物体将脱离太阳的束缚,飞出太阳系,故第三宇宙速度又称为逃逸速度,故D正确。 本题选择错误的,故选:C。
4.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1900J,他克服阻力做功100J。韩晓鹏在此过程中( ) A. 动能增加了1900J C. 动能增加了2000J 【答案】B
B. 重力势能减小了1900J D. 重力势能减小了2000J
【解析】 【分析】
【详解】AC. 外力对物体所做的总功为
W总=WG+W阻=1900J-100J=1800J
是正功,根据动能定理得:动能增加了1800J,故AC错误;
BD. 重力对物体做功为1900J,是正功,则物体重力势能减小了1900J,故B正确,D错误。 故选B。
5.我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高.今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km,之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km,它们都绕地球做圆周运动.与“高分四号”相比,下列物理量中“高分五号”较小的是( ) A. 周期 B. 角速度 C. 线速度 D. 向心加速度 【答案】A 【解析】
设卫星的质量为m,轨道半径为r,地球的质量为M,卫星绕地球匀速做圆周运动,由地球的
Mm4?2v22万有引力提供向心力,则得:G2?m2r?m?r?m?ma
rTrGMGMGMr3a?得:T?2?,??,, v?23rrrGM可知,卫星的轨道半径越大,周期越大,而角速度、线速度和向心加速度越小,“高分五号”的轨道半径比“高分四号”的小,所以“高分五号”较小的是周期,较大的是角速度、线速度和向心加速度,故A错误,BCD正确.
点睛:解决本题的关键是要掌握万有引力提供向心力这一重要理论,知道卫星的线速度、角速度、周期、加速度与轨道半径的关系,对于周期,也可以根据开普勒第三定律分析. 6.如图所示,一质量为m,长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距l。重力加速度大小为g。在此过程中,外
13力做的功为( )
A.
1
mgl 9
B.
1mgl 6C. mgl
13
D.
1mgl 2【答案】A 【解析】
【详解】以均匀柔软细绳MQ段为研究对象,其质量为开始时,细绳MQ段的重力势能
2m。取M点所在的水平面为零势能面,32l2Ep1??mg???mgl
339当用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点时, 细绳MQ段重力势能
则外力做的功即克服重力做的功等于细绳MQ段的重力势能的变化, 即
故BCD错误,A正确。 故选A。
7.假设地球为质量均匀分布的球体,已知地球表面的重力加速度在两极处的大小为g0、在赤道处的大小为g,地球半径为R,则地球自转的周期T为( ) A. 2?g0?g R2?R g0?g的B. 2?2l1Ep2??mg???mgl
369121W?Ep2?Epl??mgl?mgl?mgl
999R g0?gC. 2?g0?g RD.
【答案】B 【解析】
【详解】地球表面的重力加速度在两极处的大小为g0,地球半径为R,则
GMm?mg0 R2地球表面的重力加速度在赤道处的大小为g,地球自转的周期为T,则
Mm?2?? G2?mg?mR??R?T?联立解得:
2T?2?故B项正确,ACD错误; 故选B。
R
g0?g【点睛】在考虑地球自转时,随着纬度的增加,重力加速度增加。
8.如图所示,光滑水平面与光滑半球面相连,O点为球心,一轻绳跨过光滑小滑轮连接物块A、B,A、B质量相等可视为质点,开始时A、B静止,轻绳水平伸直,B与O点等高,释放后,当B和球心O连线与竖直方向夹角为30时,B下滑速度为v,此时A仍在水平面上,重力加速度为g,则球面半径为( )
7v2A.
43g7(2?3)v2
4g【答案】A 【解析】 【分析】
7v2B.
4g73v2C.
4g
D.
【详解】滑块A和滑块B系统机械能守恒,故