精品解析：上海市华东师范大学第三附属中学2024-2025学年高三上学期期中考试物理试卷

华东师大三附中2024学年第一学期期中考试 高三 物理试题（等级考） 时间：60分钟 满分： 100分 一、消防救援（17分） 三、消防救援 夏天，一些地区出现了不同程度的用水困难现象。消防救援队伍第一时间出动，将水送到群众家门口。 1. 给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子势能，则胎内气体（　　） A. 内能不变 B. 从外界吸热 C. 对外界做负功 D. 分子平均动能减小 2. 如图所示为消防车轮胎中气体分子速率分布函数图像，f（v）为在速率v附近单位速率间隔内气体分子数与分子总数的比，两条图线分别为车刚启动和行驶一段时间后胎内气体分子速率分布曲线，图中曲线___________（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）对应车刚启动时的图线。相比行驶一段时间后，车刚启动时单位时间内对轮胎内壁单位面积上碰撞的气体分子数___________（填“较多”“一样”或“较少”）。 3. 某型号消防仪表，表内外压强差超过6.0×104Pa时，表盘玻璃将爆裂。消防员携带此表实施高山环境救援，山脚温度为27℃，表内气压为1.0×105Pa；登上山顶时，表盘玻璃发生爆裂，此时山顶气温为−23℃。表内气体体积的变化可忽略不计，山顶大气压强小于山脚大气压强，分析说明表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆裂，并求山顶大气压强为多少。（结果保留两位有效数字） 4. 如图所示消防官兵为群众准备的热水保温桶，保温桶的容积为20L，打开保温桶底部阀门，热水可缓慢流出。现向内倒入16L热水，立即用桶盖将其密封，此时桶内部气压可达到2.5p0（p0为大气压）。用容积为250mL的杯子接水，设桶内部气体质量和温度不变，不计水产生的压强。接满4杯水后，桶内气体压强为___________；最多可连续接满___________杯热水。 二、自行车（22分） 自行车是一种常见的代步工具，骑车出行不仅环保，还兼具健身作用。右图所示为自行车的主要传动部件，链轮和飞轮用链条相连，踏板通过曲柄和链轮固定连接，后轮与飞轮固定连接。当用力蹬踏板时，后轮就会转动，从而使自行车前进。 5. 表中给出了某变速自行车的链轮、飞轮的齿数，通过匹配两者不同的齿数，可以改变踏板转动一周时自行车的行进距离。已知该自行车前后轮的周长均为2m，人脚踩踏板转速1.5r/s恒定。 名称 链轮 飞轮 齿数 48 38 28 16 18 21 24 28 （1）当自行车在水平地面上沿直线骑行时，后轮为主动轮，后轮对地面的摩擦力的方向（ ） A．水平向前 B．水平向后 （2）曲柄长度为170mm，踏板做圆周运动的角速度为______，线速度为______。 （3）（计算）求骑行的最大速度______。 6. 保持适当的轮胎气压对延长轮胎寿命和提升骑行感受至关重要，已知某款自行车轮胎容积为1.8L且保持不变，在环境温度27°C时胎内气体压强为2.1atm，外界大气压强始终为1atm。 （1）（计算）长时间骑行后胎内温度上升为37°C，此时胎内气体压强为多少？ （2）车胎的气门芯会缓慢漏气，每天漏出的气体在环境中的体积为0.2L，经过______天轮胎内气压降低为1.2atm。 （3）（简答）若车胎被扎一个小洞，气体从小洞冲出会导致胎内气体温度下降，对此现象做出解释。 三、物质的微观结构（16 分） 物质是由分子或原子组成，电子的发现揭开了人类探索物质微观世界的序幕，人们意识到原子并非是组成物质的最小粒子，原子内部还有复杂的结构。 7. 分子的运动：单个分子的运动是随机的，大量分子的运动符合统计规律。我们用________来量度物体分子热运动的平均动能。物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和，叫做物体的_________。 8. 分子有大小：由于分子太小，人类无法直接测量。在“用单分子油膜估测分子大小”的实验中，我们把组成物质的分子视作是球形；把油膜看作是油酸分子一个紧挨着一个平铺开来而形成的单分子油膜。 （1）这一处理方法在物理科学思维方法中与下列哪种方法最接近_________。 A. 