2021-2022学年辽宁省鞍山市第二十四中学高一（下）期中物理（逆向）试题含解析

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鞍山市第二十四中学2021-2022学年度第二学期期中高一物理科（逆向）试卷第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1. 关于天体运动研究的物理学史，下列说法正确的是（　　）A. 亚里士多德提出了日心说B. 伽利略发现了万有引力定律C. 牛顿发现了行星运动的规律D. 卡文迪什被称“称量地球质量”第一人【答案】D【解析】【详解】A．哥白尼提出了日心说，A错误；B．牛顿发现了万有引力定律，B错误；C．开普勒发现了行星运动的规律，C错误；D．卡文迪什用扭秤实验测得了引力常数，被称为“称量地球质量”第一人，D正确。故选D。2. 一个半径为r、质量为M的星球，万有引力常量为G，星球表面的重力加速度是（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【详解】由万有引力公式
 可知星球表面的重力加速度是。故选A。3. 通过观测人造地球卫星的运动，运用万有引力定律可以“称量”地球的质量M，表达式为，其中T为（　　）A. 圆周率 B. 卫星的轨道半径C. 引力常量 D. 卫星的运行周期【答案】D【解析】【详解】根据万有引力提供向心力其中T表示卫星的运行周期。故选D。4. 做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（　　）A. 速率 B. 速度 C. 合力 D. 加速度【答案】B【解析】【详解】A．匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，其动能也不变，故A错误；B．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B正确；C．平抛运动也是曲线运动，但是它的合力为重力，加速度是重力加速度，是不变的，故C错误；D．平抛运动也是曲线运动，但是它的加速度是重力加速度，是不变的，故D错误。故选B。5. 如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘上分别有A、B、C三个点，下列说法正确的是（　　）
 A. A、B的线速度大小相同 B. A、B的角速度相同C. A、C的角速度相同 D. B、C的线速度大小相同【答案】A【解析】【详解】A．由于大齿轮和小齿轮通过链条传动，所以A、B的线速度大小相同，故A正确；B．根据可知A的角速度小于B的角速度，故B错误；C．由于小齿轮和后轮共轴转动，所以B、C的角速度相同，结合B项分析可知A的角速度小于C的角速度，故C错误；D．根据可知B的线速度小于C的线速度，故D错误。故选A。6. —辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为其中正确的是（　　）A.  B. C.  D. 【答案】C【解析】详解】
 AD．物体做曲线运动时，合力指向轨迹内侧，故AD错误；BC．汽车沿曲线由M向N行驶，做出速度方向如上图所示，速度逐渐减小，说明合力与速度夹角为钝角，故C正确，B错误。故选C。7. 如图所示，小物体A与水平圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A受力情况是(　　)
 A. 重力、支持力B. 重力、向心力C. 重力、支持力、指向圆心的摩擦力D. 重力、支持力、向心力、摩擦力【答案】C【解析】【详解】物体受到重力、支持力、静摩擦力，其中，指向圆心的静摩擦力提供向心力，C正确。故选C。8. 如图所示，用细线悬挂的小球从A点开始摆动，经过最低点B时摆线被直尺P挡住，球继续摆动至C点．若不计空气阻力，比较悬线被直尺P挡住的前后瞬间，下列说法正确的是（　　）A. 小球的线速度减小 B. 小球的线速度增大C. 小球的角速度减小 D. 小球的线速度不变【答案】D【解析】【详解】小球摆下后由机械能守恒可知，mgh=mv2，因为经过P点瞬间高度无变化，所以动能不变，所以速度不变，故A B错误，D正确．悬线被直尺P挡住后半径变小，由线速度与角速度的关系式v=ωr可知角速度变大，故C错误．故选D．9. 如图所示，一圆筒绕其中心轴匀速转动，圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，相对筒无滑动，物体所受向心力是（　　）A. 物体重力 B. 筒壁对物体的弹力C. 筒壁对物体的静摩擦力 D. 物体所受重力与弹力的合力【答案】B【解析】【分析】【详解】物体做匀速圆周运动，合外力提供向心力，则合力指向圆心，物体受重力竖直向下，弹力指向圆心，静摩擦力竖直向上，所以物体所受向心力是筒壁对物体的弹力，则B正确；ACD错误；故选B10. 对于做匀速圆周运动的物体，下列物理量保持不变的是（　　）A. 线速度B. 向心力C. 周期D. 向心加速度【答案】C【解析】【详解】A．匀速圆周运动线速度大小不变，方向时刻变化，故A错误；B．匀速圆周运动的，向心力大小不变，方向时刻改变，所以向心力是改变的，故B错误；C．匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动，周期是恒定的，故C正确；D．匀速圆周运动的，向心加速度大小不变，方向时刻改变，所以向心加速度改变，故D错误。故选C。11. 甲、乙两颗人造卫星均绕地球做匀速圆周运动，卫星甲的轨道半径r1大于卫星乙的轨道半径r2，卫星甲的线速度大小为v1。周期为T1；卫星乙的线速度大小为v2，周期为T2，下列关系正确的是（　　）A. v1>v2 B. v1=v2 C. T1>T2 D. T1=T2【答案】C【解析】【分析】【详解】根据万有引力提供向心力卫星甲的轨道半径r1大于卫星乙的轨道半径r2，故甲的速度小，周期大，故C正确ABD错误。故选C。12. 地球的半径为R，某卫星在地球表面所受万有引力为F，则该卫星在离地面高度约6R的轨道上受到的万有引力约为（　　）A. 6F B. 7F C.  D. 【答案】D【解析】【详解】地球的半径为R，该卫星在地球表面所受万有引力为F，则该卫星在离地面高度约6R的轨道上受到的万有引力则卫星在离地面高度约6R的轨道上受到的万有引力故选D。第Ⅱ卷（非选择题共52分）二、填空题（本题共3小题，每小题5分。共15分。）13. 在“研究平抛运动”的实验中，记录了如图所示的一段轨迹OABC。以物体被水平抛出的位置为O为坐标原点，C点的坐标为（60cm，45cm）。
