第二学期_期中考试

期中检测卷一、选择题(每题3分，共45分)1.A在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船的地板上放一个质量较大的物体，该物体的受力情况是()A.只受到重力B.完全失重，不受力C.只受重力和支持力D.只受重力和向心力答案：A2.A若两颗行星的质量分别为M和m，它们绕太阳运行的轨道半径分别为R和r，则它们的公转周期之比是()答案：B3.A若把地球看作是一个表面平整的球体，已知一颗沿着地球表面环绕运行的卫星的周期是85min，此时卫星轨道半径，则下列说法正确的是()A.可以发射一颗周期小于85min的人造地球卫星B.可以发射一颗周期大于85min的人造地球卫星C.不能发射一颗周期小于85min的人造地球卫星D.不能发射一颗周期大于85min的人造地球卫星答案：BC4.A关于第一宇宙速度，下列说法正确的是()A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B.它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运动速度C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D.它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度答案：BC5.A下列说法正确的是()A.F=mrω2，人造地球卫星轨道半径增大到2倍时，向心力也增大到2倍B.因，人造地球卫星轨道半径增大到2倍时，向心力减小为原来的C.因为，人造地球卫星轨道半径增大到2倍时，向心力减小为原来的D.仅知道卫星轨道半径的变化，无法确定向心力的变化答案：C6.A低轨道人造地球卫星在运行过程中由于受到稀薄大气的阻力作用，轨道半径会逐渐变小，在此过程中，对于以下有关各物理量变化情况的叙述中正确的是()A.卫星的线速度将逐渐增大B.卫星的环绕周期将逐渐增大C.卫星的角速度将逐渐增大D.卫星的向心加速度将逐渐增大.MAm33.RBr.MRCmr232.RDrrR地2vF=mr122GMmFr14答案：ACD7.B用m表示地球通讯卫星的质量，h表示卫星离地球表面的高度，R0表示地球半径，g0表示地球表面处的重力加速度，ω0表示地球自转的角速度，则地球对通讯卫星引力的大小为()答案：CD(点拨：由万有引力提供向心力，所以引力大小即向心力大小F=mω02(R+h)；根据万有引力公式所以C、D正确)8.B卫星距地面R0做匀速圆周运动，设地球半径为R0，地面的重力加速度为g，卫星质量为m．则()A.卫星所受万有引力为mgB.卫星的速度是C.卫星的周期是D.卫星的周期是答案：BD(点拨：受万有引力;卫星速度;卫星的周期,所以B、D正确)9.A人造地球卫星由于受大气阻力，轨道半径逐渐变小，则线速度和周期变化情况是()A.速度减小，周期增大，动能减小B.速度减小，周期减小，动能减小C.速度增大，周期增大，动能增大D.速度增大，周期减小，动能增大答案：D10.AA、B是两颗人造地球卫星，已知A的环绕半径大于B的环绕半径rArB，设A和B的运行速度分别为vA和vB，最初的发射速度分别为V0A和r0B，那么以下说法中正确的是()A.VAVB,V0AV0BB.VAVB，V0Av0BC.VAVB,V0Av0BD.vAvB，v0Av0B答案：D11.B两颗人造地球卫星分别以速率v1和v2绕地球做半径为r1和r2的匀速圆周运动，运行周期分别为T1和T2，运动过程中所受向心力大小为F1和F2，运动加速度大小为a1和a2，若r1r2，则必有()A.v1v2B.T1T2C.a1a2D.F1F2答案：BCD(点拨：人造地球卫星中，轨道半径越大，线速度越小，角速度越小，受引力和向心加速度越小，周期越大)0.Amg20.Bmh20.()CmRh220./()DmRgRh202200()()gRmGMmFRhRh0122Rg022/Rg042/Rg202200(2)44gRmGMmmgFRR2000012222gRGMvRgRR002(2)42/RTRgv12.A关于人造地球卫星与宇宙飞船的下列说法中，正确的是()A.如果知道地球卫星的轨道半径和它的周期，再利用万有引力常量，就可以算出地球的质量B.两颗人造地球卫星，只要他们的绕行速率相等，不管它们的质量、形状差别有多大，他们的绕行半径和绕行周期就一定是相同的C.原来在某一轨道上沿同一方向绕行的人造卫星一前一后，若要后一卫星追上前一卫星并发生碰撞，只要将后者速率增大一些即可D.一只绕火星飞行的宇宙飞船，宇航员从舱内慢慢走出，并离开飞船，飞船因质量减小，所受万有引力减小，故飞行速度减小答案：AB13.B已知甲、乙两行星的半径之比为a，它们各自的第一宇宙速度之比为b，则下列结论正确的是()A.甲、乙两行星的质量之比为b2a:1B.甲、乙两行星表面的重力加速度之比为b2:aC.甲、乙两行星的各自的卫星的最小周期之比为a:bD.甲、乙两行星的各自的卫星的最小角速度之比为a:b答案：ABC(点拨：某星球的第一宇宙速度,所以,因为,得星球表面重力加速度,所以;最小周期,所以;最小角速度,所以)14.A设地球表面重力加速度为g0，物体距离地心4R(R为地球半径)处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则为()答案：D15.B地球的第一宇宙速度约为8km／s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球半径的1.5倍，则该行星的第一宇宙速度约为()A.4km／sB.8km／sC.16km／sD.32km／s答案：C(点拨：已知地球第一宇宙速度,该行星第一宇宙速度)二、填空题(每题4分，共16分)16.B月亮绕地球转动的周期为T，轨道半径为r，则由此可得地球质量表达式为________，若地球半径为R，则其密度表达式为________.GMvR112221vMRbvMR12RaR212MbaM2g=GMR221122221gMRbgMRa2RTv112221TRvaTRvbvR112221vRbvRa0gg.1A1.9B1.4C1.16D8/GMvkmsR'6'216/'1.5GMGMvvkmsRR答案：;(点拨：地球对月球引力提供其圆周运动的向心力得;)17.B某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体，物体射程为60m，则在该星球上，从同样的高度，以同样的初速度平抛同一物体，则星球表面的重力加速度为________m／s2，在星球表面，物体的水平射程为__________m。()答案：360;10(点拨：星球表面重力加速度,设地球表面重力加速度为g0，则,所以g=36g0=360m／s2；平抛运动水平射程,所以,,所以s=10m)18.A地球质量约为冥王星质量的9倍，半径约为冥王星的2倍，则地面重力加速度与冥王星表面的重力加速度之比为________.答案：9:419.A有一颗人造地球卫星，其轨道半径是月球绕地球转动的轨道半径的1／9，则此卫星的周期大约是________天．答案：1.1三、计算题(20、21、22题每题6分，23、24、25题每题7分，共39分)20.B一物体在地球表面的重力为16N，它在以5m／s2的加速度加速上升的火箭中用弹簧秤称得重力为9N，则此时火箭离地球表面的距离为地球半径的多少倍?答案：3倍(点拨：在地面mg=16N，则m=1.6kg，在火箭中，合力为万有引力和弹簧拉力的合力T=9N，a=5m／s2，解得.同时,解得r=4R．所以h=r-R=3R)21.A能否发射一颗周期是80min的人造地球卫星?答案：不能(点拨：若卫星的周期为80min，由得,r小于地球半径，故不可能)22.B甲、乙两颗人造地球卫星，其线速度大小之比为以：1，求：(1)这两颗卫星的转动半径2324rMGT2233rGTR222MmGmrrT2324rMGT3233343MMrVGTRR210/gms地2GMgR2202009236MRggMR002hsvtvg0016gssg060smTFma引1FN引222MmgRmFGrr引22'2GmmmrrT211242320322'6.67106.010(8060)2.3410443.14GmTrm36.210rkm之比；(2)转动角速度之比；(3)转动周期之比；(4)向心加速度大小之比答案：(1)1:2(2)(3)(4)4:1(点拨：(1)依题意有,所以,则(2)由,则(3)由,则(4)由,则)23.B已知地球半径约为6.4×106m，已知月球绕地球运动可近似看作匀速圆周运动，试估算月球到地心的距离约为多少米?(结果保留一位有效数字)答案：4×108m(点拨：月球绕地球转动周期T=30×24×3600s，由①而GM=gR2②其中R为地球半径，由①②得代人数据后得r=4×108m)24.B如图所示,在天体运动中，把两颗较近的恒星称为双星，已知两恒星的质量分别为M1、M2，两星之间的距离为L，两恒星分别绕共同的圆心做圆周运动，求各个恒星的自转半径和角速度.答案：M2L／(M1+M2);M1L／(M1+M2);(点拨：设两个行星的自转半径分别为r1和r2，角速度为ω，由题意可知r1+r2=L①万有引力提供给它们运动的向心力，所以②③联立①②③式得r1=M2L／(M1+M2)r2=M1L／(M1+M2))25.C宇航员在某星球的极地地区着陆后进行的实验中发现，地球上的物体在此地的重力仅为地球上的1％后来的研究发现在该星球的赤道地区物体处于完全失重状态，并测得该星球的一昼夜与地球上的一昼夜完全相同试求此星球的半径是多少?答案：1.8×107m(点拨：设地球表面重力加速度g0=10m／s2，则该星球表面重力加速度①，在赤道上，万有引力全部提供向心力即②，又因为GM=gR2③，联立①②③式，并把g0=10m／s2，T=24×3600s代人解得R=1.8×107m)22:11:2222MmvGmRR2GMRv2222::1:(2)1:2RRvv乙乙甲甲vR22:22:111vRvR甲乙乙甲乙甲2T::1:22TT乙乙甲甲2vaR22224:111avRavR甲甲乙乙乙甲2224MmGmrrT22324RgTr312()/GMML212112GMMMrL212222GMMMrL312()/GMML01100gg222MmGmRRT222MGRRT26.C已知物体从地球上的逃逸速度(第二宇宙速度)，其中G、ME、Rg分别是引力常量、地球的质量和半径．已知，。(1)逃逸速度大于真空中光速的天体叫黑洞．设某黑洞的质量等于太阳的质量，求它的可能最大半径.(2)在日前天文观测范围内，物质的平均密度为，如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c，因此任何物体都不能脱离宇宙．问宇宙的半径至少是多大?答案：(1)R=2.93km(2)4.23×1010光年(点拨：(1)由得,,将M=1.98×1030kg，v=c=2.9979×108m／s代人，解得R=2.93km(2)设宇宙半径至少为r，则宇宙质量为,又因为,v=c=2.9979×108m／s，以上各式联立解得r=4.23×1010光年)2EEGMvR11226.6710/GNmkg82.997910/cms81.9810/Mms27310/kgm2/EEvGMR22/EERGMv343mr2Gmvr