湖北省襄阳市第五中学2019-2020学年高一物理下学期周考试题（PDF无答案）

3 3 月月 1 1 日日物理阶段物理阶段测试题测试题 2020 年 3 月 1 日 一 一 单选题 每小题单选题 每小题 4 4 分 共分 共 4040 分 分 1 2019 年 1 月 我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆 在探测器 奔向 月球的过 程中 用h表示探测器与地球表面的距离 f表示它所受的地球引力 能够描 f 随 h 变化关 系的图像是 a b c d 2 人造地球卫星的轨道可能是圆 也可能是椭圆 已知地球半径约为 6400km 地球表面处 的重力加速度g取10m s 2 关于在轨正常运行的这些卫星 说法正确的是 a 卫星可以绕地球任意一纬线做圆周运动 b 卫星可以绕地球任意一经线做圆周运动 c 卫星在任何位置运动的速度都不会大于第一宇宙速度 d 卫星在距地球高度 400km 的轨道上做圆周运动的周期约为 90 分钟 3 2019 年 9 月 23 日 我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭 以 一箭双星 方式成功发射第 47 48 颗北斗导航卫星 两颗卫星均属于中圆轨道卫星 若其中一颗卫星 的向心加速度大小为a 线速度大小为v 己知引力常量为g 则 a 该卫星入轨后的运行速度大于 7 9km s b 该卫星的轨道半径为 2 a v c 该卫星的运行周期为 2 v a d 该卫星的质量为 4 v ga 4 2019 年 4 月 10 日晚 9 时许 全球多地天文学家同步公布了首张黑洞照片 黑洞是一种 密度极大的天体 从黑洞发出的光子都无法挣脱引力而射出 若某 黑洞 的半径约为 135km 逃逸速度可近似认为是真空中的光速 已知万有引力常量 g 6 67 10 11n m2 kg2 真空中光速 c 3 10 8m s 地球的质量大约为 6 0 1024kg 理论分析表明 天体的第二宇宙 速度 逃逸速度 是其第一宇宙速度的2倍 这个关系对于天体普遍适用 根据以上数据 估算此 黑洞 质量约为地球质量的多少倍 a 1 5 10 7 b 1 5 10 6 c 1 5 10 5 d 1 5 10 4 5 据报道 目前我国正在研制 萤火二号 火星探测器 探测器升空后 先在近地轨道上 以线速度v环绕地球飞行 再调整速度进入地火转移轨道 最后再一次调整速度以线速度v 在火星表面附近环绕飞行 若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体 已知火星与地球的 半径之比为 1 2 密度之比为 5 7 设火星与地球表面重力加速度分别为g 和g 下列结 论正确的是 a g g 4 1 b g g 10 7 c v v 5 28 d v v 5 14 6 北斗 系统中两颗工作卫星 1 和 2 在同一轨道上绕地心o沿顺时针方向做匀速圆周运 动 轨道半径为r 某时刻它们分别位于轨道上的a b两位置 如图所示 已知地球表面 处的重力加速度为g 地球半径为r 不计卫星间的相互作用力 以下判断正确的是 a 这两颗卫星的向心加速度大小为 2 2 r ag r b 这两颗卫星的角速度大小为 g r r c 卫星 1 由位置a运动至位置b所需时间为 3 rr rr d 如果使卫星 1 加速 它就一定能追上卫星 2 7 德国天文学家们曾于 2008 年证实 位于银河系中心 与地球相距 2 6 万光年的 人马座 a 其实是一个质量超大的黑洞 假设银河系中心仅此一个黑洞 太阳系绕银河系中心做匀 速圆周运动 则根据下列哪组数据可以估算出该黑洞的质量 引力常量已知 a 太阳系的质量和太阳系绕该黑洞公转的周期 b 太阳系的质量和太阳系到该黑洞的距离 c 太阳系的运行速度和该黑洞的半径 d 太阳系绕银河系中心公转的运行速度和公转周期 8 有 a b c d 四颗地球卫星 a 还未发射 在地球赤道上随地球表面一起转动 b 处于地 面附近近地轨道上正常运动 c 是地球同步卫星 d 是高空探测卫星 各卫星排列位置如图 则下列说法正确的是 a a 的向心加速度等于重力加速度g b b 在相同时间内转过的弧长最长 c c 在 4h 内转过的圆心角是 6 d d 的运动周期有可能是 23h 9 双星系统中两个星球a b的质量都是m 相距l 它们正围绕两者连线上某一点做匀速 圆周运动 实际观测该系统的周期t要小于按照力学理论计算出的周期理论值t0 且 0 t t k k 1 于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球c的影响 并认为c位于a b 的连线正中间 相对a b静止 则a b组成的双星系统周期理论值t0及c的质量分别为 a 2 3 2 l gm 2 2 1 4 k k m b 2 3 2 l gm 2 1 4 k k m c 2 3 2 1 4 k k m d 2 2 2 l gm 2 1 4 k k m 10 假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为 4200km 的赤道上空绕地球做匀速圆周运动 地 球半径约为 6400km 地球同步卫星距地面高度为 36000km 宇宙飞船和地球同步卫星绕地球 同向运动 每当二者相距最近时 宇宙飞船就向同步卫星发射信号 然后再由同步卫星将信 号发送到地面接收站 某时刻二者相距最远 从此刻开始 在一昼夜的时间内 接收站共接 收到信号的次数为 a 4 次 b 6 次 c 7 次 d 8 次 二 多选题 每小题 4 分 共 16 分 11 如图所示 发射同步卫星的一般程序是 先让卫星进入一个近地的圆轨道 然后在p 点变轨 进入椭圆形转移轨道 该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的p点 远地点为同步 卫星圆轨道上的q点 到达远地点q时再次变轨 进入同步卫星轨道 设卫星在近地圆轨 道上运行的速率为v1 在椭圆形转移轨道的近地点p点的速率为v2 沿转移轨道刚到达远地 点q时的速率为v3 在同步卫星轨道上的速率为v4 三个轨道上运动 的周期分别为t1 t2 t3 则下列说法正确的是 a 在p点变轨时需要加速 q点变轨时要减速 b 在p点变轨时需要减速 q点变轨时要加速 c t1 t2 t3 d v2 v1 v4 v3 12 2018 年 12 月 8 日凌晨 2 点 24 分 中国长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心起飞 把嫦娥四号探测器送入地月转移轨道 嫦娥四号 经过地月转移轨道的 p 点时实施一次近 月调控后进入环月圆形轨道 i 再经过系列调控使之进人准 备落月 的椭圆轨道 于 2019 年 1 月 3 日上午 10 点 26 分 最终实现人类首次月球背面软着陆 若绕月运行时只考 虑月球引力作用 下列关于 嫦娥四号的说法正确的是 a 嫦娥四号 的发射速度必须大于 11 2km s b 沿轨道 i 运行至 p 点的加速度等于沿轨道 运行至 p 点 的加速度 c 沿轨道 i 运行的速度大于月球的第一宇宙速度 d 经过地月转移轨道的 p 点时必须进行减速后才能进入环月圆形轨道 i 13 如图所示 同步卫星与地心的距离为r 运行速率为 1 v 向心加速度为 1 a 地球赤道上 的物体随地球自转的向心加速度为 2 a 第一宇宙速度为 2 v 地球半径为r 则 a 1 2 ar ar b 2 1 2 ar ar c 1 2 vr vr d 1 2 vr vr 14 2018 年 6 月 14 日 11 时 06 分 探月工程嫦娥四号任务 鹊桥 中继星成为世界首颗成 功进入地月拉格朗日l2点的 halo 使命轨道的卫星 为地月信息联通搭建 天桥 如图所 示 该l2点位于地球与月球连线的延长线上 鹊桥 位于该点 在几乎不消耗燃料的情 况下与月球同步绕地球做圆周运动 已知地球 月球和 鹊桥 的质量分别为me mm m 地球和月球之间的平均距离为r l2点离月球的距离为x 则 a 鹊桥 的线速度大于月球的线速度 b 鹊桥 的向心加速度小于月球的向心加速度 c x满足 eem 223 x xx mmm r rr d x满足 ee 223 m x xx mm r rr 三 计算题 8 8 8 10 10 44 分 15 嫦娥一号 探月卫星在空中的运动可简化为如图 5 所示的过程 卫星由地面发射后 经过发射轨道进入停泊轨道 在停泊轨道经过调速后进入地月转 移轨道 再次调速后进入工作轨道 已知卫星在停泊轨道和工作 轨道运行的半径分别为r和r1 地球半径为r 月球半径为r1 地球表面重力加速度为g 月球表面重力加速度为 6 求 1 卫星在停泊轨道上运行的线速度大小 2 卫星在工作轨道上运行的周期 16 宇航员站在某一星球表面上的某高处 沿水平方向抛出一小球 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 则抛出点 与落地点之间的距离为l 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 1 小球抛出点离该星球表面的高度 用 l 表示 2 该星球的质量 m 17 宇宙中存在由质量相等的四颗星组成的四星系统 四星系统离其他恒星较远 通常可忽 略其他星体对四星系统的引力作用 已观测到稳定的四星系统存在两种基本的构成形式 一 种是四颗星稳定地分布在边长为 a 的正方形的四个顶点上 均围绕正方形对角线的交点做匀 速圆周运动 其运动周期为 另一种形式是有三颗 星位于边长为 a 的等边三角形的三个项点上 并沿外 接于等边三角形的圆形轨道运行 其运动周期为 而第四颗星刚好位于三角形的中心不动 设四颗星质 量均为 m 万有引力常量为 g 试求两种形式下 星 体运动的周期 t1 t2分别是多少 结果可含根号 18 万有引力定律揭示了天体运行规律与地球上物体运动规律具有内在的一致性 1 用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量 随称量位置的变化可能会有不同的 结果 已知地球质量为 m 自转周期为 t 引力常量为 g 将地球视为半径为 r 质量均匀分 布的球体 不考虑空气的影响 设在地球北极地面称量时 弹簧秤的读数是 f0 若在北极上空高出地面 h 处称量 弹簧秤读数为 f1 求比值 1 0的表达式 并就 h 1 0 r 的 情形算出具体数值 计算结果保留两位有效数字 若在赤道地面称量 弹簧秤读数为 f2 求比值 2 0的表达式 2 设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径 r 太阳的半径 rs和地球的半径 r 三者均减小为现 在的 1 0