試題PAGE1試題2024北京八十中高一（下）期中物理（學考）一、本題共15小題，每小題4分，共60分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的。把答案用2B鉛筆填涂在答題卡上。1．發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的科學家以及第一次測量出萬有引力常量的科學家分別是（）A．開普勒、卡文迪什 B．牛頓、卡文迪什 C．開普勒、伽利略 D．卡文迪什、牛頓2．地球的第一宇宙速度大小是（）A．3.9km/s B．7.9km/s C．11.2km/s D．16.7km/s3．如圖所示，一個小球繞圓心O做勻速圓周運動，已知圓周半徑為r，該小球運動的角速度為ω，則它運動線速度的大小為（）A．ωr B．ωr C．ω2r D．ωr4．已知某質點做勻速圓周運動，則下列說法中正確的是（）A．該質點所受的合外力為零 B．該質點所受的合外力始終指向圓心，是恒力 C．該質點的向心加速度大小不變 D．該質點的線速度方向不變5．如圖所示，在一條筆直的河道中，小船從O點出發(fā)渡河。要使小船在最短時間內渡河，船頭朝向應沿（）A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向6．如圖為皮帶傳動示意圖，假設皮帶沒有打滑，R＞r，則下列說法正確的是（）A．大輪邊緣的線速度大小大于小輪邊緣的線速度大小 B．大輪邊緣的線速度大小小于小輪邊緣的線速度大小 C．大輪邊緣的線速度大小等于小輪邊緣的線速度大小 D．大輪的角速度較大7．一輛汽車在水平公路上沿曲線由M向N行駛，為防止側滑，速度逐漸減小。關于汽車所受合力，下列受力分析圖可能正確的是（）A．B．C． D．8．如圖所示，一圓盤可繞一通過圓盤中心O且垂直于盤面的豎直軸轉動，圓盤上的小物塊A隨圓盤一起運動，對小物塊進行受力分析，下列說法正確的是（）A．重力和支持力 B．重力、支持力和靜摩擦力 C．重力、支持力、靜摩擦力和離心力 D．重力、支持力、靜摩擦力和向心力9．如圖所示，S1、S2、S3為火星與太陽連線在相等時間內掃過的任意三個面積，由開普勒行星運動定律可知（）A．S1＝S2＝S3 B．S1＜S2＝S3 C．S1＝S2＜S3 D．S1＜S2＜S310．如圖所示是行星m繞恒星M運動情況的示意圖，下列說法正確的是（）A．速度最大點是B點 B．速度最小點是C點 C．m從A到B做減速運動 D．m從B到A做減速運動11．如圖所示，三顆人造衛(wèi)星正在圍繞地球做勻速圓周運動，則下列有關說法中正確的是（）A．衛(wèi)星可能的軌道為a、b、c B．衛(wèi)星可能的軌道為a、c C．同步衛(wèi)星可能的軌道為a、c D．同步衛(wèi)星可能的軌道為a、b12．2023年6月15日，我國長征二號丁遙八十八運載火箭成功將吉林一號高分06A星等41顆衛(wèi)星準確送入預定軌道，刷新了我國一次發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量最多的紀錄。質量相等的a、b、c三顆衛(wèi)星，圍繞地球做勻速圓周運動的軌道分布如圖所示，衛(wèi)星a（）A．受地球引力最小 B．運行的周期最小 C．運行的速度最小 D．運行的加速度最小13．自遠古以來，當人們仰望星空時，天空中壯麗璀璨的景象便吸引了人們的注意。智慧的頭腦開始探索星體運動的奧秘，其中德國天文學家開普勒做出了卓絕的貢獻，發(fā)現(xiàn)了行星運動的三大定律，下列關于這三大定律的說法正確的是（）A．太陽系中所有行星的公轉周期與行星的軌道半長軸的三次方成正比 B．太陽系中所有行星軌道的半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比都相等 C．木星、地球和太陽的連線在相等的時間內掃過的面積相等 D．所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的中心14．