甘肃省庆阳市宁县二中2018-2019学年高一下学期物理期中考试试卷
一、单选题
1．（2018高一下·玉溪期中）下面说法中正确的是( )
A．做曲线运动的物体速度方向必定变化
B．速度变化的运动必定是曲线运动
C．加速度恒定的运动不可能是曲线运动
D．加速度变化的运动必定是曲线运动
2．（2019高一下·宁县期中）从同一高度以不同的速度水平抛出两个质量不同的石子，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A．初速度大的先落地 B．两个石子同时落地
C．质量大的先落地 D．无法判断
3．（2019高一下·宁县期中）狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，如图为4个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的示意图(图中O为圆心)，其中正确的是( )
A． B．
C． D．
4．（2019高一下·宁县期中）如图所示为在空中某一水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是( )
A．摆球A受重力、拉力和向心力的作用
B．摆球A受拉力和向心力的作用
C．摆球A受重力和向心力的作用
D．摆球A受拉力和重力的作用
5．（2019高一下·宁县期中）下列说法中不正确的是( )。
A．总结出关于行星运动三条定律的科学家是开普勒
B．总结出万有引力定律的物理学家是伽俐略
C．总结出万有引力定律的物理学家是牛顿
D．第一次精确测量出万有引力常量的物理学家是卡文迪许
6．（2017高一下·黑龙江期中）关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是（ ）
A．所有行星都在同一轨道上绕太阳运动
B．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处
C．离太阳越近的行星运动周期越大
D．所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
7．（2019高一下·宁县期中）M、N两颗质量相同的卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道如图所示，已知M卫星的轨道半径大于N卫星的轨道半径，则下列说法正确的是（ ）
A．M卫星的周期小于N卫星的周期
B．M卫星角速度大于N卫星的角速度
C．M卫星的线速度小于N卫星的线速度
D．M卫星的向心加速度大于N卫星的向心加速度
8．（2019高一下·宁县期中）2017年5月，在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，航天飞机在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ ）
A． 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度
B．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度
C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度大于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
二、多选题
9．（2019高一下·宁县期中）已知引力常量G和下列各组数据，能计算出地球质量的是( )。
A．月球绕地球运行的周期及月球的半径
B．地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离
C．人造地球卫星在地面附近运行的周期和轨道半径
D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面的重力加速度
10．（2019高一下·宁县期中）假设人造卫星绕地球做匀速圆周运动，当卫星绕地球运动的轨道半径增大到原来的2倍时，则有( )。
A．卫星运动的线速度将减小到原来的
B．卫星所受的向心力将减小到原来的一半
C．卫星运动的周期将增大到原来的2 倍
D．卫星运动的角速度将增大到原来的2倍
11．（2019高一下·宁县期中）一物体受三个恒力作用做匀速直线运动，若将其中一个力突然撤去，则物体的运动状态可能是（ ）
A．仍然做匀速直线运动 B．匀变速直线运动
C．匀速圆周运动 D．匀变速曲线运动
12．（2019高一下·宁县期中）如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使其做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是( )
A．a处为拉力，b处为拉力 B．a处为拉力，b处为推力
C．a处为推力，b处为拉力 D．a处为推力，b处为推力
三、实验题
13．（2019高一下·宁县期中）在研究平抛物体的运动实验中，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸之外，下列器材中还需要的是（ ）.
A．秒表 B．天平 C．重垂线 D．弹簧测力计
14．（2019高一下·宁县期中）某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时，将小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如下图所示的照片，已知每个小方格边长9.8cm，当地的重力加速度为g=9.8m/s2.
（1）若以拍摄的第一点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向，则没有被拍摄到的小球位置坐标为 .
（2）小球平抛的初速度大小为 m/s.
四、解答题
15．（2019高一下·宁县期中）通过天文观测发现，某行星的卫星运动的周期为T，轨道半径为r，若把卫星的运动近似看成匀速圆周运动，行星的半径为R，试求出该行星的质量.（万有引力常量G已知）
16．（2019高一下·宁县期中）某行星的质量为地球质量的6倍，半径为地球半径的1.5倍，已知地球的第一宇宙速度为7.9 km/s，该行星的第一宇宙速度是多少？
17．（2019高一下·宁县期中）水平抛出的一个石子，经过0.4s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53°，g取10m/s2。（不计空气阻力，已知cos53°=0.6，sin53°=0.8。）试求：
（1）石子的抛出点距地面的高度；
（2）石子抛出的水平初速度.
