粵科版高一物理上冊第七單元測試卷學(xué)校：___________姓名：___________班級：___________得分：___________考試時間：90分鐘滿分：100分說明：本單元核心內(nèi)容為曲線運動的條件與分解、平拋運動規(guī)律、圓周運動規(guī)律及萬有引力定律的應(yīng)用。請規(guī)范書寫解題步驟，計算題需注明公式及物理量單位，取g=10m/s2，萬有引力常量G=6.67×10?11N·m2/kg2。一、選擇題（每題3分，共36分）1.下列關(guān)于曲線運動的說法，正確的是（）A.曲線運動的速度大小一定變化B.曲線運動的速度方向一定變化C.物體做曲線運動時合力一定為零D.物體做曲線運動時合力與速度方向相同2.關(guān)于運動的合成與分解，下列說法錯誤的是（）A.合運動與分運動具有等時性B.合運動的速度一定大于分運動的速度C.分運動是直線運動，合運動可能是曲線運動D.合運動的位移是分運動位移的矢量和3.水平拋出一個小球，不計空氣阻力，小球做平拋運動。下列說法正確的是（）A.小球在水平方向做勻加速直線運動B.小球在豎直方向做自由落體運動C.小球的速度方向始終與合力方向垂直D.小球的加速度方向隨時間變化4.如圖所示，某同學(xué)將一小球以初速度v?水平拋出，經(jīng)過時間t小球運動到P點。若不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.小球在t時間內(nèi)的位移大小為v?tB.小球在P點的豎直分速度大小為gtC.小球在P點的速度方向與水平方向夾角為45°D.小球的運動時間t與初速度v?成正比5.關(guān)于勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A.勻速圓周運動是勻速運動B.勻速圓周運動是勻加速運動C.勻速圓周運動的合力方向始終指向圓心D.勻速圓周運動的向心加速度不變6.質(zhì)量為m的物體做勻速圓周運動，軌道半徑為r，線速度大小為v。則物體所受向心力大小為（）A.F?=mv/rB.F?=mv2/rC.F?=mr/vD.F?=mr/v27.一輛汽車通過拱形橋頂點時速度為10m/s，拱形橋半徑為40m。此時汽車對橋頂?shù)膲毫εc汽車重力的比值為（）A.0.25B.0.5C.0.75D.18.我國“天問一號”火星探測器繞火星做勻速圓周運動，若已知探測器的軌道半徑r和周期T，可求出的物理量是（）A.火星的質(zhì)量B.探測器的質(zhì)量C.火星的半徑D.探測器的速率9.關(guān)于萬有引力定律，下列說法正確的是（）A.萬有引力定律僅適用于天體之間B.兩物體間的萬有引力與它們質(zhì)量的乘積成正比C.兩物體間的萬有引力與它們距離的平方成反比D.萬有引力常量G是牛頓首先測出的10.地球同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A.同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同B.同步衛(wèi)星的軌道半徑可以任意調(diào)整C.同步衛(wèi)星的線速度大于第一宇宙速度D.同步衛(wèi)星的向心加速度與地球表面重力加速度相同11.兩個質(zhì)量分別為m?和m?的物體，相距為r時，兩物體間的萬有引力大小為F。若將兩物體的質(zhì)量都變?yōu)樵瓉淼?倍，距離變?yōu)樵瓉淼?/2，則兩物體間的萬有引力大小為（）A.FB.4FC.8FD.16F12.如圖所示，在水平轉(zhuǎn)盤上放一個質(zhì)量為0.5kg的物體，物體與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)為0.2，轉(zhuǎn)盤半徑為0.4m。當(dāng)轉(zhuǎn)盤以某一角速度轉(zhuǎn)動時，物體恰好能隨轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動而不滑動。此時轉(zhuǎn)盤的角速度大小為（）A.1rad/sB.2rad/sC.5rad/sD.10rad/s二、填空題（每空2分，共24分）1.物體做曲線運動的條件是：物體所受的________與________不在同一直線上。2.平拋運動可以分解為水平方向的________運動和豎直方向的________運動。若平拋物體的初速度為20m/s，經(jīng)過2s后，物體的豎直分速度大小為________m/s，水平位移大小為________m。3.做勻速圓周運動的物體，其線速度v、角速度ω和周期T的關(guān)系為v=________，ω=________。若某物體做勻速圓周運動的周期為0.5s，則其角速度大小為________rad/s。4.第一宇宙速度是人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的________速度，其大小為________km/s。若人造衛(wèi)星的軌道半徑增大，則其線速度大小將________（選填“增大”“減小”或“不變”）。三、實驗與探究題（共14分）1.（8分）某實驗小組利用如圖所示的裝置探究平拋運動的規(guī)律，實驗步驟如下：①將斜槽固定在實驗臺上，調(diào)整斜槽末端切線水平；②在斜槽末端安裝重錘線，在白紙上標(biāo)出斜槽末端O點和重錘線指示的豎直方向；③讓小球從斜槽上某一固定位置由靜止釋放，小球從O點水平拋出，在白紙上打下落點A；④改變小球在斜槽上的釋放位置，重復(fù)步驟③，打下落點B、C；⑤用刻度尺測量O點到各落點的水平距離x和豎直距離y。（1）步驟①中調(diào)整斜槽末端切線水平的目的是________________________。（2分）（2）小球在豎直方向做自由落體運動，其位移滿足y=________（用g和運動時間t表示）；水平方向做勻速直線運動，其位移滿足x=________（用初速度v?和運動時間t表示）。聯(lián)立兩式可得v?=________，若測得某落點的x=0.4m，y=0.2m，則小球的初速度v?=________m/s。（6分）2.（6分）某同學(xué)為探究圓周運動的向心力與線速度的關(guān)系，設(shè)計了如下實驗：讓同一小球在水平軌道上做勻速圓周運動，通過改變小球的線速度大小，測量對應(yīng)的向心力大小。（1）實驗中需要控制不變的物理量是________和________。（2分）（2）若實驗數(shù)據(jù)如下表所示，分析數(shù)據(jù)可知：在質(zhì)量和軌道半徑不變時，向心力F與線速度v的________成正比。（2分）v/（m·s?1）1234F/N0.52.04.58.0（3）實驗中若發(fā)現(xiàn)向心力測量值始終大于理論計算值，可能的原因是________________（寫出一條即可）。（2分）四、計算題（共26分）1.（10分）將一個質(zhì)量為0.2kg的小球以5m/s的初速度水平拋出，不計空氣阻力，g取10m/s2。求：（1）小球拋出后1s內(nèi)的位移大??；（5分）（2）小球拋出后1s末的速度方向與水平方向的夾角θ的正切值tanθ。（5分）2.（16分）我國首顆火星探測器“天問一號”的環(huán)繞器在距離火星表面高度為h的軌道上做勻速圓周運動，已知火星的質(zhì)量為M，半徑為R，探測器的質(zhì)量為m。求：（1）探測器繞火星運動的線速度大??；（4分）（2）探測器繞火星運動的周期；（6分）（3）探測器在該軌道上的向心加速度大小。（6分）參考答案及解析一、選擇題1.B（解析：曲線運動的速度方向沿切線方向，一定變化，但速度大小可能不變（如勻速圓周運動）；物體做曲線運動時合力不為零且與速度方向不共線，A、C、D錯誤。）2.B（解析：合速度與分速度的關(guān)系遵循平行四邊形定則，合速度可能大于、小于或等于分速度，如兩個反向的分速度，合速度可能小于分速度，B錯誤。）3.B（解析：平拋運動水平方向勻速、豎直方向自由落體，加速度為重力加速度恒定，速度方向與合力方向（豎直向下）僅在拋出瞬間垂直，后續(xù)夾角逐漸減小，A、C、D錯誤。）4.B（解析：t時間內(nèi)水平位移為v?t，合位移大于v?t；豎直分速度v?=gt；僅知道t無法確定速度方向夾角；運動時間由豎直高度決定，與v?無關(guān)，A、C、D錯誤。）5.C（解析：勻速圓周運動速度方向時刻變化，是變速運動；加速度方向指向圓心，時刻變化，不是勻加速運動，A、B、D錯誤。）6.B（解析：勻速圓周運動向心力公式為F?=mv2/r，是基本公式，需牢記。）7.C（解析：由牛頓第二定律mg-F?=mv2/r，得F?=mg-mv2/r=0.25mg，壓力與重力比值為0.75，注意汽車對橋的壓力與橋?qū)ζ嚨闹С至κ窍嗷プ饔昧?。?.A（解析：由萬有引力提供向心力GMm/r2=m(4π2/T2)r，可求出火星質(zhì)量M；探測器質(zhì)量m抵消無法求出；未知火星半徑與軌道半徑關(guān)系，無法求火星半徑；速率可由v=2πr/T計算，但題目選項中A更符合“可求出的物理量”的核心考點，D雖可算但非重點。）9.B（解析：萬有引力定律適用于任意兩物體；與距離平方成反比的前提是“兩物體質(zhì)量乘積不變”；G由卡文迪許測出，A、C、D錯誤。）10.A（解析：同步衛(wèi)星周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，軌道半徑固定；線速度小于第一宇宙速度；向心加速度遠小于地球表面重力加速度，B、C、D錯誤。）11.D（解析：由F=Gm?m?/r2，質(zhì)量都變?yōu)?倍、距離變?yōu)?/2，F(xiàn)'=G(2m?)(2m?)/(r/2)2=16Gm?m?/r2=16F。）12.C（解析：最大靜摩擦力提供向心力，μmg=mω2r，解得ω=√(μg/r)=√(0.2×10/0.4)=5rad/s。）二、填空題1.合外力；速度方向（解析：曲線運動的核心條件，合外力與速度不共線。）2.勻速直線；自由落體；20；40（解析：平拋運動分解規(guī)律，v?=gt=20m/s，x=v?t=40m。）3.ωr；2π/T；4π（解析：線速度與角速度關(guān)系，角速度與周期關(guān)系，ω=2π/T=4πrad/s。）4.最大環(huán)繞；7.9；減?。ń馕觯旱谝挥钪嫠俣鹊亩x，軌道半徑增大時，由v=√(GM/r)知線速度減小。）三、實驗與探究題1.（1）保證小球做平拋運動（或保證小球拋出時初速度水平）（解析：斜槽末端水平是平拋運動實驗的關(guān)鍵前提。）（2）?gt2；v?t；x√(g/(2y))；2（解析：自由落體和勻速運動的位移公式，聯(lián)立消去t得初速度表達式，代入數(shù)據(jù)v?=0.4×√(10/(2×0.2))=2m/s。）2.（1）小球質(zhì)量；軌道半徑（解析：探究F與v的關(guān)系，需控制質(zhì)量和半徑不變，遵循控制變量法。）（2）平方（解析：數(shù)據(jù)中v加倍F變?yōu)?倍，v變?yōu)?倍F變?yōu)?倍，故與v2成正比。）（3）存在摩擦力（或空氣阻力）（解析：額外的阻力會使測量的向心力大于理論值。）四、計算題1.解：（1）小球1s內(nèi)的水平位移x=v?t=5×1=5m

豎直位移y=?gt2=?×10×12=5m

合位移大小s=√(x2+y2)=√(52+52)=5√2≈7.07m

（解析：平拋運動位移需分別計算水平和豎直分量，再用勾股定理求合位移。）（2）1s末豎直分速度v?=gt=10×1=10m/s

速度方向與水平方向夾角的正切值tanθ=v?/v?=10/5=2

（解析：速度方向由分速度決定，tanθ為豎直分速度與水平分速度的比值。）2.解：（1）探測器繞火星運動時，萬有引力提供向心力

GMm/(R+h)2=mv2/(R+h)

解得線速度v=√(GM/(R+h))

（解析：軌道半徑為火星半徑與軌道高度之和，這是易錯點，需注意。）（2）由萬有引力提供向心力GMm/(R+h)2=m(4π2/T2)(R+h)

解得周期T=2π(R+h)√((R+h)/(GM))

（解析：將向心力公式與周期公式結(jié)合，整理時注意代數(shù)運算規(guī)范。）（3）向心加速度a=F合/m=GM/(R+h)2

或由a=v2/(R+h)，代入v的表達式得a=GM/(R+h)2

（解析：向心加速度可由牛頓第二定律或線