河北省鸡泽县第一中学高一物理3月月考试题

2015—2016学年度第二学期第一次月考高一物理试题一、选择题（共12小题，每小题4分，第1-8小题为单选题，第9-12小题为不定项选择） 1．下列说法符合史实的是( ) A ．牛顿发现了行星的运动规律 B ．开普勒发现了万有引力定律C ．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量D ．牛顿发现了海王星和冥王星2.大小相等的水平拉力分别作用于原来静止、质量分别为m 1和m 2的物体A 、B 上,使A 沿光滑水平面运动了位移s ,使B 沿粗糙水平面运动了同样的位移,则拉力F 对A 、B 做的功W 1和W 2相比较( )A.W 1>W 2B.W 1<W 2C.W 1=W 2D.无法比较3．在绕地球做圆周运动的空间实验室内，能使用下列仪器完成的实验是( ) A ．用天平测物体的质量B ．用弹簧秤、刻度尺验证力的平行四边形定则C ．用弹簧秤测物体的重力D ．用水银气压计测定实验室的舱内气压4．星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为该星球的第二宇宙速度．星球的第二宇宙速度2v 与其第一宇宙速度1v 的关系是2v ＝21v .已知某星球的半径为r ，表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的16，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为( )A.grB.16gr C. 13gr D.13gr 5.起重机竖直吊起质量为m 的重物加速上升,加速度是a,上升的高度是h,则起重机对货物所做的功为( )A.mghB.mahC.m(g+a)hD.m(g-a)h6．若已知月球绕地球运动可近似看做匀速圆周运动，并且已知月球绕地球运动的轨道半径为r ，它绕地球运动的周期为T ，万有引力常量是G ，由此可以知道( )圆轨道运动，轨道上P 点距地心最远，距离为3R ，则( )A ．飞船在P 点的加速度一定是g9B ．飞船经过P 点的速度一定是 gR 3C ．飞船经过P 点的速度大于gR 3D ．飞船经过P 点时，对准地心弹射出的物体一定沿PO 直线落向地面8．通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，理论上在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，通信范围就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信．假设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n 倍，则下列说法中正确的是( )A ．地球同步卫星运行的角速度与地球自转的角速度相等B ．同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的1nC ．同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转速度的n2倍D ．同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的1n(忽略地球自转影响)9．如图所示，图a 、b 、c 的圆心均在地球的自转轴线上，对环绕地球做匀速圆周运动而言( ) A ．卫星的轨道可能为aB ．卫星的轨道可能为bC ．卫星的轨道可能为cD ．同步卫星的轨道只可能为b10．两颗靠得很近而与其他天体相距很远的天体称为双星，它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，如果二者质量不相等，则下列说法正确的是( )A ．它们做匀速圆周运动的周期相等B ．它们做匀速圆周运动的向心加速度大小相等C ．它们做匀速圆周运动的向心力大小相等D ．它们做匀速圆周运动的半径与其质量成正比11．某些星球和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ρ，质量为M 且均匀分布的星球的最小自转周期T 。

(球体体积公式为V ＝43πR 3)，下列关系式正确的是( )A ．T ＝2πR 3GMB ．T ＝2π3R 2GMC ．T ＝πG ρD ．T ＝3πG ρ12．如图所示，A 为静止于地球赤道上的物体，B 为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点。

已知A、B、C绕地心运动的周期相同，相对于地心，下列说法中正确的是( )A．物体A和卫星C具有不同大小的线速度B．物体A和卫星C具有相同大小的加速度C．卫星B在P点的加速度与卫星C在该点的加速度一定相同D．卫星B在P点的线速度与卫星C在该点的线速度一定相同二、填空题（每空2分，共16分）13.此前，我国曾发射“神舟”号载人航天器进行模拟试验飞行，飞船顺利升空，在绕地球轨道飞行数圈后成功回收．当今我国已成为继前苏联和美国之后第三个实现载人航天的国家，载人航天已成为全国人民关注的焦点．航天工程是个庞大的综合工程，理科知识在航天工程中有许多重要的应用．(1)地球半径为6 400 km，地球表面重力加速度g＝9.8 m/s2，若使载人航天器在离地面高640 km的圆轨道上绕地球飞行，则在轨道上的飞行速度为________m/s.(保留两位有效数字)(2)载人航天器在加速上升的过程中，宇航员处于超重状态，若在离地面不太远的地点，宇航员对支持物的压力是他在地面静止时重力的4倍，则航天器的加速度为________．14．(8分)一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上．宇宙飞船上备有以下实验仪器：A．弹簧测力计一个 B．精确秒表一只C．天平一台(附砝码一套) D．物体一个为测定该行星的质量M和半径R，宇航员在绕行及着陆后各进行了一次测量，依据测量数据可求出M 和R(已知引力常量为G)．(1)绕行时测量所用的仪器为________(用仪器的字母序号表示)，所测物理量为________．(2)着陆后测量所用的仪器为_____，所测物理量为______．用测量数据求该行星的半径R＝________，质量M＝________.三、计算题15．(12分)某人在某星球上做实验，在星球表面水平放一长木板，在长木板上放一木块，木板与木块之间的动摩擦因数为μ，现用一弹簧测力计拉木块。

当弹簧测力计示数为F时，经计算发现木块的加速度为a，木块质量为m，若该星球的半径为R，则在该星球上发射卫星的第一宇宙速度是多少？16.(12分)如图所示,一质量m=4.0kg的物体,由高h=2.0m,倾角θ=53°的固定斜面顶端滑到底端。

物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.2。

(g取10m/s2)求:(1)物体的重力做的功。

(2)物体所受外力对它做的总功。

17．(12分)经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后，美航天局和欧航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日抵达预定轨道，开始“拜访”土星及其卫星家族。

这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测！若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道，在半径为R 的土星上空离土星表面高h 的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n 周飞行时间为t 。

求：土星的质量和平均密度。

一、选择题1．C 2．C3. B.解析 绕地球做圆周运动的空间站处于完全失重状态，所以与重力有关的实验都要受到影响，故B 选项正确．答案5. C. 解析 根据牛顿第二定律得:F 合=F-mg=ma,故起重机的拉力F=m(a+g)。

上升h 高度,起重机对货物拉力做功W=Fh=m(a+g)h,故选C 。

，但不可求得月球质量，故解析 A 正确．设地球半径为＝ωr 得，v 回v 地＝nR R 力，卫星不稳定，A 选项错误．对b 、c 轨道，万有引力无分力，故B 、C 选项正确．10. AC 解析 双星系统中两个天体绕着其连线上某一点做匀速圆周运动，它们之间的万有引力是各自做圆周运动的向心力，两天体具有相同的角速度，周期相等，故A 、C 项正确．根据F ＝Gm 1m 2r2＝m 1ω2r 1＝m 2ω2r 2，两者质量不等，故两天体的轨道半径不等，且m 1r 1＝m 2r 2，故B 、D 选项错误．11. AD.解析：当赤道上物体恰处于悬浮状态时，万有引力提供向心力，则G Mm R 2＝m 4π2T2R ，得T ＝2πR 3GM 又M ＝ρV ＝ρ43πR 3， 代入上式得T ＝3πG ρ12.AC.解析：物体A 和卫星B 、C 周期相同，故物体A 和卫星C 角速度相同，但半径不同，根据v ＝ωR 可知二者线速度不同，A 项正确；根据a ＝R ω2可知，物体A 和卫星C 向心加速度不同，B 项错；根据牛顿第二定律，卫星B 和卫星C 在P 点的加速度a ＝GM r2，故两卫星在P 点的加速度相同，C 项正确；卫星C 做匀速圆周运动，万有引力完全提供向心力，卫星B 轨道为椭圆，故万有引力与卫星C 所需向心力不相等，二者线速度一定不相等，D 项错。

二、填空题13. (1)7.6×103(2)3g解析 (1)航天器在轨道上运行时，地球对航天器的引力提供航天器所需的向心力，()hR mv h R GMm +=+22在地面上GMm R2＝mg ，解得v ＝7.6×103m/s. (2)加速上升时宇航员处于超重状态，根据牛顿第二定律得F N －mg ＝ma ， 由牛顿第三定律可知F N ＝4mg ， 解得a ＝3g .14.答案 (1) B 周期T(2)A 、C 、D 物体质量m 、重力F FT 24πm F 3T 416G π4m3三、计算题15.答案：F －maμm·R 解析：设该星球表面重力加速度为g ′，在木板上拉木块时，由牛顿第二定律 有F －μm g ′＝ma ，得g ′＝F －ma μm人造卫星的向心力由重力提供，即mg ′＝mv 2R，所以卫星的第一宇宙速度v 为v ＝g ′R ＝F －maμm·R 。

16. 答案:(1)80J (2)68 J【解析】(1)物体从斜面顶端滑到底端的过程中,位移为:l ==m=2.5m,位移l 与重力方向的夹角为90°-θ, 故重力做功:W 1=mg l cos(90°-θ)=80J (2)物体受力如图所示,摩擦力为:F f =μmgcos θ=0.2×4.0×10×cos53°N=4.8N 故物体所受摩擦力做的功为: W 2=-F f l =-4.8×2.5J=-12J由于支持力与位移l 垂直,故支持力不做功。

所以物体所受外力对它做的总功:W=W 1+W 2=68J 。

17.答案：()23224Gt h R n +π ()32323RGt h R n +π 解析：设“卡西尼”号的质量为m ，土星的质量为M ，“卡西尼”号围绕土星的中心做匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供，2)(h R MmG+＝m (R ＋h )(2πT )2，其中T ＝t n ，解得土星的质量：2322)(4Gth R n M +=π，又V ＝43πR 3， 得土星的平均密度3232)(3R Gt h R n V M +==πρ。