江西省部分名校2021-2022學(xué)年高一下學(xué)期物理期中調(diào)研試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四五總分評分一、單選題1．對于地球的第一宇宙速度理解正確的是（）A．第一宇宙速度大小為11B．第一宇宙速度大于人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度C．第一宇宙速度等于人造衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度D．人造衛(wèi)星的速度大于第一宇宙速度時(shí)就會(huì)飛離太陽系2．迄今為止，我國有近200顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行。關(guān)于在軌正常運(yùn)行的這些衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．所有衛(wèi)星的運(yùn)行周期都小于24hB．所有衛(wèi)星在任何位置的速率都小于7C．在軌的圓軌道衛(wèi)星的向心加速度大于地球表面的重力加速度D．所有衛(wèi)星運(yùn)行軌道的半長軸（或半徑）的三次方與其運(yùn)行周期的二次方的比值都相等3．如圖所示，修正帶的核心部件是兩個(gè)半徑不同的齒輪，兩個(gè)齒輪通過相互咬合進(jìn)行工作。A和B分別為兩個(gè)齒輪邊緣上的點(diǎn)。當(dāng)兩齒輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A．A，B兩點(diǎn)的周期相等B．A，B兩點(diǎn)的線速度大小相等C．A，B兩點(diǎn)的角速度大小相等D．A，B兩點(diǎn)的向心加速度大小相等4．人造衛(wèi)星在發(fā)射過程中要經(jīng)過多次變軌才可到達(dá)預(yù)定軌道。如圖所示，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星從圓軌道Ⅰ的A點(diǎn)先變軌到橢圓軌道Ⅱ，然后在B點(diǎn)變軌進(jìn)入地球同步軌道Ⅲ，則（）A．衛(wèi)星在B點(diǎn)通過減速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅱ進(jìn)人軌道ⅢB．衛(wèi)星在軌道Ⅰ、Ⅱ上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小相等C．衛(wèi)星在同步軌道Ⅲ上的運(yùn)行速度等于7D．若衛(wèi)星在軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上運(yùn)行的周期分別為T1、5．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間段由35顆衛(wèi)星組成，包括5顆地球靜止軌道衛(wèi)星、27顆中圓地球軌道衛(wèi)星和3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星。其中中圓地球軌道衛(wèi)星離地高度約為2.1萬千米，地球靜止軌道衛(wèi)星和傾斜地球同步軌道衛(wèi)星離地高度均約為3.6萬千米。下列說法正確的是（）A．中圓地球軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期小于地球自轉(zhuǎn)周期B．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的角速度小于地球靜止軌道衛(wèi)星的角速度C．在地球赤道上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體的向心加速度比中圓地球軌道衛(wèi)星的向心加速度要大D．中圓地球軌道衛(wèi)星的發(fā)射速度可以小于7.9km/s6．據(jù)報(bào)道，科學(xué)家觀察到離地球約35億光年的OJ287星系中出現(xiàn)了雙黑洞“共舞”現(xiàn)象。較大黑洞體積是太陽的180億倍，較小黑洞體積是太陽的1.5億倍。若雙黑洞的質(zhì)量分別為M1和MA．雙黑洞的角速度之比ωB．雙黑洞的線速度之比vC．雙黑洞的軌道半徑之比rD．雙黑洞的向心加速度之比a二、多選題7．如圖所示為向心力演示器，探究向心力大小與物體的質(zhì)量、角速度和軌道半徑的關(guān)系，可得到的結(jié)論為（）A．在軌道半徑和角速度一定的情況下，向心力大小與物體質(zhì)量成正比B．在物體質(zhì)量和軌道半徑一定的情況下，向心力大小與角速度成反比C．在物體質(zhì)量和軌道半徑一定的情況下，向心力大小與角速度的平方成正比D．在物體質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力大小與軌道半徑成反比8．如圖甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運(yùn)動(dòng)，其v?t圖像如圖乙所示，同時(shí)人頂著桿沿水平地面運(yùn)動(dòng)的x?t圖像如圖丙所示。若以地面為參考系，下列說法正確的是（）A．猴子在前2s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線B．猴子在后2s內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．t=0時(shí)猴子的速度大小為5mD．t=2s時(shí)猴子的速度大小為5m9．已知地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，地球半徑大約是月球半徑的4倍。不考慮地球、月球自轉(zhuǎn)的影響，由以上數(shù)據(jù)可估算出（）A．地球與月球的平均密度之比為64B．地球與月球表面的重力加速度大小之比為9C．在地球與月球表面附近沿圓軌道運(yùn)行的航天器的周期之比為8D．在地球與月球表面附近沿圓軌道運(yùn)行的航天器的線速度大小之比為910．據(jù)報(bào)道，中核集團(tuán)原子能科學(xué)研究院團(tuán)隊(duì)利用核技術(shù)對“嫦娥五號”月球土壤樣品進(jìn)行分析研究，準(zhǔn)確測定了月壤樣品中40多種元素的含量。當(dāng)“嫦娥五號”在距月球表面高度為R的圓軌道上飛行時(shí)，飛行周期為T，已知月球的半徑為R，引力常量為G，下列說法正確的是（）A．月球的質(zhì)量為32B．月球的密度為3πC．月球的第一宇宙速度為4D．月球表面的重力加速度為4三、填空題11．一艘宇宙飛船飛向某一行星，在進(jìn)入該行星表面的圓形軌道繞該行星運(yùn)行數(shù)圈后，再次變軌，最后著陸于該行星。宇宙飛船在繞行星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，測得宇宙飛船運(yùn)行的周期為T，宇航員在著陸后測得行星表面的重力加速度為g。引力常量為G，可求得該行星的質(zhì)量M=，該行星的半徑R=。（結(jié)果均用已知的物理量表示）四、實(shí)驗(yàn)題12．如圖甲所示，研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置放置在水平桌面上，利用光電門傳感器和碰撞傳感器可以測得小球的水平初速度v0和飛行時(shí)間t，底板上的標(biāo)尺可以測得水平位移d（1）控制斜槽軌道的水平槽口高度h不變，讓小球從斜槽的不同高度處滾下，以不同的速度沖出水平槽口，下列說法正確的是。A．飛行時(shí)間t與初速度v0B．飛行時(shí)間t與初速度v0C．水平位移d與初速度v0D．水平位移d與初速度v0（2）一位同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過描點(diǎn)畫出的小球的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示，O為拋出點(diǎn)。A，B是軌跡上的兩點(diǎn)，分別測得A點(diǎn)的豎直坐標(biāo)y1=5cm、B點(diǎn)的豎直坐標(biāo)y2=45cm，A，B兩點(diǎn)間的水平距離Δx=30cm，取重力加速度大小g=10m/s2，則小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間t=五、解答題13．如圖所示，A是地球同步衛(wèi)星，另一個(gè)衛(wèi)星B的圓軌道位于赤道平面內(nèi)，距離地面高度為h。已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)角速度為ω0，地球表面的重力加速度為g（1）衛(wèi)星B的運(yùn)行周期是多少；（2）如果衛(wèi)星B的繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，某時(shí)刻A，B兩衛(wèi)星相距最近，再經(jīng)過多長時(shí)間它們第1次相距最遠(yuǎn)。14．受某星球自轉(zhuǎn)的影響，物體在該星球赤道上受到的重力與在該星球兩極受到的重力大小之比為215：（1）求繞該星球運(yùn)動(dòng)的同步衛(wèi)星距該星球表而的高度H；（2）已知該星球赤道上的重力加速度大小為g，求該星球的密度ρ。15．如圖所示，某游樂場推出一款新游戲，游戲者乘坐裝備從A點(diǎn)由靜止做勻加速直線運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)，沿水平方向飛出后恰好無碰撞通過D點(diǎn)，沿圓弧DE運(yùn)動(dòng)至E點(diǎn)，并由E點(diǎn)飛出后落在G點(diǎn)。已知AB的長度x1=10m，游戲者（含裝備，視為質(zhì)點(diǎn)）做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=1.25m/s2，DE段圓弧的圓心角θ=60°（1）求游戲者通過D點(diǎn)時(shí)的速度大小vD（2）求游戲者通過E點(diǎn)時(shí)的速度大小vE（3）若某游戲者連同裝備的總質(zhì)量為75kg，求他通過E點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小FN

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．第一宇宙速度大小為7.B．第一宇宙速度是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，B不符合題意；C．第一宇宙速度等于人造衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，C符合題意；D．人造衛(wèi)星的速度大于等于第三宇宙速度時(shí)才會(huì)飛離太陽系，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】第一宇宙速度為7.9km/s；其第一宇宙速度為最大的環(huán)繞速度，為最小的發(fā)射速度；第三宇宙速度是飛離開太陽系的最小速度。2．【答案】D【解析】【解答】A．根據(jù)周期公式可得G軌道半徑越大，周期越大，因此存在周期大于24h的情況，A不符合題意；B．衛(wèi)星在變換軌道時(shí)會(huì)加速遠(yuǎn)離地球，在加速的過程中，衛(wèi)星的速度可以大于7.9km/s，B不符合題意；C．根據(jù)公式可知G因?yàn)樾l(wèi)星軌道半徑大于地球半徑，因此其加速度不可能大于地球重力加速度，C不符合題意；D．根據(jù)公式可得G所以R為常數(shù)，D符合題意。故答案為：D。

【分析】利用引力提供向心力結(jié)合半徑的大小可以比較周期和加速度的大小；利用引力提供向心力可以判別k值的大小相等；衛(wèi)星變軌時(shí)其速度可以大于第一宇宙速度。3．【答案】B【解析】【解答】B．根據(jù)傳動(dòng)規(guī)律可知A，B兩點(diǎn)線速度大小相等，B符合題意；C．根據(jù)v=ωr可知A點(diǎn)的角速度小于B點(diǎn)的角速度，C不符合題意；A．根據(jù)ω=2πD．根據(jù)a=v故答案為：B。

【分析】利用AB屬于線傳動(dòng)其線速度相等，結(jié)合半徑的大小可以比較角速度的大?。焕媒撬俣鹊拇笮】梢员容^周期的大??；利用向心加速度的表達(dá)式可以比較向心加速度的大小。4．【答案】D【解析】【解答】A．衛(wèi)星從軌道Ⅱ進(jìn)入軌道Ⅲ時(shí)，在B點(diǎn)需要點(diǎn)火加速，做離心運(yùn)動(dòng)，A不符合題意；B．衛(wèi)星由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ時(shí)，在A點(diǎn)需點(diǎn)火加速，速度并不相等，B不符合題意；C．設(shè)衛(wèi)星的軌道半徑為r，運(yùn)動(dòng)周期為T，引力常數(shù)為G，地球質(zhì)量為M，則有G解得v=可知軌道半徑越大，運(yùn)行速度越小，近地衛(wèi)星的在軌運(yùn)行速度為7.9km/D．根據(jù)開普勒第三定律有r其中r1、r2、r3分別是軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的半長軸，因r則有TD符合題意。故答案為：D。

【分析】衛(wèi)星從軌道II進(jìn)入軌道III做離心運(yùn)動(dòng)需要加速；利用開普勒第三定律可以比較周期的大??；利用引力提供向心力可以比較線速度的大小。5．【答案】A【解析】【解答】A．根據(jù)開普勒第三定律可知a衛(wèi)星的軌道半徑越大，周期越大，所以中圓球軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期小于地球同步衛(wèi)星運(yùn)行周期，即小于地球自轉(zhuǎn)周期，A符合題意；B．地球靜止軌道衛(wèi)星和傾斜地球同步軌道衛(wèi)星離地高度相同，周期相同，則傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的角速度等于地球靜止軌道衛(wèi)星的角速度，B不符合題意；C．地球赤道上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體與地球靜止軌道衛(wèi)星具有相同的角速度，根據(jù)a=r在地球赤道上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體的向心加速度小于地球靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度，根據(jù)G解得a=靜止軌道衛(wèi)星的軌道半徑大于中圓地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑，則靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度小于中圓地球軌道衛(wèi)星的向心加速，則在地球赤道上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體的向心加速度比中圓地球軌道衛(wèi)星的向心加速度要小，C不符合題意；D．第一宇宙速度7.9km/s是衛(wèi)星繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度，則中圓地球軌道衛(wèi)星的發(fā)射速度大于7.9km/s，D不符合題意。故答案為：A。

【分析】利用開普勒第三定律可以比較周期的大??；利用引力提供向心力可以比較角速度的大??；利用赤道上物體與同步衛(wèi)星角速度相等，結(jié)合半徑的大小可以比較向心加速度的大??；其衛(wèi)星的發(fā)射速度要大于第一宇宙速度。6．【答案】C【解析】【解答】A．雙黑洞角速度相等，A不符合題意；C．設(shè)雙黑洞距離為L，雙黑洞的軌道半徑分別為r1、r2，則有GG聯(lián)立可得rC符合題意；B．由線速度與角速度的關(guān)系v=ωr可知vB不符合題意；D．由a=ω2D不符合題意。故答案為：C。

【分析】雙黑洞的角速度相等，結(jié)合引力提供向心力可以求出半徑及線速度和向心加速度的比值。7．【答案】A,C【解析】【解答】A．由F=mr可知，在軌道半徑和角速度一定的情況下，向心力大小與物體質(zhì)量成正比，A符合題意；BC．在物體質(zhì)量和軌道半徑一定的情況下，向心力大小與角速度的平方成正比，B不符合題意，C符合題意；D．在物體質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力大小與軌道半徑成正比，D不符合題意。故答案為：AC。

【分析】利用向心力的表達(dá)式結(jié)合控制變量法可以判別向心力大小與物理量的大小關(guān)系。8．【答案】B,D【解析】【解答】A．由乙圖知，猴子豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度豎直向上，由丙圖知，猴子水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則猴子的加速度豎直向上，與初速度方向不在同一直線上，所以猴子在前2s內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，軌跡是曲線，A不符合題意；B．由乙圖知，猴子豎直方向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度豎直向下．由丙圖知，猴子水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則猴子的加速度豎直向下，與初速度方向不在同一直線上，所以猴子在后2s內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，B符合題意；C．x-t圖象的斜率等于速度，則知猴子水平方向的初速度大小為vx=4m/st=0時(shí)猴子豎直方向分速度為vy=0m/s則t=0s猴子的速度大小為4m/D．由圖像可知，因此t=2s時(shí)猴子的速度大小為v=D符合題意。故答案為：BD。

【分析】利用其加速度的方向和速度的方向可以判別猴子運(yùn)動(dòng)的軌跡；利用其加速度不變可以判別其猴子做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；利用其圖像斜率結(jié)合速度的合成可以求出猴子速度的大小。9．【答案】C,D【解析】【解答】A．密度ρ=MV，球的體積V=則ρA不符合題意；B．星球表面的物體萬有引力近似等于重力，有GMm則g=故gB不符合題意；C．由G有T=2π則TC符合題意；D．由G有v=則vD符合題意。故答案為：CD。

【分析】利用引力提供向心力可以求出其周期和線速度之比；結(jié)合體積公式可以求出密度之比；再利用引力形成重力可以求出重力加速度之比。10．【答案】A,C【解析】【解答】A．“嫦娥五號”在距月球表面高度為R的圓軌道上飛行時(shí)，萬有引力提供重力，由牛頓第二定律G故月球質(zhì)量為M=A符合題意；B．月球的體積為V=故月球的密度為ρ=B不符合題意；C．對于月球表面附近運(yùn)行的衛(wèi)星，有G故第一宇宙速度為v=C符合題意；D．月球表面的物體萬有引力近似等于重力G故g=GD不符合題意。故答案為：AC。

【分析】利用引力提供向心力可以求出月球的質(zhì)量，結(jié)合體積公式可以求出月球的密度；利用引力提供向心力可以求出第一宇宙速度；利用引力形成重力可以求出表面重力加速度的大小。11．【答案】g3T【解析】【解答】由GMmR2得R=gT

【分析】利用引力提供向心力及黃金代換等式可以求出其行星質(zhì)量及半徑的大小。12．【答案】（1）BD（2）0.20；1.5【解析】【解答】（1）小球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)h=解得t=水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)d=可知飛行時(shí)間t與初速度v0大小無關(guān)，水平位移d與初速度v故答案為：BD。（2）豎直方向有y解得ty解得t小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為t=初速度為v

【分析】（1）小球做平拋運(yùn)動(dòng)，利用其位移公式可以判別其運(yùn)動(dòng)時(shí)間與初速度無關(guān)；利用其位移公式可以判別其水平位移與初速度的大小關(guān)系；

（2）利用其位移公式可以求出時(shí)間間隔，結(jié)合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小。13．【答案】（1）解：設(shè)衛(wèi)星B的運(yùn)行角速度為ωB，衛(wèi)星B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力，可得物體在地球表面處受到的重力等于萬有引力，則有GM聯(lián)立解得ω故衛(wèi)星B的運(yùn)行周期為T（2）解：某時(shí)刻A，B兩衛(wèi)星相距最近，即此時(shí)A，B兩衛(wèi)星與地心在同一直線上，且位于地心的同一側(cè)，當(dāng)A，B兩衛(wèi)星與地心再次處在同一直線上，且位于地心的兩側(cè)時(shí)，A，B兩衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)，此過程衛(wèi)星B比衛(wèi)星A多轉(zhuǎn)了半圈，設(shè)此過程衛(wèi)星B轉(zhuǎn)過的角度為θB，衛(wèi)星A轉(zhuǎn)過的角度為θA即ω解得t=故再經(jīng)過時(shí)間πR【解析】【分析】（1）地球?qū)Ρ砻嫖矬w的引力形成重力，利用牛頓第二定律可以求出表面重力加速度的大?。唤Y(jié)合引力提供向心力可以求出衛(wèi)星B運(yùn)動(dòng)的