河北省武邑中学2022-2022学年高一物理上学期周考试题（11.27，含解析）1、两颗人造地球卫星做圆周运动，周期之比为TA:TB=1：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为：A．RA：RB=4：1，vA：vB=1：2B．RA：RB=4：1，vA：vB=2：1C．RA：RB=1：4，vA：vB=1：2D．RA：RB=1：4，vA：vB=2：1【答案】D【解析】考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论。2、人造卫星沿圆轨道环绕地球运动，因为大气的阻力作用，其运动的高度逐渐变化，由于高度变化很慢，在变化过程中的任一时刻，仍可认为卫星满足匀速圆周运动规律，下列关于卫星运动的一些物理量变化情况，正确的是（ ）A．线速度减小B．周期变大C．半径增大D．向心加速度增大【答案】D【解析】试题分析：因为受到高空稀薄空气的阻力作用，卫星的总机械能减小，高度逐渐降低即卫星圆周运动的轨道半径r减小，人造地球卫星绕地球做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力有：；根据以上的公式得：-17-，受到高空稀薄空气的阻力作用，卫星高度逐渐降低即卫星圆周运动的轨道半径r减小，线速度增大，故AC错误；根据以上的公式得：，半径r减小，周期减小，故B错误；根据以上的公式得：，半径r减小，向心加速度增大，故D正确；故选D.考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题的关键是抓住万有引力提供圆周运动向心力，由此展开讨论角速度、线速度、向心加速度和周期与半径的关系，掌握并灵活变形公式是解决问题的关键。3、一小球质量为m,用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方L/2处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，则（ ）A．小球线速度没有变化B．小球的角速度突然增大到原来的2倍C．小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D．悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍【答案】ABC【解析】-17-而现在半径变为原来的，线速度没有变化．所以,悬线对小球的拉力突然增大到原来的倍，故D错误;故选ABC。考点：圆周运动；牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题中要注意细绳碰到钉子前后转动半径的变化，再由向心力公式分析绳子上的拉力变化．小球摆到最低点虽与钉子相碰，但没有能量的损失。4、假设人造地球卫星做匀速圆周运动，当它的轨道半径增大到原来的2倍时（）A．根据F=mω2•r，卫星受的向心力增为原来的2倍B．根据，卫星受的向心力减为原来的C．根据，卫星受的向心力减为原来的D．根据F=mg，卫星受的向心力保持不变【答案】C【解析】考点：万有引力定律的应用【名师点睛】-17-人造卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，卫星的线速度、角速度、周期都与半径有关，讨论这些物理量时要找准公式，正确使用控制变量法。5、如图中的圆a、b、c，其圆心均在地球的自转轴线上，对卫星环绕地球做匀速圆周运动而言（）A．卫星的轨道只可能为aB．卫星的轨道可能为bC．卫星的轨道可能为cD．同步卫星的轨道一定为b【答案】BC【解析】试题分析：卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地球必定在卫星轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心．因此轨道a是不可能的，而轨道b、c均是可能的轨道；故A错误，BC正确；同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同，轨道一定在赤道的上空，且有固定的高度．故轨道只可能为b．故D成为．故选BC.考点：人造卫星【名师点睛】解决本题的关键知道卫星绕地球做匀速圆周运动，圆心即为地心．以及同步卫星的轨道在赤道上空。6、乘坐如图所示游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动，下列说法正确的是（）A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去B．人在最高点时对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mgC．人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等D．人在最低点时对座位的压力大于mg【答案】D【解析】-17-考点：牛顿第二定律；向心力【名师点睛】本题是实际问题，考查运用物理知识分析实际问题的能力，关键根据牛顿运动定律分析处理圆周运动动力学问题。7、如图所示，长为L的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量为m的小球，在最低点A给小球一个水平方向的瞬时冲量I，使小球绕悬点O在竖直平面内运动，为使细线始终不松弛，I的大小可选择下列四项中的（ ）A．大于B．小于C．大于D．大于，小于【答案】BC【解析】考点：圆周运动；动量定理【名师点睛】-17-本题是机械能守恒定律与向心力知识的综合应用．轻绳系的小球恰好到达圆周的最高点时，临界速度为，是常用的临界条件。8、如图所示是某工厂所采用的小型生产流水线示意图，机器生产出的物体源源不断地从出口处以水平速度v0滑向一粗糙的水平传送带，最后从传送带上落下装箱打包．假设传送带静止不动时，物体滑到传送带右端的速度为v，最后物体落在P处的箱包中，下列说法正确的是（ ）A．若传送带随皮带轮顺时针方向转动起来，且传送速度小于v，物体角落在P点B．若传送带随皮带顺时针方向转动起来，且传送带速度大于v0，物体仍落在P点C．若传送带随皮带顺时针方向转动起来，且传送带速度大于v，物体仍落在P点D．若由于操作不慎，传送带随皮带轮逆时针方向转动起来，物体仍落在P点【答案】AD【解析】试题分析：若传送带随皮带轮顺时针方向转动起来，且传送速度小于v，则物体做匀减速直线运动，到达右考点：平抛运动；牛顿第二定律【名师点睛】解决本题的关键知道物体离开传送带做平抛运动，水平距离由离开的初速度决定，以及会通过物体的受力判断物体的运动。9、如图所示，在高空中有四个小球，在同一位置同时以速度v向上、向下、向左、向右被射出，不计空气阻力，经过1s后四个小球在空中的位置构成的正确图形是（ ）A．B．C．D．【答案】A【解析】-17-试题分析：每个小球的运动都可以看成是沿初速度方向的匀速直线运动和竖直向下的自由落体运动的合运动．假设同时有个小球从同一位置自由落体，则其余4个球相对与该球都是匀速直线运动，故以四个小球所在位置为顶点所构成的图形应该是正方形；故选A.考点：抛体运动；参考系【名师点睛】要知道每个小球的运动都可以分解为自由落体运动和沿着初速度方向的匀速直线运动，参考系选择恰当，可以是复杂问题简单化，本题再一次说明了这个道理，基础题。10、竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设在整个过程中，棒始终平动且空气阻力不计，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是（ ）A．越来越大B．越来越小C．保持不变D．无法判断【答案】C【解析】试题分析：金属棒ab做平抛运动，其水平方向的分运动是匀速直线运动，水平分速度保持不变，等于v0．由感应电动势公式E=Blvsinα，vsinα是垂直于磁感线方向的分速度，即是平抛运动的水平分速度，等于v0，则感应电动势E=Blv0，B、l、v0均不变，则感应电动势大小保持不变．则C正确．故选C。考点：感应电动势【名师点睛】本题考查对感应电动势公式的理解和平抛运动的特点．要明确公式E=Blvsinα，vsinα是有效的切割速度。11、从地面上方同一点向东与向西分别平抛出两个等质量的小物体，抛出速度大小分别为v和2v，不计空气阻力，则两个小物体，以下说法不正确的是（ ）A．从抛出到落地速度的增量相同B．从抛出到落地重力做的功相同C．从抛出到落地重力的平均功率相同D．从抛出到落地所用时间不同【答案】D【解析】-17-考点：平抛运动【名师点睛】本题关键明确平抛运动的运动性质，知道速度、速度增加量是矢量，同时要结合平均功率定义公式列式求解。12、如图所示，小物块位于半径为R的半球顶端，若小球的初速度为v0时，物块对球恰好无压力，则下列说法正确的是（ ）A．物块立即离开球面作平抛运动，不再沿圆弧下滑B．C．物块落地点离球顶的水平位移为D．物体将沿着圆弧下滑到地面【答案】ABC【解析】考点：圆周运动；平抛运动【名师点睛】能正确分析在最高点时小球对半球无压力，即此时小球所受重力刚好提供小球做圆周运动的向心力．并由此展开讨论即可。13、半径为R的光滑半圆球固定在水平地面上，顶部有一个小物体，如图所示；今给小物体一个水平初速度，则物体将（ ）-17-A．沿球面滑至M点B．先沿球面滑至某点N再离开球面做斜下抛运动C．立即离开半球面作平抛运动，且水平射程为RD．立即离开半球面作平抛运动，且水平射程为2R【答案】C【解析】试题分析：在最高点，根据牛顿第二定律得，，解得N=0，知物体在最高点支持力为零，仅受重力，做平抛运动．由，，解得x=R,故C正确，ABD错误．故选C.考点：平抛运动【名师点睛】解决本题的关键知道圆周运动径向的合力提供向心力．以及知道仅受重力，有水平初速度将做平抛运动．14、如右图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度；（2）该星球的密度；（3）该星球的第一宇宙速度v；（4）人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T【答案】（1）（2）（3）（4）-17-【解析】考点：平抛运动；万有引力定律【名师点睛】处理平抛运动的思路就是分解．重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量。15、如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面上某位置P处斜向上抛出，到达斜面顶端Q处时速度恰好变为水平方向，已知P、Q间的距离为L，重力加速度为g，则关于抛出时物体的初速度v0的大小及其与斜面间的夹角α，以下关系中正确的有（ ）-17-A．tanα=tanθB．C．D．【答案】B【解析】考点：平抛运动【名师点睛】本题难度较大，采用逆向思维求解末速度，即斜抛运动的初速度是解题的关键，本题对数学三角函数要求较高，需加强训练。二、计算题：16、某星球的质量约为地球质量的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高为h处平抛一物体，水平射程为120m（不计空气阻力），试求：（1）该星球表面的重力加速度与地球表面重力加速度的比值；（2）从该星球上，从同样高度以同样速度平抛一物体的水平射程．【答案】（1）36（2）20m【解析】试题分析：（1）在星体表面上万有引力等于重力由①-17-考点：平抛运动；万有引力定律【名师点睛】该题综合考查万有引力定律的应用和平抛运动的知识，首先求得星球表面的重力加速度是联系运动和万有引力结合问题的桥梁；此题难度适中。17、(1)某行星有一质量是m的卫星，卫星绕行星做匀速圆周运动，其运动半径为r，周期是T，求行星的质量（已知万有引力常量为G）（2）小钢球质量为m，沿光滑的轨道由静止滑下，轨道形状如图所示，与光滑轨道相接的圆形轨道的半径为R，要使小球沿光滑轨道恰能通过最高点，物体应从离轨道最低点多高的地方开始滑下?【答案】（1）（2）2.5R【解析】-17-试题分析：（1）设行星的质量为M．由行星对卫星的万有引力提供向心力得解之得（2）小钢球恰能通过最高点时N=0最高点时，由牛顿第二定律得…①小球在下落过程中由机械能守恒定律得mgh=mg2R+mv2…②由①②解得h=2.5R考点：万有引力定律；牛顿第二定律；机械能守恒定律【名师点睛】（1）本题考查了万有引力在天体中的应用，解题的关键在于找出向心力的来源，并能列出等式解题．（2）本题属于圆周运动中绳的模型，在最高点时应该是重力恰好做为圆周运动的向心力，对于圆周运动中的两种模型一定要牢牢的掌握住。18、“嫦娥一号”探月卫星的成功发射，实现了中华民族千年奔月的梦想；假若我国的航天员登上某一星球并在该星球表面上做了如下所示的力学实验：让质量为m=1.0kg的小滑块以v0=1m/s的初速度从倾角为53°的斜面AB的顶点A滑下，到达B点后恰好能沿倾角为37°的斜面到达C点．不计滑过B点时的机械能损失，滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5，测得A、C两点离B点所在水平面的高度分别为h1=1.2m，h2=0.5m．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计该星球的自转以及其他星球对它的作用．（1）求该星球表面的重力加速度g；（2）若测得该星球的半径为R=6×106m，宇航员要在该星球上发射一颗探测器绕其做匀速圆周运动，则探测器运行的最大速度为多大？【答案】（1）6m/s2 （2）6km/s【解析】-17-心力得 又因为地星球表面重力和万有引力相等有解得考点：万有引力定律；动能定理【名师点睛】万有引力应用主要从万有引力提供圆周运动的向心力和星球表面重力和万有引力相等两方面入手分析。19、如图所示，在xoy平面内，MN和x轴之间有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场，y轴上离坐标原点3L的A点处有一电子枪，可以沿+x方向射出速度为v0的电子（质量为m,电量为e）；如果电场和磁场同时存在，电子将做匀速直线运动．如果撤去磁场只保留电场，电子将从P点离开电场，P点的坐标是（2L，5L）．不计重力的影响，求：（1）电场强度E和磁感应强度B的大小及方向；（2）如果撤去电场，只保留磁场，电子将从轴上的D点（图中未标出）离开磁场，求D点的坐标及电子在磁场中运动的时间。【答案】（1），沿y轴负方向；，垂直纸面向里 （2）D点的坐标为（0，L）；-17-【解析】电子在磁场中运动的周期为T，电子在磁场中运动的时间为考点：带电粒子在混合场中的运动【名师点睛】带电粒子在混合场中的运动是有规律可循的，垂直进入磁场时粒子做匀速圆周运动，垂直进入电场时做平抛运动；若做匀速直线运动，则一定受力平衡。-17-20、如下图，光滑轨道固定在竖直平面内，水平段紧贴地面，弯曲段的顶部切线水平、离地面高为h;滑块A静止在水平轨道上，v0=40m/s 的子弹水平射入滑块A后一起沿轨道向右运动，并从轨道顶部水平抛出．已知滑块A的质量是子弹的3倍，取g=10m/s2，不计空气阻力．求：（1）子弹射入滑块后一起运动的速度；（2）水平距离x与h关系的表达式；（3）当h多高时，x最大，并求出这个最大值。【答案】（1）10m/s（2）（3）h=2.5m时，B的水平距离最大，xmax=5m【解析】考点：动量守恒定律；能量守恒定律；平抛运动【名师点睛】-17-子弹射入滑块的过程子弹和滑块组成的系统动量守恒，子弹射入滑块后一起滑上光滑轨道的过程中系统机械能守恒，子弹和滑块从轨道顶部抛出的过程中是做平抛运动，只有掌握这些知识才能解决相应的问题，题目不难，但考查知识点比较多。-17-