控制变量 B. 积累法 C. 估测法 D. 科学建模 （2）已知配制好的油酸酒精溶液浓度为c，测得n滴油酸酒精溶液的体积为V0。则一滴油酸酒精溶液中，油酸的体积V1 =_________。滴入一滴油酸酒精溶液至均匀撒有痱子粉的水面上，油膜充分散开后的面积为S。则可以估测出油酸分子的直径为_____。 9. 分子间相互作用：在液体与固体接触的地方，由于固体分子对附着层内液体分子的作用力和液体内部分子间作用力的大小不同，液体对固体表面有浸润和不浸润两种现象。对下列判断正确的是（　　） A. 水对玻璃是浸润的 B. 水对医用脱脂棉是不浸润的 C. 水银对玻璃是浸润的 D. 水对防水衣材料是不浸润的 四、弹簧和球（7分） 如图所示，轻弹簧竖立在地面上，正上方有一质量为m的球从A处自由下落，落到B处时开始与弹簧接触，之后向下压缩弹簧，球运动到C处到达最低点。运动过程中不计空气阻力。 10. 当球运动到最低点时，地面对轻弹簧的支持力（　　） A. FN < 2mg B. FN = 2mg C. FN > 2mg 11. 取A处为坐标原点O，竖直向下为正方向，建立x轴，在图中定性画出从A运动到C的过程中球的加速度a随位移x变化的图像。 五、电梯（20分） 电梯在生活中越来越普及，居民住宅、办公楼、商场随处可见，给人们的生产、生活提供了极大的便利。常见的电梯有自动扶梯、轿厢式电梯、观光电梯等。 12. 图甲是上海东方明珠塔和观光电梯示意图。小明乘坐观光电梯时，通过手机上的加速度传感器，记录了电梯从静止开始运动的加速度a随时间t变化情况，近似处理后得到如图乙所示图像（以向上为正方向）。电梯总质量，忽略一切阻力，重力加速度g取，下列说法中正确的是（　　） A. 电梯在第1s末的速率为1m/s B. 电梯在第10s末速度达到最大 C. 电梯在11s到30s内向上做匀速运动且速率为10m/s D. 电梯在上升过程中受到的最小拉力为 13. 《流浪地球2》影片中，太空电梯高耸入云，在地表与太空间高速穿梭。已知地球半径为6371km，不考虑地球自转。当太空由梯上升到离地高度6371km时质量为2.5kg的物体受到的重力约为（）（ ） A. 0N B. 25N C. 12.5N D. 6.25N 14. 如图所示，质量为m的小明站在质量为M的电梯内，手中托着一摞总质量为的书本，小明始终与电梯保持相对静止。钢索拉着电梯由静止开始匀加速上升，当上升高度为H时，速度为在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小明对书本支持力做的功等于 B. 钢索的拉力做功等于 C. 电梯对小明的支持力做的功等于 D. 电梯受到各个力做功的代数和等于 15. 如图所示，一质量为60kg的人站在商场的电梯上，当电梯以的加速度沿倾角α=37°的斜面加速向下运动时，该人受到的支持力大小为___________N，该人受到的摩擦力大小为___________N。（） 16. 某人在地面上最多能举起质量为60kg的物体，而在一个竖直方向运动的电梯里，最多能举起质量为80kg的物体，那么此时电梯的加速度大小应为___________，在以相同加速度大小竖直向上匀加速运动的电梯内最多能举起___________kg的物体。（） 六、太空旅行（18分） 科学家对宏观世界的探索永无止境，我们从微观粒子开始，一步一步的扩展我们的视野，是时候看看茫茫无际的宇宙了 17. 2023年10月26日17时46分，神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。飞船的发射过程可简化为：飞船从预定轨道Ⅰ的A点第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入空间站的运行轨道Ⅲ，与空间站实现对接。假设轨道Ⅰ和Ⅲ都近似为圆轨道，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点时的加速度比飞船在圆轨道I经过A点时的加速度大 B. 飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点时的速度一定大于11.2km/s C. 飞船沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅲ运行的周期 D. 在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上飞船与地心连线在相等的时间内扫过的面积相等 我国在探索宇宙文明过程中取得了重大突破，中国科学院高能物理研究所公布：在四川稻城的高海拔观测站，成功捕获了来自天鹅座万年前发出的信号。若在天鹅座有一质量均匀分布的球形“类地球”行星，其密度为ρ，半径为R，自转周期为T0，引力常量为G，地球半径为1.3R，地球自转周期设为1.9T0，密度也约为0.8ρ 18. 该“类地球”行星的同步卫星的运行速率为______，同步卫星的轨道半径为______ 19. 假设在地球上投出一个质量为m的物体使其自由落体，需要的时间为t0，则同样在该星球相同高度也投一个质量为m的物体使其自由落体，需要的时间相较于t0会增大还是减少______？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 华东师大三附中2024学年第一学期期中考试 高三 物理试题（等级考） 时间：60分钟 满分： 100分 一、消防救援（17分） 三、消防救援 夏天，一些地区出现了不同程度的用水困难现象。消防救援队伍第一时间出动，将水送到群众家门口。 1. 给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子势能，则胎内气体（　　） A. 内能不变 B. 从外界吸热 C. 对外界做负功 D. 分子平均动能减小 2. 如图所示为消防车轮胎中气体分子速率分布函数图像，f（v）为在速率v附近单位速率间隔内气体分子数与分子总数的比，两条图线分别为车刚启动和行驶一段时间后胎内气体分子速率分布曲线，图中曲线___________（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）对应车刚启动时的图线。相比行驶一段时间后，车刚启动时单位时间内对轮胎内壁单位面积上碰撞的气体分子数___________（填“较多”“一样”或“较少”）。 3. 某型号消防仪表，表内外压强差超过6.0×104Pa时，表盘玻璃将爆裂。消防员携带此表实施高山环境救援，山脚温度为27℃，表内气压为1.0×105Pa；登上山顶时，表盘玻璃发生爆裂，此时山顶气温为−23℃。表内气体体积的变化可忽略不计，山顶大气压强小于山脚大气压强，分析说明表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆裂，并求山顶大气压强为多少。（结果保留两位有效数字） 4. 如图所示消防官兵为群众准备的热水保温桶，保温桶的容积为20L，打开保温桶底部阀门，热水可缓慢流出。现向内倒入16L热水，立即用桶盖将其密封，此时桶内部气压可达到2.5p0（p0为大气压）。用容积为250mL的杯子接水，设桶内部气体质量和温度不变，不计水产生的压强。接满4杯水后，桶内气体压强为___________；最多可连续接满___________杯热水。 【答案】1. AB 2. ①. Ⅰ ②. 较少 3. 向外爆裂，2.3×104Pa 4. ①. 2p0 ②. 24 【解析】 【1题详解】 AD．在缓慢放水过程中，胎内气体温度不变，则胎内气体内能不变，分子平均动能不变，故A正确，D错误； BC．根据 在缓慢放水过程中，消防车的载重减小，胎内气体压强的压强减小，胎内气体温度不变，气体做等温变化，根据玻意耳定律可知，气体体积增加，气体对外界做正功，根据热力学第二定律 可知气体从外界吸热，故B正确，C错误。 故选AB。 【2题详解】 [1]温度越高，分子的热运动越剧烈，平均分子动能越大，则曲线Ⅰ对应的温度比曲线Ⅱ对应的温度低，则曲线Ⅰ对应车刚启动时的图线。 [2]温度升高后，单位体积内的分子数增多，撞击到单位面积器壁上的分子数增多，故相比行驶一段时间后，车刚启动时单位时间内对轮胎内壁单位面积上碰撞的气体分子数较少。 【3题详解】 表内气体初态压强、温度为 其末态的温度为 气体做等容变化，由查理定律有 解得山顶上表内气体压强为 若表盘是向内爆裂，则山上气压为 因为山上气压小于山脚下气压，故表盘不可能向内爆裂，故表盘是向外爆裂。山顶大气压强为 【4题详解】 [1]以热水保温桶内封闭气体为研究对象，初始状态 接满4杯水后，设桶内气体压强为，体积为 气体做等温变化有 解得 [2]假设最多可以连续接满n杯，此时桶内气体压强为 体积为 气体做等温变化有 解得 二、自行车（22分） 自行车是一种常见的代步工具，骑车出行不仅环保，还兼具健身作用。右图所示为自行车的主要传动部件，链轮和飞轮用链条相连，踏板通过曲柄和链轮固定连接，后轮与飞轮固定连接。当用力蹬踏板时，后轮就会转动，从而使自行车前进。 5. 表中给出了某变速自行车的链轮、飞轮的齿数，通过匹配两者不同的齿数，可以改变踏板转动一周时自行车的行进距离。已知该自行车前后轮的周长均为2m，人脚踩踏板转速1.5r/s恒定。 名称 链轮 飞轮 齿数 48 38 28 16 18 21 24 28 （1）当自行车在水平地面上沿直线骑行时，后轮为主动轮，后轮对地面的摩擦力的方向（ ） A．水平向前 B．水平向后 （2）曲柄长度为170mm，踏板做圆周运动的角速度为______，线速度为______。 （3）（计算）求骑行的最大速度______。 6. 保持适当的轮胎气压对延长轮胎寿命和提升骑行感受至关重要，已知某款自行车轮胎容积为1.8L且保持不变，在环境温度27°C时胎内气体压强为2.1atm，外界大气压强始终为1atm。 （1）（计算）长时间骑行后胎内温度上升为37°C，此时胎内气体压强为多少？ （2）车胎的气门芯会缓慢漏气，每天漏出的气体在环境中的体积为0.2L，经过______天轮胎内气压降低为1.2atm。 （3）（简答）若车胎被扎一个小洞，气体从小洞冲出会导致胎内气体温度下降，对此现象做出解释。 【答案】5. ①. B ②. 3πrad/s（或者9.42rad/s） ③. 1.6m/s ④. 6. （1）；（2）8.1；（3）若车胎被扎一个小洞，气体从小洞冲出，则气体的体积增大，气体对外界做功，由于该过程所用时间比较短，可认为气体与外界没有发生热传递，根据热力学第一定律可知，气体内能减少，则气体温度下降。 【解析】 【5题详解】 （1）[1]后轮为主动轮，所以后轮受到地面的摩擦力方向水平向前，则后轮对地面的摩擦力的方向水平向后。 故选B。 （2）[2]踏板做圆周运动的角速度为 [3]线速度为 （3）[4]设链轮与飞轮齿数比为 ，后轮周长为 ；链轮与脚踏板的转速 相同，后轮与飞轮的转速相同，链轮与飞轮的线速度大小相同，即 可得 所以后轮转速，每秒前进距离为；当齿数比取 骑行的速度最大，则有 【6题详解】 （1）轮胎内的密闭气体做等容变化，由查理定律得 解得 （2）设经过 天轮胎内气压降低为1.2atm，则有 解得 （3）略。 三、物质的微观结构（16 分） 物质是由分子或原子组成，电子的发现揭开了人类探索物质微观世界的序幕，人们意识到原子并非是组成物质的最小粒子，原子内部还有复杂的结构。 7. 分子的运动：单个分子的运动是随机的，大量分子的运动符合统计规律。我们用________来量度物体分子热运动的平均动能。物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和，叫做物体的_________。 8. 分子有大小：由于分子太小，人类无法直接测量。在“用单分子油膜估测分子大小”的实验中，我们把组成物质的分子视作是球形；把油膜看作是油酸分子一个紧挨着一个平铺开来而形成的单分子油膜。 （1）这一处理方法在物理科学思维方法中与下列哪种方法最接近_________。 A. 控制变量 B. 积累法 C. 估测法 D. 科学建模 （2）已知配制好的油酸酒精溶液浓度为c，测得n滴油酸酒精溶液的体积为V0。则一滴油酸酒精溶液中，油酸的体积V1 =_________。滴入一滴油酸酒精溶液至均匀撒有痱子粉的水面上，油膜充分散开后的面积为S。则可以估测出油酸分子的直径为_____。 9. 分子间相互作用：在液体与固体接触的地方，由于固体分子对附着层内液体分子的作用力和液体内部分子间作用力的大小不同，液体对固体表面有浸润和不浸润两种现象。对下列判断正确的是（　　） A. 水对玻璃是浸润的 B. 水对医用脱脂棉是不浸润的 C. 水银对玻璃是浸润的 D. 水对防水衣材料是不浸润的 【答案】7. ①. 温度 ②. 内能 8. ①. D ②. ③. 9. AD 【解析】 【7题详解】 [1]分子的运动：单个分子的运动是随机的，大量分子的运动符合统计规律。我们用温度来量度物体分子热运动的平均动能。 [2]物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和，叫做物体的内能。 