2021-2022学年上海外国语大学附属浦东外国语学校高一（下）诊断物理试卷(含答案解析)

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2021-2022学年上海外国语大学附属浦东外国语学校高一（下）诊断物理试卷1.  物体做曲线运动，下列物理量中，一定变化的是(    )A. 速率 B. 合外力 C. 加速度 D. 速度2.  关于平抛运动，下列说法中正确的是(    )A. 平抛运动是匀速运动
B. 平抛运动是加速度不断变化的运动
C. 平抛运动是匀变速曲线运动
D. 做平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的3.  关于地球的同步卫星，下列说法正确的是(    )A. 地球同步卫星可以是极地卫星
B. 我国发射的同步通讯卫星可以定点在北京上空
C. 它的周期、高度、速度大小都是一定的
D. 它的线速度大于近地卫星线速度4.  做匀速圆周运动的物体，在运动过程中保持不变的物理量是(    )A. 线速度 B. 合外力 C. 加速度 D. 周期5.  下列现象中，不能用离心现象解释的是(    )A. 为防止酿成事故，砂轮的外侧都需要加装防护罩
B. 拍掉衣服表面的灰尘
C. 使用离心机可迅速让悬浊液中的颗粒沉淀
D. 在汽车转弯时，要用力拉紧扶手，以防摔倒6.  某船在静水中的速率为，要横渡宽为120m的河，河水的流速为。该船渡河的最短时间(    )A. 约17s B. 24s C. 30s D. 40s7.  对于开普勒第三定律的表达式的理解，正确的是(    )A. k与成正比 B. k与成反比
C. k值与绕行天体质量有关 D. k值与a和T均无关8.  用如图所示的装置研究平抛运动。敲击弹性金属片后，A、B两球同时开始运动，均落在水平地面上，下列说法合理的是(    )A. A球比B球先落地
B. B球比A球先落地
C. 能听到A球与B球同时落地的声音
D. 当实验装置距离地面某一高度时，A球和B球才同时落地
 9.  质点沿曲线从M向P点运动，关于其在P点的速度v与加速度a的方向，下列图示正确的是(    )A.
B.
C.
D.
 10.  关于天体运动的规律，下列说法正确的是(    )A. 开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B. 第谷在天文观测数据的基础上，总结出行星运动的三个规律
C. 通过“月-地检验”验证万有引力定律是在已知引力常量数值的基础上进行的
D. 火星绕太阳运行一周的时间比地球的长11.  如图所示，由于地球自转，地球上的一切物体都随地球一起转动，现有A、B两人，A在赤道上，B在北纬处，则A、B两人的线速度之比为(    )A. ：：1
B. ：：1
C.
D.
 12.  通常情况下，地球上两个物体之间的万有引力是极其微小以至于很难被直接测量的，人们在长时间内无法得到万有引力常量的精确值。在牛顿发现万有引力定律一百多年以后的1789年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用如图1所示的扭秤装置，才第一次在实验室里比较精确地测出了万有引力常量。在图2所示的三个实验中，与“卡文迪许扭秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是(    )
 A. 乙 B. 甲 C. 丙 D. 三个实验都相近13.  已知某半径为的质量分布均匀的天体，测得它的一个卫星的圆轨道半径为r，卫星运行的周期为T。则在该天体表面第一宇宙速度大小是(    )A.
B.
C.
D.
 14.  如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是(    )A. A的角速度比B的大 B. A的线速度比B的大
C. 悬挂A、B的缆绳所受的拉力一样大 D. 悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小15.  曲线运动可以是匀变速运动。______判断对错16.  圆周运动线速度公式中的表示位移。______判断对错17.  做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等。______判断对错18.  匀速圆周运动是一种匀变速运动。______判断对错19.  物体做离心运动时沿半径方向飞出。______判断对错20.  物体做离心运动是沿半径向外的离心力作用的结果。______判断对错21.  宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动。______判断对错22.  围绕太阳运动的行星的速率是一成不变的。______判断对错23.  行星轨道的半长轴越长，行星的周期越长。______判断对错24.  在中学阶段可近似认为地球围绕太阳做匀速圆周运动。______判断对错25.  物体做曲线运动时轨迹与所受的合外力F的情况如图所示，我们将力F分解得与v共线的力、与v垂直的力，讨论其中、的作用。
与速度同向的力只改变速度的______；选填“大小”或“方向”
与速度垂直的力只改变速度的______。选填“大小”或“方向”
