精品解析：江苏省南通市如东县第一高级中学2024-2025学年高一下学期2月检测物理试题

如东一中高一物理检测 2月26日 一、单选题（本题共9小题，每小题5分，共45分） 1. 如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，下列说法中正确的是（ ） A. 土星比地球的公转周期小 B. 火星绕太阳运行过程中，速率不变 C. 太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上 D. 地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等 2. 关于万有引力定律的表达式，下列说法正确的是（ ） A. 当r趋近于无穷大时，万有引力趋近于零 B. 当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 C. 两个物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 D. 公式中的G为比例系数，它的单位是 3. 木星有4颗卫星是伽利略发现的，称为伽利略卫星，其中两颗卫星绕木星做圆周运动的周期之比为1:4，则这两颗卫星的轨道半径之比为（　　） A. B. C. D. 4. “东方一号”人造卫星A和“华卫二号”人造卫星B，它们的质量之比为，它们的轨道半径之比为2：1，则下面的结论中正确的是（　　） A. 它们受到地球的引力之比为 B. 它们的运行速度大小之比为 C. 它们的运行周期之比为 D. 它们的运行角速度之比为 5. 我国自主研发的北斗卫星系统是建国以来的重大科技成就之一，该系统包括中圆轨道卫星和地球静止卫星。已知中圆轨道卫星的周期约为12h，下列说法中正确的是（　　） A. 中圆轨道卫星的发射速度大于第二宇宙速度 B. 中圆轨道卫星的运行速度大于第一宇宙速度 C. 中圆轨道卫星的加速度大于地球静止卫星的加速度 D. 中圆轨道卫星的轨道半径大于静止卫星的轨道半径 6. 2024年10月30日，神舟十九号载人飞船将三名航天员送入太空，飞船入轨后按照预定程序与天和核心舱对接。神舟十九号载人飞船与天和核心舱对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于圆轨道III，神舟十九号飞船处于圆轨道I，通过变轨操作后，沿椭圆轨道II由A处运动到处与天和核心舱对接，则神舟十九号飞船（　　） A. 在轨道II上处的速度大于A处的速度 B. 在轨道I上与地心的连线和在轨道II上与地心连线在任意相等时间内扫过的面积相等 C. 由轨道I变轨到轨道II，需在A处减速 D. 在轨道II和轨道III上经过处时加速度相等 7. 由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同，已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0，在赤道处的重力加速度大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G。假设地球可视为质量均匀分布的球体，由此可知地球的半径为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，星球A、B组成双星系统，A、B绕连线上的点做匀速圆周运动，则A、B的（　　） A. 质量相等 B. 线速度大小相等 C. 向心力大小之比等于轨道半径之比 D. 向心加速度大小之比等于轨道半径之比 9. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星．关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是 （ ） A. 角速度的大小关系为 B. 向心加速度的大小关系为 C. 线速度的大小关系为 D. 周期关系为 二、解答题（本题共2小题，10题20分，11题25分，共55分） 10. 天和核心舱环绕地球做匀速圆周运动，离地高度为h。已知地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，地球半径为R。忽略地球自转影响，求： （1）地球的第一宇宙速度； （2）核心舱做匀速圆周运动的周期T。 11. 如图所示，是地球的静止卫星。另一卫星的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为，已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，引力常量为，为地球中心。 （1）求地球的质量； （2）求卫星的运行周期； （3）若卫星绕行方向与地球自转方向相同，地球自转角速度为，某时刻、两卫星相距最近（、、在同一直线上），则至少经过多长时间，他们再一次相距最近。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 如东一中高一物理检测 2月26日 一、单选题（本题共9小题，每小题5分，共45分） 1. 如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，下列说法中正确的是（ ） A. 土星比地球的公转周期小 B. 火星绕太阳运行过程中，速率不变 C. 太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上 D. 地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律可得 由于土星的轨道半长轴大于地球的轨道半长轴，则土星比地球的公转周期大，故A错误； B．由于火星绕太阳的运行轨道为椭圆，运行过程中，速率发生变化，故B错误； C．根据开普勒第一定律可知，太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上，故C正确； D．根据开普勒第二定律可知，同一行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，但地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积不相等，故D错误。 故选C。 2. 关于万有引力定律的表达式，下列说法正确的是（ ） A. 当r趋近于无穷大时，万有引力趋近于零 B. 当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 C. 两个物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 D. 公式中的G为比例系数，它的单位是 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据可得当r趋近于无穷大时，万有引力趋近于零，故A正确； B．根据表达式适用于可把两物体看成质点间的引力计算，可知当r趋近于零时，物体不能再看成质点，万有引力公式已经不适用，B错误； C．两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上，是一对作用力和反作用力，不是一对平衡力，C错误。 D．由万有引力公式可得 则有万有引力恒量G的单位是，D错误。 故选A。 3. 