内容正文:
2024-2025学年第二学期期中考
高一物理
考试时间:60分钟 满分:100分
一、单选题Ⅰ:本大题共10小题,每小题1分,共10分。在每小题列出的四个选项中,只有一个符合题目要求。
1. 下列说法正确的是( )
A. 曲线运动的速度大小可能不变
B. 曲线运动的速度方向可能不变
C. 曲线运动一定是变加速运动
D. 做曲线运动的物体所受的合力一定是变力
【答案】A
【解析】
【详解】A.曲线运动的速度方向时刻变化,但速度大小可以不变(如匀速圆周运动),故A正确;
B.曲线运动的速度方向必然变化,否则物体将做直线运动,故B错误;
C.曲线运动不一定是变加速运动。例如平抛运动是匀变速曲线运动(加速度恒定),故C错误;
D.曲线运动的合力可以是恒力(如平抛运动中合力为重力),故D错误。
故选A。
2. 在2024年珠海航展中,“歼-35A”闪亮登场,并在珠海金湾机场上空进行了飞行表演。假设“歼-35A”战机在表演过程中有一段轨迹为曲线,则战机在这一段过程中( )
A. 速度方向一定变化 B. 速度大小一定变化
C. 所受合力为零 D. 所受合力方向与运动方向在同一直线上
【答案】A
【解析】
【详解】AB.战机沿曲线运动过程中,速度的方向一定变化,速度的大小是否变化无法确定,故A正确,B错误;
C.战机的速度变化,则合外力一定不为零,故C错误;
D.战机做曲线运动,战机所受合力方向与运动方向不在同一直线上,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,虚线是一质点运动的轨迹,下列关于质点在B点的速度方向及所受外力方向的说法中正确的是( )
A. 速度可能沿①的方向 B. 受力可能沿②的方向
C. 受力可能沿③的方向 D. 速度可能沿④的方向
【答案】D
【解析】
【详解】质点沿虚线做曲线运动,速度方向沿轨迹的切线方向,可能沿④的方向或④的反方向;根据物体做曲线运动的条件可知合外力指向轨迹凹侧,图中受力只可能沿①的方向。
故选D。
4. 下列关于做圆周运动的物体所受的向心力说法正确的是( )
A. 做匀速圆周运动的物体,向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变,故向心力是一个恒力
B. 因向心力指向圆心,且与线速度方向垂直,所以它不能改变线速度的大小
C. 向心力一定是物体所受的合外力
D. 向心力的方向总是不变的
【答案】B
【解析】
【详解】A.匀速圆周运动中,向心力方向始终指向圆心,但方向随物体位置变化而不断改变,因此是变力而非恒力,故A错误;
B.向心力与线速度方向垂直,仅改变速度方向而不改变速度大小,故B正确;
C.向心力不一定是合外力。匀速圆周运动中向心力等于合外力,但非匀速圆周运动中合外力包含切向分量,此时向心力仅为合外力的法向分量,故C错误;
D.向心力方向始终指向圆心,但圆心位置随物体运动不断变化,因此方向时刻改变,故D错误。
故选B。
5. 质量为m的物块放在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两者保持相对静止一起做匀速圆周运动(如图所示)。若已知物块与圆盘之间的动摩擦因数为,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 物块受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用
B. 物块随圆盘一起运动时受到的摩擦力大小为,方向指向圆心
C. 因为物块和圆盘一起做匀速圆周运动,所以物块所受力的合力为0
D. 物块受到重力、支持力、摩擦力作用
【答案】D
【解析】
【详解】AD.向心力是摩擦力提供的,所以物块随圆盘一起运动时只受到重力、支持力、摩擦力作用,故A错误,D正确;
B.物块随圆盘一起运动时,与圆盘保持相对静止,受到的摩擦力是静摩擦力,静摩擦力小于等于,方向指向圆心,故B错误;
C.物块做匀速圆周运动,不是平衡状态,所受的合力始终指向圆心,不为零,故C错误。
故选D。
6. 质点做匀速圆周运动时( )
A. 线速度越大,其转速一定越大
B. 角速度大时,其转速一定大
C. 线速度一定时,半径越大,则周期越短
D. 无论半径大小如何,角速度越大,则质点的周期一定越长
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.匀速圆周运动的线速度
故线速度越大,其转速不一定越大,因为还与r有关,A错误;
B.匀速圆周运动的角速度
所以角速度大时,其转速一定大,B正确;
C.匀速圆周运动的周期
T=
则线速度一定时,半径越大,则周期越长,C错误;
D.匀速圆周运动的周期
T=
与半径无关,且角速度越大,则质点的周期一定越短,D错误.