 （1）物体在竖直方向做___________运动；（2）物体从O点运动到C点所用的时间为___________s（g=10m/s2）。【答案】    ①. 自由落体    ②. 0.3【解析】【详解】（1）[1]物体在做平抛运动时，竖直方向上是自由落体运动。（2）[2]根据
 可得
 14. 探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。
 （1）本实验采用的科学方法是___________A．放大法 　B．理想实验法 　C．　等效替代法 　D．控制变量法（2）通过本实验可以得到的结果有___________A．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比C．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比【答案】    ①. D    ②. AC##CA【解析】【详解】（1）[1]在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的控制变量法；每次控制质量m、角速度ω和半径r中的两个量不变，研究向心力的大小F与第三个量的关系。故选D。（2）[2]A．根据
 在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，故A正确；BC．根据
 在质量和半径一定情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比，故B错误，C正确；D．根据
 在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比，故D错误。故选AC。15. 如图所示，在竖直板上不同高度处各固定两个完全相同的圆弧轨道，轨道的末端水平，在它们相同的位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住两个相同的小铁球A、B，断开开关，两个小铁球同时开始运动。离开圆弧轨道后，A球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，则：（1）球B在光滑的水平轨道上做______运动；实验过程中观察到球A正好砸在球B上，由此现象可以得出平抛运动水平方向的分运动为_______的结论；（2）若两个小球相碰的位置恰好在水平轨道上的P点处，固定在竖直板上的方格纸为正方形小格，每小格的边长均为5cm，则可算出球B到达P点的速度为______m/s。（g取10 m/s2）【答案】    ①. 匀速直线    ②. 匀速直线运动    ③. 1【解析】【详解】（1）[1][2]球B在光滑的水平轨道上所受合外力为零，做匀速直线运动，实验过程中观察到球A正好砸在球B上，由此现象可以得出平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动的结论；（2）[3]球A从抛出到运动至P点所经历的时间为所以球B到达P点的速度为三、计算（本题共3小题，共37分，解答时要写必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不能得分。）16. 在冬天，高为h=1.25m的平台上，覆盖一层薄冰．一乘雪橇的滑雪爱好者，从距平台边缘s=24m处以7m/s初速度向平台边缘滑去，如图所示，平台上的薄冰面与雪橇间的动摩擦因数为μ=0.05，取g=10m/s2．求：(1)滑雪者滑离平台时速度的大小；(2)滑雪者着地点到平台边缘的水平距离．【答案】(1)v=5m/s  (2)x= 2.5m【解析】【详解】（1）设滑雪者离开平台的速度为v             a=-μg                  v=5m/s              （2）滑雪者离开平台做平抛运动．下落时间为t，  由   得  t=0.5s         水平距离为x=vt=2.5m17. 质量为25kg的小孩坐在秋千上，小孩离栓绳子的横梁2.5m。如果秋千摆到最高点时，绳子与竖直方向的夹角是60°，秋千板摆到最低点时（g=10m/s2），求：（1）小孩的速度；（2）小孩对秋千板的压力。
 【答案】（1）5m/s；（2）500N【解析】详解】（1）由动能定理可知
 解得
 （2）在最低点时，由牛顿第二定律
 解得
 由牛顿第三定律可知:小孩对秋千板的压力大小为500N。18. 2021年5月15日，我国发射的“天问一号”着陆火星表面，假设天问一号着陆前绕火星做匀速圆周运动，其周期为T，轨道半径为r，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星自转的影响。求：（1）火星的质量M；（2）火星表面重力加速度大小。【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）由万有引力提供向心力解得（2）由重力等于万有引力 联立解得