粵科版高一物理上冊(cè)第七單元測(cè)試卷學(xué)校：___________姓名：___________班級(jí)：___________得分：___________考試時(shí)間：90分鐘滿分：100分說(shuō)明：本單元核心內(nèi)容為曲線運(yùn)動(dòng)的條件與分解、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律及萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用。請(qǐng)規(guī)范書(shū)寫(xiě)解題步驟，計(jì)算題需注明公式及物理量單位，取g=10m/s2，萬(wàn)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(yùn)動(dòng)的說(shuō)法，正確的是（）A.曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小一定變化B.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一定變化C.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)合力一定為零D.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)合力與速度方向相同2.關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性B.合運(yùn)動(dòng)的速度一定大于分運(yùn)動(dòng)的速度C.分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)可能是曲線運(yùn)動(dòng)D.合運(yùn)動(dòng)的位移是分運(yùn)動(dòng)位移的矢量和3.水平拋出一個(gè)小球，不計(jì)空氣阻力，小球做平拋運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A.小球在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)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(shí)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(guò)時(shí)間t小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)。若不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球在t時(shí)間內(nèi)的位移大小為v?tB.小球在P點(diǎn)的豎直分速度大小為gtC.小球在P點(diǎn)的速度方向與水平方向夾角為45°D.小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t與初速度v?成正比5.關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng)C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力方向始終指向圓心D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度不變6.質(zhì)量為m的物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(chē)通過(guò)拱形橋頂點(diǎn)時(shí)速度為10m/s，拱形橋半徑為40m。此時(shí)汽車(chē)對(duì)橋頂?shù)膲毫εc汽車(chē)重力的比值為（）A.0.25B.0.5C.0.75D.18.我國(guó)“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若已知探測(cè)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(cè)器的質(zhì)量C.火星的半徑D.探測(cè)器的速率9.關(guān)于萬(wàn)有引力定律，下列說(shuō)法正確的是（）A.萬(wàn)有引力定律僅適用于天體之間B.兩物體間的萬(wàn)有引力與它們質(zhì)量的乘積成正比C.兩物體間的萬(wàn)有引力與它們距離的平方成反比D.萬(wàn)有引力常量G是牛頓首先測(cè)出的10.地球同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)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(gè)質(zhì)量分別為m?和m?的物體，相距為r時(shí)，兩物體間的萬(wàn)有引力大小為F。若將兩物體的質(zhì)量都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，距離變?yōu)樵瓉?lái)的1/2，則兩物體間的萬(wàn)有引力大小為（）A.FB.4FC.8FD.16F12.如圖所示，在水平轉(zhuǎn)盤(pán)上放一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的物體，物體與轉(zhuǎn)盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，轉(zhuǎn)盤(pán)半徑為0.4m。當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)以某一角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體恰好能隨轉(zhuǎn)盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)而不滑動(dòng)。此時(shí)轉(zhuǎn)盤(pán)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(yùn)動(dòng)的條件是：物體所受的________與________不在同一直線上。2.平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的________運(yùn)動(dòng)和豎直方向的________運(yùn)動(dòng)。若平拋物體的初速度為20m/s，經(jīng)過(guò)2s后，物體的豎直分速度大小為_(kāi)_______m/s，水平位移大小為_(kāi)_______m。3.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的周期為0.5s，則其角速度大小為_(kāi)_______rad/s。4.第一宇宙速度是人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的________速度，其大小為_(kāi)_______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(shí)驗(yàn)與探究題（共14分）1.（8分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將斜槽固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)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(diǎn)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(diǎn)水平拋出，在白紙上打下落點(diǎn)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(diǎn)B、C；⑤用刻度尺測(cè)量O點(diǎn)到各落點(diǎn)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(yùn)動(dòng)，其位移滿足y=________（用g和運(yùn)動(dòng)時(shí)間t表示）；水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其位移滿足x=________（用初速度v?和運(yùn)動(dòng)時(shí)間t表示）。聯(lián)立兩式可得v?=________，若測(cè)得某落點(diǎn)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(yùn)動(dòng)的向心力與線速度的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：讓同一小球在水平軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)改變小球的線速度大小，測(cè)量對(duì)應(yīng)的向心力大小。（1）實(shí)驗(yàn)中需要控制不變的物理量是________和________。（2分）（2）若實(shí)驗(yàn)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(shí)，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(shí)驗(yàn)中若發(fā)現(xiàn)向心力測(cè)量值始終大于理論計(jì)算值，可能的原因是________________（寫(xiě)出一條即可）。（2分）四、計(jì)算題（共26分）1.（10分）將一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的小球以5m/s的初速度水平拋出，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。求：（1）小球拋出后1s內(nèi)的位移大小；（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(guó)首顆火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”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(yùn)動(dòng)，已知火星的質(zhì)量為M，半徑為R，探測(cè)器的質(zhì)量為m。求：（1）探測(cè)器繞火星運(yùn)動(dòng)的線速度大??；（4分）（2）探測(cè)器繞火星運(yùn)動(dòng)的周期；（6分）（3）探測(cè)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)）；物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)合力不為零且與速度方向不共線，A、C、D錯(cuò)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(gè)反向的分速度，合速度可能小于分速度，B錯(cuò)誤。）3.B（解析：平拋運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤。）4.B（解析：t時(shí)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(wú)法確定速度方向夾角；運(yùn)動(dòng)時(shí)間由豎直高度決定，與v?無(wú)關(guān)，A、C、D錯(cuò)誤。）5.C（解析：勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度方向時(shí)刻變化，是變速運(yùn)動(dòng)；加速度方向指向圓心，時(shí)刻變化，不是勻加速運(yùn)動(dòng)，A、B、D錯(cuò)誤。）6.B（解析：勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(chē)對(duì)橋的壓力與橋?qū)ζ?chē)的支持力是相互作用力。）8.A（解析：由萬(wàn)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(cè)器質(zhì)量m抵消無(wú)法求出；未知火星半徑與軌道半徑關(guān)系，無(wú)法求火星半徑；速率可由v=2πr/T計(jì)算，但題目選項(xiàng)中A更符合“可求出的物理量”的核心考點(diǎn)，D雖可算但非重點(diǎn)。）9.B（解析：萬(wàn)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(cè)出，A、C、D錯(cuò)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(yuǎn)小于地球表面重力加速度，B、C、D錯(cuò)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(shí)，由v=√(GM/r)知線速度減小。）三、實(shí)驗(yàn)與探究題1.（1）保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)（或保證小球拋出時(shí)初速度水平）（解析：斜槽末端水平是平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵前提。）（2）?gt2；v?t；x√(g/(2y))；2（解析：自由落體和勻速運(yùn)動(dòng)的位移公式，聯(lián)立消去t得初速度表達(dá)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(huì)使測(cè)量的向心力大于理論值。）四、計(jì)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(yùn)動(dòng)位移需分別計(jì)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(cè)器繞火星運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬(wàn)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(cuò)點(diǎn)，需注意。）（2）由萬(wàn)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(shí)注意代數(shù)運(yùn)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(dá)式得a=GM/(R+h)2

（解析：向心加速度可由牛頓第二定律或線