故选B 。
7. “月球勘探者号”空间探测器绕月球的飞行可以看成匀速圆周运动,关于探测器的运动,下列说法正确的是( )
A. 是匀速运动
B. 是匀变速运动
C. 是变加速曲线运动
D. 是向心加速度大小和方向都变化的运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.做匀速圆周运动的物体的速度大小不变,但速度的方向时刻在变化,故A错误;
BCD.做匀速圆周运动的物体具有向心加速度,尽管加速度的大小不变,但方向时刻变化,是变加速曲线运动,故C项正确,BD错误。
故选C。
8. 关于开普勒定律,下列说法正确的是( )
A. 开普勒定律是经过长时间连续不断的观察、推理总结出来的,未经过实际计算
B. 开普勒第一定律表明,行星绕太阳运动的轨迹为圆,太阳处在圆心上
C. 开普勒定律不仅适用于太阳系,对其他恒星系同样适用
D. 开普勒第三定律中,k是一个在任何星系中都相等的常量
【答案】C
【解析】
【详解】A.开普勒定律是根据长时间连续不断的、对行星位置观测记录的大量数据,进行计算分析后获得的结论,故A错误;
B.根据开普勒第一定律可知,所有行星绕太阳运动轨迹都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上,故B错误;
C.开普勒定律不仅适用于太阳系,对其他恒星系同样适用,故C正确;
D.k是一个只与中心天体有关的常量,不同星系中心天体不一样,k不一样,故D错误。
故选C。
9. 2024年4月25日20时59分,神舟十八号载人飞船搭载三位航天员成功发射,次日三位航天员进入离地面高度为H的空间站。已知地球质量为M,地球半径为R,某航天员的质量为m,引力常量为G。则该航天员在空间站里受到地球对其的引力大小为( )
A. 0 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】该航天员在离地面高度为H的空间站里受到地球对其的引力大小为
故选D。
10. 关于地球的三个宇宙速度,下列说法正确的是( )
A. 第一宇宙速度大小为7.9 km/h,是发射卫星所需的最小速度
B. 绕地球运行的同步卫星的环绕速度必定大于第一宇宙速度
C. 第二宇宙速度为11.2 km/s,是绕地飞行器最大的环绕速度
D. 在地面附近发射的飞行器速度等于或大于第三宇宙速度时,飞行器就能逃出太阳系了
【答案】D
【解析】
【详解】A. 第一宇宙速度是卫星绕地球表面做圆周运动的最小发射速度,也是最大环绕速度,其数值为7.9 km/s,而非7.9 km/h(单位错误),故A错误;
B. 同步卫星的轨道半径远大于地球半径,由万有引力提供向心力有
解得
可知,轨道半径越大,环绕速度越小。因此同步卫星的速度小于第一宇宙速度,故B错误;
C. 第二宇宙速度11.2 km/s是物体脱离地球引力所需的最小发射速度,而最大的环绕速度仍为第一宇宙速度,故C错误;
D. 第三宇宙速度16.7 km/s是脱离太阳引力束缚的最小速度,当飞行器速度≥16.7 km/s时,可逃出太阳系,故D正确。
故选D。
二、单选题Ⅱ:本大题共30小题,每小题2分,共60分。在每小题列出的四个选项中,只有一个选项符合要求。
11. 某质点从A点沿图中的曲线运动到B点,质点受力恒为F。经过B点后,若力的方向突然变为与原来相反,下列关于它经过B点后的轨迹说法正确的是( )
A. 可能与曲线a重合 B. 可能与曲线b重合
C. 可能与曲线c重合 D. 可能与曲线在B点的切线重合
【答案】A
【解析】
【详解】速度方向沿运动轨迹的切线方向,受力方向指向运动轨迹的凹侧,质点从A点沿图中的曲线运动到B点,质点受力的方向指向右下方,经过B点后,若力的方向突然变为与原来相反,则受力方向指向左上方,它经过B点后可能与曲线a重合。
故选A。
12. 在某次杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动,同时人顶着直杆以速度v0水平匀速运动,经过时间t,猴子沿杆向上运动的高度为h,人顶杆沿水平地面运动的距离为x,如图所示.关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是( )
A. 猴子相对于地面的运动轨迹为直线
B. 猴子相对于地面做变加速曲线运动
C. t时刻猴子相对于地面的速度大小为v0
D. t时间内猴子相对于地面的位移大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.猴子在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动,根据运动的合成,合速度与合加速度不在同一条直线上,所以猴子运动的轨迹为曲线,故A错误;
B.猴子在水平方向上的加速度为0,在竖直方向上有恒定的加速度,根据运动的合成可知,猴子做曲线运动的加速度不变,做匀变速曲线运动,故B错误;
C.t时刻猴子在水平方向上的速度为v0,竖直方向上的分速度为at,所以合速度为
故C错误;
D.在t时间内猴子在水平方向和竖直方向上的位移分别为x和h,根据运动的合成可知,合位移
故D正确。
故选D。
13. 2023年2月6日,土耳其发生两次7.8级地震,多地建筑被夷为平地,震感遍及亚欧非多洲,中国第一时间派出多支救援队参与救援工作。救援过程中,有救援人员利用悬停的无人机,由静止释放急救包。急救包在下落过程中受到水平风力的影响,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 风力越大,急救包下落时间越长 B. 风力越大,急救包下落时间越短
C. 急救包着地速度大小与风力大小无关 D. 急救包下落时间与风力大小无关
【答案】D
【解析】
【详解】ABD.救灾物资参加两个分运动,水平方向受到水平风力的影响,随空气加速运动,竖直方向由静止放救灾物资做自由落体运动,由于竖直分运动不受水平分运动的干扰,所以运动时间与风速无关,故AB错误,D正确;
C.物资落地速度由水平分速度和竖直分速度合成,水平的速度有风速决定,故风速越大,合速度越大,即着地速度越大,故C错误。
故选D。
14. 曲水流觞是我国古代汉族民间的一种传统习俗。每年农历三月上已日,人们坐在河渠两旁,让盛着酒水的木杯(觞)顺流而下,觞流经面前时,人们就取觞饮酒.如图所示的觞随着河水自西向东飘向下游时,突然吹来一阵南风,则之后觞可能的运动轨迹为( )
A. 轨迹1 B. 轨迹2 C. 轨迹3 D. 轨迹4
【答案】B
【解析】
【详解】若没有风吹,则觞随着河水自西向东飘向下游,现有南风吹来,依据运动的合成与分解,之后觞可能的运动轨迹为2,不可能为1,原因是轨迹1水平方向最后变成了与水流相反的方向,也不可能是轨迹3或4,原因是吹的南风,合速度不可能不改变或是向下偏;
故选B。
15. 如图所示,一条宽度为d的小河,水流速度恒为,小船渡河时在水流作用下的分位移为,在静水中的分位移为BC,合位移为AC,已知矢量三角形ABC中的为直角,下列说法正确的是( )
A. 小船在静水中的速度方向与水流速度的方向之间的夹角为
B. 小船渡河的合位移为
C. 小船渡河的合速度为
D. 小船渡河的时间为
【答案】A
【解析】
【详解】A.在矢量三角形ABC中,有
可得
小船在渡河时船头指向上游,在静水中的速度方向与水流速度的方向之间的夹角为,故A正确;
B.小船渡河的合位移等于河宽,故B错误;
CD.由小船沿河岸的分运动,易知小船的渡河时间为
则小船的合速度大小为
故CD错误。
故选A。
16. 如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住小球B同时自由下落。改变整个装置的高度做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地.该实验现象说明了A球在离开轨道后( )
A. 水平方向的分运动是匀速直线运动 B. 水平方向的分运动是匀加速直线运动
C. 竖直方向的分运动是自由落体运动 D. 竖直方向的分运动是匀速直线运动
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】球A与球B同时释放,同时落地,时间相同;A球做平抛运动,B球做自由落体运动;将球A的运动沿水平方向和竖直方向正交分解,两个分运动同时发生,具有等时性,因而A球的竖直分运动与B球时间相等,改变整个装置的高度做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地,说明在任意时刻在两球同一高度,即A球的竖直分运动与B球完全相同,说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
故选C。
17. 图示曲线为水平抛出铅球的运动轨迹(不计空气阻力),下列关于铅球在空中运动过程说法正确的是( )
A. 是变加速运动
B. 加速度的大小和方向都不变
C. 速度变化率逐渐增大
D. 任意时刻加速度方向沿铅球所在位置曲线的切线方向
【答案】B
【解析】
【详解】铅球在空中只受重力作用,做抛体运动,加速度为重力加速度,大小和方向均不变。
故选B。
18. 一同学利用无人机玩“投弹”游戏,无人机以的速度水平向右匀速飞行,在某时刻释放一个小球,若小球下落时间为2s,不计空气阻力,重力加速度,则关于小球下落过程的描述正确的是( )
A. 小球做自由落体运动
B. 小球速度变化量的大小为20m/s
C. 若增大,小球在空中运动的时间也增大
D. 小球运动的路程为4m
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球释放后,由于惯性,小球有水平向右的初速度,则小球做平抛运动,故A错误;
B.小球做平抛运动,加速度为重力加速度,根据
解得
故B正确;
C.根据
解得
下落时间由高度决定,可知,若增大,小球在空中运动的时间不变,故C错误;
D.小球水平方向的分位移
小球做曲线运动,实际运动路程大于4m,故D错误。
故选B。
19. 做平抛运动的篮球,不计空气阻力,在水平方向通过的最大距离取决于( )
A. 篮球的高度和受到的重力
B. 篮球受到的重力和初速度
C. 篮球受到的重力、高度和初速度
D. 篮球的高度和初速度
【答案】D
【解析】
【详解】对于做平抛运动的篮球,水平方向上
竖直方向上
所以水平位移为
所以水平方向通过的最大距离取决于篮球的高度和初速度。
故选D。
20. 做匀速圆周运动的物体,其速度( )
A. 大小不变 B. 方向不变 C. 大小、方向都不变 D. 大小、方向都变化
【答案】A
【解析】
【详解】做匀速圆周运动的物体,其速度大小不变,方向时刻发生变化,故A正确,BCD错误。
故选A。
21. 如图所示,做匀速圆周运动的质点在内由点运动到点,弧所对的圆心角为,圆周运动的半径为。关于质点的运动,下列说法正确的是( )
A. 角速度为 B. 角速度为 C. 线速度为 D. 线速度为
【答案】B
【解析】
【详解】AB.质点的角速度为
A错误,B正确;
CD.质点的线速度为
CD错误;
故选B。
22. 如图为在短道速滑比赛中运动员过弯道情景。假定两位运动员在过弯道时保持各自的速率恒定,一位运动员在内道角速度为ω1,线速度大小为v1;另一位运动员在外道角速度为ω2,线速度大小为v2,他们同时进入弯道同时出弯道,则他们的角速度与线速度大小的关系为( )
A. ω1=ω2,v1<v2 B. ω1>ω2,v1<v2
C. ω1<ω2,v1=v2 D. ω1<ω2,v1<v2
【答案】A
【解析】
【详解】两运动员同时进入弯道同时出弯道,则运动时间 相等,根据
题图可知外轨运动员所走孤较长,故其线速度较大,即
题意知他们同时进入弯道同时出弯道,即相同时间转过相同的圆心角,根据
故
故选A。
23. 小红同学在体验糕点制作“裱花”环节时,她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸(20cm)的蛋糕,在蛋糕边缘每隔4s均匀“点”一次奶油,蛋糕转动一周正好均匀“点”上15点奶油。下列说法正确的是( )
A. 圆盘转动的转速约为
B. 圆盘转动的角速度大小为
C. 蛋糕边缘的线速度大小约为
D. 圆盘转动的周期是56秒
【答案】B
【解析】
【详解】AD.圆盘转动的周期
T=15×4s=60s
则转速为
选项AD错误;
B.圆盘转动的角速度大小为
选项B正确;
C.蛋糕边缘的线速度大小为
选项C错误;
故选B。
24. 如图所示,两小球固定在一根长为L的杆两端,绕杆上的O点做圆周运动。当小球A的速度为vA时,小球B的速度为vB,则O点到小球A的距离为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】明确两物体为同轴转动,转动过程中角速度相同;分别对两球根据线速度和角速度的关系式列式,联立即可求出O点到小球A的距离。
【解答】两小球A、B同轴转动,角速度大小相等,则有
即
又
rA+rB=L
联立可得
故选A。
【点睛】本题通过“杆”模型考查了线速度、角速度、半径等物理量之间的关系,在本题中注意两球做圆周运动时角速度相等这一隐含条件。
25. 向心力公式书写正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AC.向心力
故A正确,C错误;
BD.向心力
故BD错误。
故选A。
26. 汽车通过凹形桥面和拱形桥面是生活中常见的两种现象。如图所示,若在汽车中固定一力传感器,力传感器下端挂有一小球。当汽车通过凹形桥面最低点和通过拱形桥面的最高点时速度大小均为v。已知小球的质量为m,汽车的质量(包括其内部的力传感器与小球)为M,重力加速度取g。下列说法正确的是( )
A. 甲图中汽车对桥面的压力一定小于Mg
B. 乙图中汽车对桥面的压力一定大于Mg
C. 甲图中力传感器的示数一定小于mg
D. 乙图中力传感器的示数可能为0
【答案】D
【解析】
【详解】AC.甲图中汽车的加速度方向向上,处于超重状态,汽车对桥面的压力一定大于Mg,由于小球的加速度方向向上,则小球受到传感器的拉力大于mg,力传感器的示数一定大于mg,故AC错误;
BD.乙图中汽车的加速度方向向下,处于失重状态,汽车对桥面的压力一定小于Mg,当加速度刚好等于重力加速度时,处于完全失重状态,小球对传感器的拉力为0,则传感器的示数为0,故B错误,D正确。
故选D。
27. 如图所示,轻质细绳拉着小球在光滑水平面上沿顺时针方向做匀速圆周运动,若运动到P点时绳子突然断裂,此后小球的运动轨迹将会是图中的( )
A. 轨迹1 B. 轨迹2 C. 轨迹3 D. 轨迹4
【答案】B
【解析】
【详解】若运动到P点时绳子突然断裂,此后小球将沿P点的切线方向做匀速直线运动,则运动轨迹将会是图中的2。
故选B。
28. 洗衣机是现代家庭常见电器设备.它是采用转筒带动衣物旋转的方式进行脱水的,下列有关说法中错误的是( )
A. 脱水过程中,衣物是紧贴筒壁的
B. 加快脱水筒转动的角速度,脱水效果会更好
C. 水能从筒中甩出是因为水滴需要的向心力太大的缘故
D. 靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好
【答案】D
【解析】
【详解】A.脱水过程中,衣物由于离心作用而被紧贴筒壁的,选项A正确;
B.加快脱水筒转动的角速度,脱水效果会更好,选项B正确;
C.水能从筒中甩出是因为水滴与衣物间的作用力不能提供水滴需要的向心力而做离心运动的缘故,选项C正确;
D.四周的衣物脱水效果比靠近中心的衣物脱水效果好,选项D错误。
此题选择不正确的选项,故选D。
29. 日心说的代表人物是( )
A. 托勒密 B. 哥白尼
C. 布鲁诺 D. 第谷
【答案】B
【解析】
【详解】托勒密是“地心说”的代表人物,哥白尼是“日心说”的代表人物,布鲁诺公开了“日心说”,第谷对天体位置的测量数据为“日心说”提供了关键性支持,故选B。
30. 下列物体的运动不能用牛顿力学描述的是( )
A. 飞机的飞行 B. 人造卫星的运行
C. 小汽车的行驶 D. 光子的运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.飞机的飞行属于宏观低速运动,牛顿力学适用,故A错误;
B.人造卫星的运行速度虽快,但远低于光速,仍可用牛顿力学近似描述,故B错误;
C.小汽车的行驶是典型的宏观低速运动,牛顿力学完全适用,故C错误;
D.光子是微观粒子且以光速运动,需用量子力学和相对论描述,牛顿力学无法适用,故D正确。
故选D。
31. 某人造地球卫星绕地球运动的椭圆轨道如图所示,和是椭圆轨道的两个焦点,卫星在A点的速率比在B点的速率小,则地球位于( )
A. 位置 B. 位置 C. A位置 D. B位置
【答案】B
【解析】
【详解】根据开普勒第二定律,对任意一个卫星来说,它与地球的连线在相等时间内扫过相等的面积,所以在近地点速度比远地点速度大;由于,所以B点为近地点,A点为远地点,则地球是位于。
故选B。
32. 在太阳系中有关行星的运动的说法,正确的是( )
A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳在椭圆的中心
B. 行星在近日点的速度大于在远日点的速度
C. 所有行星轨道半长轴的三次方跟它的自转周期的二次方的比都相等
D. 行星轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值与行星有关
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.开普勒第一定律指出所有行星都绕太阳做椭圆运动,且太阳处在所有椭圆的一个焦点上。故A错误;
B.根据开普勒第二定律可知,行星在近日点的速度大于在远日点的速度,故B正确;
CD.行星轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,且比值与行星无关与恒星质量有关,故CD错误。
故选B。
33. 首先测出“万有引力恒量”的科学家是
A. 伽利略 B. 牛顿 C. 亚里士多德 D. 卡文迪许
【答案】D
【解析】
【详解】牛顿发现万有引力定律;首先测出“万有引力恒量”的科学家是卡文迪什,故选D.
34. 有关万有引力的说法中,正确的有( )
A 物体落到地面上,说明地球对物体有引力,物体对地球没有引力
B. 中的G是比例常数,对于不同的星球G的值不同
C. 公式只适用于天体,不适用于地面物体
D. 地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮,受到的都是地球引力
【答案】D
【解析】
【详解】ACD.万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的,是任意两物体之间的相互作用力,公式适用于天体,也适用于地面物体,地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮,受到的都是地球引力,物体落到地面上,说明地球对物体有引力,根据相互作用,物体对地球也有引力,故AC错误,D正确;
B.中的G是比例常数,对于不同的星球G的值相同,故B错误。
故选D。
35. 下列说法中正确的是( )
A. 人造卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供
B. 由可知,当r趋于零时万有引力趋于无限大
C. 赤道上的物体随着地球一起运动,所需的向心力等于地球对它的万有引力
D. 由开普勒第一定律可知,所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.人造卫星绕地球运动的向心力是由地球对它的万有引力来提供的,故A正确;
B.万有引力定律的研究对象是质点或质量分布均匀的球体,当r趋于零时,物体不能视为质点,万有引力公式
已经不再适应,故B错误;
C.赤道上的物体随着地球一起运动,所需的向心力是由地球对它的万有引力和地面对物体的支持力的合力来提供,故C错误;
D.由开普勒第一定律可知,所有行星各自绕太阳运行的轨迹为椭圆,太阳在所有椭圆的一个公共焦点上,但各行星并不在同一椭圆轨道上绕太阳运动,故D错误。
故选A。
36. 两个质点相距r时,它们之间的万有引力为F,若它们间的距离缩短为,其中一个质点的质量变为原来的2倍,另一质点质量保持不变,则它们之间的万有引力为( )
A. 2F B. 4F C. 8F D. 16F
【答案】C
【解析】
【详解】解:两个质点相距r时,它们之间的万有引力为F=,
若它们间的距离缩短为1/2r,其中一个质点的质量变为原来的2倍,
则它们之间的万有引力为F′==8F.
故选C.
【点评】要注意万有引力是与质量乘积成正比,与距离的平方成反比.
影响万有引力大小的变量有质量、距离,要考虑全面,不能考虑一个变量而忽略了另一个变量的变化.
37. 如图所示,两球间的距离为r,两球的质量分布均匀,质量大小分别为、,半径大小分别为、,则两球间的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】两球质量分布均匀,可认为质量集中于球心,由万有引力公式可知两球间的万有引力大小为
故选D。
38. 假设地球质量不变,而地球的半径增大到原来的2倍,那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的( )
A. 倍 B. 2倍 C. 倍 D. 倍
【答案】D
【解析】
【详解】地球的第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度,有
解得
可知地球的第一宇宙速度是
假设地球质量不变,而地球的半径增大到原来的2倍,那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度为
可得
故选D。
39. 围绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星 a、b,如图所示,则( )
A. a 的线速度比b的小 B. a的角速度比b的小
C. a 的运行周期比b的长 D. a 的加速度比b的大
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律得
解得
a 的线速度比b的大,故A错误;
B.根据牛顿第二定律得
解得
a的角速度比b的大,故B错误;
C.根据牛顿第二定律得
解得
a 的运行周期比b的短,故C错误;
D.根据牛顿第二定律得
解得
a 的加速度比b的大,故D正确。
故选D。
40. 已知地球的自转周期为T。某颗人造卫星环绕地球做匀速圆周运动的周期为8T。则该人造卫星的轨道半径与地球静止卫星的轨道半径之比为( )
A. 2 B. 4 C. 8 D. 16
【答案】B
【解析】
【详解】地球静止卫星的周期与地球自转的周期相同,为,由开普勒第三定律得
解得
故选B。
三、多选题:本大题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题列出的四个选项中,至少有两个选项符合要求,全部选对得3分,少选且正确得1分,未选、错选均不得分。
41. 春耕选种时,常用到图示农具。风轮扇动恒定风力使种谷和瘪谷都从洞口水平飞出。结果种谷和瘪谷落地自然分开成两堆。如图所示,若不计空气阻力。对这一现象,下列分析正确的是( )
A. 图中M处是种谷堆,N处为瘪谷堆
B. 种谷和瘪谷从飞出洞口到落地的时间相同
C. 种谷和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动
D. 种谷飞出口的速度比瘪谷飞出洞口的速度大些
【答案】BC
【解析】
【详解】C.从洞口水平飞出,不计空气阻力,且离开洞口后不受风力影响,故谷种和瘪谷飞出洞口后都做平抛运动,则都做匀变速曲线运动,故C正确;
B.平抛运动在竖直方向做自由落体运动,高度相同,故运动时间相同,故B正确;
AD.在大小相同的风力作用下运动相同的距离,风力做的功相同,由于谷种的质量大,所以离开洞口时的速度小,谷种和瘪谷的运动的时间相同,根据
可得谷种的水平位移较小,瘪谷的水平位移较大,所以M处是瘪谷堆,N处是谷种堆,故AD错误。
故选BC。
42. 为了验证平抛运动小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落。关于该实验,下列说法中正确的有( )
A. 两球的质量应相等
B. 两球应同时落地
C. 应改变装置的高度,多次实验
D. 实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
【答案】BC
【解析】
【详解】B.在该实验中,是用B球的运动与A球竖直方向的运动相对照,从而达到实验目的,在竖直方向上,两球做自由落体运动,根据自由落体运动规律可知,,由于两球同时从同一高度开始下落,因此在任意相等的时间内,两球下落的高度相同,显然至落地,两球下落的高度相同,时间也相同,故选项B正确;
A.做自由落体运动的物体运动规律相同,与质量无关,故选项A错误;
C.为了减小实验误差,因此采用多次测量的方法,同时为了使该实验具有普遍性,需改变小球的初始高度,故选项C正确;
D.在水平方向上,没有物体的运动与A球水平方向的运动相对照,因此无法说明小球A在水平方向上的运动规律,故选项D错误。
故选BC。
43. 如图所示,一个球绕中心轴线以角速度做匀速圆周运动,则( )
A. a,b两点的线速度相同
B. a,b两点的角速度相同
C. 若,则a,b两点的线速度之比
D. 若,则a,b两点的向心加速度之比
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】AB.共轴转动的各点角速度相等,故两点的角速度相等,但运动半径不等,所以线速度不等,故A错误,B正确;
CD.设球的半径为R,当时,的转动半径
的半径为R,根据可知
根据可知
故C正确,D错误。
故选BC。
44. 做匀速圆周运动的物体,下列物理量中不变的是( )
A. 角速度 B. 加速度 C. 周期 D. 速度
【答案】AC
【解析】
【详解】做匀速圆周运动的物体,物体的角速度不变,周期不变,加速度的方向时刻在改变,速度的方向时刻在改变。
故选AC。
45. 用如图所示的向心力演示器可以探究向心力F和物体质量m、角速度ω以及半径r的关系。实验时,匀速转动手柄使变速塔轮、长槽、短槽和槽内的小球随之匀速转动,使小球做匀速圆周运动的向心力由挡板对小球的弹力提供。小球对挡板的反作用力使弹簧测力套筒下降,从而露出标尺,根据标尺上露出的标记,可以粗略计算出两个小球所受向心力的比值。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍,长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。下列说法正确的是( )
A. 本实验采用的科学方法是控制变量法
B. 将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,可以改变两个槽内的小球做圆周运动的半径
C. 探究向心力F和质量m的关系时,需将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上,将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处
D. 探究向心力F和角速度ω的关系时,需将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.探究向心力F和物体质量m、角速度ω以及半径r的关系,需要采用控制变量法,故A正确;
B.将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,可以改变两槽内的小球做圆周运动的角速度,不能改变两个槽内的小球做圆周运动的半径,故B错误;
C.探究向心力F和质量m的关系时,需要控制半径与角速度相同而小球质量不同,需将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上,将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处,故C正确;
D.探究向心力F和角速度ω的关系时,需要控制半径与质量相同而角速度不同,需将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处,故D正确。
故选ACD。
46. 绳子的一端拴一个小球。手握绳子,使小球在水平面内做匀速圆周运动,下列四个图可能实现的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】小球在水平面内做匀速圆周运动时,绳子的张力与重力的合力必须指向圆心,AD图所示情况,合力指向圆心,BC图所示情况,合力不指向圆心,故AD正确,BC错误。
故选AD。
47. 开普勒关于行星的运动公式,以下理解正确的是( )
A. 是一个与行星无关的常量
B. 代表行星运动的轨道半径
C. 代表行星运动的自转周期
D. 代表行星绕太阳运动的公转周期
【答案】AD
【解析】
【详解】根据开普勒第三定律可知,行星运动的轨道半长轴的三次方与周期的平方成正比,其比例是一个与行星无关的常量,只与恒星的质量有关,故A正确;代表行星椭圆运动的半长轴,故B错误;代表行星运动的公转周期,故C错误,D正确.
48. 下列关于三种宇宙速度的说法正确的是( )
A. 第一宇宙速度,第二宇宙速度,则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大小等于,小于
B. 美国发射的“凤凰号”火星探测卫星,其发射速度大于第三宇宙速度
C. 第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度
D. 第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度
【答案】CD
【解析】
【详解】A.实际上,由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径,故卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度都小于第一宇宙速度,故A错误;
B.美国发射的“凤凰号”火星探测卫星,仍在太阳系内,所以其发射速度小于第三宇宙速度,故B错误;
C.第二宇宙速度是在地面附近使物体挣脱地球束缚而成为太阳的一颗人造行星的最小发射速度,故C正确。
D.根据可知,卫星的轨道半径越大,距离地面越远,卫星的环绕速度越小,是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度,故D正确。
故选CD。
49. 关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是( )
A. 不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力
B. 只有能看作质点的两物体间的引力才能用F=G计算
C. 由F=G知,两物体间距离r减小时,它们之间的万有引力增大
D. 引力常量G的测出,证明了万有引力定律的正确性
【答案】CD
【解析】
【详解】A.任何有质量的物体间都存在相互作用的引力,故称万有引力,故A错误;
B.两个质量分布均匀的球体间的万有引力也能用
来计算,故B错误;
C.物体间的万有引力与它们之间的距离r的二次方成反比,故r减小,它们间的万有引力增大,故C正确;
D.引力常量的测出,证明了万有引力定律的正确性,故D正确。
故选CD。
50. 如图所示,三颗质量均为m的地球卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上,设地球质量为M,半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. 地球对一颗卫星的引力大小为
B. 一颗卫星对地球的引力大小为
C. 两颗卫星之间的引力大小为
D. 三颗卫星对地球引力的合力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据题意,由万有引力定律可得,地球与每一颗卫星之间的引力大小为
故AB错误;
C.根据题意,由几何关系可得,两颗卫星之间的距离为
由万有引力定律可得,两颗卫星之间的引力大小为
故C正确;
D.卫星对地球的引力均沿卫星地球间的连线向外,由于三颗卫星质量大小相等,对地球的引力大小相等,又因为三颗卫星等间隔分布,根据几何关系可知,地球受到三个卫星的引力大小相等方向成角,所以合力为0,故D错误。
故选C。
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2024-2025学年第二学期期中考
高一物理
考试时间:60分钟 满分:100分
一、单选题Ⅰ:本大题共10小题,每小题1分,共10分。在每小题列出的四个选项中,只有一个符合题目要求。
1. 下列说法正确的是( )
A. 曲线运动的速度大小可能不变
B. 曲线运动的速度方向可能不变
C. 曲线运动一定是变加速运动
D. 做曲线运动的物体所受的合力一定是变力
2. 在2024年珠海航展中,“歼-35A”闪亮登场,并在珠海金湾机场上空进行了飞行表演。假设“歼-35A”战机在表演过程中有一段轨迹为曲线,则战机在这一段过程中( )
A. 速度方向一定变化 B. 速度大小一定变化
C. 所受合力为零 D. 所受合力方向与运动方向在同一直线上
3. 如图所示,虚线是一质点运动的轨迹,下列关于质点在B点的速度方向及所受外力方向的说法中正确的是( )
A. 速度可能沿①的方向 B. 受力可能沿②的方向
C. 受力可能沿③的方向 D. 速度可能沿④的方向
4. 下列关于做圆周运动的物体所受的向心力说法正确的是( )
A. 做匀速圆周运动的物体,向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变,故向心力是一个恒力
B. 因向心力指向圆心,且与线速度方向垂直,所以它不能改变线速度的大小
C. 向心力一定是物体所受的合外力
D. 向心力的方向总是不变的
5. 质量为m的物块放在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两者保持相对静止一起做匀速圆周运动(如图所示)。若已知物块与圆盘之间的动摩擦因数为,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 物块受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用
B. 物块随圆盘一起运动时受到的摩擦力大小为,方向指向圆心
C. 因为物块和圆盘一起做匀速圆周运动,所以物块所受力的合力为0
D. 物块受到重力、支持力、摩擦力作用
6. 质点做匀速圆周运动时( )
A. 线速度越大,其转速一定越大
B. 角速度大时,其转速一定大
C. 线速度一定时,半径越大,则周期越短
D. 无论半径大小如何,角速度越大,则质点的周期一定越长
7. “月球勘探者号”空间探测器绕月球的飞行可以看成匀速圆周运动,关于探测器的运动,下列说法正确的是( )
A. 是匀速运动
B. 是匀变速运动
C. 是变加速曲线运动
D. 是向心加速度大小和方向都变化的运动
8. 关于开普勒定律,下列说法正确的是( )
A. 开普勒定律是经过长时间连续不断的观察、推理总结出来的,未经过实际计算
B. 开普勒第一定律表明,行星绕太阳运动的轨迹为圆,太阳处在圆心上
C. 开普勒定律不仅适用于太阳系,对其他恒星系同样适用
D. 开普勒第三定律中,k是一个在任何星系中都相等的常量
9. 2024年4月25日20时59分,神舟十八号载人飞船搭载三位航天员成功发射,次日三位航天员进入离地面高度为H的空间站。已知地球质量为M,地球半径为R,某航天员的质量为m,引力常量为G。则该航天员在空间站里受到地球对其的引力大小为( )
A. 0 B. C. D.
10. 关于地球的三个宇宙速度,下列说法正确的是( )
A. 第一宇宙速度大小为7.9 km/h,是发射卫星所需的最小速度
B. 绕地球运行的同步卫星的环绕速度必定大于第一宇宙速度
C. 第二宇宙速度为11.2 km/s,是绕地飞行器最大的环绕速度
D. 在地面附近发射的飞行器速度等于或大于第三宇宙速度时,飞行器就能逃出太阳系了
二、单选题Ⅱ:本大题共30小题,每小题2分,共60分。在每小题列出的四个选项中,只有一个选项符合要求。
11. 某质点从A点沿图中的曲线运动到B点,质点受力恒为F。经过B点后,若力的方向突然变为与原来相反,下列关于它经过B点后的轨迹说法正确的是( )
A. 可能与曲线a重合 B. 可能与曲线b重合
C. 可能与曲线c重合 D. 可能与曲线在B点的切线重合
12. 在某次杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动,同时人顶着直杆以速度v0水平匀速运动,经过时间t,猴子沿杆向上运动的高度为h,人顶杆沿水平地面运动的距离为x,如图所示.关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是( )
A. 猴子相对于地面的运动轨迹为直线
B. 猴子相对于地面做变加速曲线运动
C. t时刻猴子相对于地面的速度大小为v0
D. t时间内猴子相对于地面的位移大小为
13. 2023年2月6日,土耳其发生两次7.8级地震,多地建筑被夷为平地,震感遍及亚欧非多洲,中国第一时间派出多支救援队参与救援工作。救援过程中,有救援人员利用悬停的无人机,由静止释放急救包。急救包在下落过程中受到水平风力的影响,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 风力越大,急救包下落时间越长 B. 风力越大,急救包下落时间越短
C. 急救包着地速度大小与风力大小无关 D. 急救包下落时间与风力大小无关
14. 曲水流觞是我国古代汉族民间的一种传统习俗。每年农历三月上已日,人们坐在河渠两旁,让盛着酒水的木杯(觞)顺流而下,觞流经面前时,人们就取觞饮酒.如图所示的觞随着河水自西向东飘向下游时,突然吹来一阵南风,则之后觞可能的运动轨迹为( )
A. 轨迹1 B. 轨迹2 C. 轨迹3 D. 轨迹4
15. 如图所示,一条宽度为d的小河,水流速度恒为,小船渡河时在水流作用下的分位移为,在静水中的分位移为BC,合位移为AC,已知矢量三角形ABC中的为直角,下列说法正确的是( )
A. 小船在静水中的速度方向与水流速度的方向之间的夹角为
B. 小船渡河的合位移为
C. 小船渡河的合速度为
D. 小船渡河的时间为
16. 如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地.该实验现象说明了A球在离开轨道后( )
A. 水平方向的分运动是匀速直线运动 B. 水平方向的分运动是匀加速直线运动
C. 竖直方向的分运动是自由落体运动 D. 竖直方向的分运动是匀速直线运动
17. 图示曲线为水平抛出铅球的运动轨迹(不计空气阻力),下列关于铅球在空中运动过程说法正确的是( )
A. 是变加速运动
B. 加速度的大小和方向都不变
C 速度变化率逐渐增大
D. 任意时刻加速度方向沿铅球所在位置曲线的切线方向
18. 一同学利用无人机玩“投弹”游戏,无人机以的速度水平向右匀速飞行,在某时刻释放一个小球,若小球下落时间为2s,不计空气阻力,重力加速度,则关于小球下落过程的描述正确的是( )
A. 小球做自由落体运动
B. 小球速度变化量的大小为20m/s
C. 若增大,小球在空中运动的时间也增大
D. 小球运动的路程为4m
19. 做平抛运动的篮球,不计空气阻力,在水平方向通过的最大距离取决于( )
A. 篮球的高度和受到的重力
B. 篮球受到的重力和初速度
C. 篮球受到的重力、高度和初速度
D. 篮球的高度和初速度
20. 做匀速圆周运动的物体,其速度( )
A. 大小不变 B. 方向不变 C. 大小、方向都不变 D. 大小、方向都变化
21. 如图所示,做匀速圆周运动的质点在内由点运动到点,弧所对的圆心角为,圆周运动的半径为。关于质点的运动,下列说法正确的是( )
A. 角速度为 B. 角速度为 C. 线速度为 D. 线速度为
22. 如图为在短道速滑比赛中运动员过弯道情景。假定两位运动员在过弯道时保持各自的速率恒定,一位运动员在内道角速度为ω1,线速度大小为v1;另一位运动员在外道角速度为ω2,线速度大小为v2,他们同时进入弯道同时出弯道,则他们的角速度与线速度大小的关系为( )
A. ω1=ω2,v1<v2 B. ω1>ω2,v1<v2
C ω1<ω2,v1=v2 D. ω1<ω2,v1<v2
23. 小红同学在体验糕点制作“裱花”环节时,她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸(20cm)的蛋糕,在蛋糕边缘每隔4s均匀“点”一次奶油,蛋糕转动一周正好均匀“点”上15点奶油。下列说法正确的是( )
A. 圆盘转动的转速约为
B. 圆盘转动的角速度大小为
C. 蛋糕边缘的线速度大小约为
D. 圆盘转动的周期是56秒
24. 如图所示,两小球固定在一根长为L的杆两端,绕杆上的O点做圆周运动。当小球A的速度为vA时,小球B的速度为vB,则O点到小球A的距离为( )
A. B.
C. D.
25. 向心力公式书写正确的是( )
A. B. C. D.
26. 汽车通过凹形桥面和拱形桥面是生活中常见的两种现象。如图所示,若在汽车中固定一力传感器,力传感器下端挂有一小球。当汽车通过凹形桥面最低点和通过拱形桥面的最高点时速度大小均为v。已知小球的质量为m,汽车的质量(包括其内部的力传感器与小球)为M,重力加速度取g。下列说法正确的是( )
A. 甲图中汽车对桥面的压力一定小于Mg
B. 乙图中汽车对桥面的压力一定大于Mg
C. 甲图中力传感器的示数一定小于mg
D. 乙图中力传感器的示数可能为0
27. 如图所示,轻质细绳拉着小球在光滑水平面上沿顺时针方向做匀速圆周运动,若运动到P点时绳子突然断裂,此后小球的运动轨迹将会是图中的( )
A. 轨迹1 B. 轨迹2 C. 轨迹3 D. 轨迹4
28. 洗衣机是现代家庭常见的电器设备.它是采用转筒带动衣物旋转的方式进行脱水的,下列有关说法中错误的是( )
A. 脱水过程中,衣物是紧贴筒壁的
B. 加快脱水筒转动的角速度,脱水效果会更好
C. 水能从筒中甩出是因为水滴需要向心力太大的缘故
D. 靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好
29. 日心说的代表人物是( )
A. 托勒密 B. 哥白尼
C. 布鲁诺 D. 第谷
30. 下列物体的运动不能用牛顿力学描述的是( )
A. 飞机的飞行 B. 人造卫星的运行
C. 小汽车的行驶 D. 光子的运动
31. 某人造地球卫星绕地球运动的椭圆轨道如图所示,和是椭圆轨道的两个焦点,卫星在A点的速率比在B点的速率小,则地球位于( )
A. 位置 B. 位置 C. A位置 D. B位置
32. 在太阳系中有关行星的运动的说法,正确的是( )
A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳在椭圆的中心
B. 行星在近日点的速度大于在远日点的速度
C. 所有行星轨道半长轴的三次方跟它的自转周期的二次方的比都相等
D. 行星轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值与行星有关
33. 首先测出“万有引力恒量”的科学家是
A. 伽利略 B. 牛顿 C. 亚里士多德 D. 卡文迪许
34. 有关万有引力的说法中,正确的有( )
A. 物体落到地面上,说明地球对物体有引力,物体对地球没有引力
B. 中的G是比例常数,对于不同的星球G的值不同
C. 公式只适用于天体,不适用于地面物体
D. 地面上自由下落苹果和天空中运行的月亮,受到的都是地球引力
35. 下列说法中正确的是( )
A. 人造卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供
B. 由可知,当r趋于零时万有引力趋于无限大
C. 赤道上的物体随着地球一起运动,所需的向心力等于地球对它的万有引力
D. 由开普勒第一定律可知,所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
36. 两个质点相距r时,它们之间的万有引力为F,若它们间的距离缩短为,其中一个质点的质量变为原来的2倍,另一质点质量保持不变,则它们之间的万有引力为( )
A. 2F B. 4F C. 8F D. 16F
37. 如图所示,两球间的距离为r,两球的质量分布均匀,质量大小分别为、,半径大小分别为、,则两球间的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
38. 假设地球质量不变,而地球的半径增大到原来的2倍,那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的( )
A. 倍 B. 2倍 C. 倍 D. 倍
39. 围绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星 a、b,如图所示,则( )
A. a 的线速度比b的小 B. a的角速度比b的小
C. a 的运行周期比b的长 D. a 的加速度比b的大
40. 已知地球的自转周期为T。某颗人造卫星环绕地球做匀速圆周运动的周期为8T。则该人造卫星的轨道半径与地球静止卫星的轨道半径之比为( )
A. 2 B. 4 C. 8 D. 16
三、多选题:本大题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题列出的四个选项中,至少有两个选项符合要求,全部选对得3分,少选且正确得1分,未选、错选均不得分。
41. 春耕选种时,常用到图示农具。风轮扇动恒定风力使种谷和瘪谷都从洞口水平飞出。结果种谷和瘪谷落地自然分开成两堆。如图所示,若不计空气阻力。对这一现象,下列分析正确的是( )
A. 图中M处是种谷堆,N处为瘪谷堆
B. 种谷和瘪谷从飞出洞口到落地的时间相同
C. 种谷和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动
D. 种谷飞出口的速度比瘪谷飞出洞口的速度大些
42. 为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落。关于该实验,下列说法中正确的有( )
A. 两球的质量应相等
B. 两球应同时落地
C. 应改变装置的高度,多次实验
D. 实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
43 如图所示,一个球绕中心轴线以角速度做匀速圆周运动,则( )
A. a,b两点的线速度相同
B. a,b两点的角速度相同
C. 若,则a,b两点的线速度之比
D. 若,则a,b两点的向心加速度之比
44. 做匀速圆周运动的物体,下列物理量中不变的是( )
A. 角速度 B. 加速度 C. 周期 D. 速度
45. 用如图所示的向心力演示器可以探究向心力F和物体质量m、角速度ω以及半径r的关系。实验时,匀速转动手柄使变速塔轮、长槽、短槽和槽内的小球随之匀速转动,使小球做匀速圆周运动的向心力由挡板对小球的弹力提供。小球对挡板的反作用力使弹簧测力套筒下降,从而露出标尺,根据标尺上露出的标记,可以粗略计算出两个小球所受向心力的比值。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍,长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。下列说法正确的是( )
A. 本实验采用的科学方法是控制变量法
B. 将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,可以改变两个槽内的小球做圆周运动的半径
C. 探究向心力F和质量m的关系时,需将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上,将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处
D. 探究向心力F和角速度ω的关系时,需将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处
46. 绳子的一端拴一个小球。手握绳子,使小球在水平面内做匀速圆周运动,下列四个图可能实现的是( )
A. B.
C. D.
47. 开普勒关于行星的运动公式,以下理解正确的是( )
A. 是一个与行星无关的常量
B. 代表行星运动的轨道半径
C. 代表行星运动的自转周期
D. 代表行星绕太阳运动的公转周期
48. 下列关于三种宇宙速度的说法正确的是( )
A. 第一宇宙速度,第二宇宙速度,则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大小等于,小于
B. 美国发射的“凤凰号”火星探测卫星,其发射速度大于第三宇宙速度
C. 第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度
D. 第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度
49. 关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是( )
A. 不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力
B. 只有能看作质点的两物体间的引力才能用F=G计算
C. 由F=G知,两物体间距离r减小时,它们之间的万有引力增大
D. 引力常量G的测出,证明了万有引力定律的正确性
50. 如图所示,三颗质量均为m的地球卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上,设地球质量为M,半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. 地球对一颗卫星的引力大小为
B. 一颗卫星对地球的引力大小为
C. 两颗卫星之间的引力大小为
D. 三颗卫星对地球引力的合力大小为
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