2022年高一物理下期期末试卷 .pdf

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1、高一物理期末复习（二）一、选择题1地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g/2 ，则该处距地球表面的高度为（）A. (12)R B.R C.R2 D.2R2已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。假设有一个类似地球一颗行星，是一个半径为R、质量分布均匀的球体。在其内部距离地面距离为L 处有一点， 在此处的重力加速度和地面处的重力加速度之比为（）A RL1 BRL1 C2)(RLR D2)(LRR3银河系的恒星中大约四分之一是双星，某双星由质量不等的星体S1和 S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期

2、为T，S1到 C 点的距离为r1，S1和 S2的距离为r，已知引力常量为G。由此可求出 S2的质量为 ( )A.2122)(4GTrrrB.2214GTr C.2224GTr D.21224GTrr4一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M ，地球的半径为R ，卫星的质量为m ，卫星离地面的高度为h，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为（）A2)(hRMmG B2RMmG C2hMmG DhRMmG5下列说法正确的是（）A月球的第一宇宙速度是7.9 km/sB同步卫星的线速度介于第一和第二宇宙速度之间C牛顿通过实验测出了万有引力恒量，验证了万有引力定律D卡文

3、迪许在实验室测出了万有引力恒量的数值，并验证了万有引力定律6物体在地面附近绕地球做圆周运动时的速度就叫做第一宇宙速度。关于第一宇宙速度，下列说法正确的是( )A第一宇宙速度大小约为11.2km/sB第一宇宙速度是人造卫星绕地球运动的最大运行速度C第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小发射速度D若已知地球的半径和地球表面的重力加速度，便可求出第一宇宙速度7设同步卫星离地心的距离为r ，运行速率为v1，加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则下列比值正确的是名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -

4、- - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - A21vv=Rr B21aa=Rr C21aa=22rR D21vv=Rr8同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星：A它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同值B它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的C它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值D它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的9如图所示， P、Q是质量均为m的两个质点，分别置于地球表面不同纬度上，如果把地球看成是一个均匀的球体，P、Q两个质点随地球

5、自转做匀速圆周运动，则（）AP、Q受地球引力大小相等BP、Q做圆周运动的向心力大小相等CP、Q做圆周运动的角速度大小相等DP、Q做圆周运动的周期相等10 已知甲、乙两行星半径之比为a， 第一宇宙速度之比为b，则以下结论正确的是() A甲、乙两行星质量之比为ab2B甲、乙两行星各自卫星的最小周期之比是2baC甲、乙两行星各自卫星的最大角速度之比是baD甲、乙两行星各自卫星的最大受力之比为ab11在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球的半径R，地球表面上的重力加速度为g，则（）A.卫星运动的速度为gR2 B.卫星运动的周期为gR24C.卫星运动的加速度为g21 D.卫星的动

6、能为mgR4112地球的卫星由离地高度为200 km 圆轨道变换为更远的343 km 圆轨道上稳定运行，则： （）A速度变小，周期变长，角速度变小，势能增加B速度变大，周期变短，角速度变大，势能增加C速度变小，周期变长，角速度变小，势能减少D速度变大，周期变短，角速度变大，势能减少P Q 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 二、计算题13我国已启动“登月工程”，设想在月球表面上，宇航员测出小物块自由下落h 高度所用的

7、时间为t 。当飞船在靠近月球表面圆轨道上飞行时，测得其环绕周期是T，已知引力常量为G 。根据上述各量，试求：月球表面的重力加速度；月球的质量。14神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律.天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3 双星系统，它由可见星 A 和不可见的暗星B构成 .两星视为质点， 不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O 点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图4-3-5 所示 .引力常量为 G，由观测能够得到可见星A 的速率 v 和运行周期T. (1)可见星 A 所受暗星B 的引力可等效为位于O 点处质量为

8、m/的星体 (视为质点 )对它的引力，设A 和 B 的质量分别为m1、m2，试求 m/(用 m1,m2表示 ); (2)求暗星 B 的质量 m2与可见星A 的速率 v、运行周期T 和质量m1之间的关系式; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 15我国发射的“ 嫦娥一号 ” 卫星进入距月球表面高为h 的圆轨道绕月运动。设月球半径约为地球半径的14，月球质量约为地球质量的181，不考虑月球、地球自转的影响，地球表面的重力

9、加速度为g，地球半径为R。求：（1）在月球上要发射一颗环月卫星，最小发射速度v0？（2）“ 嫦娥一号 ” 卫星在距月球表面高为h 的圆轨道上绕月做匀速圆周运动时的速度大小v1？16星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度.星球的第二宇宙速度2v 与第一宇宙速度1v 的关系是212vv .已知某星球的半径为r ，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的16.不计其他星球的影响，求该星球的第二宇宙速度.名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页

10、- - - - - - - - - 参考答案1A【解析】由 h 高度处，地球表面时，g= g/2,得 h=（1）R，故选 A考点：考查天体运动点评：本题难度较小，处于地球表面的物体，巧妙应用黄金代换公式是关键2B【解析】试题分析：根据万有引力定律，在行星表面，12MmFmgGR可得：12MgGR3143MVR球根据题意在其内部距离地面距离为L 处行星的有效质量为：323MV RL4（）则222LM mFmgGR可得:222LMgGR综上所述、联立可得211gLgR，答案为 B。考点：万有引力定律的应用点评：本题难度较大， 关键如何认识与理解“质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零”。3D【解析

11、】试题分析：根据双星系统，则2121 122122 22mmGm rrmmGm rr，带入则1 12 2mrm r，则21121212m rrmmmrrmm，所以2121 12m mGm rr，将半径 r1 代入，则221224r rmGT，答案为D考点：万有引力提供向心力点评：本题考查了万有引力提供向心力的分析方法和解决办法。这类问题的解决思路通常是由万有引力提供向心力，建立等式化简求解。4A【解析】试题分析：地球到人造卫星间的距离rhR，根据万有引力定律2MmFGr可得，地球对卫星的万有引力大小2()MmFGRh。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -

12、 - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 故选 A考点：万有引力定律点评：本题一定要注意在万有引力定律2MmFGr中的 r 不是卫星的高度h，是卫星到地心间的距离。5D【解析】试题分析： 第一宇宙速度又称为环绕速度，是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度AB 中、人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度GMvr=，轨道半径越大，速度越小，故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，故A、B 错误；牛顿在推出万有引力定律的同时，并没能得出引力常量G的具体值 G的数值于1789 年由

13、卡文迪许利用他所发明的扭秤得出C错误 ,D 正确故选 D考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度、万有引力定律点评：注意理解第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度、万有引力定律6BCD【解析】试题分析：根据万有引力提供向心力22GmMvmrr可知GMvr，当 r 取地球半径，则v=7900m/s ，即第一宇宙速度，所以A 错。 R越大，速度越小，所以B 对。要把卫星送入轨道，则需要更多机械能，因此越远越困难，所以C对。vgR，所以 D 对考点：万有引力提供向心力点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解。7B【解析】试题分析：同步卫星的角速度和地球自转角速度相等，根据2a

14、r可得12araR，根据GMvr可得：12vvRr,故 B正确， ACD错误故选 B考点：人造卫星问题点评： 解决本题的关键知道同步卫星的特点，知道它与地球自转的角速度相等，以及掌握线速度、向心加速度与角速度的关系8D【解析】试题分析： 了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球相同物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 通过万有引力提供向心力

15、，列出等式通过已知量确定未知量解：它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的所以同步卫星只能在赤道的正上方因为同步卫星要和地球自转同步，即相同，根据22MmFGmrrw=，因为 是一定值，所以 r 也是一定值，所以同步卫星离地心的距离是一定的故D正确；故选 D考点：同步卫星点评：地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度9ACD【解析】试题分析：在P、Q两处，两点的角速度相同，但是由于圆周运动半径QPrr，所以两处的线速度不同，根据2

16、Fmr，显然向心力PQFF。而根据公式2GmMFr，两者万有引力相同，所以最终答案为ACD 考点：万有引力公式点评：本题考查了万有引力公式的简单计算，在知道万有引力公式的基础上，本题容易解决。10 AC 【解析】试题分析：分析： （1）根据万有引力等于向心力，可列式求解；（2）根据星球表面重力等于万有引力，可列式求解；（3）根据在星球表面，万有引力等与向心力，列式求解解：A 行星对飞船的万有引力提供飞船所需向心力，根据由22MmmvGrr得：GMvr，当 r 等于行星半径是为第一宇宙速度，得到：甲、乙两行星质量之比为ab2，A 正确；B 由222Mm4GmrrT，3RT2GM，可知 B 错误；

17、C 由 v=r 可知， C甲、乙两行星各自卫星的最大角速度之比是ba，C 正确；D 行星对飞船的万有引力提供飞船所需向心力，可知甲、 乙两行星各自卫星的最大受力之比为1:1，D 错误。故选： AC。考点：万有引力定律及其应用；人造卫星的环绕速度；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系点评：本题关键抓住星球表面重力等于万有引力，人造卫星的万有引力等于向心力11 BD【解析】略12 A 【解析】略名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - -

18、- - 13（ 1）22hgt（2）344 62h TM =Gt【解析】月球表面的重力加速度g；22hgt（4 分）月球的质量M , 飞船的质量为m,月球的半径为R,则有2MmGR=mg , （2 分）2MmGR=224mRT（2 分）解的：34462h TM =Gt（2 分）14 （1）设A、B 的圆轨道半径分别为1r、2r，由题意知，A、B 做匀速圆周运动的角速度相同，设其为。由牛顿运动定律，有211AFmr222BFmrABFF设 A、B之间的距离为r，又12rrr，由上述各式得：1212mmrrm，由万有引力定律，有：122AmmFGr将代入得：31222121()AmmFGmmr令1

19、21Am mFGr比较可得：32212()mmmm-（2）由牛顿第二定律，有：211211mmvGmrr又可见星A 的轨道半径：12vTr由式解得：332212()2mv TmmG【解析】略15 （1）Rg920（2）hRgR4921【解析】（1）设地球质量为M，月球的质量和半径分别为m、r，环月卫星质量为m0，已知Mm811，Rr41，则名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - rmrmmG20020 (1 分)对地球表面质量为m1的物体，有gmRMmG121 (1 分)解得Rg920 (2 分)（2）设 “ 嫦娥一号 ” 卫星的质量为m2，则hrmhrmmG21222)( (2 分)解得hRgR4921 (2 分)1623grv【解析】设星球表面处一个物体质量为m第一宇宙速度有rvmgm2161 （4 分）解得61grv （3 分）所以3212grvv （3 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -