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1、- 1 - 山西大学附属中学山西大学附属中学 2018-2019 学年高一学年高一 3 月模块诊断月模块诊断 物理试题物理试题 一、单项选择题一、单项选择题 1.关于行星绕太阳运动的 下列说法中正确的是( ） A. 离太阳越近的行星运动周期越短 B. 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 C. 行星绕太阳运动时，太阳位于行星椭圆轨道的对称中心处 D. 所有行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积均相等 【答案】A 【解析】 【详解】A、由公式=k 知，离太阳越近 R 越小，行星运动公转周期越 T 越短，故 A 正确. B、由开普勒第一定律可得，所有行星都绕太阳做椭圆运动，且是在不同的椭圆轨道上绕
2、太阳运动，太阳处 在所有椭圆的一个焦点上故 B 错误. C、由开普勒第一定律可得，行星绕太阳运动时，太阳位于行星椭圆轨道的一个焦点处，故 C 错误； D、同一行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积均相等，故 D 错误. 故选：A 2.2017 年 9 月 25 日，微信启动页“变脸” ，由此前美国卫星拍摄地球的静态图换成了我国“风云四号” 卫 星拍摄地球的动态图，如图所示。 “风云四号”是一颗地球同步轨道卫星，关于“风云四号” ，下列说法正确 的是( ) A. 如果需要，有可能将“风云四号”定位在太原市上空 B. 运行速度大于第一宇宙速度 C. 在相同时间内该卫星与地心连线扫过的面积相等 D.
3、 “风云四号”的运行周期不一定等于地球的自转周期 【答案】C 【解析】 - 2 - 【详解】同步卫星只能在赤道上空一定高度，太原市不在赤道上，则不可能定位在太原市上空，则 A 错误； 所有卫星的运行速度不大于第一宇宙速度，则 B 错误；同步卫星做匀速圆周运动，则在相同时间内与地心连 线扫过的面积相等，则 C 正确；同步卫星与地球自转的周期相同，则 D 错误；故选 C。 3.若金星和地球绕太阳公转的轨道半径之比为 n2，将它们绕太阳的公转视为匀速圆周运动，则金星绕太阳公 转的周期为 A. 24n 天B. 365n 天C. 24n3天D. 365n3天 【答案】D 【解析】 【详解】根据开普勒第三
4、定律知：，解得：，故选 D。 4.2014 年 12 月 31 日，搭载“风云二号”08 星的运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射。发射过程中“风 云二号”08 星的某一运行轨道为椭圆轨道，周期为T0，如图所示。则( ) A. “风云二号”08 星在B、D两点运行速率不等 B. “风云二号”08 星ABC过程中，速率逐渐变大 C. “风云二号”08 星在AB过程所用时间小于 D. “风云二号”08 星在BCD过程中所用时间等于 【答案】C 【解析】 【分析】 卫星沿着椭圆轨道运动，由开普勒的面积定律得到各个点的运动快慢，周期定律得到对称性. 【详解】A、卫星沿椭圆轨道运动，由面积定律可知B、D两
5、点与地球的连线相等且运动对称，则速率相等； 故 A 错误. B、卫星从近地点A到远地点C的过程中，万有引力与线速度成钝角，则卫星做减速运动，速率逐渐减小； 故 B 错误. C、卫星运动一圈的周期为T0，运动具有对称性和周期性，AC为一条对称轴，则，因AB段比 BC段运动快些，则，有，且，故，；故 C 正确. - 3 - D、BD线是椭圆轨迹的对称轴，但BAD段比BCD段离地球近些，平均速率略大，则，；故 D 错误. 故选 C. 【点睛】本题关键是利用开普勒三大定律分析卫星的运动快慢，轨迹对称性与运动对称性的应用. 5.如图所示，A 为地球表面赤道上的物体，B 为一轨道在赤道中面内的实验卫星，C
