江苏省泰州市兴化一中高一物理下学期第六周周练试卷（含解析）.doc

2014-2015学年江苏省泰州市兴化一中高一（下）第六周周练物理试卷一、单项选择题（本题共5小题，每小题6分，共30分）1有a、b两颗行星环绕某恒星运动，它们的运动周期比为27：1，则它们的轨道半径之比为（）a3：1b1：9c27：1d9：12（6分）火星和地球质量之比为p，火星和地球的半径之比为q，则火星表面处和地球表面处的重力加速度之比为（）abpq2cdpq3人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，线速度为v，周期为t，若使卫星周期变为2t，可能的方法有（）ar不变，使线速度变为bv不变，使轨道半径变为2rc轨道半径变为d以上方法均不可以4环绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，距地面高度越大，以下说法中正确的是（）a线速度和周期越大b线速度和周期越小c线速度越大，周期越小d线速度越小，周期越大5一艘宇宙飞船在一个不知名的行星表面上绕该行星做匀速圆周运动，要测定行星的密度，只需要（）a测定飞船的环绕半径b测定行星的质量c测定飞船的环绕速度d测定飞船环绕的周期二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分选不全的得3分）6（6分）中国于1986年2月1日成功发射了一颗地球同步卫星，于2002年3月25日又发射成功了“神州三号”实验飞船，飞船在太空飞行了6天18小时，环绕地球运转了108圈，又顺利返回地面，那么此卫星与飞船在轨道上正常运转比较（）a卫星运转周期比飞船大b卫星运转速率比飞船大c卫星运转加速度比飞船大d卫星离地高度比飞船大7下述实验中，可在运行的太空舱里进行的是（）a用弹簧秤测物体受的重力b用测力计测力c用天平测物体质量d用温度计测舱内温度8有质量相同的甲、乙、丙三个物体，甲放在香港，乙放在上海，丙放在北京它们各自均处于光滑水平地面上随地球一起自转，则（）a它们具有相同的线速度b由于它们的质量相同，所以各光滑水平面对它们的支持力大小相等c甲物体随地球自转所需向心力最大d丙物体随地球自转的向心加速度最小三、填空题（每空5分，共20分）9（10分）假设地球是一个半径为6400km的均匀圆球，一辆高速喷汽车沿赤道向东运动，不计空气阻力，在车速逐渐增加的过程中，（1）它受的重力大小将，（2）它对地球表面的压力的大小将，（以上两空选填变大、变小或不变）10（10分）通信卫星（同步卫星）总是“停留”在赤道上空的某处已知地球质量为m，半径为r，自转周期为t，万有引力恒量为g，则同步卫星周期是，离地面的高度h=四、计算题（本题共2小题，共32分）11（16分）（2014秋泰兴市校级月考）如图所示，半径r、内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球a、b以不同速度进入管内，a通过最高点c时，对管的上壁压力为3mg，b通过最高点c时，对管的下壁压力为0.75mg，求ab两球落地点间的距离12（16分）登月火箭关闭发动机后再离月球表面112km的空中沿圆形轨道运动，周期为120.5min，月球的半径是1740km，根据这些数据计算月球的质量和平均密度（g=6.671011nm2/kg2）2014-2015学年江苏省泰州市兴化一中高一（下）第六周周练物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本题共5小题，每小题6分，共30分）1有a、b两颗行星环绕某恒星运动，它们的运动周期比为27：1，则它们的轨道半径之比为（）a3：1b1：9c27：1d9：1【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【专题】人造卫星问题【分析】根据开普勒第三定律列式，即可求解轨道半径之比【解答】解：根据开普勒第三定律=k，k一定，则有=已知ta：tb=27：1，代入上式得：ra：rb=9：1故选d【点评】本题也可以根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律和向心力公式求解2（6分）火星和地球质量之比为p，火星和地球的半径之比为q，则火星表面处和地球表面处的重力加速度之比为（）abpq2cdpq【考点】万有引力定律及其应用【专题】定量思想；推理法；人造卫星问题【分析】根据万有引力等于重力得出星球表面重力加速度与星球质量和半径的关系，结合星球质量之比和半径之比求出星球表面的重力加速度之比【解答】解：根据万有引力等于重力得，解得g=，因为火星和地球的质量之比为p，半径之比为q，则火星表面处和地球表面处的重力加速度之比为故选：a【点评】解决本题的关键掌握万有引力等于重力这个理论，知道星球表面的重力加速度与哪些因素有关3人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，线速度为v，周期为t，若使卫星周期变为2t，可能的方法有（）ar不变，使线速度变为bv不变，使轨道半径变为2rc轨道半径变为d以上方法均不可以【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【专题】人造卫星问题【分析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，牛顿第二定律推导周期t与半径的关系，选择可能的办法若半径r不变，使卫星的线速度减小，卫星将做近心运动，周期减小若v不变，卫星只能在原轨道上运动，周期不变【解答】解：a、若半径r不变，使卫星的线速度减小，卫星将做近心运动，周期减小故a错误 b、若v不变，卫星只能在原轨道上运动，半径不变，周期也不变故b错误 c、设地球的质量为m，卫星的质量为m由牛顿第二定律得： =mr 得到t=2 根据数学知识可知，使轨道半径半径变为，卫星的周期变2t则c正确 d错误故选：c【点评】本题考查卫星的变轨问题，当卫星的速度增加时，做离心运动，半径增加；当卫星速度减小，做近心运动，半径减小4环绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，距地面高度越大，以下说法中正确的是（）a线速度和周期越大b线速度和周期越小c线速度越大，周期越小d线速度越小，周期越大【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【专题】人造卫星问题【分析】根据万有引力提供向心力，去判断线速度和周期的变化【解答】解：根据万有引力提供向心力，知，高度越高，轨道半径越大，线速度越小，周期越大故d正确，a、b、c错误故选d【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力5一艘宇宙飞船在一个不知名的行星表面上绕该行星做匀速圆周运动，要测定行星的密度，只需要（）a测定飞船的环绕半径b测定行星的质量c测定飞船的环绕速度d测定飞船环绕的周期【考点】万有引力定律及其应用【专题】万有引力定律的应用专题【分析】宇宙飞船绕行星表面上做匀速圆周运动时，由行星的万有引力提供向心力，而且飞船的轨道半径近似等于行星的半径根据万有引力定律和向心力求得行星的质量，再求得密度表达式，即可根据密度表达式进行分析【解答】解：设行星的半径为r，飞船的周期为t，质量为m行星的密度为，质量为m根据万有引力提供向心力，得：g=m，得：m=行星的密度为 =故可知，要测定行星的密度，只需要测定飞船环绕的周期t故选：d【点评】解决本题运用万有引力提供向心力和密度公式列式，表示出所要求解的物理量，再根据已知条件进行分析判断二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分选不全的得3分）6（6分）中国于1986年2月1日成功发射了一颗地球同步卫星，于2002年3月25日又发射成功了“神州三号”实验飞船，飞船在太空飞行了6天18小时，环绕地球运转了108圈，又顺利返回地面，那么此卫星与飞船在轨道上正常运转比较（）a卫星运转周期比飞船大b卫星运转速率比飞船大c卫星运转加速度比飞船大d卫星离地高度比飞船大【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【专题】人造卫星问题【分析】地球同步卫星的周期为24小时，根据飞船在太空飞行了6天18小时，环绕地球运转了108圈，求出飞船的周期，根据万有引力提供向心力公式即可求解【解答】解：a、地球同步卫星的周期为24小时，飞船的周期为小时，所以卫星运转周期比飞船大，故a正确；根据万有引力充当向心力，即可知：d、，卫星运转周期比飞船大，则卫星的半径比飞船大，而地球半径一定，位移卫星离地面的高度比飞船大，故d正确；b、，卫星的半径比飞船大，所以卫星的线速度比飞船小，故b错误；c、a=，卫星的半径比飞船大，所以卫星的加速度比飞船小，故c错误故选：ad【点评】本题主要考查了万有引力提供向心力公式的应用，知道地球同步卫星的周期为24小时，难度不大，属于基础题7下述实验中，可在运行的太空舱里进行的是（）a用弹簧秤测物体受的重力b用测力计测力c用天平测物体质量d用温度计测舱内温度【考点】超重和失重【分析】在太空舱中，物体处于完全失重状态，与重力有关的实验不能进行，分析各选项所述实验然后答题【解答】a、太空舱中的物体处于完全失重状态，物体对弹簧秤没有拉力，不能用弹簧测力计测物体的重力；故a错误；b、太空舱中的物体处于完全失重状态，而用测力计测量力与重力无关，所以能用弹簧测力计测力；故b正确；c、天平实际上是等臂杠杆，根据杠杆平衡原理，当两个托盘中物体的质量相同时，天平就会平衡，被测物体的质量就等于砝码的质量当物体处于完全失重状态时，物体和砝码对天平两臂上的托盘压力为零，天平始终平衡，无法测量物体的质量，故在太空舱中不能用天平测量物体的质量；d、温度计的原理与重力无关，所以用温度计测舱内温度是可以的；故d正确；故选：bd【点评】本题考查了重力对实验的影响，是一道基础题，掌握基础知识即可正确答题8有质量相同的甲、乙、丙三个物体，甲放在香港，乙放在上海，丙放在北京它们各自均处于光滑水平地面上随地球一起自转，则（）a它们具有相同的线速度b由于它们的质量相同，所以各光滑水平面对它们的支持力大小相等c甲物体随地球自转所需向心力最大d丙物体随地球自转的向心加速度最小【考点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度【专题】匀速圆周运动专题【分析】随地球一起转动的物体周期相同，角速度相同，由线速度和角速度的关系v=r比较线速度的大小，通过a=r2判断向心加速度大小【解答】解：a、有质量相同的甲、乙、丙三个物体，甲放在香港，乙放在上海，丙放在北京，它们随地球一起转动时它们的周期相同，角速度相同，甲的半径最大，由线速度和角速度的关系v=r知甲的线速度最大，故a错误；b、支持力等于重力；由于地球自转的影响，甲位置的重力加速度最小，丙位置的重力加速度最大，又由于它们的质量相同，甲受到的支持力最小，丙受到的支持力最大，故b错误；c、根据fn=mr2判断，甲物体随地球自转所需向心力最大，故c正确；d、根据an=r2判断，丙物体随地球自转的向心加速度最小，故d正确；故选cd【点评】解答本题要明确同轴转动的圆周运动周期相同，知道描述圆周运动的物理量之间的关系，找到半径关系后，根据向心加速度和向心力公式分析判断三、填空题（每空5分，共20分）9（10分）假设地球是一个半径为6400km的均匀圆球，一辆高速喷汽车沿赤道向东运动，不计空气阻力，在车速逐渐增加的过程中，（1）它受的重力大小将不变，（2）它对地球表面的压力的大小将变小，（以上两空选填变大、变小或不变）【考点】力的合成与分解的运用【专题】受力分析方法专题【分析】根据重力的概念可知，在赤道上物体的重力不变；根据牛顿第二定律分析对地面的压力的变化【解答】解：汽车受到的重力与汽车的速度无关，所以重力不变；汽车在沿地球的表面做圆周运动的过程中，重力与受到的支持力的差提供向心力，由向心力的公式得：mgfn=所以：，可知汽车受到的支持力随速度的增大而减小，根据牛顿第三定律可知，汽车对地面的压力随速度的增大而减小故答案为：不变，变小【点评】该题考查对重力的理解要牢记重力是由于地球表面的物体受到地球的吸引而产生的，地球对物体的吸引力由两个效果，一是产生重力，另一个是提供随地球做圆周运动的向心力10（10分）通信卫星（同步卫星）总是“停留”在赤道上空的某处已知地球质量为m，半径为r，自转周期为t，万有引力恒量为g，则同步卫星周期是t，离地面的高度h=r【考点】同步卫星；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】根据地球的同步卫星的万有引力提供向心力，可以求出地球同步卫星的高度，从而即可求解【解答】解：地球同步卫星的周期等于地球的自转周期t，根据引力提供向心力，则对地球同步卫星有：g=m（r+h）解得：h=r故答案为：t，r【点评】解答此题要清楚地球的同步卫星的万有引力提供向心力，由万有引力定律和向心力公式结合研究四、计算题（本题共2小题，共32分）11（16分）（2014秋泰兴市校级月考）如图所示，半径r、内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球a、b以不同速度进入管内，a通过最高点c时，对管的上壁压力为3mg，b通过最高点c时，对管的下壁压力为0.75mg，求ab两球落地点间的距离【考点】向心力；平抛运动【专题】匀速圆周运动专题【分析】对两个球分别受力分析，根据合力提供向心力，求出速度，此后球做平抛运动，正交分解后，根据运动学公式列式求解即可【解答】解：两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，a、b两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差对a球：3mg+mg=m解得va=对b球：mg0.75mg=m解得vb=由平抛运动规律可得落地时它们的水平位移为：sa=vat=va=4r sb=vbt=vb=r 所以sasb=3r 即ab两球落地点间的距离为3r答：ab两球落地点间的距离为3r【点评】本题关键是对小球在最高点处时受力分析，然后根据向心力公式和牛顿第二定律求出平抛的初速度，最后根据平抛运动的分位移公式列式求解12（16分）登月火箭关闭发动机后再离月球表面112km的空中沿圆形轨道运动，周期为120.5min，月球的半径是1740km，根据这些数据计算月球的质量和平均密度（g=6.671011