精品推荐2017-2018学年下学期吉林省长春外国语学校高一第一次月考试卷 物理

2017-2018学年下学期吉林省长春外国语学校
高一第一次月考测试卷
物理
一、选择题：本大题10小题，每小题5分，共50分。

在第1题~第7题中，每小题有一个选项符合题目要求；在第8题~第10题中，有多个选项符合题目要求，选对得5分，选对但不全的得3分，选错或不选均得0分。

1．太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做圆周运动的向心力，这个向心力大小：
A．与行星距太阳的距离成正比
B．与行星距太阳的距离成反比
C．与行星距太阳的距离二次方成反比
D．只与太阳质量成正比，与行星质量无关
2．两个密度均匀的球体，两球心相距r，它们之间万有引力为10-8N，若它们的质量、球心间的距离增加为原来的2倍，则它们间的万有引力为:
A．10-8N B．0.25×10-8N C．4×10-8N D．10-4N
3．两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为T A:T B=1:8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为:
A．R A:R B=4:1 V A:V B=1:2 B．R A:R B=4:1 V A:V B=2:1
C．R A:R B=1:4 V A:V B=1:2 D．R A:R B=1:4 V A:V B=2:1
4．假设地球为质量均匀分布的球体。

已知地球表面的重力加速度在两极处的大小为g0、在赤道处的大小为g，地球半径为R，则地球自转的周期T为:
A ．
B ．
C ．
D ．
5．2016年2月11日，美国科学家宣布探测到引力波，证实了爱因斯坦100年前的预测，弥补了爱因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图”，双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成，这两颗星绕它们的连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动，测得a星的周期为T，a、b两颗星的距离为l，a、b 两颗星的轨道半径之差为，已知a星的轨道半径大于b星的轨道半径，则: A．b 星的周期为
B．a 星的线速度大小为
C．a、b 两颗星的半径之比为
D．a、b 两颗星的质量之比为
6．2016年10月19日凌晨，“神舟十一号”载人飞船与距离地面343km的圆轨道上的“天宫二号”交会对接。

已知地球半径为R=6400km，万有引力常G=6．67×10-11N·m2/kg2，“天宫二号”绕地球飞行的周期为90分钟，以下分析正确的是:
A．“天宫二号”的发射速度应大于11．2km/s
B．“天宫二号”的向心加速度小于同步卫星的向心加速度
C．由题中数据可以求得地球的平均密度
D．“神舟十一号”加速与“天宫二号”对接前应处于同一圆周轨道
7．航天飞机中的物体处于失重状态，是指这个物体:
A.不受地球的吸引力
B.地球吸引力和向心力平衡
C.受的向心力和离心力平衡
D.对支持它的物体的压力为零
8．2018年我国即将发射“嫦娥四导”登月探测器，将首次造访月球背面，首次实现对地对月中继通信，若“嫦娥四号”从距月面高度为100km的环月圆轨道I上的P点实施变轨，进入近月点为15km的椭圆轨道Ⅱ，由近月点Q落月，如图所示．关于“嫦娥四号”，下列说法正确的是
:
A．沿轨道I运动至P时，需制动减速才能进入轨道Ⅱ
B．沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道I运行的周期
C．沿轨道Ⅱ运行时，在P点的加速度大于在Q点的加速度
D．在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，线速度增大
9．2017年4月10日，三名宇航员在国际空间站停留173天后，乘坐“联盟MS-02”飞船从国际空间站成功返回，并在哈萨克斯坦杰兹卡兹甘附近着陆。

设国际空间站在离地面高度约400km的轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球同步卫星轨道高度约36000km，地球半径约6400km。

下列说法正确的是A．飞船在返回地球的过程中万有引力完全提供向心力
B．经估算，国际空间站的运行周期约为90min
C．国际空间站的速度小于地球的第一宇宙速度
D．返回时，需先让飞船与国际空间站脱离，再点火加速，然后即可下降
10．如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为。

若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中
A．从P到M 所用的时间等于
B．从Q到N阶段，速率逐渐变大
C．从P到Q阶段，角速度逐渐变小
D．从M到N 所用时间大于
二、填空题：本题共三小题，每空3分，共30分。

11．开普勒行星运动定律中指出：所有行星围绕太阳运动的轨迹都是____________；太阳与行星的连线在相等的时间扫过的面积______________。

12．A、B为地球周围的两颗卫星，它们离地的高度分别为h1、h2，已知地球半径为R，A、B的线速度大小之比为_____________，A、B的角速度之比为______________，
13．地球赤道上有一物体随地球自转,向心加速度为a1,线速度为v1,角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略),向心加速度为a2,线速度为v2,角速度为ω2;地球同步卫星的向心加速度为a3,线速度为v3,角速度为ω3;则a1___________a2___________ a3；v1__________v2_________v3；
ω1___________ ω2_____________ ω3。

（填“大于”、“小于”或“等于”）三、计算题:本题共二小题，共20分，每题10分。

14．在某星球表面自由下落的物体，下落H高度所用的时间为t。

已知该星球的直径为D，若要从这个星球上发射一颗卫星，至少需要多大的速度？
15．已知地球半径为6400km，地表重力加速度为10m/s2，万有引力恒量G=6.67×10-11N﹒m2/kg2，试求：
(1)地球的质量;
(2)地球的密度.
参考答案
一、选择题：本大题10小题，每小题5分，共50分。

