2022-2023学年河北省石家庄重点中学高一（下）月考物理试卷（6月）（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年河北省石家庄重点中学高一（下）月考物理试卷（6月）一、单选题（本大题共14小题，共56.0分）1.有质量相等的两个人造地球卫星A和B，分别在不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动．两卫星的轨道半径分别为rA和rB，且rA>rB.则A.卫星A的运行周期较小 B.卫星A受到的地球引力较大

C.卫星A的动能较大 D.卫星A的机械能较大2.太阳系的几个行星，与太阳之间的平均距离越大的行星，它绕太阳公转一周所用的时间(

)A.相等 B.越短 C.越长 D.无法判断3.“科学真是迷人”，天文学家已经测出月球表面的加速度g、月球的半径R和月球绕地球运转的周期T等数据，根据万有引力定律就可以“称量”月球的质量了。已知引力常数G，用M表示月球的质量。关于月球质量，下列说法正确的是(

)A.M=gR2G B.M=4.2020年，中国北斗卫星导航系统覆盖全球，为全球提供导航服务。北斗卫星导航系统由若干地球静止轨道(GEO)卫星、中圆地球轨道(MEO)卫星和倾斜地球同步轨道(IGSOA.MEO卫星的角速度大于IGSO卫星的角速度

B.MEO卫星的线速度小于IGSO卫星的线速度

C.5.某人造地球卫星在离地面高度为h的圆轨道上运动，地球的质量为M、半径为R，卫星的质量为m，引力常量为G，则卫星受到地球引力的大小为(

)A.GMmR B.GMmR6.“嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成，自动完成月面样品采集，并从月球起飞返回地球。若已知月球半径为R，探测器在距月球表面高为R的圆轨道上飞行，周期为T，引力常量为G，下列说法正确的是(

)A.月球质量为32π2R3GT2 B.月球表面的重力加速度为32π7.下列关于行星绕太阳运动的说法正确的是(

)A.所有行星都在同一椭圆轨道绕太阳运动

B.行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处

C.所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等

D.离太阳越近的行星运动周期越长8.下列说法正确的是(

)A.引力常量G的大小首先是由卡文迪许测出来的

B.做匀速圆周运动的物体角速度和线速度都是恒定的

C.由万有引力定律知，当两物体紧靠在一起时，万有引力无穷大

D.天王星和海王星是人们依据万有引力定律计算出轨道而发现的9.我国北斗导航定位系统中卫星的轨道普遍高于GPS卫星。其中有5颗地球静止同步轨道卫星属于高轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍，则地球静止同步轨道卫星(

)

A.周期比地球的自转周期短 B.线速度比地球的第一宇宙速度小

C.角速度比GPS系统的卫星大 10.北斗卫星导航系统(BDS)是我国自行研制的全球卫星导航系统，2020年我国已发送了北斗系统最后一颗卫星，从此北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做匀速圆周运动，a是地球同步卫星，(忽略地球自转)则(

)A.卫星a的向心加速度大于地球表面重力加速度

B.卫星a的加速度大于b的加速度

C.卫星b的周期大于24h

D.卫星a的角速度小于c11.下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是(

)A.第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度

B.火星探测卫星的发射速度大于16.7 km/12.质量是5t的汽车在水平路面上由静止开始以加速度2.2m/s2做匀加速直线运动，所受阻力是1.0×103A.2

kW B.11

kW C.20

kW D.13.如图所示，两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，物体发生一段位移后，力F1对物体做功为8J，力F2对物体做功为6J，则力F1与A.3.5J B.10J C.7J14.关于功率的概念，下列说法中正确的是(

)A.某个力对物体做功越多，它的功率就大 B.某个力对物体做功越快，它的功率就大

C.由P=Wt可知，功率与时间成反比 D.二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）15.关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是(

)

A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上

B.地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点运行的速率相等

C.表达式R3T2=k，k与中心天体有关

D.16.2023年3月15日19时41分，“长征十一号”遥十一运载火箭(以下简称“长十一火箭”)在酒泉卫星发射中心点火升空，成功将“试验十九号”卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。至此，“长十一火箭”已创造十六连胜的佳绩。该次发射过程简化如下：由运载火箭将卫星送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，卫星在B点到达预期轨道高度时通过变轨进入预定圆轨道，则

A.卫星的发射速度应介于7.9 km/s到11.2 km/s之间

B.卫星在椭圆轨道上运行时经过A点的速率大于经过B点的速率17.开普勒行星运动定律是我们学习、研究天体运动的基础。下列关于开普勒三定律的理解错误的是(

)A.由开普勒第一定律知，行星绕太阳运动的轨道不是标准的圆形

B.由开普勒第一定律知，太阳处在绕它运动的行星轨道的焦点上

C.所有地球卫星环绕地球的运行速度都介于7.9km/s和11.2三、实验题（本大题共1小题，共2.0分）18.牛顿虽然发现了万有引力定律，却没能给出引力常量G的值。这是因为一般物体间的引力非常小，很难用实验的方法将它测量出来。卡文迪什巧妙地利用如图所示的扭秤装置，第一次在实验室比较准确地测出了引力常量G的值，即G=6.67×10−11___________(选填“N⋅m2/kg2四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）19.若某位宇航员随飞船登陆火星后，在火星表面的某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球落回了抛出点。已知火星的半径为R，引力常量为G，“萤火号”卫星绕火星运动的周期为T，“萤火号”卫星绕火星的运动近似看作匀速圆周运动。试求：(1)火星的质量(2)“萤火号”卫星绕火星运动的轨道半径20.已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R，引力常量为G。求：(1(2(321.如图所示，位于水平面上的物体A，在水平的恒定拉力作用下，由静止开始向右做匀加速直线运动。已知物体质量为10kg，F的大小为100N，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，(1)第3s(2)从运动开始，物体前进

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：

A、设地球的质量为M，卫星的质量为m，轨道半径为r，由：GMmr2=mr4π2T2，解得卫星运行周期T=4π2r3GM，轨道半径rA>rB，则卫星A的运动周期较大．故A错误．

B、由F=GMmr2，卫星的质量相等，轨道半径rA>r2.【答案】C

【解析】解：方法一：根据GmMR2=mR4π2T2

整理解得周期

T=4π2R3GM

故R越大周期越大，故C正确，AD错误。

故选：C。

3.【答案】A

【解析】【分析】

在月球表面，物体的重力与万有引力相等，由此列式可求得月球的质量。

解决本题时要掌握求天体质量的方法：在星球表面重力与万有引力相等，可以根据重力加速度和星球半径求得星球质量。

【解答】

AB、在月球表面，物体的重力与万有引力相等，则有：GMmR2=mg，可得月球的质量为：M=gR4.【答案】A

【解析】【分析】

由地球对卫星的万有引力提供卫星的向心力，由此分析比较角速度、加速度、线速度和周期等大小关系。

本题考查卫星运行规律相关知识。分析好物理情景，灵活应用公式是解决本题的关键。

【解答】

设地球的质量为M，地球的半径为R，卫星的质量为m，卫星的轨道高度为h，由地球对卫星的万有引力提供卫星的向心力，则有GMm(R+h)2=ma=mv2R+h=mω2(R5.【答案】D

【解析】【分析】

根据万有引力定律公式，结合卫星和地球之间的距离，求出地球对卫星的万有引力大小。

解决本题的关键掌握万有引力定律的公式，注意r为卫星到地心的距离，不能误认为高度为轨道半径。

【解答】

卫星和地球之间的距离r=R+h，

则地球对卫星的万有引力F=G6.【答案】A

【解析】【分析】

对探测器分析，只受万有引力，做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式得到月球质量的表达式；根据牛顿第二定律列式求解月面重力加速度，第一宇宙速度是月球表面的环绕速度。

本题关键是明确探测器的动力学原理，结合牛顿第二定律列式求解，注意月球的第一宇宙速度是月面卫星的环绕速度，基础题目。

【解答】

A.对于探测器，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：GMm(R+R)2=m4π2T2(R+R)，

解得：M=32π2R3GT2，故A正确；7.【答案】C

【解析】解：A.根据开普勒第三定律可得：行星在不同的椭圆轨道上绕太阳运动，故A错误；

B.根据开普勒第一定律可知，当行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的一个焦点处，故B错误；

CD.根据开普勒第三定律可知，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，所以离太阳越近的行星运动周期越短，故C正确，D错误；

故选：C。

根据开普勒第一定律得到太阳位于椭圆的一个焦点上；

由开普勒第三定律可得：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值恒定，那么由轨迹不同得到周期不同。8.【答案】A

【解析】略

9.【答案】B

【解析】解：A.地球静止同步轨道卫星的角速度与地球自转角速度相等，根据T=2πω，可知地球静止同步轨道卫星的周期与地球自转周期相等，故A错误；

B.地球第一宇宙速度是地球近地卫星(当r=R地时)的线速度，对于地球卫星，由万有引力充当向心力，故有GMmr2=mv2r，可得v=GMr，由于地球静止同步轨道卫星的轨道半径约为地球半径的7倍，则地球静止同步轨道卫星的线速度比地球第一宇宙速度小，故B正确；

C.对于地球卫星，由万有引力充当向心力，故有GMmr2=mω2r，可得ω=GMr3，由于北斗导航定位系统中卫星的轨道普遍高于GP10.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查卫星的运行规律。根据万有引力提供向心力分析卫星的环绕速度、角速度、周期、加速度和轨道半径间的关系。【解答】

A.根据GMmr2=ma得，a=GMr2，地球表面处的重力加速度和贴地卫星的加速度相等，卫星a的向心加速度小于贴地卫星的向心加速度，故A错误；

B.卫星a与卫星b的轨道半径相等，所以卫星a的加速度等于b的加速度，故B错误；

C.卫星a是地球同步卫星，而卫星a与卫星b的轨道半径相等，则周期相等，故卫星b的周期等于24h，故C错误；

D.根据G

11.【答案】A

【解析】【分析】

理解三种宇宙速度，特别注意第一宇宙速度有三种说法：它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度。

第一宇宙速度又称为环绕速度，是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度，第二宇宙速度，这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，第三宇宙速度，这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。

【解答】

A.根据GMmr2得v=GMr，可知，卫星的轨道半径r越大，即距离地面越远，卫星的环绕速越小，v1=7.9km/s是人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，也是人造地球卫星的最小的发射速度，故A正确；

B.火是探期卫星仍在太阳系内，所以其发射速度小于第三宇宙速度，故B错误；

12.【答案】D

【解析】解：根据牛顿第二定律得：F−f=ma

解得牵引力为：F=f+ma=1000+5000×2.2N=12000N，

第1s末的速度为：v=at=2.2×113.【答案】D

【解析】略

14.【答案】B

【解析】略

15.【答案】AC【解析】【分析】

本题考查开普勒行星运动定律。解决问题的关键是熟记理解开普勒行星运动定律；同时注意开普勒第三定律中的周期是公转周期。

【解答】

A.根据开普勒第一定律可知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故A正确；

B.根据开普勒第二定律可知，当地球离太阳较近时，运行速率较大，离太阳较远时，运行速率较小，故B错误；

CD.根据开普勒第三定律可知表达式R3T2=k，16.【答案】AB【解析】【分析】本题考查卫星的发射速度、开普列第二定律、卫星的变轨问题。解决问题的关键是知道发射速度介于7.9km/【解答】A.卫星的发射速度介于7.9km/s到11.2 km/s之间时，卫星绕地球运行的轨迹会是椭圆，故A正确;

B.由开普勒第二定律可知，卫星在椭圆轨道的近地点A的速率大于在远地点B的速率，故B正确;

C.卫星在椭圆轨道上的B点时，将做向心运动，因此有GMmr2>mvB2r，而在预定圆轨道上做圆周运动，有GM

17.【答案】CD【解析】略

18.【答案】N⋅m2/【解析】解：根据万有引力公式F=Gm1m2r2，整理得G=Fr2m1m2，根据量纲法则，得引力常量的单位为N⋅m2/19.【答案】解：(1)设火星的重力加速度为g，根据竖直上抛运动的对称性得t=2v0g，

又g=GMR2，联立得：【解析】根据竖直上抛运动的对称性求时间，根据天体表面的万有引力约等于重力求质量，根据万有引力充当向心力求半径。

20.【答案】解：(1)

“