章末檢測試卷(二)

1、章末檢測試卷（二）（時(shí)間：90分鐘滿分：100分）一、選擇題（18為單項(xiàng)選擇題，912為多項(xiàng)選擇題.每小題5分，共60分）1 .（2019沈陽市高一下期中）下列說法不符合物理學(xué)史的是（）A.牛頓對引力常量 G進(jìn)行準(zhǔn)確測定，并于1687年發(fā)表在其傳世之作自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理 中B.英國物理學(xué)家卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室里通過幾個(gè)鉛球之間萬有引力的測量，得出了引力常量G的數(shù)值C.20世紀(jì)初建立的量子力學(xué)理論，使人們認(rèn)識到經(jīng)典力學(xué)理論一般不適用于微觀粒子的運(yùn)動D.開普勒行星運(yùn)動定律是開普勒在第谷留下的觀測記錄的基礎(chǔ)上整理和研究出來的 答案 A解析 牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，于1687年發(fā)表在其傳世之作 自然哲學(xué)的數(shù)

2、學(xué)原理中，英國物理學(xué)家卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室里通過幾個(gè)鉛球之間萬有引力的測量，得出了引力常量 G的數(shù)值，故A不符合物理學(xué)史，B符合物理學(xué)史；20世紀(jì)20年代建立了量子力學(xué)理論，它使人 們認(rèn)識到經(jīng)典力學(xué)理論一般不適用于微觀粒子的運(yùn)動，故 C符合物理學(xué)史；開普勒行星運(yùn)動 定律是開普勒在第谷留下的觀測記錄的基礎(chǔ)上整理和研究而來的，故D符合物理學(xué)史.2 .（2019全國卷II ）2019年1月，我國嫦娥四號探測器成功在月球背面軟著陸.在探測器“奔向”月球的過程中，用 h表示探測器與地球表面的距離，F(xiàn)表示它所受的地球引力，能夠描解析 在嫦娥四號探測器 “奔向”月球的過程中，根據(jù)萬有引力定律，可知隨著h的增大，

3、探測器所受的地球引力逐漸減小但并不是均勻減小的，故能夠描述F隨h變化關(guān)系的圖象是D.3 .（2019中央民大附中芒市國際學(xué)校高一期末）某行星繞太陽運(yùn)動的軌道如圖1所示，則以下說法不正確的是（）A.該行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，太陽在圓心上B.該行星在a點(diǎn)的速度比在b、c兩點(diǎn)的速度都大C.該行星在a點(diǎn)的加速度比在 b、c兩點(diǎn)的都大D.行星與太陽的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積是相等的答案 A解析 該行星圍繞太陽運(yùn)動的軌道是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，根據(jù)開普勒第二定律，太陽與行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，太陽與行星的距離不同，線速度不同，故A錯誤，D正確.對每一個(gè)行星而言， 太陽與行星的連

4、線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，距 離太陽越近，速度越大，該行星在a點(diǎn)的速度比在b、c兩點(diǎn)的速度都大,=ma得，”詈，距離太陽越近,加速度越大,該行星在a點(diǎn)的加速度比在* c兩點(diǎn)的都大，故C正確；本題選擇不正確的選項(xiàng)，故選 A.4.（2019全國卷出）金星、地球和火星繞太陽的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動，它們的向心加速度大小分別為a金、a地、a火，它們沿軌道運(yùn)行的速率分別為徑R金R地R火，由此可以判定（）A.a金a地a火C.v地v火v金B(yǎng).a火a地a金D. v火v地v金答案 Av金、v地、v火.已知它們的軌道半則有 Gm- = ma,解得 a= gR2,結(jié)合題中 R金R地R火，可得a金a地a火，選項(xiàng)

