80个物理易错疑难考点最新模拟题精选训练— 中心天体质量和密度的测量

合集下载

八年级质量与密度实验专题练习(解析版)

一、初二物理质量与密度实验易错压轴题（难）1．小华同学从网上购置了一盒用于3D打印的条状物，该条状物的外包装盒上注明该材料不溶于水，与水无反应，具有一定的吸水性。

学完力学知识后，小华想利用所学知识测出条状物的密度。

(1)小华将天平放在桌面上，把游码移至称量标尺左端零刻线处，发现指针在分度标尺中线的右侧，他应该将平衡螺母向____________________ (选填“左”或“右”)调节；(2)他取出两根完全相同的条状物，用天平测量它们的质量，天平平衡时右盘砝码和游码对应的位置如图甲所示，这两支条状物的质量是____________________g；(3)将适量的水倒入量筒中，读出水的体积。

然后把这两支条状物轻轻放入量筒中，发现它们先是漂浮并冒出气泡，然后慢慢沉入水底(假设体积不膨胀)，稳定后读出水和条状物的总体积。

如果用这种方法测量体积，会直接导致密度的测量值比真实值____________________ (选填“偏大”或“偏小”)；(4)为了更加准确地测出两支条状物的体积，他把吸足水的条状物取出擦干，放入装有34mL水的量筒中，水面对应的示数如图乙所示，则条状物的总体积是____________________cm3，密度为ρ=____________________g/cm3。

(5)小华想利用已知密度的条状物和小圆柱形容器，用如图丙所示的步骤测出盐水的密度，请你根据他的实验步骤写出盐水密度的表达式；①在小圆柱形容器中倒入适量盐水，用刻度尺量出了盐水的深度为h1；②将一支干燥的条状物用保鲜膜包好密封，放入容器中，条状物漂浮，用刻度尺量出此时盐水的深度为h2；③用细长针将条状物完全压住浸没在盐水中，用刻度尺量出此时盐水的深度为h3；④盐水密度的表达式为ρ盐水=____________________ (用字母表示，条状物密度用“ρ”表示)；(6)小华还想用弹簧测力计和金属圆柱体测量盐水的密度。

届高考物理二轮复习力与曲线运动专项练习（4）：计算中心天体质量密度问题（含解析）

2021届高考物理二轮复习力与曲线运动专项练习（4）计算中心天体质量密度问题1.由于行星自转的影响,行星表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同.航天员在某行星的“北极”处从高h 处自由释放一重物,测得经过时间1t 重物下落到行星的表面,而在该行星“赤道”处从高h 处自由释放一重物,测得经过时间2t 重物下落到行星的表面,已知该行星的半径为R ,引力常量为G ,则该行星的平均密度为( ) A.2132πhGRtB.2134πhGRtC.2232πhGRt D.2234πhGRt 2.如图所示，两颗人造卫星绕地球运动，其中一颗卫星绕地球做圆周运动，轨道半径为r ，另一颗卫星绕地球做椭圆形轨道运动，半长轴为a 。

已知在椭圆形轨道上运动的卫星绕地球n 圈所用时间为t ，地球的半径为R ，引力常量为G 。

则地球的密度为（）A.23233πn r Gt R B.23234π3n r Gt R C.23233πn a Gt R D.23234π3n a Gt R 3.我国航空航天技术已居于世界前列.如图所示,飞行器P 绕某星球做匀速圆周运动,星球相对飞行器的张角为θ.已知万有引力常量G ,下列说法正确的是( )A.轨道半径越大,周期越短B.若测得周期和张角,可得到星球的平均密度C.若测得周期和张角,可得到星球的质量D.若测得周期和轨道半径,可得到星球的平均密度4.假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某一行星,在该行星“北极”距“地面”高h 处无初速度释放一个小球,经时间t 落至“地面”.已知该行星的半径为R 、自转周期为T ,引力常量为G ,不计一切阻力.则下列说法正确的是( ) A.该行星的第一宇宙速度为2πRTB.该行星的平均密度为232πhGtC.如果该行星存在一颗同步卫星,D.宇宙飞船绕该行星做圆周运动的周期不小于π 5.科学家发现了一颗距离地球14光年的“另一个地球”沃尔夫，它是迄今为止在太阳系外发现的距离地球最近的宜居星球.沃尔夫的质量为地球的4倍，它围绕红矮星运行的周期为18天.设想从地球发射一颗科学探测卫星围绕沃尔夫表面运行.已知引力常量为G ，天体的环绕运动可看作匀速圆周运动.则下列说法正确的是( ) A.从地球发射该探测卫星的速度应该小于第三宇宙速度 B.根据沃尔夫围绕红矮星运行的周期可求出红矮星的密度C.若已知围绕沃尔夫表面运行的探测卫星的周期和地球的质量，可近似求出沃尔夫的半径D.沃尔夫绕红矮星公转和地球绕太阳公转的轨道半径的三次方的比值等于218()3656.习近平主席在2018年新年贺词中提到，科技创新、重大工程建设捷报频传，“慧眼”卫星遨游太空。

专题26 中心天体质量密度的计算问题 (原稿版)

专题26 中心天体质量密度的计算问题专题导航目录常考点中心天体质量和密度常用的估算方法 (1)考点拓展练习 (4)常考点中心天体质量和密度常用的估算方法【典例1】宇宙中两颗靠得比较近的星球，只受到彼此之间的万有引力作用绕两球心连线上某点绕转，称之为双星系统。

设某双星系统中A、B两星球绕其连线上的某固定点O做匀速圆周运动。

若A、B的质量分别为M、m，则（）A．星球A与星球B的轨道半径之比为M：mB．星球A与星球B的线速度大小之比为m：MC．星球A与星球B的周期大小之比为m：MD．若两星球间距离减小，则星球A做匀速圆周运动的周期变大【典例2】天问一号于2021年2月10日实施火星捕获，将于2021年5月择机实施降轨软着陆火星表面。

设天问一号距火星表面高度约为火星半径的n倍，其环绕周期为T，引力常量为G，则火星的密度为（）A．B．C．D．【技巧点拨】1.中心天体质量和密度常用的估算方法质使用方法已知量利用公式表达式备注2.求天体质量和密度，警惕三个常见误区（1）不考虑自转问题时，有GMmR 2＝mg ，其中g 为星球表面的重力加速度，若考虑自转问题，则在两极上才有：GMm R 2＝mg ，而赤道上则有：GMm R 2－mg ＝m 4π2T2R 。

（2）利用G Mm r 2＝m 4π2T 2r 计算天体质量时，只能计算中心天体的质量，不能计算绕行天体的质量。

（3）注意区分轨道半径r 和中心天体的半径R ，计算中心天体密度时应用ρ＝M43πR 3而不是ρ＝M43πr 3，但在表面附近绕行的卫星，可近似认为R ＝r 。

【变式演练1】（多选）如图所示，美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道。

若“卡西尼”号探测器在半径为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，已知引力常量为G，则下列关于土星质量M和平均密度ρ的表达式正确的是（）A．M＝B．M＝C．ρ＝D．ρ＝【变式演练2】2020年7月23日，中国首个火星探测器“天问一号”在海南文昌卫星发射中心发射升空。

2020年全国各地物理中考模拟试题精选50题(6)——质量和密度

2020年全国各地物理中考模拟试题精选50题（6）——质量和密度一、单选题1.（2020·渭南模拟）近年来，一些地区推广使用乙醇汽油，它由10%的乙醇与90%的汽油混合而成，乙醇是由植物发酵而成的。

关于乙醇汽油，下列说法正确的是（）A. 汽油与乙醇混合后总体积等于混合前他们体积之和B. 汽油属于不可再生能源，而乙醇属于可再生能源C. 使用乙醇汽油作为燃料的汽车行驶一段路程后，燃料密度变小D. 靠近装有该燃料的油桶只闻到汽油味，是因为乙醇分子不运动2.（2020·渭南模拟）2020年珠峰高度测量登山队员5月6日从海拔5200m的登山大本营向海拔6500m前进营地出发，开启珠峰冲顶和测量，他们的重力测量成果可用于珠峰地区区域地球重力场模型的建立和冰川变化、地震、地壳运动等问题研究。

下列相关说法错误的是（）A. 登山队员达到前进营地需要走1300mB. 队员所处环境的气压低于1标准大气压C. 空气稀薄的珠峰地区空气密度较小D. 科学家能够发现地壳运动是利用了运动的相对性3.（2020·山西模拟）密度知识与生活联系非常紧密，下列关于密度的一些说法正确的是（）A. 1kg冰与1kg水的密度相等B. 乒乓球不慎被挤瘪但无破损，球内气体密度变大C. 为减轻质量，比赛用自行车采用强度高、密度大的材料制造D. 冬季湖面结冰，湖水按温度不同分层排列，4℃水位于最下层，密度最小4.（2020·青浦模拟）如图所示，均匀正方体甲、乙置于水平地面上。