18．（2019高一下·宁县期中）如图所示，质量为0.5kg的小杯里盛有1.5kg的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做水流星表演，转动半径为1m，小杯通过最高点的速度为4m/s，g取10m/s2，求：
（1）在最高点时，绳的拉力；
（2）在最高点时水对小杯底的压力；
（3）为使小杯经过最高点时水不流出， 在最高点时最小速率是多少
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】曲线运动的条件；曲线运动
【解析】【解答】做曲线运动的物体，其速度方向必定变化，A符合题意；如果速度的大小变化，方向不变，则物体的运动是直线运动，B不符合题意；加速度恒定的运动也可能是曲线运动，例如平抛运动，C不符合题意；加速度变化的运动不一定是曲线运动，也可能是直线运动，例如变加速直线运动，D不符合题意；
故答案为：A.
【分析】本题考查对曲线运动概念的理解和描述量的特点，曲线运动条件只要求加速度和速度方向不共线即可。加速度可以恒定也可以变化，速度的方向一定变化，大小可变也可能不变。
2．【答案】B
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】平抛运动竖直分运动是自由落体运动，与物体的质量和初速度无关，因下落的高度相同，故两个石子的竖直分运动完全相同，因而两个石子同时落地，B符合题意。
故答案为：B
【分析】由于两个石子竖直方向都是自由落体运动所以下落时间相同。
3．【答案】C
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】解：A、f与F的合力不指向圆心，没有力提供向心力．A不符合题意．
B、f与F的合力不指向圆心，雪橇受到的滑动摩擦力不应指向圆心，B不符合题意．
C、雪橇受到向后的滑动摩擦力，拉力与滑动摩擦力的合力指向圆心，拉力偏向圆的内侧，C符合题意，D不符合题意.
故答案为：C
【分析】由于匀速率形式，摩擦力方向与速度方向相反沿切线方向，合力方向要指向圆心所以决定了牵引力的方向。
4．【答案】D
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】对A球受力分析，重力和绳子的拉力，两者的合力提供向心力，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】小球受到重力和拉力作用，两者的合力提供向心力。
5．【答案】B
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A、开普勒在第谷观测记录的天文数据的基础上，经过研究，发现了行星的三大运动定律，A不符合题意；
BC、总结出万有引力定律的物理学家是牛顿，不是伽利略，B符合题意，C不符合题意；
D、牛顿发现了万有引力定律之后，卡文迪许通过扭秤实验，第一次精确测量出万有引力常量，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】总结出万有引力定律是科学家牛顿，不是伽利略。
6．【答案】D
【知识点】开普勒定律
【解析】【解答】解：A、开普勒第一定律可得，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AB错误．
C、由开普勒第三定律 =k，所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，得离太阳越近的行星的运动周期越短．故C错误，D正确；
故选：D．
【分析】开普勒第一定律是太阳系中的所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上．在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的．开普勒第三定律中的公式 =k．可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比．
7．【答案】C
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】根据 ，解得： ， ， ， ，因为卫星M的轨道半径大于卫星N的轨道半径，则卫星M的加速度、线速度和角速度均小于卫星N，卫星M的周期大于卫星N的周期，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】利用万有引力提供向心力结合轨道半径的大小可以比较角速度、线速度、周期、向心加速度的大小。
8．【答案】C
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】根据开普勒第二定律可知航天飞机在远地点的A速度小于在近地点B的速度，A不符合题意。航天飞机在轨道Ⅱ上A点加速才能变轨到Ⅰ上，所以在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度，B不符合题意；由开普勒第三定律 ，知在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，C符合题意。由 ，得 ，同一点A，离地心的距离相等，则在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】利用轨道II在A点开始要做向心运动所以在A点的速度小于在轨道I的速度；利用开普勒周期定律结合半径大小可以比较周期的大小；利用距离可以判别在A点的加速度大小相同。
9．【答案】C,D
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】月球绕地球做匀速圆周运动，由万有引力定律提供向心力： ，解得： ，其中r为地球与月球间的距离，而不是月球的半径，A不符合题意；地球绕太阳运动的周期和地球与太阳的距离，根据万有引力提供向心力： ，其中m为地球质量，在等式中消去，只能求出太阳的质量M，B不符合题意； 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： ，解得： ，其中r为地球半径，C符合题意；若不考虑地球自转，地球表面的物体受到的地球的重力等于万有引力，即 ，解得：地球的质量 ，D符合题意。
故答案为：CD
【分析】根据万有引力提供向心力，要求出地球的质量必须要知道月球的运行周期和月球的轨道半径不是月球的半径；地球绕太阳的周期和轨道半径只能求出太阳的质量；卫星的轨道半径及周期就可以求出地球的质量；利用引力形成重力可以判别知道地球表面的重力加速度及半径就可以求出地球的质量。
10．【答案】A,C
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】人造卫星做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，则有： ，解得： ， ， ， 。当星绕地球运动的轨道半径增大到原来的2倍时，根据 ，可知卫星运动的线速度将减小到原来的 ，A符合题意；根据 ，可知所以向心力将减小到原来的四分之一，B不符合题意；根据 ，可知卫星运动的周期将增大到原来的2 倍，C符合题意；根据 ，可知卫星运动的角速度减小，变为原来的 ，D不符合题意。
故答案为：AC
【分析】利用引力提供向心力可以导出线速度、角速度、周期的表达式，结合半径变化可以判别线速度、角速度、周期的变化；利用引力公式结合半径变化可以判别向心力的变化。
11．【答案】B,D
【知识点】力与运动的关系
【解析】【解答】一个做匀速直线运动的物体受到三个力的作用，这三个力一定是平衡力，如果其中的一个力突然消失，剩余的两个力的合力与撤去的力等值、反向、共线，这个合力恒定不变。若物体的速度方向与此合力方向相同，则物体将匀加速直线运动，若剩余的两个力的合力与物体的速度方向相反，则物体做匀减速直线运动。A不符合题意，B符合题意。其余两个力的合力恒定，而匀速圆周运动合力一直指向圆心，需要的是变力，所以物体不可能做匀速圆周运动。C不符合题意；曲线运动的条件是合力与速度不共线，当其余两个力的合力与速度不共线时，物体做曲线运动；由于合力恒定，故加速度恒定，即物体做匀变速曲线运动，D符合题意。
故答案为：BD
【分析】物体本身处于平衡状态，撤去一个恒力相当于受到一个反方向的恒力作用，由于不能明确恒力方向和速度方向，所以物体有可能做匀变速的直线运动，也有可能做匀变速的曲线运动。
12．【答案】A,B
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】小球做圆周运动，在最高点和最低点时，由合力提供向心力；在最高点，小球受重力和杆的弹力，假设弹力向下，如图
根据牛顿第二定律得到， ；
当F1＜0，为支持力，向上；
当F1＞0，为拉力，向下；
当F1=0，无弹力；
由牛顿第三定律知，在a处杆对球可能为拉力，也可能为推力。
球经过最低点时，受重力和杆的弹力，如图
由于合力提供向心力，即合力向上，故杆只能为向上的拉力；AB符合题意，CD不符合题意。
故答案为：AB
【分析】由于不知道小球到达最高点的速度大小，所以在最高点杆对小球可能是没有作用力，也可能是拉力或者是推力；但是在最低点由于合力方向所以杆对小球只能是拉力。
13．【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】在做研究平抛物体的运动实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动；本实验中不需要测力、时间以及质量；故不需要弹簧秤、秒表和天平；C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】研究平抛运动需要重锤线确定水平方向；本实验利用高度可以求出时间所以不需要秒表，平抛运动也不需要测量质量和力的大小。
14．【答案】（1）(58.8cm,58.8cm)
（2）1.96
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】解：（1）根据平抛运动的特点，水平方向的坐标为：3×2×9.8cm=58.8cm；竖直方向：y=（1+2+3）×9.8cm=58.8cm；故没有被拍摄到的小球位置坐标为：（58.8cm，58.8cm）；（2）由 ，得： s，由 m/s。
