2021-2022学年黑龙江省双鸭山市饶河县高级中学高一(下)学业水平物理试题（合格考）（解析版）

2021-2022学年黑龙江省双鸭山市饶河县高级中学高一(下)学业水平物理试题一、单选题1.关于环绕地球运转的人造地球卫星，有如下几种说法，其中正确的是（）A.轨道半径越大，速度越小，周期越小 B.轨道半径越小，速度越大，周期越短C.轨道半径越大，速度越大，周期越长 D.轨道半径越小，速度越小，周期越长【答案】B【解析】【详解】根据牛顿第二定律可得可知轨道半径越大，速度越小，周期越长；轨道半径越小，速度越大，周期越短。故选B。2.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【答案】C【解析】【详解】AB.地球同步卫星的轨道必须在赤道上空，故AB错误；C．同步卫星有四个一定，定轨道、定高度、定速度、定周期，故C正确；D．根据解得则高度越高的卫星，速度越小，所以同步卫星的线速度小于近地卫星线速度，故D错误。故选C。3.以下说法正确的是（）A.卡文迪许测量出万有引力常量，并提出万有引力定律B.牛顿证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力C.开普勒提出日心说，并指出行星绕太阳转动其轨道为椭圆D.“嫦娥二号”卫星的发射速度必须大于11.2km/s【答案】B【解析】【详解】A.卡文迪许测量出万有引力常量，但提出万有引力定律的是牛顿，A错误；B.牛顿证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力，B正确；C.最早提出日心说的是哥白尼，C错误D.“嫦娥二号”卫星仍在地月系里，也就是说“嫦娥二号”卫星没有脱离地球的束缚，故其发射速度需大于7.9km/s，小于11.2km/s，D错误。故选B。4.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。5.2022年1月14日，南太平洋岛国汤加一座海底火山喷发，给人类带来巨大灾难。有科学家认为地球的自转将因火山、地震、海啸等自然现象而缓慢变快。如果地球自转变快，下列说法正确的是（）A.地球南、北两极的重力加速度变大 B.地球南、北两极的重力加速度变小C.地球同步卫星的高度将变大 D.地球同步卫星的高度将变小【答案】D【解析】【详解】AB．由黄金代换公式可知，南、北两极的重力加速度与地球自转无关，A错误，B错误；CD．设地球的自转周期为，同步卫星应满足地球自转加快时，变小，则r变小，C错误，D正确。故选D。6.1687年在《自然哲学的数学原理》中正式提出万有引力定律的科学家是（）A.爱因斯坦 B.牛顿 C.奥斯特 D.安培【答案】B【解析】【详解】1687年，万有引力定律发表在牛顿的《自然哲学的数学原理》中。故选B。7.两个可看成质点的物体之间的万有引力为F，当它们之间的距离变为原来的3倍，它们的质量也都变为原来的3倍时，则两个物体现在的万有引力是（）A.F B.3F C.9F D.81F【答案】A【解析】【详解】由万有引力公式知所以当它们之间的距离变为原来的3倍，它们的质量也都变为原来的3倍时，万有引力变为故选A。8.如图，S1、S2、S3为火星与太阳连线在相等时间内扫过的任意三个面积，由开普勒行星运动定律可知（）

A.S1<S2<S3 B.S1<S2=S3C.S1=S2<S3 D.S1=S2=S3【答案】D【解析】【详解】根据开普勒第二定律可知，行星与太阳连线在相等时间内扫过的面积相等，则有S1=S2=S3故选D。9.关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确的是（）A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上B.地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点速率小于在远日点速率C.表达式，k与中心天体有关D.表达式，T代表行星运动的公转周期【答案】B【解析】【详解】A．由开普勒第一定律可知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，A正确，不符合题意；B．由开普勒第二定律可知地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点速率大于在远日点速率，B错误，符合题意；C．在开普勒第三定律中k与中心天体有关，C正确，不符合题意；D．在开普勒第三定律中T代表星球行动的公转周期，D正确，不符合题意；故选B。10.在G20峰会“最忆是杭州”的文化文艺演出中，芭蕾舞演员保持如图所示姿势原地旋转，此时手臂上A、B两点角速度大小分别为、，线速度大小分别为、，则（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】可以把A、B两点看成是同轴转动的两个质点，则，由得，故D选项正确．故选D点睛：同轴角速度相等，同皮带线速度相等，然后借助于求解．11.如图所示，地球可以看作是一个球体，O点为地球球心，位于长沙的物体A和位于赤道上的物体B，都随地球自转做匀速圆周运动，则下列表述正确的是（）A.物体的周期TA=TB B.物体的线速度vA>vBC.物体的角速度ωA>ωB D.物体的角速度ωA<ωB【答案】A【解析】【分析】本题考查对圆周运动线速度、角速度、周期的分析。【详解】地球表面的物体随地球自转，故两物体周期和角速度都相同。赤道物体轨道半径大，线速度较大。故A正确，BCD错误。故选A。12.一个水平的圆盘上放一个木块，木块随圆盘绕通过圆盘中心的竖直轴匀速转动，如图所示，木块受到的圆盘对它的摩擦力的方向为（）A.方向指向圆盘的中心 B.方向背离圆盘的中心C.方向跟木块运动的方向相同 D.方向跟木块运动的方向相反【答案】A【解析】【详解】木块随圆盘做匀速圆周运动，一定要有一个力来充当向心力，对其受力分析可知自身重力与圆盘提供的弹力为竖直方向，只有摩擦力可以提供向心力，即摩擦力方向指向圆盘的中心。故选A。13.下列物理量属于矢量的是（）A.速率 B.质量 C.周期 D.向心加速度【答案】D【解析】【详解】既有大小又有方向的物理量称为矢量，如位移、速度、加速度、力等；而只有大小没有方向的物理量为标量，如路程，速率，质量，时间等；故向心加速度属于矢量。故选D。14.机械手表中有大量精密齿轮，齿轮转动从而推动表针。某机械手表打开后盖如图甲所示，将其中两个齿轮简化，如图乙所示。已知大、小齿轮的半径之比为3：2，Q、P分别是大、小齿轮边缘上的点，则P、Q两点的向心加速度大小之比为（）A.1：1 B.1：2 C.2：3 D.3：2【答案】D【解析】【详解】两轮是同缘转动，则P、Q两点的线速度相等，根据可得P、Q两点的半径之比为2：3，则向心加速度大小之比为3：2。故选D。15.一质点做匀速圆周运动，轨道半径0.1m，线速度是，则该质点的向心加速度大小是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】由得故选D。16.物体做匀速圆周运动时，保持不变的物理量是（）A.线速度 B.角速度C.向心加速度 D.合外力【答案】B【解析】【详解】A.物体做匀速圆周运动时，线速度的大小不变，方向在时刻发生改变，A错误；B.物体做匀速圆周运动时，角速度保持不变，B正确；C.物体做匀速圆周运动时，向心加速度大小不变，方向总是指向圆心，方向时刻在改变，C错误；D.物体做匀速圆周运动时，合外力提供向心力，大小不变，方向总是指向圆心，方向时刻在改变，D错误；故选B。17.如图所示，汽车在一水平公路上转弯时，汽车的运动可视为匀速圆周运动。下列关于汽车转弯时的说法正确的是（）A.汽车处于平衡状态 B.汽车的向心力由重力和支持力提供C.汽车的向心力由摩擦力提供 D.汽车的向心力由支持力提供【答案】C【解析】【详解】A．汽车转弯时存在向心加速度，运动状态不断变化，所以不是处于平衡状态，故A错误；BCD．汽车在水平面内做匀速圆周运动，重力和支持力都沿竖直方向，不可能提供向心力，所以提供向心力的一定是在水平方向的摩擦力，故BD错误，C正确。故选C。18.光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，小球从进入轨道直到到达螺旋形中央区的时间内，关于小球运动的角速度和线速度大小变化的说法正确的是（）

A.增大、不变 B.不变、不变C增大、减小 D.减小、减小【答案】A【解析】【详解】由于轨道是光滑的，小球运动的线速度大小不变。由于半径逐渐减小，由知，ω逐渐增大，故A正确。故选A。19.将一小球以初速度水平抛出，经0.5s落地，则小球在这段时间内的水平位移为（）A0.5m B.1.0m C.1.5m D.2m【答案】B【解析】【详解】水平位移故选B。20.如图所示，在探究平抛运动规律的实验中用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球被松开而自由下落，A、B两球同时开始运动，则（）A.B球先落地 B.A、B两球可以选用泡沫小球C.小锤打击力越大，A球在空中运动时间越长 D.实验现象可以说明平抛运动竖直分运动的特点【答案】D【解析】【详解】AC．根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，A做平抛运动，B做自由落体运动，因此同时落地。A球在空中运动时间与小锤的打击力无关。故AC错误；B．A、B两球选用泡沫小球时，所受空气阻力较大，两球的运动不能看成平抛和自由落体了，所以不能选用泡沫小球。故B错误；D．由于两球同时落地，因此说明两球在竖直方向运动规律是相同的，平抛运动在竖直方向的运动就是自由落体运动。故D正确。故选D。21.平抛运动是（）A.匀速运动 B.匀变速曲线运动C.匀加速直线运动 D.变加速曲线运动【答案】B【解析】【详解】ABCD．平抛运动只受重力，加速度恒定，大小为g，方向竖直向下，所以平抛运动为匀变速曲线运动，故ACD错误，B正确。故选B。22.河宽为120m，水流速度为3m/s，小船在静水中的速度是5m/s，则小船渡河的最短时间是（）A.15s B.24s C.30s D.40s【答案】B【解析】【详解】最短时间过河时船头正对河岸故选B。23.关于运动的描述，下列说法正确的是（）A.物体在变力作用下一定做曲线运动 B.物体在恒力作用下不可能做曲线运动C.曲线运动一定是变速运动 D.变速运动一定是曲线运动【答案】C【解析】【详解】A．当力的方向始终与速度在同一直线，其大小不断变化时，则物体做变加速直线运动，故A错误；B．做平抛运动的物体所受力恒定，始终为重力，而平抛运动为曲线运动，故B错误；C．曲线运动的速度的方向时刻改变，即速度不断变化，所以曲线运动一定是变速运动，故C正确；D．变速运动可以是直线运动，如匀变速直线运动，故D错误。故选C。24.冬奥会上进行短道速滑时，滑冰运动员要在弯道上进行速滑比赛，图中关于运动员的速度方向、合力方向正确的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】根据曲线运动的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，速度与轨迹相切。故选D。25.关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）A.周期不变 B.线速度大小、方向均不变C.向心力大小、方向均不变 D.向心加速度大小、方向均不变【答案】A【解析】【详解】匀速圆周运动是周期、角速度不变；线速度、向心力、向心加速度大小不变，方向改变的曲线运动。故选A。26.下列关于曲线运动的说法正确的是（）A.曲线运动可以变速运动也可以是匀速运动B.平抛运动是匀变速运动C.匀速圆周运动是匀速运动D.曲线运动受到的合外力可以为零【答案】B【解析】【详解】A．曲线运动的速度方向在随时变化，故曲线运动一定是变速运动，A错误；B．平抛运动只受重力作用，加速度不变，所以平抛运动匀变速运动，B正确；C．匀速圆周运动速度方向随时在变化，所以匀速圆周运动是变速运动，C错误；D．曲线运动速度在随时发生变化，因此一定受到不为零的合外力，D错误。故选B。27.如图所示，在河岸上利用定滑轮拉绳索使小船靠岸，拉绳速度大小为，当船头的绳索与水平面夹角为时，船的速度为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】【详解】将O点的速度沿绳分解，垂直绳分解，可知解得故选A。28.人站在楼上水平抛出一个小球，球离手时速度为，落地时速度为，忽略空气阻力，下图中正确表示在相等时间内速度的变化情况的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】小球做平抛运动，加速度恒定不变，且竖直向下，所以在相等时间内小球速度的变化量竖直向下，且大小相等，综上所述可知C正确。故选C。二、多选题29.下列说法正确的是（）A.天王星是人们由万有引力定律计算其轨道而发现的B.海王星和冥王星是人们依据万有引力定律计算其轨道而发现的C.天王星的运行轨道偏离，其原因是天王星受到轨道外面的其他星体的引力作用D.以上说法均不正确【答案】BC【解析】【详解】A.天王星是在一个偶然的情况下被发现的，是观测的结果，不是依据万有引力定律计算其轨道而发现的，故A错误；BCD.人们在长期的观察中发现天王星的实际运动轨道与应用万有引力定律计算出的轨道总存在一定的偏差，所以怀疑在天王星周围还可能存在其他星体，然后应用万有引力定律，结合对天王星的观测资料，便计算出了另外两颗行星的轨道，进而在计算的位置观察到了海王星和冥王星。故BC正确D错误。故选BC。30.火车转弯时，铁轨的外轨比内轨高，这样做的好处是，火车转弯时如果以规定的速率行驶，刚好可以依靠轨道对火车的支持力和火车的重力的合力提供火车转弯做匀速圆周运动所需要的向心力，从而避免火车车轮与铁轨之间出现侧向挤压，下列相关说法中正确的是（）A.当火车以速率行驶时，火车的重力与轨道支持力是一对平衡力B.当火车的速率时，火车对外轨有向外侧的压力C.当火车的速率时，火车对内轨有向内侧的压力D.当火车速率时，火车对内轨有向内侧的压力【答案】BD【解析】【详解】A.火车转弯时，铁轨的外轨比内轨高，轨道对火车的支持力方向不是竖直向上，故火车的重力与轨道支持力不是一对平衡力，选项A错误；BC.火车的速率为时，火车的支持力和火车的重力的合力刚好提供所需要的向心力，故当火车的速率时，火车的支持力和火车的重力提供的向心力小于所需要的向心力，火车会向外挤压外轨，对外轨有向外侧的压力，选项B正确，C错误；D.当火车的速率时，火车的支持力和火车的重力提供的向心力大于所需要的向心力，则火车会向内挤压内轨，对内轨有向内侧的压力，选D正确。故选BD。31.在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t＝0时刻起，由坐标原点（0，0）开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度－时间图像如图甲、乙所示，下列说法中正确的是（）A.0~2s内物体沿x轴做匀加速直线运动B.2~4s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向C.4s末物体坐标为（4m，4m）D.4s末物体坐标为（6m，2m）【答案】AD【解析】【详解】A．0~2s内，物体在y轴方向没有速度，由题图可知，物体沿x轴方向做匀加速直线运动，故A正确；B．在2~4s内，物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做匀加速直线运动，根据运动的合成可知，物体做匀加速曲线运动，加速度沿y轴方向，故B错误；CD．在0~2s内，物体在x轴方向的位移为在2~4s内，x轴方向的位移为y轴方向位移为则4s末物体的坐标为（6m，2m），故C错误，D正确。故选AD。32.关于运动的合成与分解，下列说法正确的是（）A.两个速度大小不相等的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动B.若两个互成角度的分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动，则合运动一定是曲线运动C.合运动的方向即为物体实际运动的方向，且其速度一定大于分速度D.在运动的合成与分解中速度、加速度和位移都遵循平行四边形法则【答案】ABD【解析】【详解】A．两个速度大小不相等的匀速直线运动合外力为零，其合运动一定是匀速直线运动，A正确；B．两个互成角度的分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动，其合运动的初速度与加速度不共线，合运动一定是曲线运动，B正确；C．合运动的方向即为物体实际运动的方向，其速度可能大于分速度，可能等于分速度，也可能小于初速度，C错误；D．速度、加速度和位移都是矢量，在运动的合成与分解中速度、加速度和位移都遵循平行四边形法则，D正确。故选ABD。33.在下列条件中，引力常量已知，能求出地球质量的是（）A.已知卫星质量和它离地的高度B.已知卫星轨道半径和运动周期C.已知近地卫星的周期和它的向心加速度D.已知地球绕太阳运转的轨道半径和地球表面的重力加速度【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．根据万有引力提供向心力，有得地球的质量为可得已知地球卫星质量和它离地面的高度，不能得到卫星的轨道半径，也不知道卫星的周期，所以无法求出地球质量。故A错误；B．已知地球卫星轨道半径和运动周期，研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，由A选项分析可知，可求得地球质量，故B正确；C．已知地球近地卫星的周期和它的向心加速度，根据圆周运动知识得研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式联立可求得地球质量。故C正确；D．根据万有引力提供向心力，列出等式只能求出中心体的质量，所以已知地球绕太阳运动的轨道半径和地球表面的重力加速度无法求出地球质量。故D错误。故选BC。34.关于曲线运动，下列说法正确的是(

)A.物体的加速度减小，物体的速度一定减小B.恒力作用下物体可以做曲线运动C.物体做圆周运动，所受合力一定指向圆心D.曲线运动速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化【答案】BD【解析】【详解】A.当物体的加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动，不论加速度是增大还是减小，故

A

错误；B.恒力作用下物体可以做曲线运动，如平抛运动，故

B

正确；C.物体做圆周运动时，可以存在径向的向心力和切向的分力，故合力并不一定指向圆心，故

C

错误；D.曲线运动速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化，如匀速圆周运动，故

D

正确．35.关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（）A.如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力小于车的重力B.如图b所示，在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力C.如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受的弹力方向一定向上D.如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力【答案】AD【解析】【详解】A．图a汽车安全通过拱桥最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，方向竖直向下，所以支持力小于重力，根据牛顿第三定律，车对桥面的压力小于车的重力，故A正确；B．图b沿固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力和弹力作用，向心力是二者的合力，故B错误；C．图c中轻质细杆一端固定的小球，当小球在最高点压力为零时，重力提供向心力，有解得，当速度小于v时，杆对小球有支持力，方向竖直向上；当速度大于v时，杆对小球有拉力，方向竖直向下，故C错误；D．图d中火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，受到的重力和