2020-2021学年江西省上饶市2023届高一下学期第九次周练（理）_（物理）试卷新人教版

这是一份2020-2021学年江西省上饶市2023届高一下学期第九次周练（理）_（物理）试卷新人教版，共5页。试卷主要包含了选择题，多选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1. 在天体运动中起着决定性作用的万有引力定律，其表达式为F=Gm1m2r2，式中G是引力常量，在国际单位制中，G的单位用基本单位表示为（ ）
A.m3kg⋅s2B.m2kg⋅s−2C.N⋅mkgD.N⋅m2kg2

2. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排在一条直线时，天文学称此现象为“行星冲日”，如图所示，若某地外行星每2年会发生一次“行星冲日”现象，则该地外行星和地球公转半径的比值为（ ）

A.2B.2C.34D.22

3. 一极地气象卫星（经过地球两极地区的上方）的轨道半径是地球同步卫星轨道半径的14．下列关于该极地气象卫星和地球同步卫星绕地球运行的说法中，正确的是（ ）
A.极地气象卫星和地球同步卫星的线速度之比为4:1
B.极地气象卫星和地球同步卫星的周期之比为1:8
C.极地气象卫星和地球同步卫星的向心力之比为16:1
D.极地气象卫星的运行轨道平面和地球同步卫星的运行轨道平面重合

4. P1、P2为相距遥远的两颗行星，半径均为R0，它们分别有一颗卫星绕其做圆周运动，如图所示，1、2分别表示绕P1和P2运行的卫星其周期的二次方T2随运行半径的三次方r3变化的图线．下列说法正确的是（ ）

A.P1的质量小于P2的质量
B.P1表面的重力加速度大于P2表面的重力加速度
C.P1的第一宇宙速度小于P2的第一宇宙速度
D.P1同步卫星运行的周期小于P2同步卫星运行的周期

5. 如图所示，C为地球同步卫星，离地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1；B为绕地球表面运行的卫星，运行速率为v2，向心加速度为a2；A为静止于地球赤道上的物体，随地球自转的向心加速度为a3，运行速率为v3，地球的半径为R，则下列关系判断正确的是（ ）

A.a1a2=rRB.a1a3=R2r2C.v1v2=RrD.v1v3=rR
二、多选题

物理学的发展促进了人类文明的进步，其中离不开科学家所做出的重要贡献，下列叙述符合物理学史实的是（ ）
A.第谷利用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性
B.牛顿发现了万有引力定律并成功地测出了引力常量的值
C.卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量的值
D.开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究，指出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，揭示了行星运动的有关规律

2018年4月2日，遨游太空6年多的“天宫一号”在中国航天人的实时监测和全程跟踪下，告别太空后再次进入大气层，最终落入太平洋，“天宫一号”的“回家之路”可简化为图示模型，“天宫一号”在远地轨道1做圆周运动，近地过程中先经过椭圆轨道2，然后在近地圆轨道3运行，最终进入大气层，轨道1和2相切于P点，轨道2和3相切于Q点，下列说法正确的是（ ）

A.“天宫一号”在P点的速度可能大于在Q点的速度
B.“天宫一号”从轨道2变轨到轨道3要减速
C.“天宫一号”在轨道1上P点的加速度大于在轨道2上P点的加速度
D.“天宫一号”在轨道2上Q点的加速度等于在轨道3上Q点的加速度

2020年1月，中国航天科技集团向外发布一条重磅消息，中国首个对月球进行采样返回探测器“嫦娥五号”预计10月底发射．“嫦娥五号”将采用长征五号大推力火箭，直接射向月球轨道．假如月球探测器在月球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后小球回到出发点．已知月球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A.月球表面的重力加速度为2v0t
B.月球的密度为3v02πGtR
C.探测器在月球表面获得2v0Rt的速度就可能离开月球表面并围绕月球做圆周运动
D.探测器绕月球表面做匀速圆周运动的周期为Rtv0
三、填空题

