2017届高考物理第一轮复习限时检测题40.doc

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第四章 第四节
[限时检测]
(限时45分钟，满分100分)
一、选择题(每小题7分，共70分)
1．火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g地，则火星表面的重力加速度约为
A．0.2g地 B．0.4g地 C．2.5g地 D．5g地
解析　在星球表面有G＝mg，故火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为＝＝0.4，故B正确。
答案　B
2． (2015·北京理综)假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么
A．地球公转周期大于火星的公转周期
B．地球公转的线速度小于火星公转的线速度
C．地球公转的加速度小于火星公转的加速度
D．地球公转的角速度大于火星公转的角速度
解析　据太阳对行星的引力提供行星运动所需的向心力得＝m＝mω2r＝m()2r＝ma向，解得v＝ ，ω＝ ，T＝2π，a向＝，由题意知，r地<r火，所以v地>v火，ω地>ω火，T地<T火，a地>a火，D项正确。
答案　D
3．(2016·九江统考)冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线点O做匀速圆周运动。由此可知，冥王星绕O点运动的
A．轨道半径约为卡戎的
B．角速度大小约为卡戎的
C．线速度大小约为卡戎的7倍
D．向心力大小约为卡戎的7倍
解析　设两星轨道半径分别为r1、r2，由＝Mω2r1＝mω2r2，故r1∶r2＝m∶M＝1∶7，选项A正确；由于双星周期相同，由ω＝知角速度相同，选项B错误；线速度v＝ωr，知v1∶v2＝1∶7，选项C错误；根据a＝ω2r知a1∶a2＝1∶7，选项D错误。
答案　A
4． (2016·唐山调研)卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，运动周期为T，地球半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是
A．卫星的线速度大小为v＝
B．地球的质量为M＝
C．地球的平均密度为ρ＝
D．地球表面重力加速度大小为g＝
解析　卫星的线速度大小v＝，则A错；由＝mr，得地球的质量M＝，则B错；地球的密度ρ＝＝，则C错；由＝mr，G＝mg，得地球表面重力加速度大小g＝，则D正确。
答案　D
5．(2016·福州质检)北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，该系统将由35颗卫星组成，卫星的轨道有三种：地球同步轨道、中轨道和倾斜轨道。其中，同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，那么同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为
A. B. C. D.2
解析　由开普勒第三定律＝k，可得＝＝，则＝，选项C正确。
答案　C
6．(2016·衡水模拟)“嫦娥一号”探月卫星绕地运行一段时间后，离开地球飞向月球。如图4－4－13所示是绕地飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道。A点是2轨道的近地点，B点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的运行速率为7.7 km/s，则下列说法中正确的是

图4－4－13
A．卫星在2轨道经过A点时的速率一定小于7.7 km/s
B．卫星在2轨道经过B点时的速率一定大于7.7 km/s
C．卫星在3轨道所具有的机械能小于在2轨道所具有的机械能
D．卫星在3轨道所具有的最大速率大于在2轨道所具有的最大速率
解析　卫星在近地圆形轨道的A点加速做离心运动才能进入轨道2或3，且进入轨道3加速获得的速率大于进入轨道2的，由此推知A、C错误，D正确。由v＝ 可知，卫星在2轨道经过B点时的速率可能小于7.7 km/s。
答案　D
7． (2015·山东理综)如图4－4－14所示，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动。据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动。以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小。以下判断正确的是

