1、寧夏長慶高級中學(xué)2020學(xué)年第2學(xué)期高一年級 物理期中試題一、單選題1.隕石落向地球(如圖所示)是因為()A. 隕石對地球的引力遠小于地球?qū)﹄E石的引力，所以隕石才落向地球B. 隕石對地球的引力和地球?qū)﹄E石的引力大小相等，但隕石的質(zhì)量小，加速度大，所以隕石改變運動方向落向地球C. 太陽不再吸引隕石，所以隕石落向地球D. 隕石是受到其他星球斥力作用落向地球的【答案】B【解析】隕石對地球的吸引力與地球?qū)﹄E石的吸引力，是作用力與反作用，它們等值反向，故A錯誤；隕石對地球的吸引力和地球?qū)﹄E石的吸引力大小相等，它們是一對作用力和反作用力，但隕石質(zhì)量小，慣性小，加速度大，所以改變運動方向落向地球，故B正確；

2、隕石落向地球，不是太陽不再吸引隕石，是由于地球?qū)﹄E石的引力大于太陽隊隕石的引力，故C錯誤；萬有引力定律告訴我們，任何兩個有質(zhì)量的物體都是相互吸引的，故D錯誤故選B【點睛】運動是絕對的，宇宙中的天體都在運動，隕石也不例外隕石落向地球，不是太陽不再吸引隕石，是由于地球?qū)﹄E石的引力大于太陽隊隕石的引力隕石對地球的吸引力與地球?qū)﹄E石的吸引力，是作用力與反作用，它們等值反向地球?qū)λ囊Υ笥谒\動所需向心力，所以改變運動軌道落向地球做向心運動2. 下列說法正確的是()A. 海王星是人們直接應(yīng)用萬有引力定律計算的軌道而發(fā)現(xiàn)的B. 天王星是人們依據(jù)萬有引力定律計算的軌道而發(fā)現(xiàn)的C. 海王星是人們經(jīng)過長期的太

3、空觀測而發(fā)現(xiàn)的D. 天王星的運行軌道與由萬有引力定律計算的軌道存在偏差，其原因是天王星受到軌道外的行星的引力作用，由此，人們發(fā)現(xiàn)了海王星【答案】D【解析】試題分析：（1）天王星是在一個偶然的情況下被發(fā)現(xiàn)的1781年3月13日，英國天文學(xué)家威廉赫歇耳在用自制反射式望遠鏡觀察星空時，偶然在雙子座發(fā)現(xiàn)了一顆淡綠色的星星經(jīng)過連續(xù)幾天的觀測，他認為這一定是太陽系中的天體，可能是彗星，為此他向英國皇家學(xué)會遞交了一份名為一顆彗星的報告的論文 1783年，法國科學(xué)家拉普拉斯證實赫歇耳發(fā)現(xiàn)的是一顆行星為此，威廉赫歇耳被英國皇家學(xué)會授予柯普萊勛章（2）人們在長期的觀察中發(fā)現(xiàn)天王星的實際運動軌道與應(yīng)用萬有引力定律計

4、算出的軌道總存在一定的偏差，所以懷疑在天王星周圍還可能存在有行星，然后應(yīng)用萬有引力定律，結(jié)合對天王星的觀測資料，便計算出了另外兩顆行星的軌道，進而在計算的位置觀察新的行星，這是海王星和冥王星人們在長期的觀察中發(fā)現(xiàn)天王星的實際運動軌道與應(yīng)用萬有引力定律計算出的軌道總存在一定的偏差，所以懷疑在天王星周圍還可能存在有行星，然后應(yīng)用萬有引力定律，結(jié)合對天王星的觀測資料，便計算出了另外兩顆行星的軌道，進而在計算的位置觀察新的行星，這是海王星和冥王星天王星是在一個偶然的情況下被發(fā)現(xiàn)的，是觀測的結(jié)果，不是依據(jù)萬有引力計算的軌道而發(fā)現(xiàn)的，故D正確故選D考點：萬有引力定律及其應(yīng)用點評：本題主要考查了萬有引力定律