跳傘員進行跳傘訓練，無風時跳傘，跳傘員豎直下落，著地速度是4m/s。有風時，跳傘員在豎直方向的運動情況與無風時相同，在水平方向上風使他獲得了3m/s的速度，跳傘員著地時速度大小為（）A．1m/s B．7m/s C．5m/s D．7m/s15．用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運動的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關。本實驗采用的科學方法是（）A．控制變量法 B．累積法 C．微元法 D．放大法二、實驗題（每空2分，共6分）16．（6分）在“研究小球做平拋運動的規(guī)律”的實驗中：（1）如圖甲，為定量研究，建立以水平向右為x軸正方向、豎直向下為y軸正方向的xOy坐標系n取平拋運動的起始點為坐標原點，將鋼球靜置于該點，鋼球的（選填“最上端”、“最下端”或“球心”）對應白紙上的位置即為坐標原點。（2）如圖乙所示的實驗中，觀察到兩球同時落地，說明平拋運動在豎直方向做；如圖丙所示的實驗：將兩個光滑斜軌道固定在同一豎直面內，滑道末端水平，把兩個質量相等的小鋼球，從斜面的相同高度由靜止同時釋放，觀察到球1落到水平板上并擊中球2，這說明平拋運動在水平方向做。三、填空題（每空2分，共12分）17．（6分）已知做勻速圓周運動的物體運動半徑為r，其線速度和周期的關系式是，角速度和周期的關系式是，線速度和角速度的關系式是。18．2023年9月21日，“天宮課堂”第四課在中國空間站開講。如圖所示，中國空間站繞地球的運動可視為勻速圓周運動。下列描述空間站做勻速圓周運動的物理量中不變的是（填“線速度”、“周期”或“向心加速度”）；空間站從環(huán)繞地球的較高軌道向地球靠近的過程中，若空間站的質量保持不變，則它受到地球的引力（填“越來越大”或“越來越小”）。四、解答題（共24分，把答案寫在答題卡相應的位置。）19．（8分）將一小球以10m/s的初速度水平拋出，當小球落到水平地面時，其豎直位移為20m。（重力加速度g取10m/s2）求：（1）小球在空中飛行的時間；（2）小球落地時的水平位移；（3）小球落地前瞬間的速度。20．（8分）“嫦娥一號”繞月球做勻速圓周運動，如圖所示，“嫦娥一號”繞月球圓周運動的軌道半徑為r。已知“嫦娥一號”的質量為m，月球的質量為M，引力常量為G。試求：（1）“嫦娥一號”和月球之間的萬有引力；（2）“嫦娥一號”繞月球運動的線速度v；（3）“嫦娥一號”繞月球運動的周期T。21．（8分）中式圓餐桌是我國傳統(tǒng)家具，有的配有轉盤，如圖所示。若質量為m的小碗（可視為質點）放在水平轉盤上隨轉盤一起勻速轉動，小碗做勻速圓周運動的半徑為r，角速度為ω。（1）求小碗做圓周運動時所需向心力的大小F。（2）為保證小碗不被甩出，根據(jù)所學知識，提出一條安全使用轉盤的建議。

參考答案一、本題共15小題，每小題4分，共60分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的。把答案用2B鉛筆填涂在答題卡上。1．【分析】本題是物理學史問題，根據(jù)牛頓、卡文迪什的物理學成就進行解答?！窘獯稹拷猓号ｎD發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，經過100多年后，由英國物理學家卡文迪什利用扭秤實驗測出了萬有引力常量G，故ACD錯誤，B正確。故選B。2．【分析】物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度叫做第一宇宙速度，牢記第一宇宙速度大小即可求解。【解答】解：地球的第一宇宙速度大小為7.9km/s，故B正確，ACD錯誤。故選：B。3．【分析】小球做勻速圓周運動，已知角速度和轉動半徑，根據(jù)v＝ωr求解【解答】解：小球做勻速圓周運動，轉動的半徑為r，角速度為ω，故速度為：v＝ωr故選：B。