【分析】（1）利用竖直方向的邻差公式结合水平方向的匀速运动可以判别没有拍摄到的小球坐标；
（2）利用竖直方向的邻差公式可以求出运动时间，结合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小。
15．【答案】解：根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力可知： ，
解得
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【分析】利用万有引力提供向心力可以求出行星的质量大小。
16．【答案】解：设中心天体质量为M，半径为R，第一宇宙速度为v
根据万有引力提供圆周运动向心力有：
得第一宇宙速度为：
所以行星上的第一宇宙速度为： m/s
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【分析】利用引力提供向心力可以求出第一宇宙速度的表达式，结合质量之比和半径之比可以求出行星的第一宇宙速度的大小。
17．【答案】（1）解：石子做平抛运动，平抛运动水平方向上是匀速直线运动，竖直方向是自由落体运动．
下落高度H＝ gt2=0.8m
（2）解： =tan53°
Vy=gt=4m/s
Vx= =3 m/s
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）利用竖直方向的自由落体运动的位移公式可以求出下落的高度；
（2）利用速度的方向结合竖直方向的速度可以求出水平初速度的大小。
18．【答案】（1）解：小杯质量m=0.5kg，水的质量M=1kg，在最高点时，
杯和水的受重力和拉力作用，如图所示，
合力F合=（M+m）g+T ①
圆周半径为R，则 ②
F合提供向心力，有
所以细绳拉力
（2）解：在最高点时，水受重力Mg和杯的压力F作用，如图所示，
合力F合=Mg+F
圆周半径为R，则F向=
F合提供向心力，有 Mg+F=
所以杯对水的压力
根据牛顿第三定律，水对小杯底的压力为6N，方向竖直向上．
（3）解：小杯经过最高点时水恰好不流出时，此时杯对水的压力为零，只有水的重力作为向心力，由（2）得：
解得：
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）利用牛顿第二定律结合向心力的表达式可以求出杯子在最高点受到的拉力大小；
（2）利用受力分析可以求出水受到的合力，结合牛顿第二定律可以求出杯子对水的弹力大小，利用牛顿第三定律可以求出水对杯子的压力及受力方向；
（3）利用牛顿第二定律结合面弹力为0可以求出杯子在最高点的速度大小。
甘肃省庆阳市宁县二中2018-2019学年高一下学期物理期中考试试卷
一、单选题
1．（2018高一下·玉溪期中）下面说法中正确的是( )
A．做曲线运动的物体速度方向必定变化
B．速度变化的运动必定是曲线运动
C．加速度恒定的运动不可能是曲线运动
D．加速度变化的运动必定是曲线运动
【答案】A
【知识点】曲线运动的条件；曲线运动
【解析】【解答】做曲线运动的物体，其速度方向必定变化，A符合题意；如果速度的大小变化，方向不变，则物体的运动是直线运动，B不符合题意；加速度恒定的运动也可能是曲线运动，例如平抛运动，C不符合题意；加速度变化的运动不一定是曲线运动，也可能是直线运动，例如变加速直线运动，D不符合题意；
故答案为：A.
【分析】本题考查对曲线运动概念的理解和描述量的特点，曲线运动条件只要求加速度和速度方向不共线即可。加速度可以恒定也可以变化，速度的方向一定变化，大小可变也可能不变。
2．（2019高一下·宁县期中）从同一高度以不同的速度水平抛出两个质量不同的石子，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A．初速度大的先落地 B．两个石子同时落地
C．质量大的先落地 D．无法判断
【答案】B
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】平抛运动竖直分运动是自由落体运动，与物体的质量和初速度无关，因下落的高度相同，故两个石子的竖直分运动完全相同，因而两个石子同时落地，B符合题意。
故答案为：B
【分析】由于两个石子竖直方向都是自由落体运动所以下落时间相同。
3．（2019高一下·宁县期中）狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，如图为4个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的示意图(图中O为圆心)，其中正确的是( )
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】解：A、f与F的合力不指向圆心，没有力提供向心力．A不符合题意．
B、f与F的合力不指向圆心，雪橇受到的滑动摩擦力不应指向圆心，B不符合题意．
C、雪橇受到向后的滑动摩擦力，拉力与滑动摩擦力的合力指向圆心，拉力偏向圆的内侧，C符合题意，D不符合题意.