5、的成就，難度不大，屬于基礎(chǔ)題3.火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的 和 ，地球表面的重力加速度為g，則火星表面的重力加速度約為()A. 0.2gB. 0.4gC. 2.5gD. 5g【答案】B【解析】試題分析：根據(jù)星球表面的萬有引力等于重力列出等式表示出重力加速度通過火星質(zhì)量和半徑與地球的關(guān)系找出重力加速度的關(guān)系根據(jù)星球表面的萬有引力等于重力知道得出：火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和所以火星表面的重力加速度，故選B考點：萬有引力定律及其應(yīng)用點評：求一個物理量之比，我們應(yīng)該把這個物理量先根據(jù)物理規(guī)律用已知的物理量表示出來，再進行之比【此處有視頻，請去附件查看】4.如圖所示,兩個半徑分別為r1=0.6

6、0m、r2=0.40m,質(zhì)量分別為m1=4.0kg、m2=1.0kg的質(zhì)量分布均勻的實心球,兩球間距離為r=2.0m,則兩球間萬有引力的大小為( )A. 6.6710-11NB. 大于6.6710-11NC. 小于6.6710-11ND. 不能確定【答案】C【解析】試題分析：兩個球的半徑分別為和，兩球之間的距離為，所以兩球心間的距離為根據(jù)萬有引力定律得：兩球間的萬有引力大小為，C正確；考查了萬有引力定律的應(yīng)用5.對于萬有引力定律的表達式,下列說法正確的是( )A. 公式中G為引力常量,它是由牛頓通過實驗測得的B. 當(dāng)r趨于零時,萬有引力趨于無窮大C. 質(zhì)量為m1、m2的物體之間的引力是一對平衡

7、力D. 質(zhì)量為m1、m2的物體之間的引力總是大小相等的【答案】D【解析】【詳解】卡文迪許通過扭秤實驗測出萬有引力常量，故A錯誤；當(dāng)物體之間的距離r趨于零時，物體不能簡化為質(zhì)點，萬有引力公式不再適用，引力不會趨于無窮大，故B錯；質(zhì)量為m1、m2的物體之間的引力是一對作用力與反作用力，大小總是相等，故C錯，D對。6. 對于在地球上的物體所受的重力和地球?qū)λ囊Φ年P(guān)系，下列說法中正確的是（ ）A. 這兩個力是同一個力B. 在忽略地球的自轉(zhuǎn)影響時，重力就是定值，與物體所處的高度和緯度都無關(guān)C. 由于地球的自轉(zhuǎn)，物體在緯度越高的地方，重力越大D. 由于物體隨地球自轉(zhuǎn)，則物體處在緯度越高的地方，重力越小

8、【答案】C【解析】試題分析：A、重力是由萬有引力的分力產(chǎn)生的； 二者不是同一個力； 故A錯誤；B、若忽略自轉(zhuǎn)，則重力與緯度無關(guān)；但重力大小仍然取決于高度，高度越高，重力越小，故B錯誤；C、由于地球的自轉(zhuǎn)原因，萬有引力分力充當(dāng)物體轉(zhuǎn)動的向心力，緯度越高，轉(zhuǎn)動半徑越小，分力越小，則重力越大；故C正確，D錯誤；故選：C7.下列關(guān)于經(jīng)典力學(xué)和相對論的說法，正確的是()A. 經(jīng)典力學(xué)和相對論是各自獨立的學(xué)說，互不相容B. 相對論是在否定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)上建立起來的C. 相對論和經(jīng)典力學(xué)是兩種不同的學(xué)說，二者沒有聯(lián)系D. 經(jīng)典力學(xué)包含于相對論之中，經(jīng)典力學(xué)是相對論的特例【答案】D【解析】經(jīng)典力學(xué)和相對論應(yīng)

