内容正文:
广西钦州市第四中学2025-2026学年高一下学期第八周考试物理试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
一、单选题( 本题共5小题,每小题6分,共30分。每小题只有一项符合题目要求)
1.如图所示,关于开普勒三大定律,下列说法正确的是( )
A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处于椭圆中心
B.火星绕太阳运行一周的时间比地球绕太阳运行一周的时间长
C.地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点和远日点运行的速率相等
D.在相等时间内,火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等
2.“紫金山1号”彗星是新中国成立后我国发现的首颗彗星。如图所示,该彗星仅在万有引力作用下沿以太阳为焦点的椭圆轨道运动,A、B分别为其椭圆轨道的近日点和远日点。关于彗星经过近日点A和远日点B时的线速度大小、和加速度大小、,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
3.位于贵州的“中国天眼”(FAST)是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜,通过FAST可以测量地球与木星之间的距离。当FAST接收到来自木星的光线的传播方向恰好与地球公转线速度的方向相同时,测得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k倍。若地球和木星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动且轨道共面,则可知木星的公转周期为( )
A.年 B.年 C.年 D.年
4.关于天体运动的认识,下列说法正确的是( )
A.行星绕太阳的运行轨道大多数是圆形 B.月球绕地球的运动遵循开普勒行星运动定律
C.所有行星绕太阳的轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同
D.相同时间内,火星与太阳的连线扫过的面积等于地球与太阳的连线扫过的面积
5.地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位,叫作天文单位,用符号AU表示,用来量度太阳系内天体与太阳的距离。已知土星公转的轨道半径约为9AU,根据开普勒第三定律,土星公转的周期约是多少个地球日( )
A.9855个 B.3285个 C.1095个 D.27个
二、多选题( 本题共3小题,每小题6分,共18分。有多项符合题目要求)
6.自古以来,天体运动一直吸引着人类孜孜不倦地探索。关于天体运动研究的内容及物理学史,以下描述正确的是( )
A.开普勒利用第谷观测的行星运动数据,通过数学方法建立了开普勒三定律,被誉为“天空立法者”
B.根据万有引力定律表达式,当两物体距离趋近于0时,其引力无穷大
C.牛顿通过“月地检验”,发现了月球受到的引力与地面上的重力是不同性质的力
D.卡文迪许设计扭秤实验装置,借助实验放大法,比较准确地测出了引力常量,被称为“第一个称出地球质量的人
7.欧洲航天局在2025年2月4日宣布,欧洲航天局利用空间探测器探测到一颗巨大的系外行星盖亚-4b,环绕着一颗恒星公转,其椭圆轨道如图所示,环绕周期大约570天。连线为长轴,连线为短轴,其环绕方向为顺时针。下列说法正确的是( )
A.恒星一定处在椭圆的焦点上B.盖亚-4b在、两点的加速度相同
C.盖亚-4b在点的速度大于在点的速度D.盖亚-4b从经到的时间约为285天
8.2025年5月29日,我国成功发射天问二号小行星探测器,天问二号绕小行星沿椭圆轨道顺时针运动,假设椭圆轨道如图所示,连线为椭圆轨道的长轴,为短轴。设a点和c点到小行星中心的距离分别为和,天问二号的质量为m,在a点和c点运动的速率分别为和,受到小行星的引力分别为和,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
第II卷(非选择题)
三、解答题( 本题共5小题,共52分。请按要求作答)
9.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到火星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的时候,天文学称为“火星冲日”。已知火星公转半径与地球公转半径的比值为(C为常数),地球的公转周期为T,求:
(1)火星公转周期;
(2)相邻两次火星冲日的时间间隔。
10.太阳系八大行星几乎是在同一平面内沿同方向绕太阳做圆周运动,当地球恰好运行到土星和太阳之间,且三者几乎成一条直线的现象,天文学称为“土星冲日”。已知地球公转轨道半径,地球公转周期年,土星公转轨道半径。
(1)求土星绕日的公转周期T2[计算结果保留到整数,可能用到的数,,;
(2)估算两次“土星冲日”的最短时间间隔(用T1和T2表示)。
11.已知月球半径为R,月球表面的重力加速度为g0,飞船在绕月球的圆形轨道Ⅰ上运动,A点距月球表面的高度为月球半径的3倍,飞船到达轨道Ⅰ的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近月点B时再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动。已知引力常量G,把月球看作质量分布均匀的球体,求:
(1)飞船在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上运动的周期;
(2)如果在轨道Ⅰ、Ⅲ上分别有一颗卫星,它们绕月球飞行方向相同,某时刻两卫星相距最远,则再经过多长时间,它们会第一次相距最近?
12.开普勒行星运动第三定律指出:“行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴的三次方与它的公转周期的二次方成正比,即,是一个对所有行星都相同的常量。”
(1)现将行星绕太阳运动简化为匀速圆周运动模型,已知引力常量为,太阳质量为,行星到太阳距离为,运行周期为。请结合万有引力定律和牛顿运动定律推导常量的表达式。
(2)小明在图书馆查阅资料了解到:“已知月球绕地球做圆周运动的半径为、周期为;“嫦娥四号”探月卫星绕月球做圆周运动的半径为、周期为,引力常量为。”,他认为,若不计周围其他天体的影响,根据开普勒第三定律,应该满足,请判断他的观点是否正确,并说明理由。
13.地球的公转轨道接近圆,但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷曾经跟踪过一颗彗星,他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍,并预言这颗彗星将每隔一定时间就会再次出现。
(1)这颗彗星最近出现的时间是1986年,它下次飞近地球大约是哪一年?
(2)若彗星在近日点的线速度为v1,在远日点的线速度为v2,则哪个线速度大?
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
A
C
B
A
AD
AC
BCD
9.(1)由开普勒第三定律 解得
(2)由题意
由角速度和周期关系 解得
10.(1)根据开普勒第三定律有
代入数据解得
年
(2)再次发生“土星冲日”意味着土星、地球和太阳再次共线,则地球比土星转过的圆心角多,则有
解得
11.(1) 因
且
解得在轨道Ⅲ上运动的周期为
飞船在轨道Ⅰ的轨道半径分别为4R、在轨道Ⅱ上的半长轴为2.5R,在轨道Ⅲ上运动的半径为R,根据开普勒第三定律可知
解得
(2)从两卫星相距最远到第一次相距最近时在轨道Ⅲ上的卫星比轨道Ⅰ上的卫星多转半圈,即
解得
12.(1)对行星
整理得
(2)不正确;
设地球和月球质量分别为,根据上问推导
所以
13.(1)由开普勒第三定律知 =k
则有 ()3=()2 解得 T哈=T地=76年
即下次飞近地球大约为(1986+76)年=2062年。
(2)由开普勒第二定律知彗星在近日点的线速度v1大于远日点的线速度为v2。
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