陕西省汉中市洋县县中2022-2023学年高一下学期第二次测试物理试题（含解析）

洋县县中2022-2023学年高一下学期第二次测试物理试题
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一、单选题
1．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列说法中正确的是（ ）
A．开普勒通过对行星观测记录的研究发现了万有引力定律 B．伽利略指出物体的运动需要力来维持
C．卡文迪许测出了引力常量G的数值 D．牛顿运动定律是自然界普遍适用的基本规律之一
2．太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同。下列能反映周期与轨道半径关系的图象中正确的是(　　)
A． B．
C． D．
3．2011年11月3日，“天宫一号”目标飞行器与“神舟八号”飞船成功实现首次交会对接，已知在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350km，“神舟八号”的运行轨道高度为343km。它们的运行轨道均视为圆周，则（　　）
A．“天宫一号”比“神舟八号”周期长
B．“天宫一号”比“神舟八号”线速度大
C．“天宫一号”比“神舟八号”角速度大
D．“天宫一号”比“神舟八号”向心加速度大
4．利用下列哪组数据，可以计算出地球质量（　　）
A．已知地球半径和地面重力加速度
B．已知卫星绕地球作匀速圆周运动的轨道角速度和周期
C．已知月球绕地球作匀速圆周运动的周期和月球质量
D．已知同步卫星离地面高度和地球自转周期
5．火星大气经人类改造后，火星可成为适宜人类居住的星球。已知火星半径约为地球半径的一半，质量约为地球质量的十分之一，地球上男子跳高的世界纪录为2.45m。把地球和火星均看作质量分布均匀的球体，忽略地球和火星的自转及空气阻力，假设男子离地时的速度大小不变，则在火星上男子跳高的世界纪录大约为（　　）
A．5m B．6m C．7m D．8m
6．地球质量大约是月球质量的81倍，在登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为（　　）
A．1：81 B．1：27 C．1：9 D．1：3
7．（多选）假设“天问一号”火星探测器在着陆火星前，“天问一号”距火星表面高度为h，绕火星做周期为T的匀速圆周运动，已知火星半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（　　）
A．火星的平均密度为
B．“天问一号”做圆周运动的角速度大小为
C．火星表面重力加速度为
D．“天问一号”做圆周运动的线速度大小为
8．（多选）假设在月球上的“玉兔号”探测器，以初速度竖直向上抛出一个小球，上升的最大高度为h，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常数为G，忽略月球自转对重力加速度g的影响，下列说法中正确的是（　　）
A．月球表面重力加速度为
B．月球的第一宇宙速度为
C．月球同步卫星离月球表面高度为
D．月球的平均密度为
9．（多选）用弹簧测力计测量一个相对于地球静止的质量为m的小物体的重力，随测量位置的变化可能会有不同的结果．已知地球的质量为，引力常量为G，将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体．下列说法正确的是（　　）
A．在北极地面测量时，弹簧测力计的读数为
B．在赤道地面测量时，弹簧测力计的读数为
C．在北极上空高出地面h处测量时，弹簧测力计的读数为
D．在赤道上空高出地面h处测量时，弹簧测力计的读数为
10．（多选）一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得，其运行周期为T，速度为v。引力常数为G，则下列说法正确的是（　　）
A．恒星的质量为 B．行星的质量为
C．行星运动的轨道半径为 D．行星运动的加速度为
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
二、解答题
11．载人登月计划是我国的“探月工程”计划中实质性的目标．假设宇航员登上月球后，以初速度v0竖直向上抛出一小球，测出小球从抛出到落回原处所需的时间为t.已知引力常量为G，月球的半径为R，不考虑月球自转的影响，求：
(1)月球表面的重力加速度大小；
(2)月球的质量M；
(3)飞船贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的周期T.
12．如图所示，小球的质量为m，固定在长为L的轻绳一端，绕绳的另一端O点在竖直平面内做圆周运动，悬点O距离地面的高度为2L，求：
（1）若小球恰好能到达最高点A，则通过A点时的瞬时速度的大小为多少？
（2）若小球经过最低点B时速度为，求此时绳对球的作用力的大小
（3）在满足（2）的情况下，若恰好在最低点B时绳断了，绳断前后的瞬间小球的速度大小不变，求小球落地时的速度大小。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．开普勒通过对行星观测记录的研究发现了行星运动规律，A错误；
B．伽利略根据理想的斜面实验，指出物体的运动不需要力来维持，B错误；
C．卡文迪许测出了引力常量G的数值，C正确；
D．牛顿运动定律只适用于宏观低速问题，并不是自然界普遍适用的基本规律之一，D错误；
故选C．
2．D
【详解】太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同，根据开普勒第三定律有
故ABC错误，D正确。
故选D。
3．A
【详解】设地球质量为M，某人造天体的质量为m，轨道半径为r，向心加速度为a，根据牛顿第二定律有
解得
根据圆周运动规律可得人造天体的角速度为
周期为
由题意可知
r天＞r神
根据v、a、ω、T四个物理量与r的关系式可得
T天＞T神
v天＜v神
a天＜a神
ω天＜ω神
故A正确，BCD错误。
故选A。
4．A
【详解】A．处于地球表面的物体所受的重力约等于地球对它的万有引力
已知地球半径和地面重力加速度可以求出地球质量
故A正确；
BC．卫星或月球绕地球作匀速圆周运动
可得
故已知卫星绕地球公转的角速度和周期、月球质量m，而不知道轨道的半径r，是无法求出地球质量的，故B、C错误；
D．已知同步卫星离地面高h和地球自转周期T，解得
已知匀速圆周运动的周期T和距离地面的高度h，而地球的半径R未知，所以不能求出地球质量，故D错误。
故选A。
5．B
【详解】根据得
解得
把跳高看作竖直上抛运动，由得
解得
故选B。
6．C
【详解】设月球质量为M，则地球质量就为81M，飞船距月心距离为，距地心距离为，由于地球对它的引力和月球对它的引力相等，根据万有引力定律得
解得
故选C。
7．BD
【详解】A．“天问一号”距火星表面高度为h，绕火星做周期为T的匀速圆周运动
解得火星的平均密度为
故A错误；
B．“天问一号”做圆周运动的角速度大小为
故B正确；
C．根据
解得
故C错误；
D．“天问一号”做圆周运动的线速度大小为
故D正确。
故选BD。
8．AD
【详解】A．在月球表面以初速度竖直向上，抛出一个小球，上升的最大高度为h
解得
故A项正确；
B．在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的速度即为第一宇宙速度，则
解得
故B项错误；
C．对于月球的同步卫星的高度为H，有
月球表面有
解得
故C项错误；
D．月球表面有
月球的密度有
由之前的分析有
整理有
故D项正确。
故选AD。
9．ACD
【详解】A．小物体在北极地面测量时，万有引力等于重力，则有
故A正确；
B．在赤道地面测量时，万有引力等于重力加上小物体m随地球一起自转所需要的向心力
故有，B错误；
C．在北极上空高出地面h处测量时，万有引力等于重力，则有
故C正确；
D．在赤道上空高出地面h处测量时，由于地球自转，万有引力大于重力，则有
故D正确。
故选ACD。
10．ACD
【详解】AB．根据万有引力提供向心力
解得
故A正确，B错误；
C．根据线速度和角速度关系有
故C正确；
D．根据向心加速度公式
故D正确。
故选ACD。
11．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)小球在月球表面上做竖直上抛运动，有
月球表面的重力加速度大小
(2)假设月球表面一物体质量为m，有
月球的质量
(3)飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，有
飞船贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的周期
12．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）若小球恰好能到达最高点A，重力刚好提供向心力，则有
解得
（2）若小球经过最低点B时速度为，根据牛顿第二定律可得
解得
（3）在满足（2）的情况下，若恰好在最低点B时绳断了，小球做平抛运动，竖直方向有
小球落地时的速度大小为