在第1题~第7题中，每小题有一个选项符合题目要求；在第8题~第10题中，有多个选项符合题目要求，选对得5分，选对但不全的得3分，选错或不选均得0分。

1．【答案】C
【解析】ABC 、万有引力提供向心力，，这个向心力大小与行星到太阳的距离的平方成反比．故AB错误，C正确；
D 、万有引力提供向心力，，这个向心力大小与太阳质量成正比，与行星质量成正比，故D错误；
故选C。

【点睛】解决本题的点关键知道万有引力提供行星做圆周运动的向心力．万有引力的大小与行星到太阳的距离的平方成反比。

2．【答案】A
【解析】原来的万有引力为，后来变为：，即：，故A 正确．
3．【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T A：T B=1：8可得轨道半径R A：R B=1：4，然后再由得线速度v A：v B=2：1．所以正确答案为D项．故选D．
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。

4．【答案】B 【解析】在两极地区，物体受到地球的万有引力，大小为，在赤道处，地球对物体的万有引力大小
仍为，而在赤道处有：，解得：，故选B.
5．【答案】
C
点睛：双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度的大小相等，周期相等。

6．【答案】C
【解析】发射速度如果大于第二宇宙速度，“天宫二号”将脱离地球束缚，不能再绕地球运动了，A错误；对于卫星，万有引力等于向心力，，，天宫二号的周期比同步卫星小，轨道半径比同步卫星小，所以“天宫二号”的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，B正确；“天宫二号”绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,，解得地球质量，
地球体积，地球的密度，根据题给数据能求得地球的平均密度，故C正确。

若在同一
轨道上，让神舟十一号加速，所需要的向心力变大，万有引力不变，所以神舟十一号做离心运动，不能实现对接，故D错误；故选：BC。

【名师点睛】
卫星的发射速度如果大于第二宇宙速度，它将脱离地球束缚，不能再绕地球运动了．根据万有引力提供向心力，通过轨道半径的大小比较天宫二号和同步卫星的线速度、周期、角速度和向心加速度。

“神州十一号”加速，速度变大，它做圆周运动所需要的向心力变大，大于地球对它的万有引力，地球提供的向心力小于“神州十一号”需要的向心力，“神州十一号”做离心运动，轨道半径变大，不能对接，“天宫二号”做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，列出等式求出中心体的质量．再根据求密度
7．【答案】D
【解析】航天飞机中的物体处于完全失重状态，只是物体对和它接触的接触面之间没有压力的作用了，但是物体的重力并不是没有了，而是作为圆周运动所需要的向心力了，故A错误，D正确；此时地球对物体的吸引力作为圆周运动所需要的向心力，不是和向心力平衡，故B错误；航天飞机中的物体此时只受到地球对物体的吸引力的作用，并没有向心力和离心力这两个力，故C错误。

所以D正确，ABC错误。

8．【答案】AD
【解析】A、在轨道I上运动，从P点开始变轨，可知嫦娥四号做近心运动，故在P点应制动减速才能进入轨道Ⅱ，故正确；
B、轨道II的半长轴小于轨道I的半径，根据开普勒第三定律可知，沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道I 运行的周期，故B错误；
C、在轨道II上运动，卫星只受万有引力作用，故在近月点Q的加速度大于远月点P的加速度，故C 错误；
D、在轨道Ⅱ上，由P点向Q点运动，万有引力做正功，动能增大，所以Q点的速度大于P点的速度，故D正确；
故选AD。

【点睛】解决本题的关键掌握卫星如何变轨，以及掌握万有引力提供向心力这个关系。

9．【答案】BC
【解析】A、飞船在返回地球的过程中需要控制速度，机械能不守恒，A错误；
B、根据万有引力提供向心力，，可知，，国际空间站的轨道半径为7000km，地球同步卫星的轨道半径为36000km；地球同步卫星的周期为24h，可得国际空间站的运行周期约为90min，B正确；
C、地球的第一宇宙速度时所有地球卫星的最大环绕速度，所以国际空间站的速度小于地球的第一宇宙速度，C正确；
D、返回时，需先让飞船与国际空间站脱离，然后减速，即可下降，D错误。

故选BC。

10．【答案】BCD
【解析】ACD 、由题意可知海王星从
的过程中，万有引力做负功，速率逐渐变小，海王星从
的过程中平均速率较大，所用的时间少，角速度较大，因此时间小于，从的过程中平均速率较小，所用的时间长，角速度较小，因此时间大于，从M到N 所用时间大于，故A错误，CD正确；
B 、海王星从的过程中，万有引力做正功，速率逐渐变大，B正确；
故选BCD。

二、填空题：本题共三小题，每空3分，共30分。

11．【答案】(1)．椭圆(2)．相等
【解析】开普勒第一定律指出所有行星围绕太阳运动的轨道是椭圆轨道，所有行星围绕太阳运动的轨迹都是椭圆；开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等。

12．【答案】(1)．(2)．
【解析】根据万有引力提供向心力，
对A 有
对B 有
A与B 的线速度大小之比为
A与B 的角速度大小之比为
13．【答案】(1)．小于(2)．大于(3)．小于(4)．大于(5)．小于(6)．大于【解析】同步卫星与地球自转同步，故，则有，由于地球同步卫星的轨道半径大于地球半径，根据，则有；
人造卫星与地球同步卫星，地球同步卫星处于高轨道，根据万有引力提供向心力，则有，
，；
所以有，，
三、计算题:本题共二小题，共20分，每题10分。

14．【答案】
【解析】解：由自由落体规律，得：
又在星球表面：
联立解得
15．【答案】(1) M=6×1024kg（2）ρ=5.6×103kg/m3【解析】解：由
解得
由，
联立得。