木星有4颗卫星是伽利略发现的，称为伽利略卫星，其中两颗卫星绕木星做圆周运动的周期之比为1:4，则这两颗卫星的轨道半径之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】卫星绕木星做圆周运动，根据开普勒第三定律有 解得 故选D。 4. “东方一号”人造卫星A和“华卫二号”人造卫星B，它们的质量之比为，它们的轨道半径之比为2：1，则下面的结论中正确的是（　　） A. 它们受到地球的引力之比为 B. 它们的运行速度大小之比为 C. 它们的运行周期之比为 D. 它们的运行角速度之比为 【答案】B 【解析】 【详解】人造地球卫星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，得 M是地球的质量，m、r、T、分别为卫星质量、轨道半径、周期和角速度，则得 由题卫星A和B的质量之比为，轨道半径之比为2：1，则由上式可得， 它们的运行速度大小之比为 它们的运行周期之比为 它们的运角速度之比为 故选B。 5. 我国自主研发的北斗卫星系统是建国以来的重大科技成就之一，该系统包括中圆轨道卫星和地球静止卫星。已知中圆轨道卫星的周期约为12h，下列说法中正确的是（　　） A. 中圆轨道卫星的发射速度大于第二宇宙速度 B. 中圆轨道卫星的运行速度大于第一宇宙速度 C. 中圆轨道卫星的加速度大于地球静止卫星的加速度 D. 中圆轨道卫星的轨道半径大于静止卫星的轨道半径 【答案】C 【解析】 【详解】A．第二宇宙速度是卫星脱离地球束缚的发射速度，而中圆轨道卫星仍然绕地球运动，故中圆轨道卫星的发射速度小于第二宇宙速度，故A错误； B．根据万有引力提供向心力 可得 第一宇宙速度对应飞行器在理想状态下贴地飞行的速度，中圆轨道卫星轨道半径更大，线速度小于第一宇宙速度，故B错误； D．根据开普勒第三定律 中圆轨道卫星的周期小于地球静止卫星的周期，故中圆轨道卫星的轨道半径小于静止卫星的轨道半径，故D错误； C．根据牛顿第二定律 可得 中圆轨道卫星的轨道半径小于静止卫星的轨道半径，中圆轨道卫星的加速度大于地球静止卫星的加速度，故C正确。 故选C。 6. 2024年10月30日，神舟十九号载人飞船将三名航天员送入太空，飞船入轨后按照预定程序与天和核心舱对接。神舟十九号载人飞船与天和核心舱对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于圆轨道III，神舟十九号飞船处于圆轨道I，通过变轨操作后，沿椭圆轨道II由A处运动到处与天和核心舱对接，则神舟十九号飞船（　　） A. 在轨道II上处的速度大于A处的速度 B. 在轨道I上与地心的连线和在轨道II上与地心连线在任意相等时间内扫过的面积相等 C. 由轨道I变轨到轨道II，需在A处减速 D. 在轨道II和轨道III上经过处时加速度相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．轨道Ⅰ为载人飞船运行的椭圆轨道，根据开普勒第二定律可知B处的速度小于A处的速度，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知，对于同一轨道卫星，与地心连线在任意相等时间内扫过的面积相等，故B错误； C．飞船从低轨道变到高轨道，需要在变轨处点火加速，所以飞船由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在A处加速，故C错误； D．在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ上分别经过B处时，根据牛顿第二定律有，解得，知加速度相等，故D正确。 故选D。 7. 由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同，已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0，在赤道处的重力加速度大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G。假设地球可视为质量均匀分布的球体，由此可知地球的半径为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】在地球表面两极处有 在地球表面赤道处有 联立可得，地球的半径为 故选B。 8. 如图所示，星球A、B组成双星系统，A、B绕连线上的点做匀速圆周运动，则A、B的（　　） A. 质量相等 B. 线速度大小相等 C. 向心力大小之比等于轨道半径之比 D. 向心加速度大小之比等于轨道半径之比 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．A、B绕连线上的点做匀速圆周运动，可知两星球具有相同的角速度大小，根据万有引力提供向心力有 ， 因为有，可得 ， 根据，可知 AB错误，D正确； C．两星间的万有引力提供向心力，可知向心力大小相等，C错误。 故选D。 9. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星．关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是 （ ） A. 角速度的大小关系为 B. 向心加速度的大小关系为 C. 线速度的大小关系为 D. 周期关系为 【答案】D 【解析】 【详解】a与c有相同的周期所以角速度相同，相同的周期；卫星由万有引力充当向心力．得，，，因为rc>rb，所以c的角速度比b小，c的周期比b大，故A错误， D正确；向心加速度由于b比c半径小，所以b的向心加速度大于c ，ac角速度相同，c的半径大，c的向心加速度比a大，故B错误；由，a比c线速度小，b比c线速度大，所以有，故C错误． 故选D． 二、解答题（本题共2小题，10题20分，11题25分，共55分） 10. 天和核心舱环绕地球做匀速圆周运动，离地高度为h。已知地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，地球半径为R。忽略地球自转影响，求： （1）地球的第一宇宙速度； （2）核心舱做匀速圆周运动的周期T。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】解：（1）地球的第一宇宙速度是物体在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的线速度，而地球表面附近万有引力等于重力，则根据牛顿第二定律有 解得 （2）对核心舱，根据牛顿第二定律有 在地球表面有 解得 11. 如图所示，是地球的静止卫星。另一卫星的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为，已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，引力常量为，为地球中心。 （1）求地球的质量； （2）求卫星的运行周期； （3）若卫星绕行方向与地球自转方向相同，地球自转角速度为，某时刻、两卫星相距最近（、、在同一直线上），则至少经过多长时间，他们再一次相距最近。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）物体在地球表面的重力等于物体受到的万有引力，则有 解得 （2）根据万有引力提供向心力有 又有 联立解得 （3）设至少经过时间，他们再一次相距最近，根据题意有 由于万有引力提供向心力，则有 又有 解得 故可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $