【百强校】2016-2017学年河北武邑中学高一上11.27周考物理卷
（带解析）
一、选择题
1.两颗人造地球卫星做圆周运动，周期之比为TA:TB=1：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为：
A．RA：RB=4：1，vA：vB=1：2 B．RA：RB=4：1，vA：vB=2：1 C．RA：RB=1：4，vA：vB=1：2 D．RA：RB=1：4，vA：vB=2：1 【答案】D 【解析】
试题分析：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有
解得
；由
此式可得卫星的运动周期与轨道半径的立方的平方根成正比，由TA：TB=1：8可得轨道半径RA：RB=1：4，然后再由考点：万有引力定律的应用
【名师点睛】本题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论。
2.人造卫星沿圆轨道环绕地球运动，因为大气的阻力作用，其运动的高度逐渐变化，由于高度变化很慢，在变化过程中的任一时刻，仍可认为卫星满足匀速圆周运动规律，下列关于卫星运动的一些物理量变化情况，正确的是（ ） A．线速度减小 B．周期变大 C．半径增大 D．向心加速度增大 【答案】D 【解析】
试题分析：因为受到高空稀薄空气的阻力作用，卫星的总机械能减小，高度逐渐降低即卫星圆周运动的轨道半径r减小，人造地球卫星绕地球做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力有：
；根据以上的公式得：
，受到高空稀薄空气的
得线速度vA：vB=2：1．所以正确答案为D项．故选D．
阻力作用，卫星高度逐渐降低即卫星圆周运动的轨道半径r减小，线速度增大，故A C错误；
根据以上的公式得：，半径r减小，周期减小，故B错误；根据以上的公式得：
，半径r减小，向心加速度增大，故D正确；故选D．
考点：万有引力定律的应用
【名师点睛】本题的关键是抓住万有引力提供圆周运动向心力，由此展开讨论角速度、线速度、向心加速度和周期与半径的关系，掌握并灵活变形公式是解决问题的关键。 3.假设人造地球卫星做匀速圆周运动，当它的轨道半径增大到原来的2倍时（ ） A．根据F=mω?r，卫星受的向心力增为原来的2倍 B．根据C．根据
，卫星受的向心力减为原来的 ，卫星受的向心力减为原来的
2
D．根据F=mg，卫星受的向心力保持不变 【答案】C 【解析】
试题分析：当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的角速度
2
随着变化，所以不能
根据公式F=mω?r得卫星受的向心力增为原来的2倍，故A错误；同理，当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速度随着变化，故B错误；根据万有引力的表达式
，卫星
受的向心力减为原来的．故C正确；人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍时，重力加速度也随着变化，故D错误；故选C。 考点：万有引力定律的应用
【名师点睛】人造卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，卫星的线速度、角速度、周期都与半径有关，讨论这些物理量时要找准公式，正确使用控制变量法。
4.乘坐如图所示游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动，下列说法正确的是（ ）
A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去 B．人在最高点时对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mg C．人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等 D．人在最低点时对座位的压力大于mg 【答案】D
【解析】
试题分析：当人与保险带间恰好没有作用力，由重力提供向心力时，临界速度为
．当速度时，没有保险带，人也不会掉下来．故A错误．当人在最高点的速
度人对座位就产生压力．当速度增大到时，压力为3mg，故B错误；在最高点和最低点速度大小不等，根据向心加速度公式
可知，人在最高点和最低点时的向心加速
度大小不相等，故C错误；人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析可知，人处于超重状态，人对座位的压力大于mg．故D正确．故选D。 考点：牛顿第二定律；向心力