5、 A正確，2B錯誤；同理，有 G-RT=mR,解解析金星、地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)萬有引力提供向心力,7得v =5.2016年10月19日凌晨，“神舟1號”載人飛船與距離地面393 km的圓軌道上的“天宮二號”交會對接.已知地球半徑為R=6 400 km,引力常量G=6.67X10 11 N m2/kg2,天宮二號”繞地球飛行的周期為 90分鐘,地球表面的重力加速度為9.8 m/s2,則（）GMM,再結(jié)合題中 R金R地R火，可得v金v地v火，選項(xiàng)C、D錯誤.A.由題中數(shù)據(jù)可以求得地球的平均密度B. “天宮二號”的發(fā)射速度應(yīng)小于7.9 km/sC. “天宮二號”的向心加速度小于同步衛(wèi)星的向心加速度

6、D. “神舟1號”與“天宮二號”對接前始終處于同一軌道上答案解析4 GMm 4 2 /曰一由 r2 =mrT2 ,得 M =M- -3jrl又4-3GT2R3'33欣正確；v = 7.9 km/s為第一宇宙即為最小的發(fā)射速度,錯誤;根據(jù)牛=ma,解得a= GM天宮二號"的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，故 “天宮二號”的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度，C錯誤；因?yàn)橥卉壍溃\(yùn)行速度大小相等，無法實(shí)現(xiàn)對接，D錯誤.6 .（2018全國卷m ）為了探測引力波，“天琴計(jì)劃”預(yù)計(jì)發(fā)射地球衛(wèi)星P,其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星 Q的軌道半徑約為地球半徑的 4倍.P與Q

7、的周期之比約為（）A.2 ： 1B.4 ： 1C.8 ： 1D.16 ： 1答案 CMm 4- T2 4 12 Tp2 rp3 一 .斛析 由 G-p-=mrT口，ry=GM-,則兩衛(wèi)生 T2= G.因?yàn)?rp ： rQ=4 ： 1,故 Tp ： Tq= 8 ： 1.7 .（2019池州市高一下學(xué)期期中）如圖2所示，地球球心為 O,半徑為R,表面的重力加速度為g.一宇宙飛船繞地球無動力飛行且沿橢圓軌道運(yùn)動，軌道上 P點(diǎn)距地心最遠(yuǎn)，距離為 3R.為研究方便，假設(shè)地球不自轉(zhuǎn)且忽略空氣阻力，則 （）圖2A.飛船在P點(diǎn)的加速度一定是99C.飛船經(jīng)過P點(diǎn)的速度大于，B.飛船經(jīng)過P點(diǎn)的速度一定是gRD.飛

8、船經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，若變軌為半徑為答案 A3R的圓周運(yùn)動，需要制動減速解析在地表：GMmr= mg,在P點(diǎn):R得GM=gR所以飛船在P點(diǎn)速度小于B、C、D錯誤.G-Mm= ma,所以a = -g, A正確；若飛船經(jīng)過 P點(diǎn)時(shí), 3R29變軌為半徑為3R的圓周運(yùn)動，需要加速，且在半徑為3R的圓周軌道有：G鄴是=篦*,解3R 3R8 .已知地球質(zhì)量為月球質(zhì)量的81倍，地球半徑約為月球半徑的 4倍.若在月球和地球表面同樣高度處，以相同的初速度水平拋出物體，拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)間的水平距離分別為s月和s地，則s月：s地約為()A.9 ： 4 B.6 ： 1 C.3 ： 2 D.1 ： 1答案 A解析 設(shè)月球質(zhì)量為

9、 M',半徑為R',地球質(zhì)量為 M,半徑為R已知M= 8l, RR在星球表面的物體，其所受萬有引力近似等于重力，得GM2m = mg,則g = G9,因此一g- = 81，g因?yàn)槭菑耐瑯痈叨葤伋?，則 h = 2gt2=2g, tz 2,解得t' =（t,在地球上的水平位移 s地=丫。L在月球上的水平位移 $月=vot',則s月：s地=9 ： 4,選項(xiàng)A正確.9 .（2019鉛山一中高一下期中）地球赤道上有一物體隨地球自轉(zhuǎn)，所受的向心力為 Fi,向心加 速度為ai,線速度為vi,角速度為 a;繞地球表面附近做圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星（高度忽略），所受的向心力為 F2,向

10、心加速度為 a2,線速度為V2,角速度為 32；地球同步衛(wèi)星所受的向 心力為F3,向心加速度為a3,線速度為V3,角速度為33.地球表面的重力加速度為g,第一宇宙速度為V,假設(shè)三者質(zhì)量相等，則（）A.Fi=F2>F3B.ai<a3<a2=gC.V1 V2V> V3D. coi co3< co2答案 BD解析根據(jù)題意三者質(zhì)量相等，軌道半徑ri = r2<3,物體i與人造衛(wèi)星2比較，因?yàn)槌嗟郎衔矬w所受萬有引力和支持力的合力提供向心力，而近地衛(wèi)星只受萬有引力，故Fi<F2,故A錯誤；衛(wèi)星i和衛(wèi)星3周期相等，則角速度相等，而加速度 a= oA,則a3>a

11、i,衛(wèi)星2和衛(wèi)星3都靠萬有引力提供向心力，根據(jù) GMm=ma知半徑越大，加速度 a越小，所以a2>a3；對GMm根據(jù)一丁于近地衛(wèi)星來說 GMm=mg=ma2,所以g=a2>a3>ai,故B正確；物體i和衛(wèi)星3周期相等,則角速度相等，根據(jù)v= cor,則V3>vi,衛(wèi)星2和衛(wèi)星3都靠萬有引力提供向心力,2= m不，知軌道半徑越大，線速度越小，所以V2>V3,所以速度為V2>V3>Vi,故C錯誤；物體i和衛(wèi)星3周期相等，則角速度相等，衛(wèi)星2和衛(wèi)星3都靠萬有引力提供向心力，根據(jù)GMmr2=mo 2r ,知半徑越大，W就越小，所以 w2> 33,所以31

12、 = W3< W2,故D正確.10 .（2018天津卷）如圖3所示，2018年2月2日，我國成功將電磁監(jiān)測試驗(yàn)衛(wèi)星“張衡一號 發(fā)射升空，標(biāo)志我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一通過觀測可以得到衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的周期，并已知地球的半徑和地球表面處的重力加速度 若將衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動看做是勻速圓周運(yùn)動，且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以 計(jì)算出衛(wèi)星的（）圖3A.密度B.向心力的大小C.離地高度D.線速度的大小答案 CD解析 設(shè)人造地球衛(wèi)星的周期為T,地球質(zhì)量和半徑分別為M、R,衛(wèi)星的軌道半徑為r,則在地球表面：GMmmg, GM=gR2對衛(wèi)星：根據(jù)萬有引力提供向

13、心力，有G 明 m§ 2r r2T聯(lián)立可求得軌道半徑r,而r=R+h,故可求得衛(wèi)星離地高度由v=r 3= r學(xué)，從而可求得衛(wèi)星的線速度衛(wèi)星的質(zhì)量未知，故衛(wèi)星的密度不能求出，向心力FnrGMm0也不能求出.故選項(xiàng)A、B錯誤,C、D正確.11 .一宇宙飛船繞地心做半徑為 r的勻速圓周運(yùn)動，飛船艙內(nèi)有一質(zhì)量為 m的人站在可稱體重 的臺秤上用R表示地球的半徑，g表示地球表面處的重力加速度， g'表示宇宙飛船所在處 的重力加速度，F(xiàn)n表示人對臺秤的壓力，則下列關(guān)系正確的是 （ ）,gR2A.g =0B.gRC.Fn = 0D.FN=mg答案 BC解析 處在地球表面處的物體所受重力近似等

14、于萬有引力，所以有mg= GM2,即GM = gR2,對處在軌道半徑為r的宇宙飛船中的物體，有 mg' =GMMm1,即GM = g' r2,所以有g(shù)' r2 = gR2,即g' =gR-, B正確，A錯誤；當(dāng)宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動時(shí)，萬有引力提供向心力，飛船及飛船內(nèi)物體處于完全失重狀態(tài)，所以對臺秤的壓力為零，C正確，D錯誤.12 .（2018全國卷I ）2017年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波.根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過程，在兩顆中子星合并前約100 s時(shí)，它們相距約400 km,繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動12圈.將兩顆中子星都看做是

15、質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識，可以估算出這一時(shí)刻兩顆中子星（）A.質(zhì)量之積B.質(zhì)量之和C.速率之和D.各自的自轉(zhuǎn)角速度答案 BC解析兩顆中子星運(yùn)動到某位置的示意圖如圖所示11每秒轉(zhuǎn)動12圈，角速度已知中子星運(yùn)動時(shí)，由萬有引力提供向心力得Gmm22 點(diǎn)12= m1 co r 1Gmm2l2=m2 32 r2 1= + r2 2i 3由式得 p= 321,所以 m1 + m2=G-,質(zhì)量之和可以估算.由線速度與角速度的關(guān)系v= 3 1'得V2= W 2由式得V+V2= 3（門+=3 1,速率之和可以估算.質(zhì)量之積和各自自轉(zhuǎn)的角速度無法求解.二、計(jì)算題（本題

16、共4小題，共40分.要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明 單位）13 .（9分）（2019邢臺一中高一下學(xué)期期中）宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動，飛船與地心的距 離為地球半徑 R。的2倍，飛船圓形軌道平面與地球赤道平面重合.由于地球遮擋陽光，會經(jīng)歷“日全食”過程.如圖4所示，已知地球表面重力加速度為g,近似認(rèn)為太陽光是平行光，忽略地球自轉(zhuǎn)，試估算：（1）飛船做勻速圓周運(yùn)動的周期；（2）飛船繞地球一周，“日全食”的時(shí)間答案4KdR0 （吟展解析（1）飛船做勻速圓周運(yùn)動G7RL2=m（2p22R0（2 分）-Mm', 八又有 G rq2 = m g（2 分） 由以上兩式可得T=4

17、cJ等（1分）（2）飛船轉(zhuǎn)過圓心角0= 60 （2分）可得t=T（i分）2兀 t=T2R0八-g-（1 分）14 .（10分）（2019樟樹中學(xué)高一月考）某物體在地面上受到的重力為 98 N,已知地球表面的重力 加速度的值為 g=9.8 m/s2,地球半徑為 R= 6.4X103 km.現(xiàn)將物體放置于一宇宙飛船中，當(dāng):1 由飛船以a= 2g的加速度勻加速上升時(shí)，上升到某高度時(shí)物體所受的支持力大小為73.5 N,求此時(shí)宇宙飛船離地面的高度h多大？答案 6.4 X103 km解析 在地面上：mg =98 N ,故物體的質(zhì)量為：m=G=8 kg= 10 kg（1分）g 9.8正在加速上升的宇宙飛船中

18、：FNmg' = ma（2分）此處的重力加速度：g'Fn ma173.510X2X9.810m/s2 = 2.45 m/ s2（1 分）根據(jù)萬有引力與重力的關(guān)系,在地面有：mg=GmM可得RGM = gR2（2 分）在飛船中有：mg' =GmMmgR2R+h 2 R+ h5（2 分）解得：h =gg-R- R =普Rr= R= 6.4 X 103 km（2 分） 2.4515.（10分）（2019黑龍江省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一下期中）據(jù)每日郵報(bào)2014年4月18日報(bào)道，美國國家航空航天局日前宣布首次在太陽系外發(fā)現(xiàn)“類地”行星.假如宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)該行星，在該行星“北極”距地

19、面h處由靜止釋放一個(gè)小球（引力視為恒力，阻力忽略不計(jì) ）,經(jīng)過時(shí)間t落到地面.已知該行星半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,引力常量為G,求:(1)該行星的平均密度p；(2)該行星的第一宇宙速度v;H為多少.(3)如果該行星有一顆同步衛(wèi)星，其距行星表面的高度答案解析2 TGt2R3 hT2R2(1)設(shè)行星表面的重力加速度為g,對小球，有:h = 2gt2（1 分） 解得：g=2h(1分) 對行星表面的物體 m,有:GM=m-=mg（1 分）故行星質(zhì)量：M = 2hR2(1分) Gt故行星的密度:4q3-近3 33h2 7Gt2R（2 8 ）(2)對處于行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星m',由牛頓第二定律，有：mz g = m'1 分) R故第一宇宙速度為