【8题详解】 [1]把组成物质的分子视作是球形；把油膜看作是油酸分子一个紧挨着一个平铺开来而形成的单分子油膜。这一处理方法在物理科学思维方法中属于建立理想模型。 故选D。 [2]已知配制好的油酸酒精溶液浓度为c，测得n滴油酸酒精溶液的体积为V0。则一滴油酸酒精溶液中，油酸的体积 [3]滴入一滴油酸酒精溶液至均匀撒有痱子粉的水面上，油膜充分散开后的面积为S。则可以估测出油酸分子的直径为 【9题详解】 A．水对玻璃是浸润的，故A正确； B．水对医用脱脂棉是浸润的，故B错误； C．水银对玻璃是不浸润的，故C错误； D．水对防水衣材料是不浸润的，故D正确。 故选AD。 四、弹簧和球（7分） 如图所示，轻弹簧竖立在地面上，正上方有一质量为m的球从A处自由下落，落到B处时开始与弹簧接触，之后向下压缩弹簧，球运动到C处到达最低点。运动过程中不计空气阻力。 10. 当球运动到最低点时，地面对轻弹簧的支持力（　　） A. FN < 2mg B. FN = 2mg C. FN > 2mg 11. 取A处为坐标原点O，竖直向下为正方向，建立x轴，在图中定性画出从A运动到C的过程中球的加速度a随位移x变化的图像。 【答案】10. C 11. 【解析】 【10题详解】 当球运动到最低点时，加速度向上，根据牛顿第二定律有 根据简谐运动的对称性可知 所以 根据牛顿第三定律可得，小球对弹簧的压力大小为，对弹簧，有 故选C。 【11题详解】 小球未接触弹簧时，加速度恒定为g，接触弹簧后小球受到重力和弹力，弹簧弹力小于重力时，根据牛顿第二定律可得 随着F增大，加速度减小，当弹力大于重力时，有 随着F增大，加速度反向增大，所以加速度a随位移x变化的图像如图所示 五、电梯（20分） 电梯在生活中越来越普及，居民住宅、办公楼、商场随处可见，给人们的生产、生活提供了极大的便利。常见的电梯有自动扶梯、轿厢式电梯、观光电梯等。 12. 图甲是上海东方明珠塔和观光电梯示意图。小明乘坐观光电梯时，通过手机上的加速度传感器，记录了电梯从静止开始运动的加速度a随时间t变化情况，近似处理后得到如图乙所示图像（以向上为正方向）。电梯总质量，忽略一切阻力，重力加速度g取，下列说法中正确的是（　　） A. 电梯在第1s末的速率为1m/s B. 电梯在第10s末速度达到最大 C. 电梯在11s到30s内向上做匀速运动且速率为10m/s D. 电梯在上升过程中受到的最小拉力为 13. 《流浪地球2》影片中，太空电梯高耸入云，在地表与太空间高速穿梭。已知地球半径为6371km，不考虑地球自转。当太空由梯上升到离地高度6371km时质量为2.5kg的物体受到的重力约为（）（ ） A. 0N B. 25N C. 12.5N D. 6.25N 14. 如图所示，质量为m的小明站在质量为M的电梯内，手中托着一摞总质量为的书本，小明始终与电梯保持相对静止。钢索拉着电梯由静止开始匀加速上升，当上升高度为H时，速度为在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小明对书本支持力做的功等于 B. 钢索的拉力做功等于 C. 电梯对小明的支持力做的功等于 D. 电梯受到各个力做功的代数和等于 15. 如图所示，一质量为60kg的人站在商场的电梯上，当电梯以的加速度沿倾角α=37°的斜面加速向下运动时，该人受到的支持力大小为___________N，该人受到的摩擦力大小为___________N。（） 16. 某人在地面上最多能举起质量为60kg的物体，而在一个竖直方向运动的电梯里，最多能举起质量为80kg的物体，那么此时电梯的加速度大小应为___________，在以相同加速度大小竖直向上匀加速运动的电梯内最多能举起___________kg的物体。（） 【答案】12. C 13. D 14. CD 15. ①. 492 ②. 144 16. ①. 2.5 ②. 48 【解析】 【12题详解】 A．电梯在第1s末的速率为 A错误； B．电梯在第11s末速度达到最大，B错误； C．电梯在11s到30s内向上做匀速运动且速率为 C正确； D．当加速度向下时，拉力最小，由 其中a=-1m/s2，得最小拉力为 D错误。 故选C。 【13题详解】 根据 当太空由梯上升到离地高度6371km时质量为2.5kg的物体受到的重力约为 得 D正确。 故选D。 【14题详解】 A．对书本，由动能定理 小明对书本支持力做的功等于 A错误； B．