现沿水平方向切去部分后，甲、乙剩余部分的高度相等，此时甲、乙剩余部分对地面的压强相等。

关于甲、乙的密度ρ甲，ρ乙和切去部分的质量m甲，m乙的判断，正确的是（）A. ρ甲=ρ乙，m甲>m乙B. ρ甲=ρ乙，m甲=m乙C. ρ甲=ρ乙，m甲<m乙D. ρ甲>ρ乙，m甲<m乙5.（2020·红桥模拟）如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯，分别装有两种不同的液体，将两个相同的小球分别放入两烧杯中，小球静止时，两烧杯液面相平．下列判断正确的是（）A. 甲烧杯液体的密度小于乙烧杯液体的密度B. 甲烧杯中小球受到的浮力大于乙烧杯中小球受到的浮力C. 甲烧杯对水平桌面的压强大于乙烧杯对水平桌面的压强D. 甲、乙两烧杯底受到液体的压强相等6.（2020·高新模拟）对下列图象中的物理信息描述错误的是( )A. 物体的重力与质量成正比B. 该物质可能是水C. 该物体处于静止状态D. 黑龙江北部(最低温度-52.3℃)可以使用水银温度计7.（2020·高新模拟）实心正方体木块(不吸水)漂浮在水上，如图所示，此时浸入水中的体积为6×10-4m3，然后在其上表面放置一个重4N的铝块，静止后木块上表面刚好与水面相平(g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3)则该木块( )A. 未放置铝块前，木块受到的浮力是10NB. 放置铝块后，木块排开水的体积是1×10-3m3C. 木块的密度是0.7×103kg/m3D. 放置铝块后，木块下表面受到水的压强增大了600Pa8.（2020·陕西模拟）科学家研发出一种钻石玻璃，能完全折叠，可以用来制造超轻、超薄、超硬的屏幕，还具有防水和防油功能，同时能保持散热，让手机保持较低的温度。

专题5.5 中心天体质量和密度的测量(提高篇)(原卷版)

高考物理100考点最新模拟题千题精练第五部分万有引力定律和航天专题5.5 中心天体质量和密度的测量（提高篇）一．选择题1.（2020年4月湖北调研）探索星空．永无止境，一艘宇宙飞船带着任务出发了。

在远离星球的太空中沿直线飞行时，启动推进器，飞船受到推力F 的作用，在短时间t ∆内速度改变了v ∆（其它星球对它的引力可忽略）；当飞船飞近一个无名的孤立星球时，关闭发动机后飞船能以速度v 在离星球的较高轨道上绕星球做周期为1T 的匀速圆周运动；到达孤立星球附近时，再次关闭发动机后飞船在星球表面做匀速圆周运动的周期2T ，登陆星球后，宇航员用弹赞测力计称量一个质量为m 的砝码时读数为N 。

已知引力常量为G ，忽略该星球自转。

则A ．宇宙飞船的质量为vt F ∆∆ B ．宇宙飞船的质量为v t F ∆∆2 C ．孤立星球的质量为GT v π213 D ．孤立星球的质量为3442316mG T N π， 2（2020山东临沂期末）深空是在地球大气极限以外很远的空间。

若深空中有一行星X ，其自转周期为3h ，同步卫星的轨道半径是其半径的3.5倍，已知地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的7倍，则行星X 与地球的平均密度之比约为（行星X 与地球均视为球体）（）A. 2B. 4C. 8D. 163.（2020高考山东压轴卷）公元2100年，航天员准备登陆木星，为了更准确了解木星的一些信息，到木星之前做一些科学实验，当到达与木星表面相对静止时，航天员对木星表面发射一束激光，经过时间t ，收到激光传回的信号，测得相邻两次看到日出的时间间隔是T ，测得航天员所在航天器的速度为v ，已知引力常量G ，激光的速度为c ，则（） A ．木星的质量22v T M Gπ=B ．木星的质量M ＝π2c 3t 32GT 2C ．木星的质量M ＝4π2c 3t 3GT 2D ．根据题目所给条件，可以求出木星的密度4.（2020江苏无锡期末）2019年4月10日，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片如图所示。

(完整版)中心天体质量和密度高三物理总结及练习第二轮专题复习北京海淀

专题二求中心天体的质量和平均密度1．利用万有引力等于重力在天体表面，不考虑天体自转的情况下根据GMm/R2=mg，得到M=gR2/G2．利用万有引力充当向心力根据GMm/r2=mv2/r=m4π2r/T2，得到M=v2r/G、M=4π2r3/GT23．根据ρ=M/V求密度1．已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G。

