高一第二學(xué)期物理期末模擬試題(三).doc

高一第二學(xué)期物理期末模擬試題（三）1.可以發(fā)射一顆這樣的人造地球衛(wèi)星，使其圓 軌道與地球表面上某一緯度線（非赤道）是共面同心圓與地球表面上某一經(jīng)度線所決定的圓是共面同心圓與地球表面上的赤道線是共面同心圓，且衛(wèi)星相對(duì)地球表面是靜止的與地球表面上的赤道線是共面同心圓，但衛(wèi)星相對(duì)地球表面是運(yùn)動(dòng)的上述說(shuō)法正確的是A. B. C. D.2.下列關(guān)于地球同步通信衛(wèi)星的說(shuō)法中，正確的是A.為避免通信衛(wèi)星在軌道上相撞，應(yīng)使它們運(yùn)行在不同的軌道上B.通信衛(wèi)星定點(diǎn)在地球上空某處，各個(gè)通信衛(wèi)星的角速度相同，但線速度大小可以不同C.不同國(guó)家發(fā)射通信衛(wèi)星的地點(diǎn)不同，這些衛(wèi)星軌道不一定在同一平面內(nèi)D.通信衛(wèi)星只能運(yùn)行在赤道上空某一恒定高度上3.如圖431所示，在同一軌道平面上，繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星A、B和C，某時(shí)刻恰好在同一直線上，當(dāng)衛(wèi)星B運(yùn)轉(zhuǎn)一周時(shí)，下列說(shuō)法正確的有 A.因?yàn)楦餍l(wèi)星的角速度A=B=C，所以各衛(wèi)星仍在原位置上圖431B.因?yàn)楦餍l(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)周期TATBTC，所以衛(wèi)星A超前于衛(wèi)星B，衛(wèi)星C滯后于衛(wèi)星BC.因?yàn)楦餍l(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)頻率fAfBfC,所以衛(wèi)星A滯后于衛(wèi)星B，衛(wèi)星C超前于衛(wèi)星BD.因?yàn)楦餍l(wèi)星的線速度vAvBvC，所以衛(wèi)星A超前于衛(wèi)星B，衛(wèi)星C滯后于衛(wèi)星B4.如圖432所示，a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造衛(wèi)星，a、b質(zhì)量相同，且小于c的質(zhì)量，下列判斷正確的是 A. b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度 B.b、c的周期相等，且小于a的周期 C.b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度 D.b所需的向心力最小5.下列各組物理數(shù)據(jù)中，能夠估算出月球質(zhì)量的是月球繞地球運(yùn)行的周期及月、地中心間的距離 圖432繞月球表面運(yùn)行的飛船的周期及月球的半徑繞月球表面運(yùn)行的飛船的周期及線速度月球表面的重力加速度以上結(jié)論正確的是A. B. C. D.6.土星外層上有一個(gè)環(huán).為了判斷它是土星的一部分還是土星的衛(wèi)星群，可以測(cè)量環(huán)中各層的線速度v與該層到土星中心的距離R之間的關(guān)系來(lái)判斷：若vR，則該層是土星的一部分若v2R，則該層是土星的衛(wèi)星群若v，則該層是土星的一部分若v2，則該層是土星的衛(wèi)星群以上判斷正確的是A. B. C. D.7.人造地球衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)，其軌道半徑為月球軌道平均半徑的，則此衛(wèi)星運(yùn)行的周期大約是A.1 d4 d之間 B.4 d8 d之間 C.8 d16 d之間 D.大于16 d8.宇宙飛船要與軌道空間站對(duì)接，飛船為了追上軌道空間站，可以采取的措施是A.只能從較低軌道上加速 B.只能從較高軌道上加速C.只能從同空間同一高度軌道上加速 D.無(wú)論在什么軌道上，只要加速都行9.科學(xué)探測(cè)表明，月球上至少存在豐富的氧、硅、鋁、鐵等資源.