上海市崇明区民本中学2023-2024学年高一第二学期期末合格考物理试题

高一期末物理 合格考 一、填空题（每空2分，满分24分） 1 表面的重力加速度为地球表面的重力加速度的 。一个质量为60kg的仪器，在 月球表面，质量是 kg,所受重力是 N。 2 一个物体在地面所受重力为g,近似等于物体所受的万有引力。已知地球半径为 R,则该物体在离地面高度R处所受引力为 ,重力加速度为 3 行星A和行星B的质量之比MA:Mg=2:1,半径之比RA:RB=1:2,两行星各有 一颗卫星a和b,其圆轨道都非常接近各自的行星表面。若卫星a运行周期为T。,卫 星b运行周期为T6,则T。:T6为 ,a、b的角速度之比为 4我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”至今仍沿 椭圆轨道绕地球运动。如图所示，设卫星在近地 点、远地点的角速度分别为ω1、ω2，在近地点、远地 近地点 地球 远地点 点的速度分别为o1、v2,则w1 2,1 V2。(均选填“>”“<”或“=”) 第4题图 5中国自主研发的北斗卫星导航系统“北斗三号”第17颗卫星是北斗三号全球导航系 统的首颗地球同步轨道卫星，也是北斗三号系统中功能最强、信号最多、承载最大、寿 命最长的卫星。若要保持“同步”，该卫星的轨道高度 (选填“可以”或“不可 以”)改变。由于稀薄大气的影响，如不加干预，在运行一段时间后卫星高度要 (选填“升高”或“降低”)。 6经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的 恒星组成，每颗恒星的半径远小于两恒星之间的距离，且双星系统一般远离其他天 体。“双星系统”中的两颗星球，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的某点做匀 速圆周运动。现测得两星球之间的距离为L,质量之比m1:m2=3:2,则m1、m2做 圆周运动的角速度之比为 ,m1做圆周运动的半径为 二、单项选择题（每题4分，满分36分） 7 下列说法中不正确的是()。 A.万有引力定律揭示了自然界有质量的物体间普遍存在一种相互吸引力 47∩ B.卡文迪许用实验的方法证明了万有引力的存在 C.引力常量G的单位是N·m2/kg D.两个质量均为1kg的质点相距1m时的万有引力为6.67N 8卡文迪许巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里测出了万有引力常量的数值。在 他的实验装置中，在测量中起到了足够的放大作用的措施为()。 A.把实验装置放在真空环境下 B.使固定小球的质量尽可能大些 C.用平面镜反射来显示扭秤的偏转情沉 D.把实验装置放在恒温箱里 9 根据开普勒行星运动定律，下列说法中正确的是()。 A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心 B,对于任意一个行星来说它与椭圆中心的连线在相等时间内扫过的面积相等 C.所有行星轨道的半长轴的平方跟它的公转周期的三次方的比值都相等 快 D.当行星离太阳较近时运行的速度较大，而离太阳较远时速度较小 10在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。关 于科学家和他们的贡献，下列说法中错误的是()。 器 A.德国天文学家开普勒对他的导师一第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出 了开普勒三大行星运动定律 B.英国物理学家卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”首先较准确地测定了万有引力常量 C.伽利略用“月-地检验”证实了万有引力定律的正确性 D.牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体，物体就不会再落在 地球上 11 我国北斗三号系统的收官之星是一颗地球同步轨道卫星，其轨道半径约为地球半径 的7倍。与近地轨道卫星相比，地球同步卫星( )。 A.周期大 B.线速度大 C.角速度大 D.加速度大 12一航天飞机绕地球做匀速圆周运动，航天飞机上一机械手将物体相对航天飞机无初 速度地释放于机外，则此物体将()。 A.做自由落体运动落向地球 B.做平抛运动 C.沿轨道切线方向做匀速直线运动 D.仍沿圆轨道与航天飞机同步运动 13 宇航员王亚平在“天宫一号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重 状态下的物理现象。若飞船质量为m,距地面高度为h,地球质量为M,半径为R,引 力常量为G,则飞船所在处的向心加速度大小为( )。 GM GMm GMm A.0 B.(R+h)2 C. D (R+h)2 h2 14 2021年5月15日7时18分，“天问一号”探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预 选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功，同时也成为历史上第三个人造 探测器成功着陆火星的国家。若地球的质量为火星质量的倍，地球的半径为火星 半径的倍。则天问一号在地球表面受到的重力与在火星表面受到的重力的比值为 (忽略天问一号总体质量的变化)()。 A& c n2 D. 15 地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化，怀疑 地下有空腔区域。进一步探测发现在地面P点处的正下方有一 球形空腔区域储藏有天然气，如图所示。假设该地区岩石均匀分 布且密度为ρ，天然气的密度远小于ρ，可忽略不计。如果没有该 空腔，地球表面正常的重力加速度大小为g。由于空腔的存在， 现测得P点处的重力加速度大小为g(k<1)。已知引力常量 第15题图 为G,球形空腔的球心深度为d,则此球形空腔的体积是 )。 4 kgd B. kgd2 C.(1-k)gd D. (1-)gd2 Gp Gp Gp Gp 三、综合分析题(10+15+15分) 16 宇航员在月球上做自由落体实验，将一物体从距月球表面高h处由静止释放，经时间 t后落到月球表面（设月球半径为R)。据上述信息推断： (1)月球表面的重力加速度； (2)月球的第一宇宙速度。 17一物体在地球表面重16N,它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9N, 则此火箭离地球表面的距离为地球半径的多少倍？ 18 如图所示是卫星绕不同行星在不同轨道上运动的lgT-1gr图象，其中T为卫星的周 期，r为卫星的轨道半径。卫星M绕行星P运动的图线是a,卫星N绕行星Q运动 的图线是b。卫星绕行星的运动可以看作匀速圆周运动。 (1)求直线a的斜率； (2)比较两颗行星P、Q的质量大小。 Alg T 2 b 1 ○ Ig r 第18题图 答案参考 160100 2是 31:44:1 4>> 5不可以 降低 61:1 2 7D8C9D10C1]A12D 13B 14B 解析：由GMm R2 =mg,得 地=mg地= 水 mg火 M地Rk M火R6n2 ⑤D解析：地球表面正常的重力加速度大小 为g,由于空腔的存在，现测得P点处的重 力加速度大小为kg,则空腔体积大小的岩石 对物体吸引产生的加速度为(1一k)g,结合 万有引力定律cM=ma,即G 2 m(1-)g,解得V=1-)gd2 Gp 16(1)根据 h= 28r2 可得月球表面的重力加速度 2h g= (2)由 mg =m 0 R 可得月球第一宇宙速度 4π2 0=√gR=R5 Mp <Mo t 17物体在地球表面重16N,mg=16N,可得 m=1.6kg,在地球表面的物体所受万有引力 等于重力，有 G R2 -mg 火箭离地球表面的距离为h时，对物体应用 牛顿第二定律，有 N-mg=ma 以火箭为研究对象，火箭所受的万有引力就 是它在该处的重力： (R+h)2=m'g' 联立以上三式，并代人数据N=9N,a= 5m/s2,m=1.6kg,可得 h=3R 所以此火箭离地球表面的距离为地球半径的 3倍。 8(1)设中心天体质量为M,由万有引力提供 向心力，则有 GM=m(）‘r 两边同时取对数，整理可得 IsT-gr-lg M 1,GM 3 可知，lgT-gr图线的斜率为2· (2)由（1)可知，图线与纵轴的交点为