6、 为在赤道上空的地球同 步卫星，地球同步卫星 C 和实验卫星 B 的轨道半径之比为 3：1，两卫星的环绕方向相同，那么关于 A、B、C 的说法正确的是( ) A. B、C 两颗卫星所受地球万有引力之比为 9：1 B. B 卫星的公转角速度大于地面上随地球自转物体 A 的角速度 C. 同一物体在 B 卫星中对支持物的压力比在 C 卫星中小 D. B 卫星中的宇航员一天内可以看到 9 次日出 【答案】B 【解析】 【详解】由于不知道 B 与 C 的质量的大小的关系，所以不能比较 B 与 C 受到地球万有引力的大小关系。故 A 错误；根据知，因为 C 的轨道半径大于 B 的轨道半径，则 B 的角速度
7、大于 C 的角速度； A 的角速度等于地球的自转角速度，C 为地球的同步卫星，则 C 的角速度与地球的自转角速度相等，所以物 体 A 随地球自转的角速度等于卫星 C 的角速度，所以 B 的角速度大于地面上随地球自转物体 A 的角速度。故 B 正确；若地球做匀速圆周运动的卫星内的物体都处于完全失重状态，所以物体对支持物的压力都是 0故 C 错误；根据可得： ；地球同步卫星 C 和实验卫星 B 的轨道半径之比为 3：1，两 卫星周期关系：；C 的周期与地球的自转周期相等，为 24 小时，所以 B 的周期为小 时，一天内 B 卫星绕地球的圈数：周，所以 B 卫星中的宇航员一天内可看到 5 次（或 6
8、 次） 日出。故 D 错误；故选 B。 6.行星绕恒星运动的轨道如果是圆，那么它的运行周期T的平方与轨道半径r的三次方的比为常数，即： ，关于常数k的大小，下列说法中正确的是： - 4 - A. 只与行星的质量有关 B. 只与恒星的质量有关 C. 与恒星的质量与行星的质量都有关 D. 与恒星的质量与行星的运行速度有关 【答案】B 【解析】 【详解】行星绕恒星做圆周运动的向心力由万有引力提供，则，解得，则常数k 的大小只与恒星的质量有关，故选 B. 7.下列论述符合物理史实的是 A. 伽利略发现了行星的运动规律 B. 开普勒发现了万有引力定律 C. 卡文迪许首先在实验室里测出了万有引力常量 D.
9、 牛顿根据万有引力定律发现了海王星和冥王星 【答案】C 【解析】 【详解】开普勒首先发现了行星的运动规律，故 A 错误；牛顿发现了万有引力定律，故 B 错误；卡文迪许首 先在实验室里测出了万有引力常量数值，故 C 正确；亚当斯和勒威耶发现了海王星，克莱德汤博 发现了 冥王星，故 D 错误；故选 C。 8.树上的苹果落向地球，针对这一现象，以下说法正确的是( ) A. 由于苹果质量小，对地球的引力小，而地球质量大，对苹果引力大 B. 由于地球对苹果有引力，而苹果对地球无引力造成的 C. 苹果对地球的引力大小和地球对苹果的引力大小是相等的 D. 以上说法都不对 【答案】C 【解析】 【分析】 地球
10、吸引苹果的力与苹果吸引地球的力是相互作用力，大小相等，方向相反 【详解】地球对苹果的引力与苹果对地球的引力是一对作用力与反作用力，遵守牛顿第三定律，可知它们大 小是相等的，方向相反。故 C 正确，ABD 错误，故选 C。 9.关于万有引力公式 ,以下说法正确 的是（ ） - 5 - A. 公式只适用于星球之间的引力计算，不适用于质量较小的物体 B. 当两物体间的距离趋近于 0 时，万有引力趋近于无穷大 C. 两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律 D. 公式中引力常量 G 的值是牛顿规定的 【答案】C 【解析】 【详解】万有引力定律适用于任何两个可以看成质点的物体之间或均质球体之间的引力计算，故
11、 A 错误；当 两物体间的距离趋近于 0 时，万有引力公式不再适用，万有引力不会趋近于无穷大，故 B 错误；两物体间的 万有引力也符合牛顿第三定律，总是大小相等、方向相反，是一对相互作用力，故 C 正确；公式中引力常量 G的值是卡文迪许测定的，故 D 错误。所以 C 正确，ABD 错误。 10.在“嫦娥一号”奔月飞行过程中，在月球上空有一次变轨是由椭圆轨道 a 变为近月圆形轨道 b，如图所 示，在 a、b 两轨道的切点处，下列说法正确的是（ ) A. 卫星运行的速度 B. 卫星受月球的引力 C. 卫星的加速度 D. 卫星对月球的引力 【答案】BC 【解析】 【详解】 “嫦娥一号”从 a 轨道上
12、经过切点时，要做近心运动，才能进入圆轨道，所以在切点处必须减速， 则有 vavb故 A 错误。根据万有引力定律，知飞船经过同一点时所受的万有引力不变，则有 Fa=Fb故 B 正确，D 错误。根据牛顿第二定律得 ，得，可知飞船经过同一点时加速度一 定，则 aa=ab故 C 正确。故选 BC。 11.英国物理学家牛顿发现了万有引力定律，100 多年之后，英国物理学家卡文迪许比较准 确的 测定了引力常量 G 的数值。因为引力常量是自然界中少数几个最重要的物理常量之一，对它的精确测量不仅 具有计量学上的意义，对于检验万有引力定律以及深入研究万有引力相互作用规律都具有重要的意义。2018 - 6 - 年
13、 8 月 30 日，国际权威杂志自然刊发了中国科学院罗俊院士团队引力常量的最新测量结果，罗俊院士 的引力实险室因其则出世界最精确的万有引力常量而被外国专家称为世界“引力中心” 。关于万有引力常量， 下列正确的是( ) A. 在国际单位制中，万有引力常量在数值上等于两个质量是 lkg 的质点相距 1m 时万有引力的大小 B. 在不同的单位制中，万有引力常量的数值是相同的 C. 计算不同物体间相互作用的万用引力时，引力常量的值是不同的 D. 著名的“月地检验”是在已知万有引力常量的数值后才进行的 【答案】A 【解析】 【详解】根据可知，在国际单位制中，万有引力常量在数值上等于两个质量是 lkg 的
14、质点相距 1m 时万有引力的大小，选项 A 正确；在不同的单位制中，万有引力常量的数值是不相同的，选项 B 错误；计算 不同物体间相互作用的万用引力时，引力常量的值是相同的，选项 C 错误；著名的“月地检验”是在已知 万有引力常量的数值之前进行的，选项 D 错误；故选 A. 12.如果设行星的质量为 m，绕太阳运动的线速度为 v，公转周期为 T，轨道半径为 r，太阳的质量为 M，则 下列说法错误的是( ) A. 教材在探究太阳与行星的引力大小 F 的规律时，引入了公式，这个关系式实际上是牛顿第二定律 B. 教材在探究太阳与行星的引力大小 F 的规律时，引入了公式，这个关系式实际上是匀速圆周运动
15、 的一个公式 C. 教材在探究太阳与行星间的引力大小 F 的规律时，引入了公式，这个公式实质上是开普勒第三定 律，是不可以在实验室中得到验证的 D. 教材在探究太阳与行星间的引力大小 F 的规律时，得到的关系式之后，又借助相对运动的知识（即： 也可以理解为太阳绕行星做匀速圆周运动）得到，最终关系式用数学方法合并成 【答案】D 【解析】 【详解】引用公式 F=m，这个关系式实际上是牛顿第二定律，抓住引力提供向心力得出的，故 A 正确。引 用公式，这个公式是匀速圆周运动线速度与周期的关系式，故 B 正确。引入了公式，这个公式 - 7 - 实质上是开普勒第三定律，是不可以在实验室中得到验证的，故 C
16、 正确。教材在探究太阳与行星间的引力大 小 F 的规律时，得到的关系式 F之后，根据牛顿第三定律得出 F，最终关系式用数学方法合并成 F ，故 D 错误。本题选错误的，故选 D。 二、多项选择题二、多项选择题 13.组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率，如果超过了该速率，星球 的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动，由此能得到半径为 R、密度为 、质量为 M 且均匀 分布的星球的最小自转周期 T下列表达式中正确的是（ ） A. T2B. T2C. TD. T 【答案】AC 【解析】 【详解】由 Fm可得周期越小，物体需要的向心力越大，物体对星球表面的压力最小，当周期小到一 定值时，赤道附近的物体对星球表面的压力为零，此时万有引力充当向心力，即；解得 T2；故 A 正确，B 错误；因 M R3，代入上式可得：T，故 C 正确，D 错误；故选 AC。 【点睛】星球表面的物体受到星球万有引力的作用充当物体的向心力及支持力，星球的转动角速度越大、周 期越小