对整体，由动能定理 钢索的拉力做功等于 B错误； C．对小明和书本，由动能定理 电梯对小明的支持力做的功等于 C正确； D．对电梯，由动能定理 电梯受到各个力做功的代数和等于 D正确。 故选CD。 【15题详解】 [1][2]人所受重力、支持力、摩擦力的合力方向沿斜面向下，则 ， 得该人受到的支持力大小为 该人受到的摩擦力大小为 【16题详解】 [1][2]由题意可知，人对物体的支持力最大值为600N，根据牛顿第二定律 将80kg带入得 由 在以相同加速度大小竖直向上匀加速运动的电梯内最多能举起的质量为 六、太空旅行（18分） 科学家对宏观世界的探索永无止境，我们从微观粒子开始，一步一步的扩展我们的视野，是时候看看茫茫无际的宇宙了 17. 2023年10月26日17时46分，神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。飞船的发射过程可简化为：飞船从预定轨道Ⅰ的A点第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入空间站的运行轨道Ⅲ，与空间站实现对接。假设轨道Ⅰ和Ⅲ都近似为圆轨道，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点时的加速度比飞船在圆轨道I经过A点时的加速度大 B. 飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点时的速度一定大于11.2km/s C. 飞船沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅲ运行的周期 D. 在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上飞船与地心连线在相等的时间内扫过的面积相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．有牛顿第二定律有 解得 所以飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点时的加速度与飞船在圆轨道I经过A点时的加速度大小相等，故A项错误； B．11.2km/s是第二宇宙速度其大于第一宇宙速度，而第一宇宙速度是飞船环绕地球运行的最大速度，所以飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点时的速度一定小于11.2km/s，故B项错误； C．由开普勒第三定律有 由于 所以，飞船沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅲ运行的周期，故C项正确； D．飞船与地心的连线单位时间内扫过的面积为 对飞船有 整理有 由于轨道Ⅰ半径小于轨道Ⅲ的半径，所以在轨道Ⅰ上飞船与地心连线在相等的时间内扫过的面积小于轨道Ⅲ上飞船与地心连线在相等的时间内扫过的面积，故D项错误。 故选C。 我国在探索宇宙文明过程中取得了重大突破，中国科学院高能物理研究所公布：在四川稻城的高海拔观测站，成功捕获了来自天鹅座万年前发出的信号。若在天鹅座有一质量均匀分布的球形“类地球”行星，其密度为ρ，半径为R，自转周期为T0，引力常量为G，地球半径为1.3R，地球自转周期设为1.9T0，密度也约为0.8ρ 18. 该“类地球”行星的同步卫星的运行速率为______，同步卫星的轨道半径为______ 19. 假设在地球上投出一个质量为m的物体使其自由落体，需要的时间为t0，则同样在该星球相同高度也投一个质量为m的物体使其自由落体，需要的时间相较于t0会增大还是减少______？ 【答案】18. ①. ②. 19. 增大 【解析】 【18题详解】 [1][2]该“类地球”行星的同步卫星的周期与“类地球”自转行星自转周期相等，由万有引力提供向心力，则有 该“类地球”行星的密度 解得同步卫星的轨道半径 则同步卫星的运行速率 【19题详解】 在星球表面，万有引力等于星球表面的重力，则有 解得 可知，地球表面的重力加速度 行星表面的重力加速度 地球的质量 行星的质量 结合上述解得， 可知 所以同样在该星球也投一个质量为m的物体使其自由落体，由于 解得 可知，需要的时间相较于t0会增大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $