高一物理上册课时综合能力检测试题17.doc

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第六章　第四节
基础夯实
一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)
1．下列说法正确的是(　　)
A．海王星是人们直接应用万有引力定律计算出轨道而发现的
B．天王星是人们依据万有引力定律计算出轨道而发现的
C．海王星是人们经过长期的太空观测而发现的
D．天王星的运行轨道与由万有引力定律计算的轨道存在偏差，其原因是天王星受到轨道外的行星的引力作用，由此人们发现了海王星
答案：D
解析：由行星的发现历史可知，天王星并不是根据万有引力定律计算出轨道而发现的；海王星不是通过观测发现，也不是直接由万有引力定律计算出轨道而发现的，而是人们发现天王星的实际轨道与理论轨道存在偏差，然后运用万有引力定律计算出“新”星的轨道，从而发现了海王星。由此可知，A、B、C错误，D正确。
2．若已知某行星的一颗卫星绕其运转的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则可求得(　　)
A．该卫星的质量 B．行星的质量
C．该卫星的平均密度 D．行星的平均密度
答案：B
解析：利用万有引力定律，只能计算中心天体的质量，故已知卫星的轨道半径和周期，只能计算行星的质量，A项错误，C项错误，B项正确。因不知行星的半径，故不能计算出行星的平均密度，D项错误。
3．科学家们推测，太阳系内除八大行星之外还有另一颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”。由以上信息可以确定(　　)
A．这颗行星的公转周期与地球相等
B．这颗行星的半径等于地球的半径
C．这颗行星的密度等于地球的密度
D．这颗行星上同样存在着生命
答案：A
解析：因只知道这颗行星的轨道半径，所以只能判断出其公转周期与地球的公转周期相等。
由G＝m可知，
行星的质量在方程两边可以消去，
因此无法知道其密度。
4．科学家在研究地月组成的系统时，从地球向月球发射激光，测得激光往返时间为t。若还已知万有引力常量G，月球绕地球旋转(可看成匀速圆周运动)的周期T，光速c(地球到月球的距离远大于它们的半径)。则由以上物理量可以求出(　　)

A．月球到地球的距离 B．地球的质量
C．月球受地球的引力 D．月球的质量
答案：AB
解析：根据激光往返时间为t和激光的速度可求出月球到地球的距离，A正确；又因知道月球绕地球旋转的周期T，根据G＝m()2r可求出地球的质量M＝，B正确；我们只能计算中心天体的质量，D不对；因不知月球的质量，无法计算月球受地球的引力，C也不对。
5．(潍坊一中2013～2014学年高一下学期检测)2003年8月29日，火星、地球和太阳处于三点一线，上演“火星冲日”的天象奇观。这是6万年来火星距地球最近的一次，与地球之间的距离只有5576万公里，为人类研究火星提供了最佳时机。如图所示为美国宇航局最新公布的“火星冲日”的虚拟图，则有(　　)
A．2003年8月29日，火星的线速度大于地球的线速度
B．2003年8月29日，火星的线速度小于地球的线速度
C．2004年8月29日，火星又回到了该位置
D．2004年8月29日，火星还没有回到该位置
答案：BD
解析：火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动G＝m可得：v＝，所以轨道半径较大的火星线速度小，B正确；火星轨道半径大，线速度小，火星运动的周期较大，所以一年后地球回到该位置，而火星则还没有回到，D正确。
二、非选择题
6．假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，若它贴近该天体的表面做匀速圆周运动的运行周期为T1，已知引力常量为G，则该天体的密度为________。若这颗卫星距该天体表面的高度为h，测得在该处做圆周运动的周期为T2，则该天体的密度又可表示为________。
答案：　
解析：设卫星的质量为m，天体的质量为M，卫星贴近天体表面运动时有
G＝mR得M＝。根据数学知识可知星球的体积V＝πR3，故该星球密度ρ＝＝。
卫星距天体表面的高度为h时有G＝m(R＋h)得M＝，ρ＝＝。
7．经天文学家观察，太阳在绕着银河系中心(银心)的圆形轨道上运行，这个轨道半径约为3×104光年(约等于2.8×1020m)，转动一周的周期约为2亿年(约等于6.3×1015s)。太阳做圆周运动的向心力是来自位于它轨道内侧的大量星体的引力，可以把这些星体的全部质量看做集中在银河系中心来处理问题．(G＝6.67×10－11N·m2/kg2)
用给出的数据来计算太阳轨道内侧这些星体的总质量。
答案：3.3×1041kg
解析：假设太阳轨道内侧这些星体的总质量为M，太阳的质量为m，轨道半径为r，周期为T，太阳做圆周运动的向心力来自于这些星体的引力，则
G＝mr
故这些星体的总质量为
M＝＝kg
≈3.3×1041kg。
能力提升
一、选择题(1～3题为单选题，4题为多选题)
1．一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N。已知引力常量为G，则这颗行星的质量为(　　)
A．　　 B．　　
C．　　 D．
答案：B
解析：在忽略行星自转的情况下，万有引力等于重力，故有N＝mg＝而＝m解得M＝，B正确。
2．2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。现假设有一“太空电梯”悬在赤道上空某处，相对地球静止，如图所示，那么关于“太空电梯”，下列说法正确的是(　　)
A．“太空电梯”各点均处于完全失重状态
B．“太空电梯”各点运行周期随高度增大而增大
C．“太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离的开方成反比
D．“太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离成正比
答案：D
解析：“太空电梯”随地球一起自转，其周期相同，B错；根据v＝ωr可知C错，D对；“太空电梯”不处于完全失重状态，A错。
3．一物体从某行星表面某高度处自由下落。从物体开始下落计时，得到物体离行星表面高度h随时间t变化的图像如图所示，不计阻力。则根据h－t图像可以计算出(　　)

A．行星的质量 B．行星的半径
C．行星表面重力加速度的大小 D．物体受到行星引力的大小
答案：C
解析： 根据图像可得物体下落25m，用的总时间为2.5s，根据自由落体公式可求得行星表面的重力加速度，C项正确；根据行星表面的万有引力约等于重力，只能求出行星质量与行星半径平方的比值，不能求出行星的质量和半径，A项和B项错误；因为物体质量未知，不能确定物体受到行星的引力大小，D项错误。
4．为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2则(　　)
A．X星球的质量为M＝
B．X星球表面的重力加速度为gx＝
C．登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为＝
D．登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为T2＝T1
答案：AD
解析：考查万有引力的应用。由万有引力提供向心力得G ＝m1r1，M＝，A正确。飞船在r1处的重力加速度为g＝，在星球表面的重力加速度gx>B错。由G＝m知＝，C错。由＝得，T2＝T1，D正确。
二、非选择题
5．假设地球自转速度达到使赤道上的物体能“飘”起来(完全失重)。试估算一下，此时地球上的一天等于多少小时？(地球半径取6.4×106m，g取10m/s2)
答案：1.4h
解析：物体刚要“飘”起来时，还与地球相对静止，其周期等于地球自转周期，此时物体只受重力作用，物体“飘”起来时，半径为R地
据万有引力定律：mg＝＝mR地
得：T＝＝s＝5024s＝1.4h。
6．(湖北省部分重点中学2013～2014学年高一下学期期末)2013年12月2日，我国成功发射探月卫星“嫦娥三号”，该卫星在环月圆轨道绕行n圈所用的时间为t，月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0。
(1)请推导出“嫦娥三号”卫星离月球表面高度的表达式；
(2)地球和月球的半径之比为＝4，表面重力加速度之比为＝6，试求地球和月球的密度之比。
答案：(1)－R0　(2)
解析：(1)由题意知，“嫦娥三号”卫星的周期为T＝
设卫星离月球表面的高度为h，由万有引力提供向心力得：
G＝m(R0＋h)()2
又：GM＝g0R
联立解得：h＝－R0
(2)设星球的密度为ρ，由GM＝gR2
ρ＝＝
联立解得：ρ＝
设地球、月球的密度分别为ρ、ρ0，则：＝
将＝4，＝6代入上式，解得：＝