 26.  车胎和水平路面间动摩擦因数，转弯路径近似看成一段圆弧，圆弧半径。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。若要安全转弯，车速不能超______。
 27.  一颗人造卫星在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上运行。已知第一宇宙速度，重力加速度。
第一宇宙速度是人造地球卫星的最______选填“大”或“小”环绕速度；
这颗卫星运行的线速度大小为______；答案精确到小数点后一位
它绕地球运动的向心加速度大小为______。答案精确到小数点后一位
 
答案和解析 1.【答案】D 【解析】解：A、匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，故A错误；
BC、平抛运动也是曲线运动，合外力为重力，加速度是重力加速度，都是不变的，故BC错误；
D、物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，故D正确．
故选：
既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，它的速度肯定是变化的；
而匀速圆周运动的速率是不变的，平抛运动的合力、加速度是不变的．
曲线运动不能只想着匀速圆周运动，平抛也是曲线运动的一种，在做题时一定要考虑全面．
 2.【答案】C 【解析】【分析】
平抛运动的加速度保持不变，始终竖直向下．根据速度的合成判断落地时的速度方向．
解决本题的关键知道平抛运动的特点，以及知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．
【解答】
解：平抛运动的加速度为g，方向始终竖直向下，所以平抛运动是匀变速曲线运动，故AB错误，C正确；
D.平抛运动在水平方向的速度不变，最终落地的速度是水平方向和竖直方向速度的合速度，根据平行四边形定则，落地的速度方向不可能竖直向下的，故D错误。
故选C。  3.【答案】C 【解析】解：A、地球同步卫星一定在赤道正上方，不可能是极地卫星，故A错误；
B、地球同步卫星一定在赤道正上方，北京不在赤道上，所以地球同步卫星不可能始终在北京的正上方，故B错误；
C、地球同步卫星一定在赤道正上方距离地球一定高度处，不同的地球同步卫星，距离地面的高度相同，根据牛顿第二定律可得，解得，，地球同步卫星距离地心的距离r相等，则所有的地球同步卫星的周期、速度均是一定的，故C正确；
D、同步卫星的高度大于近地卫星的高度，由可知，同步卫星的线速度小于近地卫星的线速度，故D错误。
故选：C。
地球同步卫星一定在赤道正上方；地球同步卫星一定在赤道正上方距离地球一定高度处；根据牛顿第二定律分析地球同步卫星的向心加速度的大小；根据万有引力定律分析地球同步卫星所受的万有引力大小。
对于地球同步卫星，要抓住五个“一定”：轨道一定，角速度一定，高度一定，速率一定，周期一定。但卫星质量不一定相同。
 4.【答案】D 【解析】解：A、匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，方向改变，故线速度时刻改变，故B错误匀速圆周运动过程中，周期不变，故A正确；
B、匀速圆周运动过程中，向心力大小不变，但方向始终指向圆心，故合外力时刻改变，故B错误；
C、匀速圆周运动过程中，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，故加速度时刻改变，故C错误；
D、匀速圆周运动过程中，周期不变，故D正确；
故选：D。
利用匀速圆周运动的特点即可求解，匀速圆周运动的特点：线速度的大小不变，方向时刻改变，向心加速度、向心力的方向始终指向圆心。
解决本题的关键知道线速度、向心加速度、向心力是矢量，矢量只有在大小和方向都不变时，矢量保持不变，同时明确匀变速圆周运动的性质。
 5.【答案】B 【解析】解：A、转速很高的砂轮所需的向心力就大，转速很高的砂轮半径做得太大，就会出现砂轮承受不了巨大的力而断裂，出现离心运动。工厂里磨刀用的砂轮外侧加一个防护罩，就是为了防止这种事故的发生；
B、抖掉衣服表面的灰尘，这是由于惯性的作用，不是离心现象；
C、使用离心机可迅速将悬浊液中的颗粒沉淀，颗粒需要的向心力的大小大于了外界的作用力，属于离心现象；
D、站在行驶的公共汽车上的人，在汽车转弯时要用力拉紧扶手，使得拉力能够等于需要的向心力，不至于发生离心运动，以防摔倒。
本题选不能用离心现象解释的，
故选：B。
当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时，物体就要远离圆心，此时物体做的就是离心运动。
物体做离心运动的条件：合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力；注意所有远离圆心的运动都是离心运动，但不一定沿切线方向飞出。
 6.【答案】D 【解析】解：船头垂直河岸渡河时，时间最短，可得：

代入数据可得：
故选：D。
小船船头垂直河岸渡河时，时间最短。根据公式：求解。
本题考查小船渡河模型，解题关键是合理分解小船的运动。属于基础题目。
 7.【答案】D 【解析】解：开普勒定律是根据太阳和它的行星运动规律得出来的，k值是个常数，只与中心天体有关，与其他因素无关，与绕行天体无关，故D正确，ABC错误。
故选：D。