【名师点睛】本题是实际问题，考查运用物理知识分析实际问题的能力，关键根据牛顿运动定律分析处理圆周运动动力学问题。
5.如图所示，在高空中有四个小球，在同一位置同时以速度v向上、向下、向左、向右被射出，不计空气阻力，经过1s后四个小球在空中的位置构成的正确图形是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A 【解析】
试题分析：每个小球的运动都可以看成是沿初速度方向的匀速直线运动和竖直向下的自由落体运动的合运动．假设同时有个小球从同一位置自由落体，则其余4个球相对与该球都是匀速直线运动，故以四个小球所在位置为顶点所构成的图形应该是正方形；故选A． 考点：抛体运动；参考系
【名师点睛】要知道每个小球的运动都可以分解为自由落体运动和沿着初速度方向的匀速直线运动，参考系选择恰当，可以是复杂问题简单化，本题再一次说明了这个道理，基础题。 6.竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设在整个过程中，棒始终平动且空气阻力不计，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是（ ） A．越来越大 B．越来越小 C．保持不变 D．无法判断 【答案】C 【解析】
试题分析：金属棒ab做平抛运动，其水平方向的分运动是匀速直线运动，水平分速度保持不变，等于v0．由感应电动势公式E=Blvsinα，vsinα是垂直于磁感线方向的分速度，即是平抛运动的水平分速度，等于v0，则感应电动势E=Blv0，B、l、v0均不变，则感应电动势大小保持不变．则C正确．故选C。 考点：感应电动势
【名师点睛】本题考查对感应电动势公式的理解和平抛运动的特点．要明确公式E=Blvsinα，vsinα是有效的切割速度。
7.从地面上方同一点向东与向西分别平抛出两个等质量的小物体，抛出速度大小分别为v和2v，不计空气阻力，则两个小物体，以下说法不正确的是（ ） A．从抛出到落地速度的增量相同 B．从抛出到落地重力做的功相同 C．从抛出到落地重力的平均功率相同 D．从抛出到落地所用时间不同 【答案】D 【解析】
试题分析：速度是矢量，速度增量也是矢量；根据公式△v=gt，速度增加量相同，故A正确；重力做功W=mgh，相同，故B正确；平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，根据公式h=gt，从抛出到落地所用时间相同； 重力做功相同，时间也相同，根据公式不正确的，故选D。 考点：平抛运动
【名师点睛】本题关键明确平抛运动的运动性质，知道速度、速度增加量是矢量，同时要结合平均功率定义公式列式求解。
8.半径为R的光滑半圆球固定在水平地面上，顶部有一个小物体，如图所示；今给小物体一个水平初速度，则物体将（ ）
，平均功率也相同；故C正确，D错误；本题选
2
A．沿球面滑至M点
B．先沿球面滑至某点N再离开球面做斜下抛运动 C．立即离开半球面作平抛运动，且水平射程为
R
D．立即离开半球面作平抛运动，且水平射程为2R 【答案】C 【解析】
试题分析：在最高点，根据牛顿第二定律得，持力为零，仅受重力，做平抛运动．由误．故选C． 考点：平抛运动
，
，解得N=0，知物体在最高点支，解得x=
R, 故C正确，ABD错
【名师点睛】解决本题的关键知道圆周运动径向的合力提供向心力．以及知道仅受重力，有水平初速度将做平抛运动．
9.如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面上某位置P处斜向上抛出，到达斜面顶端Q处时速度恰好变为水平方向，已知P、Q间的距离为L，重力加速度为g，则关于抛出时物体的初速度v0的大小及其与斜面间的夹角α，以下关系中正确的有（ ）
A．tanα=tanθ B．C．D．【答案】B 【解析】
试题分析：运用逆向思维，物体做平抛运动，根据Lsinθ＝gt得，直分速度
，P点的水平分速度
2
，则P点的竖，则
．故CD错误．设初速度方向与水平方向的夹角为β，根据平抛运
动的推论有tanβ=2tanθ，又α=β-θ，根据数学三角函数关系可求得确，A错误． 故选B。 考点：平抛运动
【名师点睛】本题难度较大，采用逆向思维求解末速度，即斜抛运动的初速度是解题的关键，本题对数学三角函数要求较高，需加强训练。 二、多选题
1.如图中的圆a、b、c，其圆心均在地球的自转轴线上，对卫星环绕地球做匀速圆周运动而言（ ）
．故B正