4．【分析】勻速圓周運動的向心力始終指向圓心，方向時刻改變，速度大小不變，方向時刻改變，向心加速度時刻在變化?！窘獯稹拷猓篈、勻速圓周運動的合力提供向心力，合力不為零，向心力方向始終指向圓心，是變力，故AB錯誤；C、在勻速圓周運動中，向心加速度大小不變，方向時刻在變，故C正確；D、勻速圓周運動的速度大小不變，方向沿圓弧的切線方向，時刻在改變，故D錯誤；故選：C。5．【分析】當靜水速與河岸垂直時，渡河時間最短。【解答】解：欲使船在最短時間內渡河，船頭應朝垂直河岸方向，即船頭垂直河岸指向OC的方向，故C正確，ABD錯誤。故選：C。6．【分析】線速度是單位時間內通過的弧長，比較線速度大小只要比較相同時間內通過的弧長即可。皮帶沒有打滑，則兩輪子在相同時間內通過的弧長相等，可知線速度大小相等。在線速度相等的情況下，要比較角速度，只需根據(jù)公式ω=v【解答】解：ABC．由于皮帶沒有打滑，則兩輪子在相同時間內通過的弧長相等，可知線速度大小相等。故AB錯誤；故C正確；D．根據(jù)公式ω=vr，兩輪線速度大小相等，大輪半徑大，故大輪角速度故選：C。7．【分析】汽車在水平的公路上轉彎，所做的運動為曲線運動，故在半徑方向上合力不為零且是指向圓心的；又是做減速運動，故在切線上合力不為零且與瞬時速度的方向相反，分析這兩個力的合力，即可看出那個圖象是正確的?！窘獯稹拷猓浩噺腗點運動到N，曲線運動，必有些力提供向心力，向心力是指向圓心的；汽車同時減速，所以沿切向方向有與速度相反的合力；向心力和切線合力與速度的方向的夾角要大于90°，故ACD錯誤，B正確。故選：B。8．【分析】通過對小物塊的運動情況可進行受力分析，得出正確答案?！窘獯稹拷猓盒∥飰K在圓盤上，必然受到重力，以及圓盤的支持力，這兩個力是等大反向的，保證了小物塊在豎直方向受力平衡，由于小物塊做圓周運動，且未發(fā)生相對滑動，所以受到圓盤產生的靜摩擦力，提供向心力，故B正確，ACD錯誤。故選：B。9．【分析】根據(jù)開普勒第二定律即可解題?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)開普勒第二定律可知，火星與太陽連線在相等時間內掃過的面積相等，則有S1＝S2＝S3，故A正確，BCD錯誤；故選：A。10．【分析】本題主要考查開普勒行星運動第二定律，即面積定律，掌握開普勒行星運動三定律，解決問題很簡單．【解答】解：根據(jù)開普勒第二定律知：在相等時間內，太陽和運動著的行星的連線所掃過的面積都是相等的。據(jù)此，行星運行在近日點時，與太陽連線距離短，故運行速度大，在遠日點，太陽與行星連線長，故運行速度小。即在行星運動中，遠日點的速度最小，近日點的速度最大。圖中A點為近日點，所以速度最大，B點為遠日點，所以速度最小。故A、B錯誤。所以m從A到B做減速運動。故C正確，D錯誤。故選：C。11．【分析】人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，靠地球的萬有引力提供向心力，而萬有引力的方向指向地心，所以人造地球衛(wèi)星做圓周運動的圓心是地心，同步衛(wèi)星的軌道在赤道平面．【解答】解：人造地球衛(wèi)星靠萬有引力提供向心力，做勻速圓周運動，萬有引力的方向指向地心，所以圓周運動的圓心是地心。A、軌道b的圓心不在地心，故不可能是衛(wèi)星軌道，故A錯誤；B、軌道a、c的圓心在地心，故其可能是衛(wèi)星的軌道，故B正確；CD、同步衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面共面，故C不可能是同步衛(wèi)星軌道，故CD錯誤。故選：B。12．【分析】根據(jù)萬有引力定律得出衛(wèi)星受到地球引力的大小關系；衛(wèi)星受到的萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力，結合牛頓第二定律和半徑的大小關系完成分析?！窘獯稹拷猓篈．由萬有引力定律可得：F=GMm因a的半徑最小，所以a受到的萬有引力最大，故A錯誤；B．衛(wèi)星受到的萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得：GMmr解得：T=2π即r越小，T值越小，故B正確；C．衛(wèi)星受到的萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得：GMmr解得：v=即r越小v值越大，故C錯誤；D．衛(wèi)星受到的萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得：GMmr解得：a=即r越小a值越大，故D錯誤。故選：B。13．【分析】根據(jù)開普勒三大定律進行分析即可?！窘獯稹拷猓篈B．根據(jù)開普勒第三定律可知行星軌道的半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比為定值，太陽系中所有行星的公轉周期的二次方與行星的軌道半長軸的三次方成正比，故A錯誤，B正確；C．根據(jù)開普勒第二定律可知同一個行星和恒星的連線在相同時間內掃過的面積相同，不同軌道的行星與太陽的連線在相等時間內掃過的面積不等，故C錯誤；D．根據(jù)開普勒第一定律可知行星繞恒星運動的軌道是橢圓，太陽在橢圓的一個焦點，不在橢圓的中心，故D錯誤。故選：B。14．【分析】將跳傘員的運動分解為豎直方向和水平方向，水平方向上的運動不影響豎直方向上的分運動，根據(jù)速度的合成求出跳傘員著地的速度大小和方向?！窘獯稹拷猓河深}意可知，運動員在著地前豎直方向做速度為vy＝4m/s水平方向做勻速直線運動，速度為vx＝3m/s由此可知，運動員著地時的速度為v=v故ABD錯誤，C正確。故選：C。15．【分析】物理學中對于多因素的問題，常常采用控制變量的方法，把多因素的問題變成單因素的問題，每一次只改變其中的一個因素，而控制其余因素不變，即為控制變量法。【解答】解：探究做勻速圓周運動的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關，因涉及的物理量較多，故本實驗采用的科學方法是控制變量法。故A正確，BCD錯誤。故選：A。二、實驗題（每空2分，共6分）16．【分析】（1）（2）根據(jù)實驗過程的特點，分析兩球運動相同，分別說明豎直方向和水平方向上的運動?！窘獯稹拷猓海?）該實驗中是以鋼球的球心對應白紙上的位置做為坐標原點，在小球平拋的軌跡上也是以小球球心在背板白紙上的投影作為小球運動軌跡上的點跡。（2）圖乙中，與小球B做平拋運動的對照實驗的為小球A在豎直方向的自由落體運動，當兩小球同時落地時，則說明平拋運動在豎直方向做的是自由落體運動；圖丙中的對照實驗中，.上方小球從軌道末端拋出后做平拋運動，下方小球從軌道末端出射后做勻速直線運動，而在某時刻上方小球擊中了下方小球，說明兩小球的水平位移相同，由此可說明平拋運動在水平方向上做的是勻速直線運動。故答案為：（1）球心；（2）自由落體運動；勻速直線運動三、填空題（每空2分，共12分）17．【分析】明確物體做勻速圓周運動各物理量間的關系，熟練公式即可?！窘獯稹拷猓何矬w做勻速圓周運動，線速度與周期的關系為：v=2πr角速度與周期的關系為：ω=2π線速度與角速度的關系為：v＝ωr。故答案為：v=2πrT；ω=2π18．【分析】線速度和向心加速度都是矢量，它們的方向在不斷的變化；根據(jù)萬有引力定律分析?！窘獯稹拷猓嚎臻g站繞地球做勻速圓周運動的過程中，其線速度、向心加速度的大小，和周期都保持不變，因為線速度和向心加速度都是矢量，它們的方向在不斷的變化，所以只有周期保持不變；根據(jù)F=GMm故答案為：周期；越來越大。四、解答題（共24分，把答案寫在答題卡相應的位置。）19．【分析】（1）根據(jù)運動的分解可求出飛行的時間；（2）根據(jù)運動的分解，結合（1）的答案，可求出水平位移；（3）先求出落地時，豎直方向的速