“潮汐共振分裂说”是月球起源研究中著名的假说之一．坚持这一假说的科学家认为，在地球形成的早期，地球飞快地旋转，使赤道面上的一部分熔体被甩了出去，甩出去的熔体在地球附近的星际空间凝聚，冷凝后形成月球．将地球看作均匀球体，已知地球质量M=6.0×1024kg，地球半径R0=6400km，引力常量G=6.67×10−11N⋅m2/kg2，如果上述假说成立，要使赤道上的物体甩出去，地球自转周期最长为________ℎ；现阶段地球自转周期为24ℎ，那么由于地球自转，地球赤道表面的重力加速度________（选填“小于”“等于”或“大于”）地球两极表面的重力加速度；一个质量为10kg的物体，在两极和赤道表面的重力之差为________N（结果保留两位有效数字）．
四、解答题

一质量为70kg的宇航员乘航天飞机前往太空．某时刻航天飞机以a=5m/s2的加速度随火箭竖直向上做匀加速运动，航天飞机内有一质量为16kg的物体放在台秤上，台秤示数为120N．最终航天飞机在离地球表面高度ℎ=1.92×107m的圆形轨道上绕地球运行．已知地球半径R=6.4×106m，地球表面的重力加速度g=10m/s2．
（1）航天飞机在圆形轨道上运行时，宇航员站在台秤上测出的重力大小是多少？

（2）火箭以a=5m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动、台秤示数为120N时，求火箭距离地面的高度．

2020年4月24日是第五个“中国航天日”，备受关注的中国首次火星探测任务名称、任务标识在“航天日”启动仪式上公布．中国首次火星探测任务被命名为“天问一号”，将一次性完成“绕、落、巡”三大任务．已知火星质量约为地球质量的110，火星半径约为地球半径的12，地球表面的重力加速度取9.8m/s2，忽略火星和地球的自转．
（1）求火星表面的重力加速度．

（2）若在距离火星和地球表面相同高度处（此高度远小于火星的半径）以相同的初速度分别水平抛出相同的物体，不计空气阻力，求物体从抛出到落地的水平位移之比．
参考答案与试题解析
2020-2021学年江西省上饶市2023届高一下学期第九次周练（理） (物理)试卷
一、选择题
1.
【答案】
A
【考点】
物理量单位推导
【解析】

【解答】
解：N不是基本单位，CD错误；
力学基本单位是kg、m、s，并且1N=1kg⋅m⋅s−2，代入表达式可知，A正确，B错误．
故选A．
2.
【答案】
C
【考点】
开普勒第三定律
天体中的相遇问题
【解析】

【解答】
解：设地球和行星绕太阳公转的周期分别为T1和T2，
根据题意有tT1−tT2=1，
其中t=2年、T1=1年，解得T2=2年，
根据开普勒第三定律，有R13T12=R23T22，
解得R2R1=3T2T12=34．
故选C．
3.
【答案】
B
【考点】
随地、绕地问题
同步卫星
【解析】

【解答】
解：由GMmr2=mv2r可得r=GMv2，再根据极地气象卫星与地球同步卫星的运行轨道半径之比为1：4，可得它们运行的线速度之比为2:1，A项错误；
由GMmr2=mr4π2T2，可得它们的周期之比为1:8，B项正确；
由于两卫星的质量关系未知，无法比较其向心力的大小，C项错误；
地球同步卫星的运行轨道平面是赤道平面，极地气象卫星的运行轨道平面与赤道平面垂直，D项错误．
故选B．
4.
【答案】
B
【考点】
万有引力定律及其应用
天体质量或密度的计算
重力加速度
第一宇宙速度
【解析】

【解答】
解：根据公式GMmr2=m4π2T2r，
可得行星的质量M=4π2r3GT2，
由T2−r3图线可知，P1的质量大于P2的质量，A项错误；
根据公式GMmR02=mg，
可得行星表面的重力加速度g=GMR02，
故P1表面的重力加速度大于P2表面的重力加速度，B项正确；
根据公式GMmR02=mv2R0，
可得行星的第一宇宙速度v=GMR0，
故P1的第一宇宙速度大于P2的第一宇宙速度，C项错误；
无法比较两行星的自转周期，D项错误．
故选B．
5.
【答案】
D
【考点】
随地、绕地问题
同步卫星
近地卫星
【解析】

【解答】
解：对于卫星C和B，根据公式GMmr2=mv2r，得v1v2=Rr，
根据公式GMmr2=ma，得a1a2=R2r2，故AC项错误；
同步卫星与赤道上物体的角速度相等，由a=rω2，v=rω，得a1a3=rR，v1v3=rR，故B项错误，D项正确．
故选D．
二、多选题
【答案】
C,D
【考点】
物理学史
【解析】

【解答】
解：牛顿利用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性；卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量的值；开普勒研究了第谷观测记录的行星数据，指出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，CD项正确．
故选CD．
【答案】
B,D
【考点】
卫星的变轨与对接
【解析】
【解答】
解：“天宫一号”在轨道3的运行速度大于在轨道1的运行速度，从轨道1变轨到轨道2要减速，所以在轨道2上P点的速度小于轨道1上的运行速度，则在轨道2上P点的速度最小，从轨道2变轨到轨道3要减速，所以在轨道2上Q点的速度大于在轨道3上的运行速度，则在轨道2上Q点的速度最大，所以“天宫一号”在P点的速度小于在Q点的速度，A项错误、B项正确；
“天宫一号”在同一点受到的万有引力相同，故加速度大小相同，C项错误、D项正确．
故选BD．
【答案】
A,B,C
【考点】
星球表面的抛体问题
【解析】

【解答】
解：根据竖直上抛运动规律Δv=gt可知，月球表面的重力加速度g=2v0t，A项正确；
物体在月球表面的重力与该物体和月球间的万有引力相等，有GMmR2=mg，可得月球的质量M=gR2G=2v0R2Gt，月球的体积V=4πR33，月球的密度ρ=MV=3v02πGtR，B项正确；
根据万有引力提供圆周运动向心力可知，探测器的最大运行速度v=GMR=2Rv0t，C项正确；
绕月球表面匀速飞行的探测器的周期T=2πRv=π2Rtv0，D项错误．
故选ABC．
三、填空题
【答案】
1.4,小于,0.34
【考点】
万有引力定律及其应用
【解析】

【解答】
解：要使赤道上的物体甩出去，需满足GmMR02=m4π2T2R0，解得T=1.4ℎ；
赤道上有GmMR02=m4π2T02R0+mg1，两极上有GmMR02=mg2，故地球两极表面的重力加速度大于赤道表面的重力加速度；
物体在两极和赤道表面的重力之差Δmg=mg2−mg1=m4π2T02R0，
代入数据解得Δmg=0.34N．
四、解答题
【答案】
（1）宇航员站在台秤上测出的重力大小是0．
（2）火箭距离地面的高度为6.4×106m．
【考点】
万有引力定律及其应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）航天飞机在圆形轨道运行时，宇航员处于完全失重状态，故测出的重力为0．
（2）设此时火箭离地球表面的高度为ℎ1，物体受到的支持力为N，重力为mg′，
根据牛顿第二定律，有N−mg′=ma，
根据物体所受重力等于万有引力，有mg′=GMmR+ℎ12，
物体在地球表面时，有mg=GMmR2，
联立解得ℎ1=R=6.4×106m．
【答案】
（1）火星表面的重力加速度为3.92m/s2．
（2）物体从抛出到落地的水平位移之比x2x1=52．
【考点】
万有引力定律及其应用
星球表面的抛体问题
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）设地球的质量和其表面重力加速度分别为M1和g1，
火星的质量和其表面重力加速度分别为M2和g2，
对于在星球表面上质量为m的物体，有GMmR02=mg，
解得g=GMR02，
所以g2=M2R12M1R22g1=25g1=3.92m/s2．
（2）设抛出点的高度为H，物体的初速度为v0，物体在火星和地球表面附近从抛出到落地所用时间分别为t2和t1，水平位移分别为x2和x1，
平抛运动在竖直方向有H=12gt2，
平抛运动在水平方向有x=v0t，
解得x=v02Hg，
所以x2x1=g1g2=52．