故答案为：C
【分析】由于匀速率形式，摩擦力方向与速度方向相反沿切线方向，合力方向要指向圆心所以决定了牵引力的方向。
4．（2019高一下·宁县期中）如图所示为在空中某一水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是( )
A．摆球A受重力、拉力和向心力的作用
B．摆球A受拉力和向心力的作用
C．摆球A受重力和向心力的作用
D．摆球A受拉力和重力的作用
【答案】D
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】对A球受力分析，重力和绳子的拉力，两者的合力提供向心力，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】小球受到重力和拉力作用，两者的合力提供向心力。
5．（2019高一下·宁县期中）下列说法中不正确的是( )。
A．总结出关于行星运动三条定律的科学家是开普勒
B．总结出万有引力定律的物理学家是伽俐略
C．总结出万有引力定律的物理学家是牛顿
D．第一次精确测量出万有引力常量的物理学家是卡文迪许
【答案】B
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A、开普勒在第谷观测记录的天文数据的基础上，经过研究，发现了行星的三大运动定律，A不符合题意；
BC、总结出万有引力定律的物理学家是牛顿，不是伽利略，B符合题意，C不符合题意；
D、牛顿发现了万有引力定律之后，卡文迪许通过扭秤实验，第一次精确测量出万有引力常量，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】总结出万有引力定律是科学家牛顿，不是伽利略。
6．（2017高一下·黑龙江期中）关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是（ ）
A．所有行星都在同一轨道上绕太阳运动
B．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处
C．离太阳越近的行星运动周期越大
D．所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
【答案】D
【知识点】开普勒定律
【解析】【解答】解：A、开普勒第一定律可得，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AB错误．
C、由开普勒第三定律 =k，所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，得离太阳越近的行星的运动周期越短．故C错误，D正确；
故选：D．
【分析】开普勒第一定律是太阳系中的所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上．在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的．开普勒第三定律中的公式 =k．可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比．
7．（2019高一下·宁县期中）M、N两颗质量相同的卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道如图所示，已知M卫星的轨道半径大于N卫星的轨道半径，则下列说法正确的是（ ）
A．M卫星的周期小于N卫星的周期
B．M卫星角速度大于N卫星的角速度
C．M卫星的线速度小于N卫星的线速度
D．M卫星的向心加速度大于N卫星的向心加速度
【答案】C
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】根据 ，解得： ， ， ， ，因为卫星M的轨道半径大于卫星N的轨道半径，则卫星M的加速度、线速度和角速度均小于卫星N，卫星M的周期大于卫星N的周期，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】利用万有引力提供向心力结合轨道半径的大小可以比较角速度、线速度、周期、向心加速度的大小。
8．（2019高一下·宁县期中）2017年5月，在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，航天飞机在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ ）
A． 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度
B．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度
C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度大于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
【答案】C
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】根据开普勒第二定律可知航天飞机在远地点的A速度小于在近地点B的速度，A不符合题意。航天飞机在轨道Ⅱ上A点加速才能变轨到Ⅰ上，所以在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度，B不符合题意；由开普勒第三定律 ，知在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，C符合题意。由 ，得 ，同一点A，离地心的距离相等，则在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】利用轨道II在A点开始要做向心运动所以在A点的速度小于在轨道I的速度；利用开普勒周期定律结合半径大小可以比较周期的大小；利用距离可以判别在A点的加速度大小相同。
