2022年高一物理上册各节练习题及答案_ .pdf

1牛顿运动定律不适用于下列哪些情况()A研究原子中电子的运动B研究“神舟五号”飞船的高速发射C研究地球绕太阳的运动D研究飞机从北京飞往纽约的航线解析：选 A.牛顿力学属于经典力学的研究范畴，适用于宏观、低速运动的物体，并注意到低速和高速的标准是相对于光速，可判定 B、C、D 适用而 A 不适用，所以选A.22008 年 9 月 25 日，我国成功发射了搭载3 名宇航员的“神舟”七号飞船，在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小()A等于 7.9 km/s B介于 7.9 km/s 和 11.2 km/s 之间C小于 7.9 km/s D介于 7.9 km/s 和 16.7 km/s 之间解析：选 C.卫星在圆形轨道上运动的速度vGMr.由于 rR，所以 v GMR7.9 km/s，C 正确3关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题，下列说法中正确的是()A在发射过程中向上加速时产生超重现象B在降落过程中向下减速时产生超重现象C进入轨道后做匀速圆周运动，产生失重现象D失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的解析：选 ABC.当向上加速时超重，向下减速时(a 方向向上)也超重，故A、B 两项正确；卫星做匀速圆周运动时，万有引力完全提供向心力，卫星及卫星内的物体皆处于完全失重状态，故C 项正确，D 说法错误，故正确答案为A、B、C.4.图 653 如图 653 所示，是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星，关于各物理量的关系，下列说法正确的是()A根据 vgr，可知 vAvBFBFCC角速度ABCD向心加速度aAaBaC解析：选 C.设地球质量为M，卫星质量为m，卫星做圆周运动的半径为r，由 GMmr2mv2rm 2rma 得，v1r，1r3，a1r2.因为 rArBvBvC，A 错 ABC，C 对aAaBaC，D 错而 Fmr2，由于三个卫星的质量关系不知，故无法确定卫星所受地球引力的大小关系，B 错5已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响(1)推导第一宇宙速度v1的表达式；(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T.解析：(1)设卫星的质量为m，地球的质量为M在地球表面附近满足GMmR2mg得 GMR2g卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力mv21RGMmR2式代入式，得 v1Rg.(2)考虑式，卫星受到的万有引力为：FGMmRh2mgR2Rh2由牛顿第二定律F m42T2(Rh)式联立解得T2RRh3g.答案：见解析名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -一、选择题1对于时空观的认识，下列说法正确的是()A相对论给出了物体在低速运动时所遵循的规律B相对论具有普遍性，经典物理学为它在低速运动时的特例C相对论的出现使经典物理学在自己的适用范围内不再继续发挥作用D经典物理学建立在实验的基础上，它的结论又受到无数次实验的检验，因此在任何情况下都适用答案：B 2关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是()A第一宇宙速度又叫环绕速度B第一宇宙速度又叫脱离速度C第一宇宙速度跟地球的质量无关D第一宇宙速度跟地球的半径无关解析：选 A.第一宇宙速度又叫环绕速度，A 对，B 错根据 GMmR2mv2R得 vGMR，故环绕速度与地球的质量和半径有关，C、D 错3关于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，以下判断正确的是()A同一轨道上，质量大的卫星线速度大B同一轨道上，质量大的卫星向心加速度大C离地面越近的卫星线速度越大D离地面越远的卫星线速度越大解析：选 C.由GMmr2mv2rma 可得 vGMr，A 错，C 正确，D 错；由 aGMr2，得卫星质量m 的大小对向心加速度没有影响，B 错4我国自行研制发射的“风云一号”、“风云二号”气象卫星的飞行轨道是不同的，“风云一号”是极地圆形轨道卫星，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为T112 h；“风云二号”是同步卫星，其轨道平面就是赤道平面，周期为T224 h；两颗卫星相比()A“风云一号”离地面较高B“风云一号”每个时刻可观察到的地球表面范围较大C“风云一号”线速度较大D若某时刻“风云一号”和“风云二号”正好同时在赤道上某个小岛的上空，那么再过12 小时，它们又将同时到达该小岛的上空解析：选 C.因 T1T2，由 T42r3GM可得 r1r2，A 错；由于“风云一号”的轨道半径小，所以每一时刻可观察到地球表面的范围较小，B 错；由 vGMr可得 r1v2，C 正确；由于T112 h，T224 h，则需再经过24 h 才能再次同时到达该小岛的上空，D 错5(2011 年合肥一中高考教学质量检测)同步卫星的加速度为a1，运行速度为v1，地面附近卫星的加速度为a2，运行速度为v2，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a3，速度为v3，则()Av2v1 v3Bv3v1v2Ca2a3a1Da2a1a3解析：选 AD.