明确开普勒第三定律的基本内容，知道开普勒第三定律的表达中k是常数，由中心天体质量决定。
开普勒三定律是由太阳和它的行星运动规律得出来的，注意明确k是由中心天体质量决定的；同时明确本定律适用宇宙中所有的天体运动，只是对不同的中心天体，k值不同。
 8.【答案】C 【解析】分析：本题图源自课本中的演示实验，通过该装置可以判断两球同时落地，可以验证做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动；
本题比较简单，重点考查了平抛运动特点，平抛是高中所学的一种重要运动形式，要重点加强。
解答：根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，P做平抛运动，Q做自由落体运动，平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动，球的落地时间由竖直方向自由落体运动决定，由于两球同时运动，因此在任一时刻两球在竖直方向上高度相同，它们同时落地。该实验可以证明平抛运动可以分解为竖直方向上的自由落体运动。
故选：C。
 9.【答案】A 【解析】解：BD、做曲线运动的物体速度的方向沿曲线的切线方向，与B错误，D错误；
AC、物体做曲线运动，曲线运动轨迹特点是：轨迹夹在合力与速度方向之间，合力大致指向轨迹凹的一侧。根据该特点知，选项A正确，C错误。
故选：A。
质点做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，轨迹夹在合力与速度方向之间，合力大致指向轨迹凹的一侧．
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，以及曲线运动轨迹的特点，本题基本上就可以解决了．
 10.【答案】D 【解析】解：AB、开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但并未找出了行星按照这些规律运动的原因，故AB错误；
C、引力常量数值是牛顿发现了万有引力定律之后，卡文迪什通过实验比较准确地测出，故C错误；
D、根据开普勒第三定律，火星绕太阳轨道的半长轴比地球绕太阳轨道的半长轴长，所以火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，故D正确。
故选：D。
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献，以及对于开普勒三定律的准确理解。
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，同时要加强对开普勒三定律的理解。
 11.【答案】B 【解析】解：A、B两人共轴转动，周期相同，都等于地球自转的周期T，则他们的角速度相同，均为；
根据公式，可得A的线速度为：
B的线速度为：
则A、B两人的线速度之比为：，故B正确，ACD错误。
故选：B。
A、B两人共轴转动，周期相同，由公式求解角速度，然后根据去分析线速度。
解决本题的关键理解共轴转动的物体角速度、周期相同，要熟练掌握圆周运动的运动学公式。
 12.【答案】A 【解析】解：“卡文迪许扭秤实验”中测量微小量的思想方法为放大法，甲采用等效替代法，乙图采用微小形变放大法，丙采用控制变量法，故A正确，BCD错误；
故选：A。
“卡文迪许扭秤实验”中测量微小量的思想方法为放大法，分别分析甲乙丙三个实验的思想方法，即可选出正确选项。
本题考查学生对基本物理实验思想方法的认识，要求学生在日常学习中理解和积累，难度较低。
 13.【答案】A 【解析】【分析】
根据万有引力提供向心力，列方程可求第一宇宙速度。
此题考查万有引力定律及其应用，要熟记万有引力的公式和圆周运动的一些关系变换式，解题依据为万有引力提供向心力。

【解答】
卫星的运动由万有引力提供向心力解得。
根据第一宇宙速度的定义联立解得，故A正确，BCD错误。
故选A。  14.【答案】D 【解析】解：A、AB两个座椅同轴转动，具有相同的角速度，故A错误；
B、根据公式：，A的运动半径小，A的线速度小，故B错误；
CD、对任一座椅，受力如图所示：

缆绳拉力的水平分力提供向心力，，A的半径r较小，相等，A与竖直方向夹角较小，则悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小，故C错误，D正确。
故选：D。
AB两个座椅具有相同的角速度，代入线速度的表达式，即可求解；
分析座椅的受力情况，拉力水平分力提供向心力，即可求解缆绳的拉力。
解决本题的关键知道A、B的角速度大小相等，知道线速度、角速度、向心加速度、向心力之间的关系，并能灵活运用。
 15.【答案】对 【解析】解：曲线运动的特征是速度方向时刻改变，但加速度可以不变，如平抛运动，为匀变速曲线运动，故以上说法是正确的。
故答案为：对。
曲线运动可以是匀变速运动，如平抛运动。
掌握曲线运动的条件，合外力与速度不一条直线上，知道曲线运动合外力一定不为零，速度方向时刻变化，一定是变速运动，但加速度可以不变。
 16.【答案】错 【解析】解：圆周运动中，线速度大小等于弧长与时间的比值，表示弧长，所以该说法错误。
故答案为：错。
圆周运动中，线速度等于弧长与时间的比值。
本题主要考查了线速度的基本公式，必须理解公式中的表示弧长，并不是位移，此题比较基础。
