阶段质量评估(三) (第5、 6章)
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分.有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)
1.对于带电微粒辐射和吸收能量时的特点,下列说法不正确的是( )
A.以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收的
B.辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍
C.吸收的能量可以是连续的
D.辐射和吸收的能量是量子化的
【解析】选C.根据普朗克的量子理论,能量是不连续的,其辐射和吸收的能量只能是某一最小能量单位的整数倍,故A、B、D正确,C错,本题应选C.21世纪教育网
2.(2009·福建高考)“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中,设探测器运行的轨道半径为r,运行速度为v,当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时( )
A.r、v都将略微减小
B.r、v都将保持不变
C.r将略微减小,v将略微增大
D.r将略微增大,v将略微减小
【解析】选C.当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时,引力变大,探测器做近心运动,曲率半径略微减小,同时由于引力做正功,动能略微增加,所以速率略微增大.[21世纪教育网
3.(2009·全国高考卷Ⅰ)天文学家新发现了太阳系外的一颗行星.这颗行星的体积是地球的4.7倍,质量是地球的25倍.已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时,引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2,由此估算该行星的平均密度为( )
A.1.8×103 kg/m3
B.5.6×103 kg/m3
C.1.1×104 kg/m3
D.2.9×104 kg/m3
4.(2010·上海高一检测)据报道,嫦娥二号探月卫星将于2010年前后发射,其环月飞行的高度距离月球表面100 km,所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200 km的嫦娥一号更加翔实.若两颗卫星环月运行均可视为匀速圆周运动,运行轨道如图所示.则( )
A.嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号更小
B.嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号更大
C.嫦娥二号环月运行时向心加速度比嫦娥一号更小
D.嫦娥二号环月运行时向心加速度比嫦娥一号更大21世纪教育网
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5.(2010·武汉高一检测)在宇宙飞船内搭载有一条金鱼,金鱼被盛放在一有水和空气的密闭容器中,当飞船进入轨道绕地球正常运行时,原来悬浮在水中的金鱼( )
A.将下沉到容器底部
B.仍能悬浮在水中任何位置
C.失去平衡无目的的游动
D.将漂浮在水面
【解析】选C.宇宙飞船绕地球飞行时,受地球的万有引力完全提供向心力,处于完全失重状态,金鱼没有受过失重训练,因此将失去原有的平衡无目的地游动,故C正确.
6.有同学这样探究太阳的密度:正午时分让太阳光垂直照射一个当中有小孔的黑纸板,接收屏上出现了一个小圆斑;测量小圆斑的直径和黑纸板到接收屏的距离,可大致推出太阳直径.他掌握的数据是:太阳光传到地球所需的时间、地球的公转周期、万有引力恒量;在最终得出太阳密度的过程中,他用到的物理规律是小孔成像规律和( )
A.牛顿第二定律
B.万有引力定律
C.万有引力定律、牛顿第二定律
D.万有引力定律、牛顿第三定律
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8.(2009·宁夏高考)地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看做是圆形的,已知木星的轨道半径约是地球轨道半径的5.2倍,则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为( )
A.0.19 B.0.44
C.2.3 D.5.221世纪教育网
10.一宇航员要到离地球5光年的星球去旅行,现宇航员希望将路程缩短为3光年,则他所乘坐的飞船相对于地球速度为( )
A.0.1 c B.0.6 c
C.0.9 c D.0.8 c
11.关于引力常量G,下列说法中正确的是( )
A.G值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值,可用万有引力定律进行定量计算
B.引力常量G的大小与两物体质量乘积成反比,与两物体间距离的平方成正比
C.引力常量G的物理意义是,两个质量都是1 kg 的物体相距1 m时相互吸引力为6.67×10-11 N
D.引力常量G是不变的,其值大小与单位制的选择无关
【解析】选A、C.利用G值和万有引力定律不但能“称”出地球的质量,而且可测定远离地球的一些天体的质量、平均密度等,故A正确;引力常量G是一个普遍适用的常量,通常取G=6.67×10-11 N·m2/kg2,其物理意义是:两个质量都是1 kg的物体相距1 m时相互万有引力为6.67×10-11 N,它的大小与所选的单位有关,例如质量单位取克(g),距离单位取厘米(cm),则求得的G值大小不同.
12.土卫十和土卫十一是土星的两颗卫星,都沿近似为圆周的轨道绕土星运动.其参数如表:
两卫星相比,土卫十( )
A.受土星的万有引力较大
B.绕土星做圆周运动的周期较大
C.绕土星做圆周运动的向心加速度较大
D.速度较大
[来源:21世纪教育网
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二、计算题(本题共4小题,共40分.要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
13.(8分)设宇宙射线粒的能量是其静止能量的k倍,则粒子运动时的质量与其静止质量之比为多少?粒子运动速度与光速之比为多少?
14.(10分)如图所示,在距一质量为M、半径为R、密度均匀的球体R处有一质量为m的质点,此时,M对m的万有引力为F1.当从M中挖去一半径为R/2的球体时,剩下部分对m的万有引力为F2.则F1和F2的比是多少?
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15.(10分)人眼对绿光最敏感,如果每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉.现有一个光源以0.1 W的功率均匀地向各个方向发射波长为5.3×10-7 m的绿光,眼睛最远在多大距离处能够看到这个光源 假设瞳孔在暗处的直径为4 mm,且不计空气对光的吸收.
16.(12分)中国“嫦娥一号”绕月探测卫星完成第三次近月制动后,成功进入周期T=127 min、高度h=200 km的近月圆轨道.
(1)已知月球半径为R=1.72×106 m,求卫星在高度200 km的圆轨道上运行的速度v和轨道处的重力加速度g.
(2)“嫦娥一号”轨道的近月点到月球球心的距离r近=193 km,远月点到月球球心的距离r远=194 km.张明、王玉两同学利用不同方法分别计算出卫星经过近月点时速度v近、近月点到月球球心的距离r近和经过远月点时速度v远、远月点到月球球心的距离r远的关系.请分别对这两个同学的计算方法作一评价,并估算从远月点到近月点卫星动能的增量.(卫星质量为1 650 kg,结果保留两位有效数字)21世纪教育网