1、2012-2013学年河北省存瑞中学高一第二次月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 一个物体在地球表面所受的重力为 G，则在距地面高度为地球半径的 2倍时，所受引力为 A B C D 答案： D 试题分析：地球的质量为： M，半径为 R，设万有引力常量为 G，根据万有引力等于重力， 则有： 在距地面高度为地球半径的 2倍时： 由 联立得： 故选： D 考点：万有引力定律及其应用 点评：需要注意到距高度为地球半径的 2倍，那么到地心的距离是半径的 3倍代入计算即可 月球的质量约为地球的 1/81，半径约为地球半径的 1/4，地球上第一宇宙速度约为 7.9km/s,则月球上第一宇宙速度约为多少？
2、答案： 试题分析：根据万有引力提供向心力即 ， 所以月球上第一宇宙速度为是 考点：第一宇宙速度 点评：本题关键是根据第一宇宙速度和重力加速度的表达式列式求解， 用 m表示地球的同步卫星的质量， h表示它离地面的高度， R0表示地球的半径， g0表示地球表面的重力加速度， 0为地球自转的角速度，则该卫星所受地球的万有引力为 F，则 A F=GMm/（ R0+h） 2 B F=mg0R02/（ R0+h） 2 C F=m02（ R0+h） D轨道平面必须与赤道平面重合 答案： BCD 试题分析：、该卫星所受地球的万有引力为 ，由于地球的质量 M不是已知量，故 A错误由 ，得到 ，代入 A项中得到
3、故 B正确地球的同步卫星的角速度与地球的自转的角速度 0相同，轨道半径为 ，则 故 C正确地球的同步卫星的必要条件是：轨道平面必须与赤道平面重合，否则卫星在其他平面运动时，由于地球的万有引力，卫星不能保持稳定故 D正确 故选 BCD 考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系 点评：对于地球同步卫星的必要条件有两个： 一是轨道平面必须与赤道平面重合；二是角速度与地球的自转的角速度 0相同 如图， a、 b、 c是在地球大气层外圆轨道上运动的 3颗卫星，下列说法正确的是（ ） A b、 c的线速度大小相等，且大于 a的线速度 B b、 c的向心加速度大小相等，且大于 a的向心加速度 C c加速可追
4、上同一轨道上的 b， b减速可等候同一轨道上的 c D a卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大 答案： D 试题分析：根据 ，解得 ， ， b、 c的轨道半径相等，线速度、向心加速度相等，轨道半径越大，线速度、向心加速度越小故 A B错误 c加速，万有引力不够提供向心力，做离心运动，离开原轨道， b减速，万有引力大于所需向心力，卫星做近心运动，离开原轨道，所以不会与同轨道上的卫星相遇故 C 错误卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，万有引力做正功，动能增加，则线速度增大故 D正确 故选 D 考点：万有引力定律及其应用 点评：解决本题的关键掌握线速度、相信加速度与轨道半径的关系，以及两卫
5、星在同一轨道上，通过加速或减速是不会相遇的 经长期观测人们在宇宙中已经发现了 “双星系统 ”， “双星系统 ”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线速度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的 O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为 L，质量之比为 m1： m2 3： 2。则可知 A m1： m2做圆周运动的角速度之比为 3： 2 B m1： m2做圆周运动的线速度之比为 2： 3 C m1做圆周运动的半径为 D m2做圆周运动的半径为 答案： BCD 试题分析：双星 靠相互间的万有引力提供向心
6、力，具有相同的角速度， A 错误， 对 ： ，对 ： 得 ， 所以 又 ，所以线速度之比故 BCD正确， 故选 BCD 考点：双星问题 点评：解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度以及会用万有引力提供向心力进行求解 火车在一段水平的直线轨道上匀加速运动，若阻力不变，则牵引力 F和它的瞬时功率 P的变化情况是（ ） A、 F不变， P变大 B、 F变小， P不变 C、 F变大， P变大 D、 F不变， P不变 答案： A 试题分析：由于火车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得， ， 由于 f不变， a不变，所以火车的牵引力 F不变，火车的功率 ， F不变，但是火车
7、的速度 v在不断的增加，所以火车的功率在不断的变大，所以 A 正确 故选 A 考点：功率、平均功率和瞬时功率 点评：分析火车的瞬时功率只能用功率 来分析，公式 求出的是平均功率的大小 关于功的正负，下列叙述中正确的是 ( ) A正功表示功的方向与物体运动方向相同，负功为相反 B正功表示功大于零，负功表示功小于零 C正功表示力和位移两者之间夹角小于 90，负功表示力和位移两者之间夹角大于 90 D正功表示做功的力为动力，负功表示做功的力为阻力 答案： CD 试题分析：根据公式 ，可得正功表示力和位移两者之间夹角小于90，为动力，负功表示力和位移两者之间夹角大于 90，为阻力，故选 CD 考点：考
8、查了对正负功的理解 点评：功是标量，但是它有正负，所以这一点不要和矢量能混淆了 在空中飞行了十多年的 “和平号 ”航天站已失去动力，由于受大气阻力作用其绕地球转动半径将逐渐减小，最后在大气层中坠毁，在此过程中下列说法正确的是（ ） A航天站的速度将加大 B航天 站绕地球旋转的周期加大 C航天站的向心加速度加大 D航天站的角速度将增大 答案： ACD 试题分析：根据 得： ，知轨道半径减小，速率增大故A正确根据 得： ，知轨道半径减小，周期减小故 B错误根据 得： ，知轨道半径减小，向心加速度增大故 C正确根据 得： ，知轨道半径减小，角速度增大故 D正确 故选 ACD 考点：万有引力定律及其应
9、用； 点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力会根据该规律判断线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系 一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的 4倍，则这颗小行星的运转周期是 A 4年 B 8年 C 12年 D 16年 答案： B 试题分析：根据万有引力提供向心力得： 小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的 4倍， ，所以这颗小行星的运转周期是 8年，故选 B 考点：万有引力定律及其应用 点评：求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再进行作比向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用 1999年 11月 2
10、0日，我国成功发射了 “神舟 ”号宇宙飞船，该飞船在绕地球运行了 14圈后在预定地点安全着落，若飞船在轨道上做的是匀速圆周运动，则运行速度 v的大小 A v7.9km/s B v=7.9km/s C 7.9km/sv11.2km/s D v=11.2km/s 答案： A 试题分析：神舟号飞船绕地球飞行时，飞船受到的万有引力提供向心力可得：得 第一宇宙速度 因为神舟号飞船轨道半径故神舟号飞船运行的线速度 即 故选 A 考点：第一宇宙速度、 点评：第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大速度，是发射卫星的最小速度，根据万有引力提供向心力可得 若人造卫星绕地球作匀速圆周运动，则下列说法正确的是 A卫星的
11、轨道半径越大，它的运行速度越大 B卫星的轨道半径越大，它的运行速度越小 C卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越大 D卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小 答案： BD 试题分析：由万有引力公式可得运行线速度 ，故半径越大，运行速度越小；故 A错误， B正确； 卫星的向心力由万有引力提供，即向心力 ，故半径越大，它需 要的向心力越小，故 C错误， D正确； 故选 BD 考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系 点评：判断卫星各量的变化时，最好直接利用万有引力公式充当向心力列出方程推导出结论后再进行判断，千万不要乱套公式 地球质量约是月球质量的 81倍，登月飞船在从地球向
12、月球飞行途中，当地球对它引力和月球对它引力的大小相等时，登月飞船距地心的距离与距月心的距离之比为 A 1:9 B 9:1 C 1:27 D 27:1 答案： B 试题分析：设月球质量为 M，地球质量就为 81M飞行器距地心距离为 ，飞行器距月心距离为 由于地球对它的引力和月球对它的引力相等，根据万有引力定律得： 故选 B 考点：万有引力定律及其应用 点评：该题考查的是万有引力定律的应用，要能够根据题意列出等式，去解决问题 下列说法正确的是（ ） A行星绕太阳的椭圆轨道可近似地看作圆轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力 B太阳对行星引力大于行星对太阳引力，所以行星绕太阳运转而不是太阳绕行星运转
13、C万有引力定律适用于天体，不适用于地面上的物体 D太阳与行星间的引力、行星与卫星间的引力、地球表面附近物体所受重力，这些力的性质和规律都相同 答案： AD 试题分析：行星绕太阳的椭圆轨道可近似地看作圆轨道，向心力为太阳对其的引力， A正确，太阳对行星引力与行星对太阳引力，是一对相互作用力，大小相等， B 错误，万有引力适用于一切能看做质点的物体间的引力计算， C 错误，太阳与行星间的引力、行星与卫星间的引力、地球表面附近物体所受重力，都属于万有引力， D正确 故选 AD 考点：考查了对万有引力的理解 点评：基础题，关键是理解一切物体间都具有引力作用， 填空题 重为 400N的物体放在水平地面上
14、， 与地面的滑动摩擦因数为 =0.2 ， 在大小为 F=500N， 方向与水平面成 =37斜向上的拉力作用下匀速前进 l=10m。在此过程中力 F做功为 J，摩擦力做功为 J， 重力做功 J，合力所做的功为 J。 答案：、 4000 、 0、 0 试题分析：在此过程中力 F做功为 摩擦力做功为： 重力和速度方向垂直，所以做功为零， 物体做匀速直线运动，合力为零，所以合力做功为零， 考点：考查了功的计算 点评：切记在计算功时，一定要注意是在力的方向上发生的位移与力的乘机 已知月球的半径为 r,月球表面的重力加速度为 g,万有引力常量为 G,若忽略月球的自转 ,则月球的平均密度表达式为 _ 答案：
15、 g/(4Gr ) 试题分析：在月球表面有 ，解得 将月球看成是半径为 r的均匀球体，其体积为 地球的平均密度 ，联立解得： 考点：万有引力定律及其应用； 点评：运用黄金代换式 2求出问题是考试中常见的方法向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用 计算题 已知地球质量为 M，半径为 R，自转周期为 T。试推导：赤道上空一颗相对于地球静止的同步卫星距离地面高度 h的表达式。 答案： 试题分析：根据公式 ,解得： 考点：考查了万有引力定律的应用 点评：做本题的关键是知道两者的周期相同，然后利用公式 分析解题 我国首个月球探测计划 “嫦娥工程 ”将分三个阶段实施，大约用十年
16、左右时间完成，这极大地提高了同学们对月球的关注程度以下是某同学就有关月球的知识设计的一个问题，请你解答： 若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球某水平表面上方 h高处以速度 v0水平抛出一个小球，小球落回到月球表面的水平距离为 s。已知月球半径为 R月 ，万有引力常量为 G。试求出月球的质量 M 月 。 答案： hR2 月 V20/(GS2) 试题分析：做自由落体运动过程中有： 且 利用 ，可以求得 。 考点：万有引力定律、运动学公式 点评：此类题型通过万有引力提供向心力，并结合运动学规律从而间接求出星球质量 汽车的质量为 2吨，发动机的额定功率为 100kw，所受的阻力恒定为 5000 N，若汽车始终以额定功率行驶。求： （ 1）汽车在水平路面上运动的最大速度。 （ 2）当汽车的速度为 10m/s时，汽车此时的牵引力以及加速度分别为多大。 答案：（ 1） 20m/s（ 2）牵引力 1.0X104N,加速度 2.5m/s2 试题分析： (1) 当汽车达到最大速度时，加速度 a=0，此时 得 （ 2）当汽车的速度为 10m/s时，根据公式 ,此时的加速度为 ，联立两式可得 考点：考查了机车启动 点评：关键是知道，当牵引力等于阻力时，速度最大
