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1、淇滨高中淇滨高中 2017-20182017-2018 下学期第二次周考下学期第二次周考高一物理试卷高一物理试卷考试时间：90 分钟第第 I I 卷（选择题）卷（选择题）一、单选题（共一、单选题（共 1212 小题，小题，6060 分。每小题分。每小题 5 5 分，其中分，其中 1 1 9 9 题为单选，题为单选，1010 1212 为不为不定项选择，选不全得定项选择，选不全得 3 3 分）分）1对于万有引力定律的表达式，下面说法中正确的是（ ）12 2m mFGrA. 公式中为引力常量，它不是由实验测得的，而是人为规定的GB. 当两物体表面距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大rC. 与受到彼
2、此的引力总是大小相等的，而与、是否相等无关1m2m1m2mD. 与受到彼此的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力1m2m2我们研究了开普勒第三定律，知道了环绕天体绕中心天体的运动轨道近似是圆形，轨道半径 R 的三次方与周期 T 的平方的比为常数，则该常数的大小 ( )A.只跟环绕天体的质量有关 B.只跟中心天体的质量有关C.跟环绕天体、中心天体的质量都有关 D.跟环绕天体、中心天体的质量都没关3开普勒分别于 1609 年和 1619 年发表了他发现的行星运动规律，后人称之为开普勒行星运动定律。关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（ ）A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心
3、上B. 对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率就越大C. 在牛顿发现万有引力定律后，开普勒才发现了行星的运行规律D. 开普勒独立完成了观测行星的运行数据、整理观测数据、发现行星运动规律全部工作4有 a、b、c、d 四颗地球卫星：a 还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动；b 处于离地很近的近地圆轨道上正常运动；c 是地球同步卫星；d 是高空探测卫星。各卫星排列位置如图所示，下列说法中正确的是（ ）A. a 的向心加速度等于重力加速度 gB. b 在相同时间内转过的弧长最长C. d 的运行周期有可能是 20hD. 把 a 直接发射到 b 运行的轨道上，其发射速度大于第一宇宙速度5设地球表面重
4、力加速度为 g0，物体在距离地心 4R(R 是地球的半径)处，由于地球的作用而产生的加速度为 g，则 g/g0为 ( )A. 1 B. 1/9 C. 1/4 D. 1/166如果火星的质量为地球质量的，火星的半径为地球半径的那么关于火星探测器，下1 91 2列说法中正确的是( )A. 探测器的发射速度只有达到了第三宇宙速度才可以发射成功B. 火星的密度是地球密度的8 9C. 探测器在火星表面上的重力是在地球表面上重力的2 9D. 火星探测器环绕火星运行的最大速度为绕地球运行的第一宇宙速度的 2 倍7一物体静置在平均密度为 的球形天体表面的赤道上。已知万有引力常量为 G，若由于天体自转使物体对天
5、体表面压力恰好为零，则天体自转周期为（ ）A. B. C. D. 1 24()3G 1 23()4 G1 2()G 1 23()G 8关于功，下列说法中正确的是： （ ）A. 因为功有正负，所以功是矢量B. 力对物体不做功，说明物体一定无位移C. 功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的D. 力对物体做功少，说明物体的受力一定小9以初速度 V0 竖直向上抛出一质量为 m 的小球，小球上升的最大高度是 h ，空气阻力的大小恒定为 f ，则从抛出到落回出发点的过程中空气阻力对小球做的功是（ ）A. 2fh B. -fh C. -2fh D. 0102017 年 1 月 16 日，美
6、国激光干涉引力波天文台等机构联合宣布首次发现双中子星合并引力波事件。假设该事件中甲、乙两中子星的质量分别为、，它们绕其连线上的某点1m2m做圆周运动，且它们的间距在缓慢减小，不考虑其他星系的影响，则下列说法中正确的（ ）A. 甲、乙两中子星的角速度大小之比为： 1m2mB. 甲乙两中子星的线速度大小之比为： 2m1mC. 甲乙两中子星的运行周期在减小D. 甲、乙两中子星的向心加速度大小始终相等11下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是( )A. 第一宇宙速度 v1=7.9km/s，第二宇宙速度 v2=11.2km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于 v1，小于 v2B. 第二宇宙
7、速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度C. 美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度D. 第一宇宙速度 7.9km/s 是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度12地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为，向心加速度为，线速度为，角速度为;绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星受的向心力为，向心加速度为，线速度为，角速度为;地球同步卫星所受的向心力为，向心加速度为，线速度为，角速度为.假设三者质量相等，则（ ）A. B. C. D. 第第 IIII 卷（非选择题）卷（非选择题）二、实验题（共二、实验题（共 3 3
8、 小题，小题，1414 分分）13如图所示，放在地球表面上的两个物体甲和乙，甲放在赤道处，乙放在纬度为处它们随地球自转做匀速圆周运动时，甲乙角速度之比为_；甲乙的线速度45之比为_（13 题图） （14 题图）14如图所示，为一小球做平抛运动闪光照片的一部分，图中背景格的边长均为 5 cm，如果g 取，求：210/m s闪光频率是_Hz；小球运动的水平分速度的大小是_m/s；小球经过 B 点时速度的大小是_m/s。15()一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材： A精确秒表一个 B已知质量为 m 的物体一个 C弹簧测力计
9、一个 D天平一台（附砝码） 已知宇航员在绕行时测量了绕行一圈的周期 T 和着陆后测量了物体重力 F，依据测量数据，可求出该行星的半径 R 和行星质量 M （1）绕行时和着陆时都不需要的测量器材为 _ （用序号 ABCD 表示） （2）其中 R=_ （用序号 ABCD 表示） A. B C D224FT m224FT Gm324FT Gm2224F T m三、解答题（三、解答题（3 小题，共小题，共 26 分）分）16 （8 分）已知地球半径为，地球表面重力加速度为， （不考虑地球自转的影响） Rg（ ）推导第一宇宙速度的表达式11v（）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为，求卫星
10、的运行周期2hT17 （10 分）如图所示，在倾角的足够长的固定斜面上，有一质量的物体其与斜面间动摩擦因数，物体受到平行于斜面向上的拉力作用，从静止开既定运动已知，g 取，求：（1）物体在接力 F 作用下沿斜面向上运动的加速度大小（2）在物体的速度由 0 增加到的过程中，拉力 F 对物体所做的功18 （8 分）如图所示，质量分别为 m 和 M 的两个星球 A 和 B 在引力作用下都绕 O 点做匀速圆周运动，星球 A 和 B 两者中心之间的距离为 L。已知 A、B 的中心和 O 三点始终共线， A和 B 分别在 O 的两侧。引力常数为 G。求两星球做圆周运动的周期。参考答案参考答案1C【解析】A
11、公式中为引力常数，由卡文迪许通过实验测得故 A 错误；12 2m mFGrGB公式中从数学角度讲：当趋近于零时其值是趋于无穷大，然而这是物理12 2m mFGrR公式，所以不可能为零万有引力公式只适合于两个可以看做质点的物体，即物体的自身R半径相对两者的间距可以忽略时适用而当距离无穷小时，万有引力公式不再适用故 B 错误；C、D 、之间的万有引力总是大小相等方向相反，是一对相互作用力不是一对平1m2m衡力故 C 正确、D 错误故选：C2B【解析】k 只与中心天体有关，与环绕的天体毫无关系，B 对；3B【解析】试题分析：开普勒三定律: 1开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆太阳处
12、在所有椭圆的一个焦点上 2开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相同的时间内扫过的面积相等 3开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，即.A、由开普勒第一定律可知；错误B、由开普勒第二定律可知行星与太阳的连线在相同的时间内扫过的面积相等，离太阳越近，弧长越长，时间相同，速率越大；正确C、开普勒发现了行星的运行规律在前，在牛顿发现万有引力定律在后；错误D、开普勒是在前人研究的基础上，根据自己的观测和研究总结出的开普勒三定律；错误故选 B考点：开普勒三定律点评：容易题。研究天体运行时太阳系中的行星及卫星运动的椭圆轨道的两个焦点相距很近因此行星的椭圆轨道都很接近圆在
13、要求不太高时，通常可以认为行星以太阳为圆心做匀速圆周运动这样做使处理问题的方法大为简化，而得到的结果与行星的实际运行情况相差并不很大在太阳系中比例系数 k 是一个与行星无关的常量，但不是恒量，在不同的星系中，k 值不相同，k 值与中心天体有关4B【解析】A. 地球同步卫星的周期 c 必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知 a 与 c 的角速度相同，根据 a=2r 知，c 的向心加速度大。由牛顿第二定律得： ，解得： 2GMmmar，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星 c 的向心加速度小于 b 的向2GMar心加速度，而 b 的向心加速度约为 g，故知 a 的向心加速度小于重力加速
14、度 g，故 A 错误；B.由牛顿第二定律得： ,解得： ，卫星的轨道半径越大，速度越22GMmvmrrGMvr小，所以 b 的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长。故 B 正确； C. 由开普勒第三定律知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以 d 的运动周期大于32RkTc 的周期 24h，d 的运行周期应大于 24h，不可能是 20h，故 C 错误； D. 把 a 直接发射到 b 运行的轨道上，其发射速度等于第一宇宙速度，故 D 错误；故选：B点睛：地球同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，根据 a=2r 比较 a 与 c的向心加速度大小，再比较 c 的向心加速度与 g 的大小根据
15、万有引力提供向心力，列出等式得出角速度与半径的关系，分析弧长关系根据开普勒第三定律判断 d 与 c 的周期关系5D【解析】地球表面处的重力加速度和在离地心高 4R 处的加速度均由地球对物体的万有引力产生，所以有F=mg,所以思路分析：根据公式 F=mg,分析解题试题点评：本题考查万有引力定律的简单应用6B【解析】A 项：火星发射器速度到达第三守宙速度时将脱离太阳的引力，故 A 错误；B 项：根据公式，所以，故 B 正确； 34 3MM VR 3 3 218=2 =99MR MR 火火地地地火C 项：根据公式可知， ，所以，所2MmGmgR2GMgR2214=2 =99gMRgMR火火地地地火（）以探测器在火星表面上的重力是在地球表面上重力的，故 C 错误；4 9D 项：根据第一宇宙速度为可知， ，故 D 错误。1vgR11412=929vgRvgR火火火地地地点晴：解决本题关键知道解决天体问题的两个中心思想：1、万有引力提供向心力，2、忽略星球自转，星球表面物体的重力等万有引力。7D【解析】当压力为零时， ，又，联立解得，2224
