1、六安二中2019-2019学年度第一学期高三物理第六次周测(物理)题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共4小题，共16.0分）1. 下列说法符合物理学史实的有（）A. 伽利略在对自由落体运动的研究中，猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证B. 伽利略和笛卡尔为牛顿第一定律的建立做出了贡献C. 开普勒通过对行星运动的观察，否定了哥白尼的日心说，得出了开普勒行星运动定律D. 卡文迪许测出引力常量后，牛顿总结了万有引力定律2. 2019年7月25日消息称,科学家们在火星上发现了第一个液态水湖,这表明火星上很可能存在生命。目前,美国的“洞察”号火星探测器正飞往火星,预计在今年1月26日
2、降落到火星表面,假设该探测器在着陆火星前贴近火星表面运行一周用时为T,已知火星的半径为R1,地球的半径为R2,地球的质量为M,地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,则火星的质量为（）A. 42R13MgR22T2B. 42R22T2MgR13C. gR12GD. gR22G3. 2019年12月，我国暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空进入高为5.0102km的预定轨道“悟空”卫星和地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动已知地球半R=6.4103km下列说法正确的是（）A. “悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度小B. “悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小C. “悟空”卫星的运行周期比同步
3、卫星的运行周期小D. “悟空”卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度小4. 已知地球两极的重力加速度为g,地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍。考虑地球自转的影响把地球视为质量均匀分布的球体,则赤道上的重力加速度为（）A. 1ngB. (11n)gC. (11n2)gD. (11n3)g二、多选题（本大题共2小题，共8.0分）5. 如图所示，发射升空的卫星在转移椭圆轨道上A点处经变轨后进入运行圆轨道A、B分别为轨道的远地点和近地点则卫星在轨道上（）A. 经过A点的速度小于经过B点的速度B. 经过A点的动能大于在轨道上经过A点的动能C. 运动的周期大于在轨道上运动的周期D. 经过A点的加速度等
4、于在轨道上经过A点的加速度6. 在1802年，科学家威廉赫歇尔首次提出了“双星这个名词。现有由两颗中子星A、B组成的双星系统，可抽象为如图所示绕O点做匀速圆周运动的模型，已知A的轨道半径小于B的轨道半径，若A、B的总质量为M，A、B间的距离为L，其运动周期为T，则A. 中子星B的线速度一定小于中子星A的线速度B. 中子星B的质量一定小于中子星A的质量C. L一定，M越大，T越小D. M一定，L越大，T越小三、实验题探究题（本大题共1小题，共9.0分）7. 在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一斜槽轨道滑下，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要
5、求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_ A通过调节使斜槽的末端保持水平B每次释放小球的位置必须相同C每次必须由静止释放小球D记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降E.小球运动时不应与木板上的白纸相接触F.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线在做该实验中某同学只记录了物体运动的轨迹上的A、B、C三点并以A点为坐标原点建立了直角坐标系，得到如图所示的图象，试根据图象求出物体平抛运动的初速度大小为_ ；物体运动到B点时的速度大小为_ ；抛出点的横坐标为_ cm；纵坐标为_ 四、计算题（本大题共2小题，共20.0分）8. 某宇航员到一个星球后相分析这个星球的相关信息，于是做了
6、两个小实验：一是测量了该星球的一个近地卫星绕该星球做匀速圆周运动飞行N圈用了时间t；二是将一个小球从星球表面竖直上抛，测出上升的最大高度为h，第一次上升的时间为t1，第一次下降的时间为t2。设小球运动中受到的空气阻力大小不变，万有引力常量为G，不计星球自转。求：（1）该星球的密度。（2）该星球表面的重力加速度。9. 一宇宙空间探测器从某一星球的表面升空，假设探测器的质量恒为1500kg，发动机的推力为恒力，宇宙探测器升空到某一高度时，发动机突然关闭，如图是表示其速度随时间变化规律：求宇宙探测器在该行星表面所能到达的最大高度？假设行星表面没有空气，试计算发动机的推力。若该行星的半径为R，万有引力
7、常量为G，则该行星的密度是多少？（用R、G表示）答案和解析1.【答案】B【解析】【分析】本题考查物理学史，对有些学生而言，会分辨不清。【解答】A.伽利略研究自由落体运动时，虽然猜想运动速度与下落时间成正比，但由于实验条件限制，他采取研究物体在斜面上运动而后外推到倾角为直角，而且测量位移与时间的关系，所以A错误；B.伽利略利用理想斜面证明物体运动不需要力来维持，笛卡尔对其加以扩展，运动物体不受力时将沿直线运动下去，故B正确；C.开普勒在哥白尼日心说基础上给出了行星运动定律，故C错误；D.牛顿发现万有引力一百多年后卡文迪许测出引力恒量，故D错误。故选B。2.【答案】A【解析】【分析】根据探测器放在
8、地球表面万有引力等于重力、探测器在着陆火星前贴近火星表面运行万有引力提供向心力。本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力近似等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答。【分析】探测器在着陆火星前贴近火星表面运行，有，将探测器放在地球表面，万有引力等于重力，则：，可解得火星的质量，故A正确，BCD错误。故选A.3.【答案】C【解析】解：A、由万有引力提供向心力，得：v=，半径小的速度大，则A错误 B、由万有引力提供向心力，得：，半径小的角速度大，则B错误 C、由万有引力提供向心力，得：，半径小的周期小，则C正确 D
9、、由万有引力提供向心力，得：a=，得半径小的加速度大，则D错误 故选：C “悟空”卫星的运行轨道小于同步卫星的运行轨道，则有万有引力提供向心力确定线速度，角速度，周期的表达式再比较其大小关系 决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，并能根据题意结合向心力的几种不同的表达形式，选择恰当的向心力的表达式4.【答案】D【解析】【分析】本题考查利用万有引力定律研究天体运动问题，万有引力提供做圆周运动的向心力。对赤道上物体，万有引力与支持力的合力提供向心力。注意同步卫星的角速度等于地球自转角速度，赤道上物体受支持力等于重力。【解析】设物体质量m，地球自转角速度，地求半径R，支持力对于同步卫星有： 得
10、：对两极上物体有： 所以： 对赤道上物体有： 得：所以赤道上的重力加速度为 故 ABC错误。D正确。故选D。5.【答案】AD【解析】解：A、由B运动到A引力做负功，动能减小的，所以经过A点的速度小于经过B点的速度，故A正确； B、同在A点，只有加速它的轨道才会变大，所以经过A点的动能小于在轨道上经过A点的动能，故B错误； C、轨道的半长轴小于轨道的半径，根据开普勒第三定律，在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期，故C错误； D、根据a=，在轨道上经过A的加速度等于在轨道上经过A的加速度，故D正确 故选：AD 卫星在轨道上由B运动到A，万有引力做负功，动能减小即可比较出A、B的速度；比较加速度
11、只要比较所受的合力（即万有引力）；从轨道I上的A点进入轨道，需要加速，使得在该点万有引力小于所需的向心力做离心运动 解决本题的关键理解卫星绕地球运动的规律要注意向心力是物体做圆周运动所需要的力，比较加速度，应比较物体实际所受到的力，即万有引力6.【答案】BC【解析】【分析】双星的角速度相等，周期相等。每颗星的向心力都是由双星间的万有引力提供的，大小相等。r1+r2=L。根据万有引力等于向心力列方程。本题考查天体运动，万有引力定律，牛顿运动定律及其他相关知识。解题的关键是知道双星运动的特点。【解答】A.因双星的角速度相等，v=r，故轨道半径小的线速度小，中子星B的线速度一定大于中子星A的线速度，
12、故A错误；B.由于每颗星的向心力都是由双星间的万有引力提供的，大小相等。由F=m2r可得各自的轨道半径与质量成反比，故B正确；C.对质量为m1的星球，有，对质量为m2的星球，有，又因r1+r2=L，m1+m2=M，解得，由此式可知，L一定，M越大，T越小，故C正确；D.由C分析可知，M一定，L越大，T越大，故D错误。故选BC。7.【答案】ABCE；2；22；-0.2；-0.05【解析】【分析】解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项，在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解，解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运
13、动。（1）保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线；（2）平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动根据竖直方向上y=gT2，求出时间间隔，然后根据水平方向上的匀速直线运动求出初速度求出B点在竖直方向上的速度，即可求出运动的时间，从而求出运动的水平位移和竖直位移，即可求出平抛运动的初始位置。【解答】（1）ABC.通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，因为要画同一运动的轨迹，必
14、须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度故ABC正确；D.因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在相同时间里，位移越来越大，因此木条（或凹槽）下降的距离不应是等距的，故D错误；EF.实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线，故E正确，F错误。故选ABCE。（2）竖直方向做匀变速直线运动，根据y2-y1=gt2，可求出时间间隔为t=0.1s，水平方向做匀速直线运动，根据x=v0t，可解出v0=2m/s；B点竖直方向上的分速度为：，则运动到B点的速度为：；则运动到B点的时间：，已运动的水平位移：x=vt=0.4m，竖直位移：；所
15、以平抛运动的初位置的横坐标为0.2-0.4m=-0.2m，纵坐标为0.15-2=-0.05m。故答案为：ABCE；2；-0.2；-0.05。8.【答案】解：（1）近地卫星周期T=tN 万有引力充当向心力，得:GMmR2=mR(2T)2 密度：=M43R3 (2) 联立以上两式解得：=3N2Gt2 （2）上升：h=12(gfm)t12 下降：h=12(gfm)t22 联立以上两式，解得：g=ht12ht22【解析】近地卫星向心力与万有引力相等，掌握运动学公式和牛顿第二定律的综合应用是解决第二问的关键。（1）地球表面向心力与万有引力相等，由密度公式可求得结果；（2）根据牛顿运动定律和运动学公式求得
16、小球在空中运动时受到的阻力大小即可。9.【答案】解：空间探测器上升的所能达到的最大高度应等于它在第一、第二运动阶段中通过的总位移值，根据图线与坐标轴包围的面积表示位移，则：Hm=122464m=768m；选取空间探测器为研究对象，空间探测器的发动机突然关闭后，它只受该行星的重力的作用，故它运动的加速度即为该行星表面处的重力加速度值，从vt图线不难发现，8s末空间探测器关闭了发动机，所以vt图线上的斜率即等于该行星表面处的重力加速度g=4m/s2，在08s内，空间探测器受到竖直向上的推进力与竖直向下的重力的共同作用，则由牛顿第二定律得：Fmg=ma又a=vt=8m/s2解得：F=(ma+mg)=
17、18000N；根据mg=GMmR2，M=43R3解得：=3g4GR化简得：=1GR。【解析】本题关键是知道图象面积表示位移，斜率表示加速度，注意分析清楚探测器的运动规律；知道在星球表面重力等于万有引力。探测器先匀加速上升，然后匀减速上升，最后反方向匀加速下降；根据图线的形状分析探测器的运动情况。24s末达到最高点，根据图线与坐标轴包围的面积表示位移进行计算最大高度；空间探测器的发动机突然关闭后，它只受该行星的重力的作用，故它运动的加速度即为该行星表面处的重力加速度值，从图线不难发现，8s末空间探测器关闭了发动机，所以图线上的斜率即等于该行星表面处的重力加速度，再利用牛顿第二定律求发动机的推力；根据求天体质量M，然后利用密度公式求解该行星的密度。