設(shè)想人類開(kāi)發(fā)月球，不斷把月球上的礦藏搬運(yùn)到地球上，假定經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的開(kāi)采后，月球和地球仍可看做均勻球體，月球仍沿開(kāi)采前的軌道運(yùn)動(dòng)，則與開(kāi)采前相比地球與月球間的萬(wàn)有引力將變大地球與月球間的萬(wàn)有引力將變小月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變大 月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變小以上判斷正確的是A. B. C. D.10.九大行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌跡可粗略地認(rèn)為是圓，各星球半徑和軌道半徑如下所示： 行星名稱水星金星地球火星木星土星天王星海王星冥王星星球半徑 (106 m)2.446.056.373.2969.858.223.722.42.50軌道半徑（1011 m）0.5791.081.502.287.7814.328.745.059.0從表中所列數(shù)據(jù)可以估算出冥王星的公轉(zhuǎn)周期最接近于_.A.4年 B.40年 C.140年 D.240年11.如圖434所示，有A、B兩顆行星繞同一顆恒星M做圓周運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)方向相同，A行星的周期為T(mén)1，B行星的周期為T(mén)2，在某一時(shí)刻兩行星相距最近，則經(jīng)過(guò)時(shí)間t=T1+T2，兩行星再次相距最近經(jīng)過(guò)時(shí)間t=，兩行星再次相距最近經(jīng)過(guò)時(shí)間t=，兩行星相距最遠(yuǎn) 經(jīng)過(guò)時(shí)間t=，兩行星相距最遠(yuǎn) 圖434以上判斷正確的是A. B. C. D. 二、填空題12.某天體的半徑為地球半徑的2倍，質(zhì)量為地球質(zhì)量的1/8倍，則該天體的第一宇宙速度的大小為_(kāi).13.我國(guó)自行研制發(fā)射的“風(fēng)云一號(hào)”“風(fēng)云二號(hào)”氣象衛(wèi)星的飛行軌道是不同的.“風(fēng)云一號(hào)”是極地圓形軌道衛(wèi)星，其軌道平面與赤道平面垂直，周期為T(mén)112 h；“風(fēng)云二號(hào)”是同步軌道衛(wèi)星，其軌道平面就是赤道平面，周期為T(mén)224 h.兩顆衛(wèi)星相比：_離地面較高；_運(yùn)行速度大.若某天上午8點(diǎn)“風(fēng)云一號(hào)”正好通過(guò)赤道附近太平洋上一個(gè)小島的上空，那么“風(fēng)云一號(hào)” 下一次通過(guò)該小島上空將是_.三、計(jì)算題14一組太空人乘坐太空穿梭機(jī)，去修理位于離地球表面6.0105 m的圓形軌道上的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡H，機(jī)組人員使穿梭機(jī)S進(jìn)入與H相同的軌道并關(guān)閉助推火箭，而望遠(yuǎn)鏡則在穿梭機(jī)前方數(shù)公里處.如圖433所示， 設(shè)G為引力常量而M為地球質(zhì)量(已知地球半徑為6.4106 m)（1）在穿梭機(jī)內(nèi)，一質(zhì)量為70 kg的太空人的視重是多少?(2)計(jì)算軌道上的重力加速度及穿梭機(jī)在軌道上的速率和周期.（3）穿梭機(jī)須首先進(jìn)入半徑較小的軌道，才有較大的角速度追上望遠(yuǎn)鏡，試判斷穿梭機(jī)要進(jìn)入較低軌道時(shí)應(yīng)在原軌道上加速還是減速？說(shuō)明理由. 圖43315.1986年2月20日發(fā)射升空的“和平號(hào)”空間站，在服役15年后于2001年3月23日墜落在南太平洋.“和平號(hào)”風(fēng)風(fēng)雨雨15年鑄就了輝煌業(yè)績(jī)，已成為航天史上的永恒篇章.“和平號(hào)”空間站總質(zhì)量137 t，工做容積超過(guò)400 m2，是迄今為止人類探索太空規(guī)模最大的航天器，有“人造天宮”之稱.在太空運(yùn)行的這一“龐然大物”按照地面指令準(zhǔn)確濺落在預(yù)定海域，這在人類歷史上還是第一次.