学年河北省定州中学高一承智班下学期第一次月考物理试题.docx

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学年河北省定州中学高一承智班下学期第一次月考物理试题

河北定州中学2017-2018学年第二学期高一承智班第1次月考物理试卷

一、选择题

1．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为

，则该处距地面球表面的高度为

A.

B.RC.

RD.2R

2．A、B是两颗人造地球卫星，已知A的环绕半径大于B的环绕半径rA>rB，设A和B的运行速度分别为vA和vB，最初的发射速度分别为V0A和r0B，那么以下说法中正确的是（）

A.VA>VB,V0A>V0BB.VA>VB，V0A

C.VAv0B

3．一艘宇宙飞船，飞近某一行星，并靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星的表面上，宇航员在绕行时测出飞船的周期为T，着陆后用弹簧秤测出质点为m的物体重力为F（万有引力常量为G），那么该星球的质量为

A.

B.

C.

D.

4．中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大．现有一可视为均匀球体的中子星，观测到它的自转周期为T=

s，要维持该星体的保持稳定，不致因自转而瓦解的最小密度ρ约是（引力常量G=6.67×10﹣11m3/kg•s2）（　　）

A.ρ=1.27×1014kg/m3B.ρ=1.27×1013kg/m3

C.ρ=1.27×1015kg/m3D.ρ=1.27×1016kg/m3

5．某地区的地下发现了天然气资源，如图所示，在水平地面P点的正下方有一球形空腔区域内储藏有天然气.假设该地区岩石均匀分布且密度为ρ，天然气的密度远小于ρ，可忽略不计.如果没有该空腔，地球表面正常的重力加速度大小为g；由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为kg（k<1）.已知引力常量为G，球形空腔的球心深度为d，则此球形空腔的体积是（　　）

A.

B.

C.

D.

6．某同学设想驾驶一辆“陆地——太空”两用汽车（如图），沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大。

当汽车速度增加到某一值时，它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”。

不计空气阻力，已知地球的半径R＝6400km。

下列说法正确的是（　　）

A.汽车在地面上速度增加时，它对地面的压力增大

B.当汽车速度增加到7．9km/s，将离开地面绕地球做圆周运动

C.此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1h

D.在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力

7．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3．轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则

A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B.卫星在轨道3上的角速度等于在轨道1上的角速度

C.卫星在轨道1上经过Q点时的速率小于它在轨道2上经过Q点时的速率

D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点时的加速度

8．一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：

用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定在O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点的竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示．F1＝7F2，设R、m、引力常量G以及F1为已知量，忽略各种阻力．以下说法正确的是

A.该星球表面的重力加速度为

B.卫星绕该星球的第一宇宙速度为

C.星球的密度为

D.小球过最高点的最小速度为0

9．假设某卫星在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，该卫星与地球同步卫星绕地球同向运动。

已知地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度36000km。

每当两者相距最近时，卫星向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送至地面接收站。

从某时刻两者相距最远开始计时，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为（不考虑信号传输所需时间）

A.4次B.6次

C.7次D.8次

10．近几年来我国在深海与太空探测方面有了重大的发展。

2015年1月5日“蛟龙号”载人潜水器在西南印度洋“龙旅”热液区完成两次下潜科考任务，2016年8月16日1时40分，我国将世界首颗量子科学实验卫星（简称“量子卫星”）发射升空。

把地球看做质量分布均匀的球体且质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。

若地球半径为“蛟龙号”下潜深度为d，量子卫星轨道距离地面高度为h，“蛟龙号”所在处与“量子卫星”所处的加速度之比为

A.

B.

C.

D.

11．我国已经成功发射多颗卫星，为实现国人的飞天梦想提供了大量的信息，科技支持。

嫦娥一号的成功发射，标志着我国新的航天时代的到来，已知发射的卫星中，卫星A是极地圆形轨道卫星，卫星B是地球同步卫星，二者质量相同，且卫星A的运行周期是卫星B的一半，根据以上信息，比较这两颗卫星，下列说法正确的是

A.卫星B离地面较近，卫星A离地面较远

B.正常运行时卫星A的线速率比卫星B的线速率大

C.卫星A和卫星B由西昌卫星发射中心发射时卫星A比卫星B的发射难度较大

D.卫星A对地球的观测范围比卫星B的观测范围大

12．2010年10月1日18时59分57秒，搭载着“嫦娥二号”卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射，卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探测，如图所示，已知万有引力常数为G，则（）

A．卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度大

B．卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时小

C．卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上长

D．卫星在轨道Ⅰ上经过P点的加速度小于在轨道Ⅱ上经过P点的加速度

13．下列科学家中，发现了万有引力定律的是（）

A.开普勒B.牛顿C.卡文迪许D.爱因斯坦

14．火星表面特征非常接近地球，适合人类居住，近期，我国宇航员王跃与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动，已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，自转周期与地球的基本相同，地球表面重力加速度为g，王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽略自转影响的条件下，下列分析不正确的是（）

A.火星表面的重力加速度是

B.火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的

C.王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的倍

D.王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度是

15．2015年12月10日，我国成功将中星1C卫星发射升空，卫星顺利进入预定转移轨道。

如图所示是某卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图，已知地球半径为R，地球表面重力加速度g，卫星远地点P距地心O的距离为3R，则（）

A.卫星在远地点的速度小于

B.卫星经过远地点时的速度最小

C.卫星经过远地点时的加速度小于

D.卫星经过远地点时加速，卫星有可能再次经过远地点

16．2011年11月29日我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将第9颗北斗导航卫星送入太空轨道。

“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星（同步卫星）和30颗非静止轨道卫星组成（如图所示），30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星平均分布在倾角55°的三个平面上，轨道高度约21500km，静止轨道卫星的高度约为36000km。

已知地球半径为6400km，）

，下列说法中正确的是

A.质量小的静止轨道卫星的高度比质量大的静止轨道卫星的高度要低

B.静止轨道卫星的向心加速度小于中轨道卫星的向心加速度

C.中轨道卫星的周期约为12.7h

D.中轨道卫星的线速度大于7．9km/s

17．P1、P2为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动．图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示P1、P2周围的a与r2的反比关系，它们左端点横坐标相同．则

A.P1的平均密度比P2的大

B.P1的“第一宇宙速度”比P2的小

C.s1的向心加速度比s2的大

D.s1的公转周期比s2的大

18．双星系统是由两个恒星组成，这两个恒星相对于其他恒星来说，位置看起来非常接近。

现有质量分别为

、

的两恒星以两星连线上某点为圆心做匀速圆周运动，已知运动的周期为

，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　）

A.两星运动的轨道半径与质量成反比

B.两星的线速度大小与质量成反比

C.

所需向心力大小比

大

D.两星间距为

19．已知某卫星在半径为R的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动，运动的周期为T，当卫星运动到轨道上的A处时适当调整速率，卫星将沿以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B点相切，如图所示。

地球的半径为R0，地球的质量为M，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（）

A.卫星在A点应启动发动机减速才能进入椭圆轨道

B.卫星在A点速度改变进入椭圆轨道后加速度立即减小

C.卫星沿椭圆轨道由A点运动到B点所需时间为

D.卫星在椭圆轨道上的B点和A点的速率之差等于

20．已知质量分布均匀的球壳对其内部物体的引力为零；假想在地球赤道正上方高h处和正下方深为h处各修建一绕地心的环形真空轨道，轨道面与赤道面共面；两物件分布在上述两轨道中做匀速圆周运动，轨道对它们均无作用力，设地球半径为R，则（）

A.两物体的速度大小之比为

B.两物体的速度大小之比为

C.两物体的加速度大小之比为

D.两物体的加速度大小之比为

二、实验题

21．卡文迪许利用如图所示的扭称实验装置测量了引力常量：

（1）横梁一端固定有一质量为m半径为r的均匀铅球A，旁边有一质量为m，半径为r的相同铅球B，A、B两球表面的最近距离L，已知引力常量为G，则A、B两球间的万有引力大小为F=_________．

（2）为了测量石英丝极微的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的措施是_．

A.增大石英丝的直径B.减小T型架横梁的长度

C.利用平面镜对光线的反射D.增大刻度尺与平面镜的距离

四、解答题

22．人造地球卫星P绕地球球心做匀速圆周运动，已知P卫星的质量为m，距地球球心的距离为r，地球的质量为M，引力常量为G，求：

（1）卫星P与地球间的万有引力的大小；

（2）卫星P的运行周期；

（3）现有另一地球卫星Q，Q绕地球运行的周期是卫星P绕地球运行周期的8倍，且P、Q的运行轨迹位于同一平面内，如图所示，求卫星P、Q在绕地球运行过程中，两卫星间相距最近时的距离．

参考答案

ADBADBCCCC

11．BD

12．B

13．B

14．C

15．ABD

16．BC

17．AC

18．ABD

19．AC

20．AC

21．

CD

（1）万有引力定律适用于质点模型，对于质量均匀分布的球，可以看作质量集中在重心上，两个重心的间距为L+2r，故它们间的万有引力大小为：

；

（2）当增大石英丝的直径时，会导致石英丝不容易转动，对“微小量放大”，没有作用，故A错误；当减小T型架横梁的长度时，会导致石英丝不容易转动，对“微小量放大”，没有作用；故B错误；为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”．利用平面镜对光线的反射，来体现微小形变的，或当增大刻度尺与平面镜的距离时，转动的角度更明显．故CD正确．故选CD.

22．

（1）

；

（2）

（3）d=3r

解：

（1）卫星P与地球间的万有引力

；

（2）由万有引力定律及牛顿第二定律，有

，解得

；

（3）对P、Q两卫星，由开普勒第三定律，可得

，又TQ＝8T

因此rQ＝4r

P、Q两卫星和地球共线且P、Q位于地球同侧时距离最近，故最近距离为d＝3r。