班級:________姓名:__________
本試卷共100分，考試時間60分鐘
一、單選題（每小題3分，共計42份）
1. 關(guān)于做勻速圓周運動的物體，下列說法正確的是（ ）
A. 物體的線速度保持不變B. 物體的加速度保持不變
C. 物體的周期保持不變D. 物體的向心力保持不變
2. 關(guān)于做曲線運動物體的速度和加速度，下列說法中正確的是( )
A. 速度、加速度都一定隨時在改變
B. 速度、加速度的方向都一定隨時在改變
C. 速度、加速度的大小都一定隨時在改變
D. 速度、加速度的大小可能都保持不變
3. 如圖所示，一個鋼球在水平面上做直線運動，然后在鋼球運動路線的旁邊放一塊磁鐵鋼球做曲線運動。據(jù)此判斷物體做曲線運動的條件為（ ）

A. 合力為零
B. 合力方向與速度方向相同
C. 合力方向與速度方向相反
D. 合力方向與速度方向不在同一直線上
4. 如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，有兩個質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則以下說法中正確的是（ ）
A. 角速度ωA=ωBB. 線速度vA>vB
C. 運動周期TA＜TBD. 對筒壁的壓力FNA>FNB
5. 雙人花樣滑冰表演時，女運動員有時會被男運動員拉著離開冰面在空中做水平面內(nèi)的勻速圓周運動，如圖，通過目測估計，男運動員的手臂和水平冰面的夾角約為45°，g取10，女運動員及其身上裝備的總質(zhì)量約為45kg，據(jù)此可估算該女運動員（ ）

A. 受到的合外力為0B. 向心力約為N
C. 受到的拉力約為ND. 向心加速度約為
6. 下列關(guān)于萬有引力的說法正確的是（ ）
A. 萬有引力只存在天體之間，地球上的物體之間不存在萬有引力
B. 兩物體質(zhì)量不變，距離變?yōu)樵瓉?倍，他們之間的萬有引力變?yōu)樵瓉淼囊话?br>C. 甲、乙兩物體的質(zhì)量不等，但甲對乙的萬有引力和乙對甲的萬有引力大小相等
D. 兩物體之間的萬有引力總是大小相等、方向相反的一對平衡力
7. A、B分別是地球上的兩個物體，A在北緯某城市，B在赤道上某地，如圖所示。當它們隨地球自轉(zhuǎn)時，它們的角速度分別是A、B，它們的線速度大小分別是vA和vB，下列說法正確的是（ ）
A. A=B，vAvB
C. AB，vA=vB
8. 地球的第一宇宙速度約為，某行星的質(zhì)量是地球的6倍，半徑是地球的1.5倍。該行星上的第一宇宙速度約（ ）。
A. B. C. D.
9. 在長為l的細線下端栓一個質(zhì)量為m 的小球，細線不可伸長且小球質(zhì)量遠大于細線的質(zhì)量。細線的一段固定于O點，小球從一定高度擺下，在O點的正下方釘一個釘子，如圖所示，當細線與釘子相碰時，以下說法正確的是（ ）
A. 小球線速度突然變大B. 小球的角速度突然變小
C. 細線上的拉力突然變大D. 小球的向心加速度突然變小
10. 如圖所示，將內(nèi)壁光滑、半徑為R的圓形細管豎直固定放置，一質(zhì)量為m的小球（視為質(zhì)點）在管內(nèi)做圓周運動，小球過最高點時的速度為v，則下列說法正確的是（ ）

A. 小球做的是勻速圓周運動
B. 小球通過最高點的最小速度為
C. 小球恰好到達最高點時，對細管的作用力為零
D. 若小球在最高點的速度，會對細管的外側(cè)內(nèi)壁有作用力
11. 2019年5月，我國第45顆北斗衛(wèi)星發(fā)射成功。已知該衛(wèi)星軌道距地面的高度約為36000km，是“天宮二號”空間實驗室軌道高度的90倍左右，則（ ）
A. 該衛(wèi)星的速率比“天宮二號”的小B. 該衛(wèi)星的周期比“天宮二號”的小
C. 該衛(wèi)星的角速度比“天宮二號”的大D. 該衛(wèi)星的向心加速度比“天宮二號”的大
12. 四幅圖中，關(guān)于做圓周運動物體的向心力來源分析正確的是（ ）

圖1 圖2 圖3 圖4
A. 圖1中小球在水平面做勻速圓周運動，繩對小球的拉力提供向心力
B. 圖2中小物塊隨水平圓盤勻速圓周運動，圓盤對物塊的摩擦力提供向心力
C. 圖3中汽車行駛過拱橋的最高點，地面對車的支持力提供向心力
D. 圖4中汽車在水平路面轉(zhuǎn)彎，地面對車的支持力提供向心力
13. 如圖所示，A、B、C分別是自行車大齒輪、小齒輪以及后輪邊緣上的點，一修車師傅在把自行車后輪架越來，檢測大、小齒輪和后輪轉(zhuǎn)動情況時，下列說法正確的是（ ）

A. A點的線速度大于B點的線速度B. A點的角速度小于B點的角速度
C. C點的角速度大于B點的角速度D. C點的線速度等于B點的線速度
14. 2021年5月15日，“天問一號”著陸器成功著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區(qū)，我國首次火星探測任務(wù)著陸火星取得圓滿成功。如圖，將火星與地球繞太陽的運動簡化為在同一平面、沿同一方向的勻速圓周運動，圖中的橢圓軌道表示“天問一號”的地火轉(zhuǎn)移軌道。下列說法正確的是（ ）
A. 火星的公轉(zhuǎn)周期小于地球的公轉(zhuǎn)周期
B. 地球公轉(zhuǎn)的向心加速度小于火星公轉(zhuǎn)的向心加速度
C. “天問一號”在A點要通過加速才能從地球公轉(zhuǎn)軌道到地火轉(zhuǎn)移軌道
D. “天問一號”從A點運動到C點的過程中處于加速狀態(tài)
二、實驗題（每空2分，共計18分）
15. 在做“研究平拋物體的運動”實驗時：
（1）下列措施或操作符合實驗規(guī)范的為___________。
A．斜槽軌道末端切線必須水平
B．斜槽軌道必須光滑
C．每次要平衡摩擦力
D．小球每次應從斜槽同一位置靜止釋放
（2）圖乙是利用圖甲裝置拍攝小球做平拋運動的頻閃照片，由照片可判斷實驗操作錯誤的是___________。
A．釋放小球時初速度不為0
B．釋放小球的初始位置不同
C．斜槽末端切線不水平
（3）圖中每個小方格邊長為10cm，則由圖可求得拍攝時每___________s曝光一次，該小球運動的初速度大小為___________m/s（g取10）。
16. 向心力演示器可以探究小球做圓周運動所需向心力F的大小與質(zhì)量m、角速度、軌道半徑r之間的關(guān)系，裝置如圖所示，兩個變速塔輪通過皮帶連接。實驗時，勻速轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨相應的變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的金屬小球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對小球的壓力提供向心力，小球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上黑白相間的等分格顯示出兩個金屬球所受向心力的比值。
（1）在研究向心力F的大小與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系時，我們主要用到的物理方法是________。
A．控制變量法 B．等效替代法 C．理想實驗法
（2）為了探究金屬球向心力F的大小與軌道半徑r之間的關(guān)系，下列說法正確的是________。
A．應使用兩個質(zhì)量不等的小球
B．應使兩小球離轉(zhuǎn)軸的距離相同
C．應將皮帶套在兩邊半徑相等的變速塔輪上
（3）某同學用傳感器測出小球做圓周運動向心力F的大小和對應的周期T，獲得多組數(shù)據(jù)，畫出了如圖所示的圖像，該圖像是一條過原點的直線，則圖像橫坐標x代表的是________。
（4）有一個探究小組利用圓錐擺的特點設(shè)計了如圖所示的演示實驗，在米尺的一端鉆一個小孔，使小孔恰能穿過一根細線，線下端掛一質(zhì)量為m，直徑為d的小鋼球。將米尺固定在水平桌面上，測量出懸點到鋼球的細線長度l，使鋼球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，圓心為O，待鋼球的運動穩(wěn)定后，用眼睛從米尺上方垂直于米尺往下看，讀出鋼球外側(cè)到O點的距離r，并用秒表測量出鋼球轉(zhuǎn)動n圈用的時間t。則：
①小鋼球做圓周運動的周期________。
②小鋼球做圓周運動向心力________。（用題目中給出的已知量表示）
三、計算題（共計40分）
17. 2021年2月10日19時52分，我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器實施近火捕獲制動，成功實現(xiàn)環(huán)繞火星運動，成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星。在“天問一號”環(huán)繞火星做勻速圓周運動時周期為T，軌道半徑為。已知火星的半徑為，引力常量為，不考慮火星的自轉(zhuǎn)。求∶
（1）火星的質(zhì)量M；
（2）火星表面的重力加速度的大小。
18. 如圖所示，在摩托車賽道上，水平路面的前方有一個壕溝，壕溝兩側(cè)高度差h＝0.8m，水平間距x＝4m。忽略空氣阻力，重力加速度g取10。若摩托車剛好能跨過這個壕溝，求：
（1）摩托車在空中運動時間t；
（2）摩托車水平飛出時的初速度；
（3）摩托車落地時的速度v的大小和方向。

19. “拋石機”是古代戰(zhàn)爭中常用的一種設(shè)備。如圖所示，某學習小組用自制的拋石機演練拋石過程。已知所用拋石機長臂的長度，質(zhì)量的石塊裝在長臂末端的口袋中，開始時長臂處于靜止狀態(tài)，與水平面間的夾角，現(xiàn)對短臂施力，當長臂轉(zhuǎn)到豎直位置時立即停止轉(zhuǎn)動，水平拋出前瞬間，石塊對長臂頂部向上的壓力為拋出后垂直打在傾角為的斜面上，不計空氣阻力，重力加速度g取，求：
（1）石塊在長臂頂部拋出時的速度；
（2）則石塊打在斜面上的點距地面高度；
（3）斜面的右端點A距拋出點的水平距離。

20. 牛頓發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律是17世紀自然科學最偉大的成果之一。萬有引力定律在應用中取得了輝煌的成就。應用萬有引力定律能“稱量”地球質(zhì)量，也實現(xiàn)了人類的飛天夢想。已知地球的半徑為，地面的重力加速度為，引力常量為。
（1）求：a.地球的質(zhì)量M；
b.地球的第一宇宙速度v。
（2）2018年11月，我國成功發(fā)射第41顆北斗導航衛(wèi)星，被稱為“最強北斗”。這顆衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星，其運行周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同。求該衛(wèi)星的軌道高度h（衛(wèi)星軌道與地球表面的距離）。
（3）利用物理模型對問題進行分析，是重要的科學思維方法。設(shè)行星與太陽的距離為r，請根據(jù)開普勒第三定律及向心力相關(guān)知識，證明太陽對行星的作用力F與r的平方成反比。

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