 17.【答案】对 【解析】解：做匀速圆周运动的物体，速率不变，根据线速度定义式得在相等时间内通过的弧长相等，所以该说法正确。
故答案为：对。
物体做匀速圆周运动，速率不变，根据线速度定义即可判断出相同时间内通过的弧长相等。
本题主要考查了匀速圆周运动，明确速率不变，根据线速度定义式即可判断出弧长。
 18.【答案】对 【解析】解：匀速圆周运动的速度大小不变，但速度方向在不断变化，加速度大小不变，加速度方向在不断变化且始终指向圆心，因此匀速圆周运动是一种非匀变速运动，所以该说法错误。
故答案为：对。
根据匀速圆周运动的性质可知匀速圆周运动的速度方向时刻改变，为变加速曲线运动，其向心加速度始终指向圆心，其角速度不变。
对于匀速圆周运动要注意明确其速度、角速度以及向心加速度均为矢量，而矢量由大小和方向才能确定的物理量，所以当矢量大小变化、方向变化或大小方向同时变化时，矢量都是变化的。
 19.【答案】错误 【解析】解：如果物体受到的合外力不足以提供向心力时，物体由于惯性将沿速度方向飞出，即沿切线方向飞出，不会沿半径方向运动的，故说法错误。
故答案为：错误。
明确离心现象的性质，知道物体做离心运动时是沿速度方向飞出的。
本题考查对离心现象现象，要知道做离心运动的物体是沿切线飞出的。
 20.【答案】错 【解析】解：离心运动是体受到的指向圆心方向的合力大小.不足以提供物体所需要的向心力的大小时，物体就要远离圆心的运动，并不是受到离心力作用的结果，
故该题说法错。
故答案为：错
当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时，物体就要远离圆心，此时物体做的就是离心运动.
指向圆心方向的合力大于需要的向心力时，物体要做向心运动，指向圆心方向的合力小于所需要的向心力时，物体就要远离圆心，做的就是离心运动.
 21.【答案】错误 【解析】解：太阳不是宇宙的中心，只是太阳系的中心天体，行星做的也不是匀速圆周运动，行星绕太阳做椭圆运动，故说法错误；
故答案为：错误。
无论“地心说”还是“日心说”都是错误。
本题考查物理学史和开普勒三定律，记住即可回答，简单题目。
 22.【答案】错 【解析】解：开普勒第一定律的内容为所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，
由开普勒第二定律可知，对每个行星而言，行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，行星在椭圆轨道上运动的速度大小不断变化。所以该说法错误。
故答案为：错。
熟悉开普勒定律的内容，对内容有简单的分析和理解即可。
熟悉开普勒定律，对其中的内容有一定的理解，同时注意易错点。
 23.【答案】对 【解析】解：所有行星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，其表达式，行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长。
故答案为：对。
熟记理解开普勒的行星运动第三定律：所有行星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。其表达式。
正确理解开普勒的行星运动第三定律是解答本题的关键，知道T是公转周期。
 24.【答案】正确 【解析】解：在中学阶段可近似认为地球围绕太阳做匀速圆周运动，可以运用匀速圆周运动的规律，即万有引力提供向心力，故说法正确。
故答案为：正确。
根据万有引力提供向心力可分析天体运动规律，所以可将地球围绕太阳的运动看做匀速圆周运动。
本题考查万有引力定律的应用，解题关键注意分析积累。
 25.【答案】大小  方向 【解析】解：力的方向与速度方向相同，不改变速度方向，此力对物体做功，使物体速度大小改变；
当力与速度不在同一条直线上，此力使物体做曲线运动，与速度方向垂直的力对物体不做功，不改变速度大小，所以与速度垂直的力只改变速度的方向，
故答案为：大小，方向
与速度方向垂直的力对物体不做功，但使物体做曲线运动，沿速度方向的力对物体做功，使物体速度大小改变．
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，知道垂直于速度方向的力不改变速度大小，只改变速度方向，平行于速度方向的力不改变方向，只改变大小。
 26.【答案】10 【解析】解：设车的质量为m，由最大静摩擦力提供向心力，得：

代入数据解得最大车速为：
所以安全转弯时，车速不能超；
故答案为：10。
车在水平公路上转弯时做圆周运动，重力与支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，当摩擦力等于最大静摩擦力时，速度最大。
本题关键找出向心力来源，将侧向最大静摩擦力与所需向心力比较，若最大静摩擦力恰好提供向心力时，则车速最大。
 27.【答案】大   【解析】解：卫星近地运行时，有，可知第一宇宙速度是人造地球卫星的最大环绕速度；
卫星离地高度为R时，有由两式得
；
卫星离地面高度为R时，有
靠近地面时，有
由两式得；
故答案为：大；；
此题为卫星做圆周运动的基本计算型题目，根据万有引力提供向心力列式，求解线速度。
由牛顿第二定律和万有引力等于重力列式，求解向心加速度。
此题为卫星做圆周运动的基本计算型题目，主要考查万有引力充当向心力和万有引力等于重力的相关应用和计算，关键在于熟练应用向心力公式。