用以上各量表示地球质量M=___________。

2．宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处。

已知该星球的半径与地球半径之比为R星:R地= 1 : 4，地球表面重力加速度为g，设该星球表面附近的重力加速度为g′，空气阻力不计。

则（）A．g′: g = 5 : 1 B．g′: g = 5 : 2C．M星: M地= 1 : 20 D．M星: M地= 1 : 803．设在地球上和在x天体上以相同的初速度竖直上抛一个物体的最大高度之比为k。

且已知地球和x天体的半径之比也为k，则地球与此天体的质量之比为（）A．1 B．k C．k2D．1/k5．宇航员站在一星球表面上某高处时，沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L。

若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出3L点与落地点之间的距离为。

已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常量为G，求该星球的质量M。

6．土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等，线度从1μm到10m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km。

已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h，引力常量为6.67×10-11Nm2/kg2，则土星的质量约为（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）（）A．9.0×1016kg B．6.4×1017kg C．9.0×1025kg D．6.4×1026kg8．海王星是绕太阳运动的一颗行星，它有一颗卫星叫海卫1。

八年级物理上册第六章质量与密度重点易错题(带答案)

八年级物理上册第六章质量与密度重点易错题单选题1、物理源于生活，又服务于生活，下列数据符合实际的是（）A．用体温枪测得小明同学体温为36.8℃B．两个鸡蛋的质量约为0.5kgC．某普通中学生百米赛跑成绩为7sD．初中物理教材的长度约为26dm答案：AA．人体的正常体温约为37℃，故用体温枪测得小明同学体温为36.8℃，故A符合实际；B．一个鸡蛋的质量约为50g，故两个鸡蛋的质量约为100g，即0.1kg，故B不符合实际；C．百米赛跑的世界纪录为9秒58，故中学生百米赛跑的成绩不可能为7s，故C不符合实际；D．初中物理教材的长度略大于一根筷子的长度，约为26cm，故D不符合实际。

故选A。

2、在下列各种情况下，关于质量说法正确的是（）A．将铁块拉成铁丝，其质量不发生改变B．1kg铁块的质量比1kg棉花质量大C．宇航员把铁块带到月球上，质量将变小D．一块铁熔化成铁水，质量变大答案：AA．将铁块拉成铁丝，其形状态改变，但所含物质多少不变，故质量不发生改变，故A正确；B．1kg铁块的质量与1kg棉花质量都是1kg，所以一样大，故B错误；C．宇航员把铜棒带到月球上，位置发生变化，但物质多少没有变化，所以质量不变，故C错误；D．一块铁熔化成铁水，其状态发生变化，但物质多少没有变化，所以质量不变，故D错误。

故选A。

3、A、B、C三种物质的体积跟质量的关系如图所示，由图可判断三者密度大小关系及水的密度图象所在的区域是（）A．ρA＜ρB＜ρC，且ρ水图象在I区域B．ρC>ρB>ρA，且ρ水图象在Ⅲ区域C．ρA＜ρB＜ρC，且ρ水图象在Ⅱ区域D．ρA>ρB>ρC，且ρ水图象在IV区域答案：B由图可知：在体积为10cm3时，C的质量最大，A的质量最小，由公式ρ=m V可知C的密度最大，A的密度最小；由于水的密度为1g/cm3,所以体积为10cm3时水的质量为10g，水的密度图象在Ⅲ区域。

故选B。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

一．选择题
1（2016湖南十三校联考）为了测量某行星的质量和半径，宇航员记录了登陆舱在该行星表面做圆周运动的周期T ，登陆舱在行星表面着陆后，用弹簧称称量一个质量为m 的砝码读数为N 。

已知引力常量为G 。

则下列计算中错误的是：
A ．该行星的质量为344316m T N π
B ．该行星的半径为m
NT 2
24π
C ．该行星的密度为2
3GT
π
D ．在该行星的第一宇宙速度为m
NT
π2
【参考答案】B
【命题立意】本题旨在考查万有引力作用与卫星的圆周运动
【举一反三】在这颗行星表面以v 上抛一物体，经多长时间落地？
2．(2016·河北邯郸市高三一调)已知某半径为r 0的质量分布均匀的天体，测得它的一个卫星的圆轨道的半径为r ，卫星运行的周期为T 。

假设在该天体表面沿竖直方向以初速度v 0向上抛出一个物体，不计阻力，求它可以到达的最大高度h 是( )
A.v 20T 2（r －r 0）24π2r 3
B.v 20T 2（r －r 0）28π2r 3
C.v 20T 2r 20
4π2r
3
D.v 20T 2r 208π2r
3 【参考答案】D
由万有引力提供向心力得：GMm
r2
＝
m·4π2r
T2
，
GMm
r20
＝mg′，所以g′＝
4π2r3
T2r20
，在该天体表面沿
竖直方向以初速度v0向上抛出一个物体，不计阻力，物体上升的过程中的机械能守恒，mg′h
＝1
2
mv20，它可以到达的最大高度h＝
v20T2r20
8π2r3
，D正确。

3．(2016·河北百校联考)嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成。

探测器预计在2017年由长征五号运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球，带回约2 kg月球样品。

某同学从网上得到一些信息，如表格中的数据所示，请根据题意，判断地球和月球的密度之比为( )
月球半径R0
月球表面处的重力加速度g0
地球和月球的半径之比R
R0
＝4
地球表面和月球表面的重力加速度之比g
g0
＝6
A.2
3
B.
3
2
C．4 D．6
【参考答案】B
【名师解析】
4．(2016·河南郑州高三月考)中国首台探月车“玉兔号”的成功探月，激发起无数中国人对
月球的热爱。

根据报道：月球表面的重力加速度为地球表面的1
6
，月球半径为地球的
1
4
，则根
据以上数据分析可得( )
A．绕月球表面飞行的卫星与绕地球表面飞行的卫星的周期之比为3∶2
B．绕月球表面飞行的卫星与绕地球表面飞行的卫星的向心加速度之比为1∶6 C．月球与地球的质量之比为1∶96
D．月球与地球的密度之比为2∶3
【参考答案】BCD
由于都是绕星球表面飞行的卫星，重力提供向心力，即mg ＝G Mm r 2＝m
4π2
T 2r ，T ＝2π
r
g
，可得T 月
T 地
＝32，A 错误；由于mg ＝ma ，a 月a 地＝16，B 正确；根据表达式M ＝gr 2
G ，知M 月M 地＝1
96
，C 正确；根据公式M ＝gr 2G ＝43ρπr 3
，ρ＝3g 4πGr ，可知ρ月ρ地＝23
，D 正确。

5．(2016贵州黔南州三校联考)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，如果超出了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体随星球做圆周运动。

假设地球可视为质量均匀分布的星球，地球半径为R 、地球北极表面附近的重力加速度为g 、引力常量为G 、地球质量为M ，则地球的最大自转角速度ω为：( ) A ．3
2R
GM
π
ω= B ．ω=3GM R 3GM R C ．R
g
=
ω D ．g R πω2=
【参考答案】.BC 【名师解析】
6．（2015·江苏）过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。

“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径为1
20
，该中心恒星与太阳的质量比约为（）（A ）．
1
10
（B ）．1 （C ）．5 （D ）．10 【参考答案】B
【名师解析】由G 2Mm r =mr 2
2T π⎛⎫
⎪⎝⎭ 解得23T r =24GM π ，由此可得该中心恒星与太阳的质量比约为s M M =33s r r 22s T T =3
120⎛⎫ ⎪⎝⎭ 2
3654⎛⎫ ⎪⎝⎭
=1，选项B 正确。

7、（2016洛阳联考）采用不同的方法来估算银河系的质量，会得出不同的结果。

例如按照目侧估算，在离恨河系中心距离R=3⨯109
R 0的范围内聚集的质量M=1.5⨯1011
M 0，其中R 0是地球轨道半径，M 0是太阳质量。

假设银河系的质量聚集在中心，如果观测到离银河系中心距离R 处的一颗恒星的周期为T=3. 75⨯108
年，那么银河系中半径为R 的球体内部未被发现的天体的质量约为( )
A 、4.0⨯1010
M 0 B 、1.9⨯1011
M 0 C 、4.0⨯1011
M 0 D 、5.5⨯1011
M 0 【参考答案】.A 【名师解析】
8. 最近美国宇航局公布了开普勒探测器最新发现的一个奇特的行星系统，命名为“开普勒-11行星系统”，该系统拥有6颗由岩石和气体构成的行星围绕一颗叫做“kepler -11”的类太阳恒星运行。

经观测，其中被称为“kepler -11b”的行星与“kepler -11”之间的距离是地日距离的
N
1
，“kepler -11”的质量是太阳质量的k 倍，则“kepler -11b”的公转周期和地球公转周期的比值是：（）
A ．13--k N
B ．k N 3
C ．2
12
3
-
-k
N
D ．2
123k N
【参考答案】.C 【名师解析】
对于日地系统，由2224Mm G m r r T π=得23
4r T GM
π=
对于“开普勒-11行星系统”，由222''4''M m G m R R T π=，R=r/N ，M ’=kM 得23
3
4'r T GkMN
π=。