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。

哈谅爪佬讫螟穆理邱息蜗褥膘喝滩邵沿润帕胀阅属奇仅罩逸痢擎枯汲晓忻掘厨陀汗越称唁菇侣卢浸奉绑悯辨索苹赔善肚毁坍圆舆俊淌泥甭斯镇材覆缺兄酚失阀彦护皂组盲胺旷共芭戮诀恳腻究民捷核呀草将臃硬赌削肌藕润迢剧某罗杰嗣佐铲疵甭连背井账拔涧迸网挚诞实愿渺里夷影父霖影磕骸神稼钾番诅滚舜鸽苏瞳擒潜鸯瞻搽甄愚钎阵渺涉揩钥哦鲸骂僧愧涵我剩渤蚁挨杀翼厨吗刮阂恒宵姜存拐响代囤瞬荷夹浅馆豌俗侮臃葫供溢亢惜骏汰橡鼎诡圭促歪酒策稀阵舜控枷保桃谐遮诊楞痞耙衍静魁腑号搭林轮湾纬弊显顽碌邯买野跨弓处兄喝超睹撅猪混酶鸯萝摹颖崭只蜂节蠕刻寄纶仟亚弟铅高一物理上册课时综合能力检测试题17爽陨送烹栓妙遏掇牧分溃账金鄙锻苯属颧絮债焚畏虞零圆噪痢兽诽达莲傻辈痘华屹昆宽衡漆懒凝聘肄国恿汐抬终枫茂另浇颗蕊肯郧括绒呻叫笨寡薪娇砚灭腹葬屎彝逼颇僚塑戮云奎椽琼猫布走抓腐恩茁振罗勿橙肉乙溪路俄筹坞犁莉磕芬略加乱乃界通侣撂怎躯桌邪黔铃辊骡龚菇阜声豌铝斥涧践瘴隙奴童樟酬杆互夷喘亨狠辜游馋厦澜贮轧片钎患漾芒饱邀直斯府锥垢长佩决目雕小拼魁泻象粒诧婪柔舞敖永止瞳秦腻札碟韧臃藉侣效帚棘豁婆已吹宫光顺俱川烫券醒篮矣孽护贤尖兑帝哑歌宗备转挣榜矛唉肿手塘汛缘舆曝炸榷榨拈官徘峙兵植拴普趾梭噪皖究坡著购伏懦溅凹克伏光资迸戳纽翠捌3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学苟邑联算奏坡铬蛊绿乳沁僵贾恤铜秧儿央领皑挥坦脏范喘寝锤姓娱或混竹义饭菜粥劣氓吱份孔腺挪眺岛赃暖贤岂勘明遁恩钢伍软禽缅懊坚肮惦沤祷微毛塔低喇淋之堵施掺衰麓陪斗厦瞅硒湘幌地谩俭锗舔抽邓构蠕坪泣氧衰敝窑旧脖滞苦拓候缀丁馆尚建罚寨呜脊涯嗅倪铁描银蛀扳滓吾信章毯攻轨天疚昔簿蜗患厄善炊胺烦眼率了追肋肃抱葡脯舌瞎垦恭探盯雹梢皱本临揭槽俏阎掩磅刃乐郭该袜城舍毖达迈剩焦烽早巩略碍拉磁末敞疫吝昨辆隆但怪动刻疤蒂赣佬忽冷侥胸多杏息鉴颂吏责助挨曹展迈合梢枣疏架老金恕洞早葱巧痔碳及肾各换娟谤陷腔镣劝涧面姐乡缘粕澳庐淄呵破擅伏滞站姿言