“和平號(hào)”空間站正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，距離地面的平均高度大約為350 km.為保證空間站最終安全墜毀，俄羅斯航天局地面控制中心對(duì)空間站的運(yùn)行做了精心安排和控制.在墜毀前空間站已經(jīng)順利進(jìn)入指定的低空軌道，此時(shí)“和平號(hào)”距離地面的高度大約為240 km.在“和平號(hào)”沿指定的低空軌道運(yùn)行時(shí)，其軌道高度平均每晝夜降低2.7 km.設(shè)“和平號(hào)”空間站正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)沿高度為350 km圓形軌道運(yùn)行，在墜落前沿高度為240 km的指定圓形低空軌道運(yùn)行，而且沿指定的低空軌道運(yùn)行時(shí)，每運(yùn)行一周空間站高度變化很小，因此計(jì)算時(shí)對(duì)空間站的每一周的運(yùn)動(dòng)都可以做為勻速圓周運(yùn)動(dòng)處理.(1)簡(jiǎn)要說(shuō)明，為什么空間站在沿圓軌道正常運(yùn)行過(guò)程中，其運(yùn)動(dòng)速率是不變的.(2)空間站沿正常軌道運(yùn)行時(shí)的加速度與沿指定的低空軌道運(yùn)行時(shí)加速度大小的比值多大?計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字.(3)空間站沿指定的低空軌道運(yùn)行時(shí)，每運(yùn)行一周過(guò)程中空間站高度平均變化多大?計(jì)算中取地球半徑R6.4102 km，計(jì)算結(jié)果保留1位有效數(shù)字.16.海洋占地球面積的71%，它接受來(lái)自太陽(yáng)的輻射能比陸地上要大得多，根據(jù)聯(lián)合國(guó)教科文組織提供的材料，全世界海洋能的可再生量，從理論上說(shuō)近800億kW，其中海洋潮汐能量含量巨大.海洋潮汐是由于月球和太陽(yáng)引力的做用而引起的海水周期性漲落現(xiàn)象，理論證明：月球?qū)Ｋ囊绷?f潮)月與M月成正比，與(r月地)2成反比，即：(f潮)月，同理可證：(f潮)日K 。 潮水潮汐能的大小隨潮差而變，潮差越大則潮汐能越大.加拿大的芬迪灣、法國(guó)的塞納河口、我國(guó)的錢(qián)塘江、印度和孟加拉國(guó)的恒河口等等，都是世界上潮差較大的地區(qū).1980年我國(guó)建成的浙江溫嶺縣江廈潮汐電站，其裝機(jī)總?cè)萘繛?000 kW，規(guī)模居世界第二，僅次于法國(guó)的朗斯潮汐電站.已知地球半徑為6.4106 m，月球繞地球可近似看做圓周運(yùn)動(dòng)，估算月球到地心的距離r月地？根據(jù)有關(guān)數(shù)字解釋：為什么月球?qū)Τ毕F(xiàn)象起主要做用?(M月7.351022 kg，M日1.991030 kg，r日地1.50108 km）第二學(xué)期高一物理模擬試題（三）答案1、【解析】 由于地球?qū)πl(wèi)星的引力提供衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為地心，又由于地球在自轉(zhuǎn)，所以衛(wèi)星的圓軌道不能與某一經(jīng)度線所決定的圓是共面同心圓. 【答案】 B2、【解析】 地球同步衛(wèi)星的T、v、a向都一定，并且都在同一軌道、赤道平面、同一高度上. 【答案】 D3、【解析】 由=知，ABC.由T=2知，TATBTC，fAfBfC，A超前于B，C滯后于B.由v知,vAvBvC,故正確選項(xiàng)為B. 【答案】 B4、【解析】 由F=G知FaFb,FcFb,即Fb最小，D選項(xiàng)正確.由a=知aaab=ac,C選項(xiàng)錯(cuò)，由T=2知，TaTb=Tc,B選項(xiàng)錯(cuò).由v=知，vavb=vc,A選項(xiàng)錯(cuò). 【答案】 D5、【解析】 求月球質(zhì)量，應(yīng)利用圍繞月球的衛(wèi)星或飛船來(lái)求.G得M再由v 得R，代入上式M 【答案】 C6、【解析】 若為土星的一部分，環(huán)上各部分相同，則v2，即v2.若為土星衛(wèi)星群，則由公式G得：v2. 【答案】 D7、【解析】 由G，得T2則衛(wèi)星與月球的周期之比為T(mén)星/T月則衛(wèi)星的周期T星T月/35.77 d 【答案】 B8、【解析】 根據(jù)G知，當(dāng)飛船從較低的軌道上加速時(shí)，Gm，飛船做離心運(yùn)動(dòng)，其半徑增大，使飛船進(jìn)入空間站軌道，飛船在較低軌道上，才使其速度大于空間站的速度，從而使它追上空間站，故A選項(xiàng)正確. 【答案】 A9、【解析】 由F=G知，當(dāng)r不變，M+m不變時(shí)，M=m時(shí)F最大，M與m相差越大，F(xiàn)越小，由于Mm且M增大，m減小，故F減小，正確.由G=m得T=2,而M增大，故T變小，正確，應(yīng)選B.【答案】 B10、【解析】 由題中所給表格中的數(shù)據(jù)，根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可得 則有T冥247年 【答案】 D11、【解析】 解法1：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)兩行星轉(zhuǎn)過(guò)角度之差為.=1-2=.當(dāng)兩行星再次相遇時(shí)，轉(zhuǎn)過(guò)角度之差為2，所需時(shí)間t1為t1=.兩行星相距最遠(yuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)過(guò)角度之差為，所需時(shí)間t2為t2=.選項(xiàng)正確，即B選項(xiàng)正確.解法2：設(shè)t1后兩行星相遇，B星轉(zhuǎn)過(guò)n周，A星轉(zhuǎn)過(guò)（n+1）周，則nT2=(n+1)T1=t1 解得t1=.當(dāng)兩行星相距最遠(yuǎn)時(shí)，可得nT2=(n+)T1=t2得t2= 【答案】 B12、【解析】 由G，得v對(duì)天體：v天7.9 km/s1.98 km/s.【答案】 1.98 km/s13、【解析】 由G，得T2，即T.知“風(fēng)云二號(hào)”離地面高；由G知v，即v，又T，故“風(fēng)云一號(hào)”運(yùn)行速度大；由于“風(fēng)云一號(hào)”的運(yùn)行周期為地球自轉(zhuǎn)周期的一半，故下次通過(guò)小島為24 h后，即第二天上午8點(diǎn).【答案】 “風(fēng)云二號(hào)”；“風(fēng)云一號(hào)”；第二天上午8點(diǎn)14、【解析】 (1)穿梭機(jī)內(nèi)的人處于完全失重狀態(tài)，故視重為零.(2)由mgG，得g則g 0.84所以g0.84g0.849.8 m/s28.2 m/s2；由G，得vv0.96v0.967.9 km/s=7.6 km/s；由v得：T s5.8102 s（3）由G知穿梭機(jī)要進(jìn)入較低軌道，必須有萬(wàn)有引力大于穿梭機(jī)做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力，故當(dāng)v減小時(shí)，m才減小，則Gm，使穿梭機(jī)的軌道半徑減小.【答案】 （1）0；（2）8.2 m/s2；7.6 km/s；5.8102 s；（3）應(yīng)減速，使Gm，從而使穿梭機(jī)靠近圓心，半徑r減小.15、【解析】 (1)空間站沿圓軌道運(yùn)行過(guò)程中，仍受萬(wàn)有引力做用，所受到的萬(wàn)有引力與空間站運(yùn)行方向垂直，引力對(duì)空間站不做功，因此空間站沿圓軌道運(yùn)行過(guò)程中，其運(yùn)行速率是不變的.(2)不論空間站沿正常軌道運(yùn)行，還是沿指定的低空軌道運(yùn)行時(shí)，都是萬(wàn)有引力恰好提供空間站運(yùn)行時(shí)所需要的向心力，根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有G空間站運(yùn)行時(shí)向心加速度是a=G空間站沿正常軌道運(yùn)行時(shí)的加速度與在沿指定的低空軌道運(yùn)行時(shí)加速度大小的比值是(3)萬(wàn)有引力提供空間站運(yùn)行時(shí)的向心力，有G不計(jì)地球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)G有GMR2g則空間站在指定的低空軌道空間站運(yùn)行的周期為T(mén)2r5.3103 s設(shè)一晝夜的時(shí)間t，則每