同步卫星与近地卫星在运行时向心力都完全由万有引力来提供，GMmr2mamv2r，则由 vGMr知 v2v1，由 aGMr2知 a2 a1；地面上的物体随地球转动时GMmr2FNmamv2r，不能从这个角度与其他两个比较，但同步卫星与地球自转的角速度相同，由v r 及 a2 r 可知 v1v3、a1 a3，故本题答案为A、D.6(2011 年高考大纲全国卷)我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24 小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48 小时轨道”和“72 小时轨道”；最后奔向月球如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比()A卫星动能增大，引力势能减小B卫星动能增大，引力势能增大C卫星动能减小，引力势能减小D卫星动能减小，引力势能增大解析：选 D.由 FGMmr2 mv2r知，Ek12mv2GMm2r，r 越大，Ek越小 r 增大，卫星在升高过程中要克服万有引力做功，引力势能增大综上所述D 对，A、B、C 错7(2011 年天水高一检测)地球同步卫星的质量为m，离地面高度为h.若地球的半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转的角速度为，则同步卫星所受地球对它的万有引力的大小为()A0 B.mR2gRh2Cm3R2g4D以上结果都不正确解析：选 BC.同步卫星受到的万有引力等于其向心力，即Fm 2(Rh)，FGMmRh2mR2gRh2，B 正确由、得R名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4 页 -h3R2g2代入得Fm3R2g4，C 正确8(2010 年高考海南卷)火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5 倍根据以上数据，以下说法正确的是()A火星表面重力加速度的数值比地球表面小B火星公转的周期比地球的长C火星公转的线速度比地球的大D火星公转的向心加速度比地球的大解析：选 AB.由 GMmR2mg 得 gGMR2，计算得火星表面的重力加速度约为地球表面的25，A 对；由GMmr2m(2T)2R 得 T2r3GM，公转轨道半径大的周期长，B 对；周期长的线速度小，(或由 vGMr判断轨道半径大的线速度小)，C 错；公转向心加速度 aGMr2，D 错9(2011 年郑州模拟)宇宙飞船在轨道上运行，由于地面指挥人员发现某一火箭残体的轨道与飞船轨道有一交点，通知宇航员某一时间飞船有可能与火箭残体相遇，宇航员随即开动飞船上的发动机使飞船加速，脱离原轨道，关于飞船的运动，下列说法正确的是()A飞船高度降低B飞船高度升高C飞船周期变小D飞船的向心加速度变大解析：选 B.当宇宙飞船加速时，它所需向心力增大，而万有引力不能相应增大，万有引力不能将飞船拉回原轨道，因此飞船做离心运动，轨道半径增大，由此知A 错误，B 正确；由式子T2 r3GM可知，r 增大，T 增大，故C 错误；由于r 增大，则aGMr2，变小，D 错误二、非选择题10恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”中子星中子星的半径较小，一般在720 km，但它的密度大得惊人若某中子星的半径为10 km，密度为 1.21017 kg/m3，那么该中子星上的第一宇宙速度约为多少？解析：中子星上的第一宇宙速度即为它表面的环绕速度，由GMmr2mv2r得 vGMr，又由 MV 43 r3代入上式得v2r G35.8104 km/s.答案：5.8104 km/s 11(2011 年黄冈模拟)据报道，美国航空航天管理局计划在2008 年 10 月发射“月球勘测轨道器”(LRO)，LRO 每天在 50 km的高度穿越月球两极上空10 次 若以 T 表示 LRO 在离月球表面高h 处的轨道上做匀速圆周运动的周期，以 R 表示月球的半径 求：(1)LRO 运行时的向心加速度a；(2)月球表面的重力加速度g.解析：(1)由 a2r 得a(Rh)42T2.(2)设月球质量为M，万有引力常量为G，LRO 的质量为 m，根据牛顿第二定律，有GMmRh2ma由万有引力定律得GMmR2mg由式解得g42Rh3T2R2.答案：(1)(Rh)42T2(2)42Rh3T2R212继神秘的火星之后，土星也成了全世界关注的焦点！经过近7 年 35.2 亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后，美国航天局和欧洲航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间2006 年 6 月 30 日(北京时间7 月 1 日)抵达预定轨道，开始“拜访”土星及其卫星家族这是人类首次针对土星及其31 颗已知卫星最详尽的探测若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道，在半径为R 的土星上空离土星表面高h 的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n 周飞行时间为t.求：土星的质量和平均密度解析：设“卡西尼”号的质量为m，土星的质量为M.“卡西尼”号环绕土星的中心做匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供，根据牛顿第二定律可得GMmRh2m(Rh)(2T)2，其中 Ttn解得土星的质量为M42n2Rh3Gt2又土星的体积V43 R3所以土星的平均密度 MV3 n2Rh3Gt2R3.名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -答案：42n2Rh3Gt23 n2Rh3Gt2R3名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -