1、章末檢測試卷（二）（時間：90分鐘滿分：100分）一、選擇題（18為單項選擇題，912為多項選擇題.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史的是（）A.牛頓對引力常量 G進行準確測定，并于1687年發表在其傳世之作自然哲學的數學原理 中B.英國物理學家卡文迪許在實驗室里通過幾個鉛球之間萬有引力的測量，得出了引力常量G的數值C.20世紀初建立的量子力學理論，使人們認識到經典力學理論一般不適用于微觀粒子的運動D.開普勒行星運動定律是開普勒在第谷留下的觀測記錄的基礎上整理和研究出來的 答案 A解析 牛頓發現萬有引力定律，于1687年發表在其傳世之作 自然哲學的數

2、學原理中，英國物理學家卡文迪許在實驗室里通過幾個鉛球之間萬有引力的測量，得出了引力常量 G的數值，故A不符合物理學史，B符合物理學史；20世紀20年代建立了量子力學理論，它使人 們認識到經典力學理論一般不適用于微觀粒子的運動，故 C符合物理學史；開普勒行星運動 定律是開普勒在第谷留下的觀測記錄的基礎上整理和研究而來的，故D符合物理學史.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變化關系的圖象是D.3 .（2019中央民大附中芒市國際學校高一期末）某行星繞太陽運動的軌道如圖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動，太陽在圓心上B.該行星在a點的速度比在b、c兩點的速度都大C.該行星在a點的加速度比在 b、c兩點的都大D.行星與太陽的連線在相等時間內掃過的面積是相等的答案 A解析 該行星圍繞太陽運動的軌道是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上，根據開普勒第二定律，太陽與行星的連線在相同時間內掃過的面積相等，太陽與行星的距離不同，線速度不同，故A錯誤，D正確.對每一個行星而言， 太陽與行星的連

4、線在相同時間內掃過的面積相等，距 離太陽越近，速度越大，該行星在a點的速度比在b、c兩點的速度都大,=ma得，”詈，距離太陽越近,加速度越大,該行星在a點的加速度比在* c兩點的都大，故C正確；本題選擇不正確的選項，故選 A.4.（2019全國卷出）金星、地球和火星繞太陽的公轉均可視為勻速圓周運動，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.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,結合題中 R金R地R火，可得a金a地a火，選項

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時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,再結合題中 R金R地R火，可得v金v地v火，選項C、D錯誤.A.由題中數據可以求得地球的平均密度B. “天宮二號”的發射速度應小于7.9 km/sC. “天宮二號”的向心加速度小于同步衛星的向心加速度

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射速度,錯誤;根據牛=ma,解得a= GM天宮二號"的軌道半徑小于同步衛星的軌道半徑，故 “天宮二號”的向心加速度大于同步衛星的向心加速度，C錯誤；因為同一軌道，運行速度大小相等，無法實現對接，D錯誤.6 .（2018全國卷m ）為了探測引力波，“天琴計劃”預計發射地球衛星P,其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛星 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-,則兩衛生 T2= G.因為 rp ： rQ=4 ： 1,故 Tp ： Tq= 8 ： 1.7 .（2019池州市高一下學期期中）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動，軌道上 P點距地心最遠，距離為 3R.為研究方便，假設地球不自轉且忽略空氣阻力，則 （）圖2A.飛船在P點的加速度一定是99C.飛船經過P點的速度大于，B.飛船經過P點的速度一定是gRD.飛

8、船經過P點時，若變軌為半徑為答案 A3R的圓周運動，需要制動減速解析在地表：GMmr= mg,在P點:R得GM=gR所以飛船在P點速度小于B、C、D錯誤.G-Mm= ma,所以a = -g, A正確；若飛船經過 P點時, 3R29變軌為半徑為3R的圓周運動，需要加速，且在半徑為3R的圓周軌道有：G鄴是=篦*,解3R 3R8 .已知地球質量為月球質量的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，拋出點與落地點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 設月球質量為

9、 M',半徑為R',地球質量為 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因為是從同樣高度拋出，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，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動的人造衛星（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,假設三者質量相等，則（）A.Fi=F2>F3B.ai<a3<a2=gC.V1 V2V> V3D. coi co3< co2答案 BD解析根據題意三者質量相等，軌道半徑ri = r2<3,物體i與人造衛星2比較，因為赤道上物體所受萬有引力和支持力的合力提供向心力，而近地衛星只受萬有引力，故Fi<F2,故A錯誤；衛星i和衛星3周期相等，則角速度相等，而加速度 a= oA,則a3>a

11、i,衛星2和衛星3都靠萬有引力提供向心力，根據 GMm=ma知半徑越大，加速度 a越小，所以a2>a3；對GMm根據一丁于近地衛星來說 GMm=mg=ma2,所以g=a2>a3>ai,故B正確；物體i和衛星3周期相等,則角速度相等，根據v= cor,則V3>vi,衛星2和衛星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和衛星3周期相等，則角速度相等，衛星2和衛星3都靠萬有引力提供向心力，根據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，我國成功將電磁監測試驗衛星“張衡一號 發射升空，標志我國成為世界上少數擁有在軌運行高精度地球物理場探測衛星的國家之一通過觀測可以得到衛星繞地球運動的周期，并已知地球的半徑和地球表面處的重力加速度 若將衛星繞地球的運動看做是勻速圓周運動，且不考慮地球自轉的影響，根據以上數據可以 計算出衛星的（）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 設人造地球衛星的周期為T,地球質量和半徑分別為M、R,衛星的軌道半徑為r,則在地球表面：GMmmg, GM=gR2對衛星：根據萬有引力提供向

13、心力，有G 明 m§ 2r r2T聯立可求得軌道半徑r,而r=R+h,故可求得衛星離地高度由v=r 3= r學，從而可求得衛星的線速度衛星的質量未知，故衛星的密度不能求出，向心力FnrGMm0也不能求出.故選項A、B錯誤,C、D正確.11 .一宇宙飛船繞地心做半徑為 r的勻速圓周運動，飛船艙內有一質量為 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，Fn表示人對臺秤的壓力，則下列關系正確的是 （ ）,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' r2 = gR2,即g' =gR-, B正確，A錯誤；當宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運動時，萬有引力提供向心力，飛船及飛船內物體處于完全失重狀態，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.根據科學家們復原的過程，在兩顆中子星合并前約100 s時，它們相距約400 km,繞二者連線上的某點每秒轉動12圈.將兩顆中子星都看做是

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

16、共4小題，共40分.要有必要的文字說明和解題步驟，有數值計算的要注明 單位）13 .（9分）（2019邢臺一中高一下學期期中）宇宙飛船繞地球做勻速圓周運動，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,近似認為太陽光是平行光，忽略地球自轉，試估算：（1）飛船做勻速圓周運動的周期；（2）飛船繞地球一周，“日全食”的時間答案4KdR0 （吟展解析（1）飛船做勻速圓周運動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.現將物體放置于一宇宙飛船中，當:1 由飛船以a= 2g的加速度勻加速上升時，上升到某高度時物體所受的支持力大小為73.5 N,求此時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）根據萬有引力與重力的關系,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黑龍江省實驗中學高一下期中）據每日郵報2014年4月18日報道，美國國家航空航天局日前宣布首次在太陽系外發現“類地”行星.假如宇航員乘坐宇宙飛船到達該行星，在該行星“北極”距地

19、面h處由靜止釋放一個小球（引力視為恒力，阻力忽略不計 ）,經過時間t落到地面.已知該行星半徑為R,自轉周期為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星，其距行星表面的高度答案解析2 TGt2R3 hT2R2(1)設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動的衛星m',由牛頓第二定律，有：mz g = m'1 分) R故第一宇宙速度為