故城高级中学2017_2018高一物理3月月考试题

河北省故城县高级中学2017-2018学年高一物理3月月考试题(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错选、不选或多选均不得分)1.某行星绕太阳运动的轨道如图所示，则以下说法不正确的是( )A．太阳一定在椭圆的一个焦点上B．该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大C．该行星在c点的速度比在a、b两点的速度都大D．行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的2．地球对物体的引力大小等于物体对地球的引力，但我们总是看到物体落向地球而地球并不向物体运动，这是因为( )A．万有引力定律不适用于地球和物体B．牛顿第三定律不适用于地球和物体C．以地球上的物体作为参考系，看不到地球向物体运动，如果以太阳为参考系，就可以看到地球向物体运动D．地球的质量太大，产生的加速度很小，即便以太阳为参照物，也看不到地球向物体运动3．有一质量分布均匀的球状行星，设想把一物体放在该行星的中心位置，则此物体与该行星间的万有引力是( )A．零B．无穷大C．无穷小D．无法确定4．宇宙飞船进入一个围绕太阳运动的近乎圆形的轨道上运动，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是( )A．3年B．9年C．27年D．81年5．地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，则可用下列哪一式来估算地球的密度( )A.3g4πRGB.3g4πR2GC.g RGD.g R 2G6．英国《每日邮报》称，英国学者通过研究确认“超级地球”“格利泽581d ”的体积约为地球体积的27倍，密度约为地球密度的13.已知地球表面的重力加速度为g ，地球的第一宇宙速度为v ，将“格利泽581d ”视为球体，可估算( )A ．“格利泽581d ”表面的重力加速度为 2gB ．“格利泽581d ”表面的重力加速度为 3gC ．“格利泽581d ”的第一宇宙速度为 2vD ．“格利泽581d ”的第一宇宙速度为 3v7．冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O 做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O 点运动的( )A ．轨道半径约为卡戎的17B ．角速度大小约为卡戎的17C ．线速度大小约为卡戎的7倍D ．向心力大小约为卡戎的7倍8．如果火星的质量为地球质量的19，火星的半径为地球半径的12.那么关于火星探测器，下列说法中正确的是( )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89C ．探测器在火星表面上的重力是在地球表面上重力的29D ．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9．如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带．假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法正确的是( )A ．太阳对各小行星的引力相同B ．各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C ．小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值D ．小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值10．如图所示，a 为放在赤道上随地球一起自转的物体，b 为同步卫星，c 为一般卫星，d 为极地卫星．设b 、c 、d 三卫星距地心的距离均为r ，做匀速圆周运动．则下列说法正确的是( )A ．a 、b 、c 、d 线速度大小相等B ．a 、b 、c 、d 角速度大小相等C ．a 、b 、c 、d 向心加速度大小相等D ．若b 卫星升到更高圆轨道上运动，则b 仍可能与a 物体相对静止二、多项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分．每小题有多个选项是正确的，全选对得6分，少选得3分，选错、多选或不选得0分)11．质量为m 的人造地球卫星，在半径为r 的圆轨道上绕地球运行时，其线速度为v ，角速度为ω，取地球质量为M ，当这颗人造地球卫星在轨道半径为2r 的圆轨道上绕地球运行时，则( )A ．根据公式v ＝GM r ，可知卫星运动的线速度将减少到v2B ．根据公式F ＝m v 2r ，可知卫星所需的向心力将减小到原来的12C ．根据公式ω＝v r ，可知卫星的角速度将减小到ω2D ．根据F ＝G Mm r 2，可知卫星的向心力减小为原来的1412．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，向心加速度为a 1，b 处于地面附近近地轨道上，正常运行速度为v 1，c 是地球同步卫星，离地心距离为r ，运行速率为v 2，加速度为a 2，d 是高空探测卫星，各卫星排列位置如下图，地球的半径为R ，则有( )A ．a 的向心加速度等于重力加速度gB ．d 的运动周期有可能是20小时C.a1a2＝RrD.v1v2＝rR13．如图所示为一卫星绕地球运行的轨道示意图，O点为地球球心，已知引力常量为G，地球质量为M，OA＝R，OB＝4R，下列说法正确的是( )A．卫星在A点的速率v A＝GM RB．卫星在B点的速率v B＜Gm 4RC．卫星在A点的加速度a A＝GM RD．卫星在B点的加速度a B＜GM 16R214． 2017年10月16日，美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并合引力波事件。

如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则（）A．A的质量一定大于B的质量B．A的线速度一定大于B的线速度C．L一定，M越大，T越大D．M一定，L越大，T越大三、非选择题(本题共4小题，共46分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．(10分)设想着陆器完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到围绕月球做圆周运动的轨道舱，其过程如图所示．设轨道舱的质量为m，月球表面的重力加速度为g，月球的半径为R，轨道舱到月球中心的距离为r，引力常量为G，试求：(1)月球的质量；(2)轨道舱的速度和周期．16．(12分)某航天飞机在地球赤道上空飞行，轨道半径为r，飞行方向与地球的自转方向相同，设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，在某时刻航天飞机通过赤道上某建筑物的上方，求它下次通过该建筑物上方所需的时间．17．(12分)人造地球卫星P绕地球球心做匀速圆周运动，已知P卫星的质量为m，距地球球心的距离为r，地球的质量为M，引力常量为G，求：(1)卫星P与地球间的万有引力的大小；(2)卫星P的运行周期；(3)现有另一地球卫星Q，Q绕地球运行的周期是卫星P绕地球运行周期的8倍，且P、Q 的运行轨迹位于同一平面内，如图所示，求卫星P、Q在绕地球运行过程中，两卫星间相距最近时的距离．18．(12分)如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P 点，沿水平方向以初速度v 0抛出一个小球，测得小球经时间t 落到斜坡另一点Q 上，斜坡的倾角α，已知该星球的半径为R ，引力常量为G ，已知球的体积公式是V ＝43πR 3.求：(1)该星球表面的重力加速度g ； (2)该星球的密度； (3)该星球的第一宇宙速度．高一物理月考答案1.C2.D3.A4.C5.A6.D7.A8.B9.C 10.B 11.AD 12.CD 13.BC 14.BD15.解析：(1)设月球的质量为M ，则在月球表面G Mm R 2＝mg ，得月球质量M ＝g R 2G. (2)设轨道舱的速度为v ，周期为T ，则G Mm r 2＝m v 2r ，解得v ＝Rg r. G Mm r 2＝m 4π2T 2r ，解得T ＝2πrRrg. 16.解析：用ω表示航天飞机的角速度，用m 、M 分别表示航天飞机及地球的质量，则有GMm r2＝mr ω2. 航天飞机在地面上，有G Mm R2＝mg . 联立解得ω＝gR 2r 3. 若ω＞ω0，即航天飞机高度低于同步卫星高度，用t 表示所需时间， 则ωt －ω0t ＝2π.所以t ＝2πω－ω0＝2πgR 2r 3－ω0.若ω＜ω0，即航天飞机高度高于同步卫星高度，用t 表示所需时间，则ω0t －ωt ＝2π. 所以t ＝2πω0－ω＝2πω0－gR 2r 3.17.解析：(1)卫星P 与地球间的万有引力F ＝G Mm r2.(2)由万有引力定律及牛顿第二定律，有G Mm r 2＝m 4π2T2r ，解得T ＝2πr 3GM. (3)对P 、Q 两卫星，由开普勒第三定律，可得r 3T 2＝r 3QT 2Q，又T Q ＝8T ， 因此r Q ＝4r .P 、Q 两卫星和地球共线且P 、Q 位于地球同侧时距离最近，故最近距离为d ＝3r .解析：(1)小球在斜坡上做平抛运动时： 水平方向上：x ＝v 0t ，① 竖直方向上：y ＝12gt 2，②由几何知识tan α＝yx，③ 由①②③式得g ＝2v 0tan αt.(2)对于星球表面的物体m 0，有GMm 0R 2＝m 0g . 又V ＝43πR 3.故ρ＝M V ＝3v 0tan α2πRtG.(3)该星球的第一宇宙速度等于它的近地卫星的运动速度，故G Mm R 2＝m v 2R，又GM ＝gR 2， 解得v ＝2v 0R tan αt.。