9、用條件不同，沒有矛盾，D對；8. 如圖是“嫦娥一號奔月”示意圖，衛(wèi)星發(fā)射后通過自帶的小型火箭多次變軌，進入地月轉(zhuǎn)移軌道，最終被月球引力捕獲，成為繞月衛(wèi)星，并開展對月球的探測，下列說法正確的是（ ）A. 發(fā)射“嫦娥一號”的速度必須達到第二宇宙速度B. 在繞月圓軌道上，衛(wèi)星周期與衛(wèi)星質(zhì)量有關(guān)C. 衛(wèi)星受月球的引力與它到月球中心距離的平方成反比D. 在繞月圓軌道上，衛(wèi)星受地球的引力大于受月球的引力【答案】C【解析】第三宇宙速度是脫離太陽系速度,所以A錯誤.由 2R知衛(wèi)星周期與衛(wèi)星質(zhì)量m無關(guān).即B錯誤.由F萬=G知C正確.若衛(wèi)星受地球引力大就不會繞月球做圓周運動了,所以D錯誤.9.人造地球衛(wèi)星繞地球做

10、勻速圓周運動,假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運動,速度減小為原來的三分之一,不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化,則變軌前、后衛(wèi)星的( )A. 向心加速度大小之比為9:1B. 周期之比為1:27C. 角速度大小之比為3:1D. 軌道半徑之比為1:3【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力,有,可得衛(wèi)星的線速度,可知當(dāng)衛(wèi)星線速度減小為原來的,則半徑增大為原來的9倍。根據(jù)萬有引力提供向心力有,可知,變軌前、后軌道半徑之比為1:9,向心加速度之比為81:1,故A錯誤;根據(jù)萬有引力提供向心力有,可知,則變軌前、后周期之比為,故B正確;根據(jù)萬有引力提供向心力有,可知,則變軌前、后角速度之比為，故C

11、錯誤;由上述分析知變軌前、后軌道半徑之比為1:9,故D錯誤。10.2020年12月17日,我國成功將探測暗物質(zhì)粒子的衛(wèi)星“悟空”直接送入預(yù)定轉(zhuǎn)移橢圓軌道,然后在Q點通過點火讓衛(wèi)星進入圓軌道,如圖所示。關(guān)于該衛(wèi)星,下列說法正確的是( )A. 在軌道上運行的速度介于7.9km/s11.2km/s之間B. 在軌道上運動處于超重狀態(tài)C. 在軌道上運動,衛(wèi)星受到的萬有引力提供向心力D. 在軌道上經(jīng)過Q點的速率等于在軌道上經(jīng)過Q點的速率【答案】C【解析】試題分析：本題考查萬有引力作用下衛(wèi)星運行速度、加速度與軌道半徑的關(guān)系，以及變軌問題。衛(wèi)星加速，將做離心運動，反之則做向心運動。且衛(wèi)星在運行過程中只受萬有引

12、力作用。79km/s是衛(wèi)星在地球表面附近繞地球做勻速圓周運動時的速度，是最大的環(huán)繞速度，A錯誤；在軌道II 上運動的加速度即向心加速度指向地心，所以衛(wèi)星處于失重狀態(tài)，B錯誤；衛(wèi)星在軌道II 上運動，只受到地球?qū)λ耐庥幸?，提供向心力，C正確；從軌道I 變到軌道II上，需要在經(jīng)過Q 點加速，所以D錯誤。故選C。考點：人造衛(wèi)星的速度和軌道半徑的關(guān)系；人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度【名師點睛】明確三個宇宙速度的數(shù)值以及意義，超重、失重的條件，物體做離心、向心運動的條件以及怎么實現(xiàn)變軌，速度角速度加速度等物理量與半徑的關(guān)系是解題的關(guān)鍵。衛(wèi)星問題簡化為只受萬有引力作用。11.兩個質(zhì)量均為的星體,其連線的垂直平分線

13、為。為兩星體連線的中點,如圖所示,一質(zhì)量為的物體從沿方向運動,設(shè)離足夠遠,則物體在運動過程中受到兩個星球萬有引力的合力大小變化情況是( )A. 一直增大B. 一直減小C. 先減小后增大D. 先增大后減小【答案】D【解析】在O點兩星球?qū)ξ矬wm的萬有引力大小相等、方向相反、合力為零；到了離O很遠的A點時，由于距離太大，星球?qū)ξ矬w的萬有引力非常小，也可以認為等于零由此可見，物體在運動過程中受到兩個星球萬有引力的合力先增大后減小，選項D正確12.赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體A,赤道上空的近地衛(wèi)星B,地球的同步衛(wèi)星C,它們的運動都可以視為勻速圓周運動。分別用a、v、T、表示它們的向心加速度、線速度、周期和角速

14、度,下列判斷正確的是( )A. aAaBaCB. vBvCvAC. TATBTCD. ACB【答案】B【解析】試題分析：題中涉及三個物體：地球同步衛(wèi)星C、地球赤道上有一隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運動物體A、繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星B，同步衛(wèi)星與物體A周期相同，物體A與人造衛(wèi)星B轉(zhuǎn)動半徑相同，同步衛(wèi)星C與人造衛(wèi)星B，都是萬有引力提供向心力；分三種類型進行比較分析即可解：A、同步衛(wèi)星與物體A周期相同，根據(jù)圓周運動公式a=r，得aCaA，同步衛(wèi)星C與人造衛(wèi)星B，都是萬有引力提供向心力，所以a=，由于rCrB，由牛頓第二定律，可知aBaC故A錯誤B、同步衛(wèi)星與物體A周期相同，根據(jù)圓周運動公式v=，

15、所以vCvA，再由引力提供向心力，即有v=，因此vBvC，故B正確C、同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，所以TC=TA根據(jù)開普勒第三定律得衛(wèi)星軌道半徑越大，周期越大，故TCTB故C錯誤；D、根據(jù)周期與角速度的關(guān)系式，T=，結(jié)合C選項分析，故D錯誤故選：B【點評】本題關(guān)鍵要將物體A、人造衛(wèi)星B、同步衛(wèi)星C分為三組進行分析比較，最后再綜合；一定不能將三個物體當(dāng)同一種模型分析，否則會使問題復(fù)雜化二、多選題13. 如圖6所示，飛船從軌道1變軌至軌道2。若飛船在兩軌道上都做勻速圓周運動，不考慮質(zhì)量變化，相對于在軌道1上，飛船在軌道2上的A. 動能大B. 向心加速度大C. 運行周期長D. 角速度小【答案】CD【解析

16、】根據(jù) 得，由這些關(guān)系可以看出，r越大，a、v、越小，而T越大，故ABC錯誤， D正確故選D【此處有視頻，請去附件查看】14.已知引力常數(shù)G與下列哪些數(shù)據(jù)，可以計算出地球密度()A. 地球繞太陽運動的周期及地球離太陽的距離B. 月球繞地球運行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)的軌道半徑C. 人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行運行周期D. 若不考慮地球自轉(zhuǎn)，已知地球半徑和重力加速度【答案】CD【解析】試題分析：已知地球繞太陽運動的周期及地球離太陽的距離，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，所以只能求出太陽的質(zhì)量故A錯誤已知月球繞地球運行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)的軌道半徑，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，地球質(zhì)量，可以

17、求出地球質(zhì)量但不知道地球半徑，故B錯誤已知人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行運行周期，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，地球質(zhì)量根據(jù)密度定義得：，故C正確已知地球半徑和重力加速度，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式，根據(jù)密度定義得：，故D正確故選CD。考點：萬有引力定律的應(yīng)用【名師點睛】本題考查了萬有引力定律在天體中的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵在于找出向心力的來源，并能列出等式，根據(jù)需要選擇合適的式子求解物理量進行解題15.開普勒關(guān)于行星的運動公式,以下理解正確的是( )A. 是一個與行星無關(guān)常量B. 代表行星運動的軌道半徑C. 代表行星運動的自轉(zhuǎn)周期D. 代表行星繞太陽運動的公轉(zhuǎn)周期【答案】AD【解析】【詳解】根

18、據(jù)開普勒第三定律可知，行星運動的軌道半長軸的三次方與周期的平方成正比，其比例是一個與行星無關(guān)的常量，只與恒星的質(zhì)量有關(guān)，故A正確；代表行星橢圓運動的半長軸，故B錯誤；代表行星運動的公轉(zhuǎn)周期，故C錯誤，D正確。16. 2020年至2020年進入了我國北斗系統(tǒng)衛(wèi)星發(fā)射的高峰期，北斗衛(wèi)星系統(tǒng)由地球同步軌道衛(wèi)星與低軌道衛(wèi)星兩種衛(wèi)星組成，在軌正常運行的這兩種衛(wèi)星比較（ ）A. 低軌衛(wèi)星運行的周期較大B. 同步衛(wèi)星運行的周期較大C. 低軌衛(wèi)星運行的加速度較大D. 同步衛(wèi)星運行的線速度較大【答案】BC【解析】試題分析：對衛(wèi)星圓周運動分析可知，萬有引力提供向心力，那么周期，高度高則周期大，A錯B對。，高度低，

19、加速度大，C對。，高度高則線速度小，D錯?？键c：萬有引力與航天17.如圖所示,A為靜止于地球赤道上的物體(圖中未畫出),B為繞地球做橢圓軌道運行的衛(wèi)星,C為繞地球做圓周運動的衛(wèi)星,P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點。已知A、B、C繞地心運動的周期相同,相對于地心,下列說法中正確的是( )A. 衛(wèi)星C一定是同步衛(wèi)星B. 可能在每天的同一時刻衛(wèi)星B在A的正上方C. 物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的加速度D. 衛(wèi)星B在P點的加速度與衛(wèi)星C在P點的加速度大小相等【答案】BD【解析】【詳解】由題意可知，衛(wèi)星C的周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相等，只能說明其軌道半徑與同步衛(wèi)星相等，但不一定沿赤道所在平面，故不一定是同步衛(wèi)星，所

20、以A錯誤；由于A、B周期相同，因此可能出現(xiàn)在每天的同一時刻B位于A正上方的情形，所以B正確；A和C的周期相同，根據(jù)可知,，所以A的加速度小于C的加速度，故C錯誤；根據(jù)牛頓第二定律有以及由圖可知，在P點時衛(wèi)星B與C的的軌道半徑相同，則在P點時衛(wèi)星B與C的加速度大小相等,，故D正確。三、填空題18.火星軌道半徑是地球軌道半徑的a倍,火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的b倍,那么火星與太陽之間的引力約為地球與太陽之間引力的_倍?！敬鸢浮俊窘馕觥俊驹斀狻吭O(shè)地球質(zhì)量為m1,火星質(zhì)量為m2,太陽的質(zhì)量為M,地球軌道半徑為r1,火星軌道半徑為r2,則由得, .19.若兩顆人造地球衛(wèi)星的周期之比為T1T221，則它們的軌道

21、半徑之比R1R2，向心加速度之比a1a2?！敬鸢浮?；【解析】由開普勒定律，R1R21由牛頓第二定律，ma，向心加速度之比a1a212?！敬颂幱幸曨l，請去附件查看】20.兩個物體的質(zhì)量分別是m1、m2,當(dāng)它們相距為r時,它們間的引力是F,則1.當(dāng)m1增大為2m1,m2增大為3m2,其他條件不變,則引力為_F; 2.當(dāng)r增大為2r,其他條件不變,則引力為_F; 3.當(dāng)m1、m2、r都增大為原來的2倍,則引力為_F.【答案】 (1). 6 (2). (3). 1【解析】【詳解】根據(jù)萬有引力定律可知，當(dāng)m1增大為2m1，m2增大為3m2時，；當(dāng)r增大為2r時，；當(dāng)m1、m2、r都增大為原來的2倍時，故

22、答案為：6、1.四、計算題21.已知太陽的質(zhì)量為,地球的質(zhì)量為,月球的質(zhì)量為, 當(dāng)發(fā)生日全食時,太陽、月亮、地球幾乎在同一直線上,且月亮位于太陽與地球中間,如圖所示,設(shè)月亮到太陽的距離為,地球到月亮的距離為.（1）太陽對地球的引力和對月亮的引力的大小之比為多少?【答案】【解析】試題分析：根據(jù)萬有引力定律列出地球和月亮與太陽間的引力等式.太陽對地球的引力：太陽對月亮的引力：太陽對地球引力和對月亮的吸引力的大小之比為：22.(8分)宇航員在地球表面以一定初速度豎直向上拋出一小球，經(jīng)過時間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時間5t小球落回原處。（取地球表面重力加速度g10m/s2，空氣阻力不計）（1）求該星球表面附近的重力加速度g；（2）已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星R地14，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星M地?！敬鸢浮浚?）2 m/s2（2