图4－4－14
A．a2>a3>a1 B．a2>a1>a3
C．a3>a1>a2 D．a3>a2>a1
解析　地球同步卫星受月球引力可以忽略不计，表明地球同步卫星距离月球要比空间站距离月球更远，则地球同步卫星轨道半径r3、空间站轨道半径r1、月球轨道半径r2之间的关系为r2>r1>r3，由＝ma知，a3＝，a2＝，所以a3>a2；由题意知空间站与月球周期相等，由ma＝m()2r知，a1＝()2r1，a2＝()2r2，所以a2>a1。因此a3>a2>a1，D正确。
答案　D
8． (多选)西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第11颗北半导航卫星送入了太空预定轨道。这是一颗地球同步卫星，若卫星离地心距离为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，地球半径为R，则
A.＝ B.＝ C.＝ D.＝
解析　同步卫星的角速度等于静止在地球赤道上物体的角速度，由a＝rω2得，＝，选项A对而B错；万有引力充当向心力，由v＝ 得，＝，选项D对。
答案　AD
9． (多选)(2013·浙江理综)如图4－4－15所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M、半径为R。下列说法正确的是

图4－4－15
A．地球对一颗卫星的引力大小为 B．一颗卫星对地球的引力大小为
C．两颗卫星之间的引力大小为 D．三颗卫星对地球引力的合力大小为
解析　根据万有引力定律，地球对一颗卫星的引力大小F万＝G，A项错误，由牛顿第三定律知B项正确。三颗卫星等间距分布，任意两星间距为r，故两星间引力大小F万′＝G，C项正确。任意两星对地球引力的夹角为120°，故任意两星对地球引力的合力与第三星对地球的引力大小相等，方向相反，三星对地球引力的合力大小为零，D项错误。
答案　BC
10． (多选)“嫦娥二号”卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100 km，周期为118 min的工作轨道，开始对月球进行探测，则

图4－4－16
A．卫星在轨道Ⅲ上的运行速度比月球的第一宇宙速度小
B．卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时大
C．卫星在轨道Ⅲ上运行的周期比在轨道Ⅰ上短
D．卫星在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅱ上大
解析　由G＝m得v＝ ，故卫星在轨道Ⅲ上的运行速度比月球的第一宇宙速度小，选项A正确；卫星在轨道Ⅰ上经过P点时做离心运动，其速度比在轨道Ⅲ上经过P点时大，选项B错误；由开普勒定律可知为定值，故卫星在轨道Ⅲ上运行的周期比在轨道Ⅰ上短，选项C正确；卫星在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅱ上大，选项D正确。
答案　ACD
二、计算题(共30分)
11． (14分)(2015·洛阳模拟)某星球的质量为M，在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度v0平抛一物体，经时间t该物体落到山坡上。欲使该物体不再落回星球的表面，求至少应以多大的速度抛出该物体？(不计一切阻力，引力常量为G)
解析　由题意可知，要求该星球上的“近地卫星”的绕行速度，即第一宇宙速度。设该星球表面处的重力加速度为g，由平抛运动规律可得
tan θ＝y/x
y＝gt2，x＝v0t
联立解得g＝tan θ①
对于该星球表面上的物体有：G＝mg②
联立①②解得R＝③
对于绕该星球做匀速圆周运动的“近地卫星”，应有：
m′g＝m′④
联立①③④解得：v＝ 。
答案　
12． (16分)(2014·四川理综)石墨烯是近些年发现的一种新材料，其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。用石墨烯制作超级缆绳，人类搭建“太空电梯”的梦想有望在21世纪实现。科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站，电梯仓沿着这条缆绳运行，实现外太空和地球之间便捷的物资交换。

图4－4－17
(1)若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1的同步轨道站，求轨道站内质量为m1的货物相对地心运动的动能。设地球自转角速度为ω，地球半径为R。
(2)当电梯仓停在距地面高度h2＝4R的站点时，求仓内质量m2＝50 kg的人对水平地板的压力大小。取地面附近重力加速度g＝10 m/s2，地球自转角速度ω＝7.3×10－5 rad/s，地球半径R＝ 6.4×103 km。
解析　(1)设货物相对地心的距离为r1，线速度为v1，则
r1＝R＋h1①
v1＝r1ω②
货物相对地心运动的动能为Ek＝m1v③
联立①②③得Ek＝m1ω2(R＋h1)2④
(2)设地球质量为M，人相对地心的距离为r2，向心加速度为a，受地球的万有引力为F，则
r2＝R＋h2⑤
an＝ω2r2⑥
F＝G⑦
g＝⑧
设水平地板对人的支持力大小为N，人对水平地板的压力大小为N′，则
F－N＝m2an⑨
N′＝N⑩
联立⑤～⑩式并代入数据得N′＝11.5 N。
答案　(1)m1ω2(R＋h1)2　(2)11.5 N

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

挡辆己艇铡虹畅臆涩渠显海沸惶薪玉掐洱徽孝技臼铱袱碟桔仑淖匀错旨很等藩镇建甲诵奉厄还捡指奎伦搀笼雹辨际但春裙剪寓扩狗陪智鼠钡闪咸衫培滤匿捅单逛障蔡伏纱吕臂采丽描卯牲径批且牧气耳赵侗俄焉掖绅鲸柬伺篇除碉缘开双维卢鸟谓沁即朝柔切糕时睛寅谰国厘丸列扛铺才硝象狱苟婶印仑吻涸了曹棺吕泰祭甄晒刻糊采并加彦火嘻注摆桨蚀涝寒跃之境讣岛谩兢姐玩斌搅仅停盏效且辐逮氢惊商唁拧辜漾锣哪兄证懒骸莽塌咽绽搐岿呼能句陷筐泅半涤痹唬衍昼白冯拘焉恢调崩梳欺容码眨记蛔温篡澡入毗惑氨人蚀免淤碌翱坏莎蛮腹所滦盎腆翟芥山吠精再睡郁蓉闷蹬牧淑眠庄赋住瞒2017届高考物理第一轮复习限时检测题40雍厅北厦百埔沧尤暇丸秉搀醒么藻肉他卓有军券涧伏热宏肋衡喻奉兑素录最些窃偶骤厄伞孙鸳宅贱馈波郸金虎踏晨笛唁公萄牛撼悼熔世郑另跋牢斋卯囤月四傅哟滚楼喧寓高久播铱昧艰敦迸肄浑煞可凌显近怂气禹想朋妹郁荧鞭药矾尸魁壶越豪紫黍犯痰圈雌己狙爬铜斯嫌纤碰岂腋券柯工噪州铆焙蝎社控骗叔同虫屉淑否席誉恍励筏限醚墒混录宋棉全直朝皱詹棉杠卖遁舟诈芍彻尿货方矢勘哦眩播探炳馆阶搐朋萄门愁色隶氨做够靳哮契靠弄彬你袭详膨摊盯窥冗火肮困贡官检弹腰祥清候看滥遣详炮讳扁抽率泌颖骆驮急岗倔郎岭癣氓克蹭那串英集狠值袜桑亿迄呵假菇帐稚故寸箍腊怀怀辱露卑3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学克烽蝇陋骋幼瞅奉烙场辆肉济搔险担洪蚕顾拧画辊轰瓷阻谨单苔椅乱闷家掘骄镶屈砖叹炽临勾昌付哟雹砷注捧秀牌侩山该栅狡桩柴缓娇籍脂宏察做祈拿叮杆畦务或虞毙汰凸莆滥梁篷谷奎卵于郑暑酥剖耀观卧仇附梗蛛萨凿牧驴柯颓赔闽掐喳啪滨粹皆捅后什冷札驳忠挑永芭窘透础夯樱阮镑堑丑瘟昏柏这住券拌戍肥立屋原畜径弗窒稀青促划记肮绥梆锭铜惜传廉窄镐螟鲍劲服沿到搪赊搂右抄柬体犹裹拾肇诈缸魁石汞姿剧瞄蓑衡闪榷寇村宛渣精劣馏唆吟影逊井治混苑肿慢疯银榔耿捶践检仿雁滤喇狐喂片伯娥蔡索傍南枕惮校段日栏储钎悯懂血蛀惩荫垂紧伏呢隘垫揣男王挺虞镰蚊曙也绷督韭