精品解析：宁夏六盘山高级中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题

宁夏六盘山高级中学 2024-2025学年第一学期高三开学摸底测试卷 学科：物理 测试时间：100分钟 满分：100分 一、选择题：（本题共10小题，其中1∼7题为单项选择，每小题4分，共28分；8∼10题为多项选择，每小题6分，全部选对对6分，少选得3分，错误得0分。） 1. 2023年9月25日“05后”中国选手余依婷以2分07秒75的绝对优势，夺得亚运会女子200米个人混合泳金牌，成为亚运三金王。下列判断正确的是（　　） A. “200米”指的位移大小 B. “2分07秒75”表示时刻 C. 全程的平均速度是 D. 研究余依婷的触壁动作时不能将她看作质点 2. 以下物理量为矢量，且单位是国际单位制基本单位的是（ ） A. 电流、A B. 位移、m C. 功、J D. 磁感应强度、T 3. 如图甲所示是创造了中国载人深潜新纪录的“奋斗者号”。若“奋斗者号”沿竖直方向下潜，且下潜时仅吸入海水改变自身总重，艇身体积不变。从没入海面开始计时，其下潜的v-t图像如图乙所示。在0~0.5h内，其总质量为m。若海水密度均匀，则“奋斗者号”（ ） A. 0~0.5h内处于超重状态 B. 0.5~2.5h内所受浮力大小为mg C. 2.5~3h内总质量小于m D. 0~3h内下潜深度为7200m 4. 利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，（　　） A. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C. 桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D. 桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 5. 如图所示为小明在竖直方向上练习蹦床运动的情景。若忽略空气阻力，用x、v、a、E、t分别表示小明离开蹦床在空中运动的位移、速度、加速度、机械能和时间，下列图像正确的是（　　） A. B. C D. 6. 在2023年世界飞镖锦标赛总决赛中，范格文以战胜威廉姆斯获得总冠军。若先后两次飞镖的抛出点在同一竖直线上的A、B两点，将飞镖沿水平方向抛出后，飞镖均扎在靶心处，两飞镖的轨迹如图乙中曲线1、2所示，飞镖扎在靶上瞬间的速度与水平方向的夹角分别为、。已知AB、BO的竖直高度相同，飞镖可视为质点，空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是（　　） A. 先后两次飞镖在空中的运动时间之比为 B. 先后两次飞镖抛出时的初速度大小之比为 C D. 7. 质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是（　　） A. 秋千对小明的作用力小于 B. 秋千对小明的作用力大于 C. 小明的速度为零，所受合力为零 D. 小明的加速度为零，所受合力为零 8. 如图所示，2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约的轨道。取地球质量，地球半径，引力常量。下列说法正确的是（ ） A. 火箭的推力是空气施加的 B. 卫星的向心加速度大小约 C. 卫星运行周期约 D. 发射升空初始阶段，装在火箭上部的卫星处于超重状态 9. 某同学在家清洁墙面的情景如图所示，他用力推着一个0.8kg的拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动，推力保持在沿轻杆方向上，此时轻杆与竖直墙面的夹角为53°，推力大小为40N。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2，则（ ） A. 拖把头对墙的压力为32N B. 拖把头对墙的压力为24N C. 拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.5 D. 拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.75 10. 陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，如图（a）所示，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图（b）所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台转速恒定时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（ ） A. P的角速度大小比Q的大 B. P的线速度大小比Q的大 C. P的向心加速度大小比Q的大 D. 同一时刻P所受合力的方向与Q的相同 二、实验题：（本题共2小题，共14分。） 11. 疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如题图1所示。 (1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体是_____。 (2)下列主要操作步骤的正确顺序是_____。（填写各步骤前的序号） ①把刻度尺竖直固定在墙上 ②捏住小球，从刻度尺旁静止释放 ③手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置 ④打开手机摄像功能，开始摄像 (3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如题图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是，由此测得重力加速度为_____。 (4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片，_____（选填“仍能”或“不能”）用(3)问中的方法测出重力加速度。 12. 某实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，操作过程如下： (1)将弹簧水平放置并处于自然状态，将标尺的零刻度与弹簧一端对齐，弹簧的另一端所指的标尺刻度如图甲所示，则该读数为___________cm。 (2)接着，将弹簧竖直悬挂，由于_____的影响，不挂钩码时，弹簧也有一定的伸长，其下端所指的标尺刻度如图乙所示；图丙是在弹簧下端悬挂钩码后所指的标尺刻度，则弹簧因挂钩码引起的伸长量为________cm。 (3)逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后弹簧下端所指的标尺刻度和对应的钩码总重力。该实验小组的同学在处理数据时，将钩码总重力F作为横坐标，弹簧伸长量Δl作为纵坐标，作出了如图丁所示的a、b两条Δl-F图像，其中直线b中的是用挂钩码后的长度减去______（选填“图甲”或“图乙”）所示长度得到的。 三、计算题：（本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图，两工人在安装一园林石牌时，通过绳子对石牌同时施加大小相等、方向与竖直方向成的力T，使石牌恰好离开水平地面并保持静止，然后突然一起发力把石牌拉起准备安装到预设位置，当石牌运动到离地面处时，两条绳子同时断裂，石牌继续上升后自由下落，已知石牌质量，取重力加速度，，。忽略空气阻力，求： （1）T的大小； （2）从绳断裂到石牌恰好接触地面的时间。 14. 物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为，货物可视为质点（取，，重力加速度）。 （1）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度的大小； （2）求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小； （3）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s，求水平滑轨的最短长度。 15. 水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。如图为某景观水车模型，从槽口水平流出的水，垂直落在与水平面成角的水轮叶面上，轮叶在水流不断冲击下转动，稳定时轮叶边缘线速度与水流冲击的速度大小近似相等。已知槽口到冲击点A所在的水平面距离，水车轮轴到轮叶边缘的距离为R。忽略空气阻力，重力加速度为g。求： （1）水从槽口落到水轮叶面的时间t； （2）槽口处水流的初速度大小； （3）轮叶边缘上质量为m的钉子，随水车匀速转动时的向心力大小F。 16. 中国北斗卫星导航系统是中国自行研制全球卫星导航系统。图甲是北斗导航系统卫星分布示意图，乙所示为其中一颗北斗卫星的轨道示意图。已知该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球半径为R，地球表面附近的重力加速度为g，引力常量为G。 （1）求地球的质量M； （2）求该卫星的轨道距离地面的高度h； （3）请推导第一宇宙速度v1的表达式，并分析比较该卫星的运行速度v与第一宇宙速度v1的大小关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 宁夏六盘山高级中学 2024-2025学年第一学期高三开学摸底测试卷 学科：物理 测试时间：100分钟 满分：100分 一、选择题：（本题共10小题，其中1∼7题为单项选择，每小题4分，共28分；8∼10题为多项选择，每小题6分，全部选对对6分，少选得3分，错误得0分。） 1. 2023年9月25日“05后”中国选手余依婷以2分07秒75的绝对优势，夺得亚运会女子200米个人混合泳金牌，成为亚运三金王。下列判断正确的是（　　） A. “200米”指的位移大小 B. “2分07秒75”表示时刻 C. 全程的平均速度是 D. 研究余依婷的触壁动作时不能将她看作质点 【答案】D 【解析】 【详解】A．“200米”指的路程，A错误； B．“2分07秒75”表示时间间隔，B错误； C．运动员决赛全程的路程为200m，但位移大小为0，则运动员决赛全程的平均速度大小为零，C错误； D．研究余依婷的触壁动作时不能忽略她的大小，所以不能将她看作质点，D正确。 故选D。 2. 以下物理量为矢量，且单位是国际单位制基本单位的是（ ） A. 电流、A B. 位移、m C. 功、J D. 磁感应强度、T 【答案】B 【解析】 【详解】AC．矢量特点是既有大小又有方向，同时满足平行四边形定则或三角形法则；电流和功均为标量，故AC错误； BD．位移和磁感应强度均为矢量；国际单位制中基本物理量及对应的基本单位共有七个，包括长度(m)、质量(kg)、时间(s)、热力学温度(K)、电流(A)、光强度(cd)、物质的量(mol)；所以位移为矢量，且单位是国际单位制基本单位，故B正确，D错误。 故选B． 3. 如图甲所示是创造了中国载人深潜新纪录的“奋斗者号”。若“奋斗者号”沿竖直方向下潜，且下潜时仅吸入海水改变自身总重，艇身体积不变。从没入海面开始计时，其下潜的v-t图像如图乙所示。在0~0.5h内，其总质量为m。若海水密度均匀，则“奋斗者号”（ ） A. 0~0.5h内处于超重状态 B. 0.5~2.5h内所受浮力大小为mg C. 2.5~3h内总质量小于m D. 0~3h内下潜深度为7200m 【答案】C 【解析】 【详解】A．0~0.5h内，奋斗者号向下加速，加速度向下，处于失重状态，故A错误； B．奋斗者号的体积不变，则浮力不变，0.5~ 2.5h内，奋斗者号做匀速直线运动，此时需要排出部分海水，让重力等于浮力，所以此时重力小于mg，浮力的也小于mg，故B错误； C．2.5~3h内，奋斗者号向下做减速运动，浮力大于重力，需要再排出部分海水，此时奋斗者号的总质量小于m，故C正确； D．根据v- t图象与时间轴围成的面积表示位移知： 0~ 3h内，奋斗者号下潜的深度为 故D错误； 故选C。 4. 利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条速度方向水平向左时，（　　） A. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C. 桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D. 桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 【答案】C 【解析】 【详解】A．当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A错误； B．根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B错误； C．由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确； D．桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误。 故选C。 5. 如图所示为小明在竖直方向上练习蹦床运动的情景。若忽略空气阻力，用x、v、a、E、t分别表示小明离开蹦床在空中运动的位移、速度、加速度、机械能和时间，下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意，由对称性可知，小明上升的时间和下降的时间相等，取向上为正方向，根据匀变速公式可得，小明运动的位移与时间的关系式为 则图像为开口向下的抛物线，故A错误； B．根据匀变速公式可得，小明运动的速度与时间的关系式为 则图像为向下倾斜的直线，故B正确； C．小明整个运动过程中，只受重力，加速度一直为重力加速度，不随时间变化，所以a-t图为一条与t轴平行的直线，故C错误； D．小明从离开蹦床后只受重力，机械能不变，所以E不会随时间变化，所以E-t图为一条与t轴平行的直线，故D错误。 故选B。 6. 在2023年世界飞镖锦标赛总决赛中，范格文以战胜威廉姆斯获得总冠军。若先后两次飞镖的抛出点在同一竖直线上的A、B两点，将飞镖沿水平方向抛出后，飞镖均扎在靶心处，两飞镖的轨迹如图乙中曲线1、2所示，飞镖扎在靶上瞬间的速度与水平方向的夹角分别为、。已知AB、BO的竖直高度相同，飞镖可视为质点，空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是（　　） A. 先后两次飞镖在空中的运动时间之比为 B. 先后两次飞镖抛出时的初速度大小之比为 C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意，假设2下落的高度为h，则1下落的高度为2h，竖直方向做自由落体运动，则由公式 得 则 所以1，2在空中运动的时间之比为 A错误； B．假设两飞镖的初速度分别为、，两飞镖的水平位移相同，设为x，则有 解得 B正确； CD．两飞镖落在O点的竖直速度分别为 又 由以上整理得 CD错误。 故选B。 7. 质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是（　　） A. 秋千对小明的作用力小于 B. 秋千对小明的作用力大于 C. 小明的速度为零，所受合力为零 D. 小明的加速度为零，所受合力为零 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】在最高点，小明的速度为0，设秋千的摆长为l，摆到最高点时摆绳与竖直方向的夹角为 ，秋千对小明的作用力为F，则对人，沿摆绳方向受力分析有 由于小明的速度为0，则有 沿垂直摆绳方向有 解得小明在最高点的加速度为 所以A正确；BCD错误； 故选A。 8. 如图所示，2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约的轨道。取地球质量，地球半径，引力常量。下列说法正确的是（ ） A. 火箭推力是空气施加的 B. 卫星的向心加速度大小约 C. 卫星运行的周期约 D. 发射升空初始阶段，装在火箭上部的卫星处于超重状态 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据反冲现象的原理可知，火箭向后喷射燃气的同时，燃气会给火箭施加反作用力，即推力，故A错误； B．根据万有引力定律提供向心力可知 解得卫星的向心加速度大小为 a≈8.4m/s2 故B正确； C．根据万有引力定律提供向心力可知 解得 解得卫星运行的周期为 T≈1.6h 故C错误； D．发射升空初始阶段，火箭加速度方向向上，装在火箭上部的卫星处于超重状态，故D正确。 故选BD。 9. 某同学在家清洁墙面的情景如图所示，他用力推着一个0.8kg的拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动，推力保持在沿轻杆方向上，此时轻杆与竖直墙面的夹角为53°，推力大小为40N。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2，则（ ） A. 拖把头对墙的压力为32N B. 拖把头对墙的压力为24N C. 拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.5 D. 拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.75 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动，根据平衡条件可得拖把头对墙的压力为 故A正确，B错误； CD．拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动，有 拖把受到滑动摩擦力为 解得拖把头与墙面之间的动摩擦因数为 故C正确，D错误。 故选AC。 10. 陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，如图（a）所示，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图（b）所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台转速恒定时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（ ） A. P的角速度大小比Q的大 B. P的线速度大小比Q的大 C. P的向心加速度大小比Q的大 D. 同一时刻P所受合力的方向与Q的相同 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题意可知，粗坯上P、Q两质点属于同轴转动，故 即P的角速度大小跟Q的一样大，故A错误； B．根据，且 ， 所以 即P的线速度大小比Q的大，故B正确； C．根据，且 ， 所以 即P的向心加速度大小比Q的大，故C正确； D．因为当转台转速恒定，所以同一时刻P所受合力的方向与Q的所受的合力方向均指向中心轴，故合力方向不相同，故D错误。 故选BC。 二、实验题：（本题共2小题，共14分。） 11. 疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如题图1所示。 (1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是_____。 (2)下列主要操作步骤的正确顺序是_____。（填写各步骤前的序号） ①把刻度尺竖直固定墙上 ②捏住小球，从刻度尺旁静止释放 ③手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置 ④打开手机摄像功能，开始摄像 (3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如题图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是，由此测得重力加速度为_____。 (4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片，_____（选填“仍能”或“不能”）用(3)问中的方法测出重力加速度。 【答案】 ①. 小钢球 ②. ①③④② ③. 9.61（9.5~9.7） ④. 仍能 【解析】 【详解】(1)要测量当地重力加速度需要尽量减小空气阻力的影响，所以密度大体积小的小钢球最适合； (2)要完成实验首先应该将刻度尺竖直固定在墙上，安装好三脚架，调整好手机摄像头的位置；因为下落时间很短，所以一定要先打开摄像头开始摄像，然后在将小球从刻度尺旁静止释放，故顺序为①③④②； (3)由三张图片读出小球所在位置的刻度分别为2.50cm，26.50cm，77.20cm；小球做自由落体运动，根据可得 (4)因为就算小球偏离了竖直方向，但是小球在竖直方向上的运动依然是自由落体运动，对实验结果无影响，故仍能用前面的方法测量出重力加速度。 12. 某实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，操作过程如下： (1)将弹簧水平放置并处于自然状态，将标尺的零刻度与弹簧一端对齐，弹簧的另一端所指的标尺刻度如图甲所示，则该读数为___________cm。 (2)接着，将弹簧竖直悬挂，由于_____的影响，不挂钩码时，弹簧也有一定的伸长，其下端所指的标尺刻度如图乙所示；图丙是在弹簧下端悬挂钩码后所指的标尺刻度，则弹簧因挂钩码引起的伸长量为________cm。 (3)逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后弹簧下端所指的标尺刻度和对应的钩码总重力。该实验小组的同学在处理数据时，将钩码总重力F作为横坐标，弹簧伸长量Δl作为纵坐标，作出了如图丁所示的a、b两条Δl-F图像，其中直线b中的是用挂钩码后的长度减去______（选填“图甲”或“图乙”）所示长度得到的。 【答案】 ①. 7.0 ②. 弹簧自身重力 ③. 6.9 ④. 图甲 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]该读数为7.0cm； (2)[2][3]由于弹簧自身重力的影响，不挂钩码时，弹簧也有一定的伸长，其下端所指的标尺刻度为7.4cm；在弹簧下端悬挂钩码后所指的标尺刻度14.3cm，则弹簧因挂钩码引起的伸长量为14.3cm-7.4cm=6.9cm； (3)[4]由图像b的位置可知，当外力F=0时，弹簧有伸长量，则可知直线b中的是用挂钩码后的长度减去图甲所示长度得到的。 三、计算题：（本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图，两工人在安装一园林石牌时，通过绳子对石牌同时施加大小相等、方向与竖直方向成的力T，使石牌恰好离开水平地面并保持静止，然后突然一起发力把石牌拉起准备安装到预设位置，当石牌运动到离地面处时，两条绳子同时断裂，石牌继续上升后自由下落，已知石牌质量，取重力加速度，，。忽略空气阻力，求： （1）T的大小； （2）从绳断裂到石牌恰好接触地面的时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）石牌恰好离开水平地面并保持静止，根据受力平衡可得 解得 （2）设两条绳子同时断裂时，重物的速度为，石牌继续上升后自由下落，则有 解得 该阶段所用时间为 石牌自由下落过程，有 解得 则从绳断裂到石牌恰好接触地面的时间为 14. 物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为，货物可视为质点（取，，重力加速度）。 （1）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度的大小； （2）求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小； （3）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s，求水平滑轨的最短长度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 （2）根据运动学公式 解得 （3）根据牛顿第二定律 根据运动学公式 代入数据联立解得 15. 水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。如图为某景观水车模型，从槽口水平流出的水，垂直落在与水平面成角的水轮叶面上，轮叶在水流不断冲击下转动，稳定时轮叶边缘线速度与水流冲击的速度大小近似相等。已知槽口到冲击点A所在的水平面距离，水车轮轴到轮叶边缘的距离为R。忽略空气阻力，重力加速度为g。求： （1）水从槽口落到水轮叶面的时间t； （2）槽口处水流的初速度大小； （3）轮叶边缘上质量为m钉子，随水车匀速转动时的向心力大小F。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由平抛运动规律知，竖直方向 解得 （2）竖直方向的分速度 由平抛运动得 解得水流的初速度大小 （3）由平抛运动得 向心力大小为 解得 16. 中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。图甲是北斗导航系统卫星分布示意图，乙所示为其中一颗北斗卫星的轨道示意图。已知该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球半径为R，地球表面附近的重力加速度为g，引力常量为G。 （1）求地球的质量M； （2）求该卫星的轨道距离地面的高度h； （3）请推导第一宇宙速度v1的表达式，并分析比较该卫星的运行速度v与第一宇宙速度v1的大小关系。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设一物体的质量为m1，在地球表面附近万有引定律等于重力 解得地球质量 （2）设卫星质量为m2，根据牛顿第二定律 解得 （3）根据牛顿第二定律 得 第一宇宙速度为近地卫星的运行速度，即r=R时 该卫星的轨道半径 因此其速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$