河北省安平中学实验部1819学年高一下学期第三次月考物理试题解析版Word格式.docx
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【名师点睛】对于物理学上重要实验、发现和理论，要加强记忆，这也是高考考查内容之一．从公式的适用条件、物理意义、各量的单位等等全面理解万有引力定律公式．
2.随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点．假设深太空中有一颗外星球，质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的
，则下列判断正确的是（）
A.该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期
B.某物体在该外星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的4倍
C.该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍
D.绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同
根据
，解得：
，而不知道同步卫星轨道半径的关系，所以无法比较该外星球的同步卫星周期与地球同步卫星周期关系，故A错误；
，所以
，故B错误；
解得：
，故C正确；
根据C分析可知：
，轨道半径
相同，但质量不同，所以速度也不一样，故D错误。
人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；
【名师点睛】了解第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度；
要比较一个物理量大小，我们可以把这个物理量先表示出来，在进行比较。
3.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动,速度增大为原来的2倍，不考虑卫星质量的变化,则变轨前后卫星的（）
A.向心加速度大小之比为1∶4B.轨道半径之比为4∶1
C.周期之比为4∶1D.角速度大小之比为1∶2
【答案】B
学。
科。
网...学。
网...
据万有引力提供圆周运动向心力有
，可得卫星周期
，可知当轨道半径变为原来的
，卫星的周期变为原来的
，周期之比为8∶1，选项C错误；
据
可知，角速度大小之比为1∶8，选项D错误；
故选B．
万有引力定律的应用
【名师点睛】卫星圆周运动的向心力由万有引力提供，能根据线速度的变化确定轨道半径的变化，再由轨道半径的变化分析其它描述圆周运动物理量的变化是正确解题的关键。
4.通过观测冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量。
假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量。
这两个物理量可以是（）
A.卫星的速度和角速度B.卫星的质量和轨道半径
C.卫星的质量和角速度D.卫星的运行周期和轨道半径
【答案】AD
卫星围绕冥王星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，已知卫星的速度和角速度，则轨道半径
，根据
即可求解冥王星质量M，故A正确；
可知，卫星的质量可以约去，只知道半径不能求出冥王星质量，故B错误；
可知，卫星的质量可以约去，只知道角速度不能求出冥王星质量，故C错误；
可知，知道卫星的运行周期和轨道半径可求解冥王星质量M，故D正确；
故选AD。
视频
5.2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心成功发射第五、六颗北斗三号全球组网卫星，完成了农历鸡年中国航天的“收官之战”.北斗导航系统中，某颗卫星绕地球做圆周运动，其向心加速度大小为
，线速度大小为
，万有引力常数为
，由以上数据可知（）
A.该卫星角速度大小为
B.该卫星的周期大小为
C.该卫星的质量为
D.该卫星轨道半径为
【答案】AB
【解析】A、根据
得，卫星的角速度
，故A正确；
B、卫星的周期
，故B正确；
C、卫星绕地球做圆周运动，卫星是环绕天体，无法通过万有引力提供向心力求出卫星的质量，故C错误；
D、根据
得，卫星的轨道半径
，故D错误；
故选AB。
【点睛】根据向心加速度公式求出卫星的轨道半径，结合向心加速度与线速度、角速度的关系求出角速度的大小，根据周期和角速度的关系求出周期的大小。
6.2007年10月24日，我国自主研制的第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”成功发射，这标志着我国实施绕月探测工程迈出了重要一步.“嫦娥一号”是我国月球探测“绕、落、回”三期工程的第一阶段，也就是“绕”.发射过程中为了防止偏离轨道，卫星在近地轨道绕地球3周，再经长途跋涉进入月球的近月轨道绕月飞行，已知月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的1/6，月球半径约为地球半径的3/11，则以下说法中不正确的是（）
A.地球质量约为月球质量的81倍
B.“嫦娥一号”发射速度应处于7.9km/s到11.2km/s之间
C.“嫦娥一号”绕月球做圆周运动的周期比绕地球做圆周运动的大
D.“嫦娥一号”绕月球做圆周运动时受到的向心力大于绕地球做圆周运动时受到的向心力
【答案】D
【解析】A项：
根据公式
可知，
，故A正确；
B项：
发射速度应使卫星脱离地球的吸引，但不能脱离太阳的吸引，所以发射速度应处于7.9km/s到11.2km/s之间，故B正确；
C项：
，故C错误；
D项：
，故D错误。
点晴：
解决本题关键理解天体的两大中心思想：
1、利用星球表面上物体的重力近似等于万有引力，即
；
2、利用卫星绕星球做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，即
。
7.如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是（）
A.a、b、c的向心加速度大小关系为ab>
ac>
aa
B.a、b、c的角速度大小关系为ωa>
ωb>
ωc
C.a、b、c的线速度大小关系为Va=Vb>
Vc
D.a、b、c的周期关系为Ta>
Tc>
Tb
【答案】A
8.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．若“和平号”航天站每一时刻的飞行都可近似看作圆周运动，在此过程中下列说法不正确的是（）
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
得：
，知轨道半径减小，速率增大．故A正确．根据
，知轨道半径减小，周期减小．故B错误．根据
，知轨道半径减小，向心加速度增大．故C正确．根据
，知轨道半径减小，角速度增大．故D正确．本题选不正确的，故选B．
【名师点睛】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。
9.太阳系中某行星运行的轨道半径为R0，周期为T0，但天文学家在长期观测中发现，其实际运行的轨道总是存在一些偏离，且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离（行星仍然近似做匀速圆周运动）．天文学家认为形成这种现象的原因可能是该行星外侧还存在着一颗未知行星．假设两行星的运行轨道在同一平面内，且绕行方向相同，则这颗未知行星运行轨道的半径R和周期T是（认为未知行星近似做匀速圆周运动）（）
A.
B.
C.
D.
行星发生最大偏离时，两行星与恒星在同一直线上且位于恒星同一侧．设未知行星运行周期为T，轨道半径为R，则有：
，解得未知行星的运行周期
，故C正确，A错误．
由开普勒第三定律有：
，故BD错误．故选C．
开普勒第三定律
【名师点睛】本题考查了万有引力定律的运用，掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用，知道A、B相距最近时，B对A的影响最大，且每隔t0时间相距最近．
10.某颗地球同步卫星正下方的地球表面有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星，春分那天（太阳光直射赤道）在日落12小时内有
时间该观察者看不见此卫星。
已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转周期为T，卫星的运动方向与地球转动方向相同，不考虑大气对光的折射，下列说法中正确的是（）
A.同步卫星离地高度为
B.同步卫星加速度小于赤道上物体向心加速度
D.同步卫星加速度大于近地卫星的加速度
万有引力充当向心力，根据公式
，联合黄金替代公式
，
，可解得
，A错误；
由于同步卫星的运行周期和地球自转周期相同，根据公式
可得两者的角速度相同，根据
可得半径越大，向心加速度越大，故同步卫星加速度大于赤道上物体向心加速度，B错误；
根据光的直线传播规律，日落12小时内有
时间该观察者看不见此卫星图示如图所示，
同步卫星相对地心转过角度为
，结合
可得
，轨道半径越大，向心加速度越小，所以同步卫星加速度小于近地卫星的加速度，D错误
考查了同步卫星
【名师点睛】同步卫星绕地球做匀速圆周运动，受到的万有引力提供向心力，其向心力用周期表示，结合“黄金代换”求出同步卫星的轨道半径，再利用几何关系确定太阳照不到同步卫星的范围，那么，即可求出看不到卫星的时间．
11.火星成为我国深空探测的第二颗星球，假设火星探测器在着陆前，绕火星表面匀速飞行（不计周围其他天体的影响），航天员测出飞行N圈用时t，已知地球质量为M，地球半径为R，火星半径为r，地球表面重力加速度为g，则（）
A.火星探测器匀速飞行的向心加速度约为
B.火星探测器匀速飞行的速度约为
C.火星探测器的质量为
D.火星的平均密度为
【解析】A、火星探测器匀速飞行的向心加速度约为：
B、飞行N圈用时t，故速度为：
C、探测器受到的万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得：
，等式两边的质量m约去了，无法求解探测器的质量m，故C错误；
D、探测器受到的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：
，质量：
，故火星的平均密度为：
，故D正确；
【点睛】火星探测器在火星表面做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据线速度的定义求解线速度大小，根据向心加速度公式求解加速度，根据牛顿第二定律列式求解质量，在结合密度的定义公式求解密度。
12.关于重力，摩擦力做功的叙述，正确的是（）
A.重力对物体做功只与始、末位置有关，而与路径无关
B.物体克服重力做了多少功，物体的重力势能就减少多少
C.摩擦力对物体做功与路径无关
D.摩擦力对物体做功，物体动能一定减少
重力对物体做功只与始、末位
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