二、多选题
9．（2019高一下·宁县期中）已知引力常量G和下列各组数据，能计算出地球质量的是( )。
A．月球绕地球运行的周期及月球的半径
B．地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离
C．人造地球卫星在地面附近运行的周期和轨道半径
D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面的重力加速度
【答案】C,D
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】月球绕地球做匀速圆周运动，由万有引力定律提供向心力： ，解得： ，其中r为地球与月球间的距离，而不是月球的半径，A不符合题意；地球绕太阳运动的周期和地球与太阳的距离，根据万有引力提供向心力： ，其中m为地球质量，在等式中消去，只能求出太阳的质量M，B不符合题意； 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： ，解得： ，其中r为地球半径，C符合题意；若不考虑地球自转，地球表面的物体受到的地球的重力等于万有引力，即 ，解得：地球的质量 ，D符合题意。
故答案为：CD
【分析】根据万有引力提供向心力，要求出地球的质量必须要知道月球的运行周期和月球的轨道半径不是月球的半径；地球绕太阳的周期和轨道半径只能求出太阳的质量；卫星的轨道半径及周期就可以求出地球的质量；利用引力形成重力可以判别知道地球表面的重力加速度及半径就可以求出地球的质量。
10．（2019高一下·宁县期中）假设人造卫星绕地球做匀速圆周运动，当卫星绕地球运动的轨道半径增大到原来的2倍时，则有( )。
A．卫星运动的线速度将减小到原来的
B．卫星所受的向心力将减小到原来的一半
C．卫星运动的周期将增大到原来的2 倍
D．卫星运动的角速度将增大到原来的2倍
【答案】A,C
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】人造卫星做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，则有： ，解得： ， ， ， 。当星绕地球运动的轨道半径增大到原来的2倍时，根据 ，可知卫星运动的线速度将减小到原来的 ，A符合题意；根据 ，可知所以向心力将减小到原来的四分之一，B不符合题意；根据 ，可知卫星运动的周期将增大到原来的2 倍，C符合题意；根据 ，可知卫星运动的角速度减小，变为原来的 ，D不符合题意。
故答案为：AC
【分析】利用引力提供向心力可以导出线速度、角速度、周期的表达式，结合半径变化可以判别线速度、角速度、周期的变化；利用引力公式结合半径变化可以判别向心力的变化。
11．（2019高一下·宁县期中）一物体受三个恒力作用做匀速直线运动，若将其中一个力突然撤去，则物体的运动状态可能是（ ）
A．仍然做匀速直线运动 B．匀变速直线运动
C．匀速圆周运动 D．匀变速曲线运动
【答案】B,D
【知识点】力与运动的关系
【解析】【解答】一个做匀速直线运动的物体受到三个力的作用，这三个力一定是平衡力，如果其中的一个力突然消失，剩余的两个力的合力与撤去的力等值、反向、共线，这个合力恒定不变。若物体的速度方向与此合力方向相同，则物体将匀加速直线运动，若剩余的两个力的合力与物体的速度方向相反，则物体做匀减速直线运动。A不符合题意，B符合题意。其余两个力的合力恒定，而匀速圆周运动合力一直指向圆心，需要的是变力，所以物体不可能做匀速圆周运动。C不符合题意；曲线运动的条件是合力与速度不共线，当其余两个力的合力与速度不共线时，物体做曲线运动；由于合力恒定，故加速度恒定，即物体做匀变速曲线运动，D符合题意。
故答案为：BD
【分析】物体本身处于平衡状态，撤去一个恒力相当于受到一个反方向的恒力作用，由于不能明确恒力方向和速度方向，所以物体有可能做匀变速的直线运动，也有可能做匀变速的曲线运动。
12．（2019高一下·宁县期中）如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使其做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是( )
A．a处为拉力，b处为拉力 B．a处为拉力，b处为推力
C．a处为推力，b处为拉力 D．a处为推力，b处为推力
【答案】A,B
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】小球做圆周运动，在最高点和最低点时，由合力提供向心力；在最高点，小球受重力和杆的弹力，假设弹力向下，如图
根据牛顿第二定律得到， ；
当F1＜0，为支持力，向上；
当F1＞0，为拉力，向下；
当F1=0，无弹力；
由牛顿第三定律知，在a处杆对球可能为拉力，也可能为推力。
球经过最低点时，受重力和杆的弹力，如图
由于合力提供向心力，即合力向上，故杆只能为向上的拉力；AB符合题意，CD不符合题意。
故答案为：AB
【分析】由于不知道小球到达最高点的速度大小，所以在最高点杆对小球可能是没有作用力，也可能是拉力或者是推力；但是在最低点由于合力方向所以杆对小球只能是拉力。
三、实验题
13．（2019高一下·宁县期中）在研究平抛物体的运动实验中，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸之外，下列器材中还需要的是（ ）.
A．秒表 B．天平 C．重垂线 D．弹簧测力计
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】在做研究平抛物体的运动实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动；本实验中不需要测力、时间以及质量；故不需要弹簧秤、秒表和天平；C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】研究平抛运动需要重锤线确定水平方向；本实验利用高度可以求出时间所以不需要秒表，平抛运动也不需要测量质量和力的大小。
14．（2019高一下·宁县期中）某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时，将小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如下图所示的照片，已知每个小方格边长9.8cm，当地的重力加速度为g=9.8m/s2.
（1）若以拍摄的第一点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向，则没有被拍摄到的小球位置坐标为 .
（2）小球平抛的初速度大小为 m/s.
【答案】（1）(58.8cm,58.8cm)
（2）1.96
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】解：（1）根据平抛运动的特点，水平方向的坐标为：3×2×9.8cm=58.8cm；竖直方向：y=（1+2+3）×9.8cm=58.8cm；故没有被拍摄到的小球位置坐标为：（58.8cm，58.8cm）；（2）由 ，得： s，由 m/s。
【分析】（1）利用竖直方向的邻差公式结合水平方向的匀速运动可以判别没有拍摄到的小球坐标；
（2）利用竖直方向的邻差公式可以求出运动时间，结合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小。
四、解答题
15．（2019高一下·宁县期中）通过天文观测发现，某行星的卫星运动的周期为T，轨道半径为r，若把卫星的运动近似看成匀速圆周运动，行星的半径为R，试求出该行星的质量.（万有引力常量G已知）
【答案】解：根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力可知： ，
解得
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【分析】利用万有引力提供向心力可以求出行星的质量大小。
16．（2019高一下·宁县期中）某行星的质量为地球质量的6倍，半径为地球半径的1.5倍，已知地球的第一宇宙速度为7.9 km/s，该行星的第一宇宙速度是多少？
【答案】解：设中心天体质量为M，半径为R，第一宇宙速度为v
根据万有引力提供圆周运动向心力有：
得第一宇宙速度为：
所以行星上的第一宇宙速度为： m/s
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【分析】利用引力提供向心力可以求出第一宇宙速度的表达式，结合质量之比和半径之比可以求出行星的第一宇宙速度的大小。
17．（2019高一下·宁县期中）水平抛出的一个石子，经过0.4s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53°，g取10m/s2。（不计空气阻力，已知cos53°=0.6，sin53°=0.8。）试求：
（1）石子的抛出点距地面的高度；
（2）石子抛出的水平初速度.
【答案】（1）解：石子做平抛运动，平抛运动水平方向上是匀速直线运动，竖直方向是自由落体运动．
下落高度H＝ gt2=0.8m
（2）解： =tan53°
Vy=gt=4m/s
Vx= =3 m/s
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）利用竖直方向的自由落体运动的位移公式可以求出下落的高度；
（2）利用速度的方向结合竖直方向的速度可以求出水平初速度的大小。
18．（2019高一下·宁县期中）如图所示，质量为0.5kg的小杯里盛有1.5kg的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做水流星表演，转动半径为1m，小杯通过最高点的速度为4m/s，g取10m/s2，求：
（1）在最高点时，绳的拉力；
（2）在最高点时水对小杯底的压力；
（3）为使小杯经过最高点时水不流出， 在最高点时最小速率是多少
【答案】（1）解：小杯质量m=0.5kg，水的质量M=1kg，在最高点时，
杯和水的受重力和拉力作用，如图所示，
合力F合=（M+m）g+T ①
圆周半径为R，则 ②
F合提供向心力，有
所以细绳拉力
（2）解：在最高点时，水受重力Mg和杯的压力F作用，如图所示，
合力F合=Mg+F
圆周半径为R，则F向=
F合提供向心力，有 Mg+F=
所以杯对水的压力
根据牛顿第三定律，水对小杯底的压力为6N，方向竖直向上．
（3）解：小杯经过最高点时水恰好不流出时，此时杯对水的压力为零，只有水的重力作为向心力，由（2）得：
解得：
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）利用牛顿第二定律结合向心力的表达式可以求出杯子在最高点受到的拉力大小；
（2）利用受力分析可以求出水受到的合力，结合牛顿第二定律可以求出杯子对水的弹力大小，利用牛顿第三定律可以求出水对杯子的压力及受力方向；
（3）利用牛顿第二定律结合面弹力为0可以求出杯子在最高点的速度大小。
