《【優(yōu)化探究】2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)知能評(píng)估12》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《【優(yōu)化探究】2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)知能評(píng)估12(7頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
一、選擇題(本題共10小題,每小題7分,共70分,每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確,把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi))
1.最近,科學(xué)家在望遠(yuǎn)鏡中看到太陽系外某一恒星有一行星,并測(cè)得它圍繞該恒星運(yùn)行一周所用的時(shí)間為1 200年,它與該恒星的距離為地球到太陽距離的100倍.假定該行星繞恒星運(yùn)行的軌道和地球繞太陽運(yùn)行的軌道都是圓周,僅利用以上數(shù)據(jù)可以求出的量有( )
A.恒星質(zhì)量與太陽質(zhì)量之比
B.恒星密度與太陽密度之比
C.行星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比
D.行星公轉(zhuǎn)速度與地球公轉(zhuǎn)速度之比
解析:由G=m以及題中已知的周期之比與半徑之比,故可得恒星與太陽質(zhì)量之比,A正確;由v=可得行星公轉(zhuǎn)
2、速度與地球公轉(zhuǎn)速度之比,D正確.
答案:AD
2.有一星球的密度跟地球密度相同,但它表面處的重力加速度是地球表面上重力加速度的4倍,則該星球的質(zhì)量將是地球質(zhì)量的( )
A.1/4倍 B.4倍
C.16倍 D.64倍
解析:星體表面的重力加速度:g=,又知ρ=,所以M=,故=()3=64,D正確.
答案:D
3.有科學(xué)家推測(cè),太陽系的第九顆行星可以說是“隱居”著的地球的“孿生兄弟”,從地球上看,它永遠(yuǎn)在太陽的“背面”,永遠(yuǎn)與地球、太陽在一條直線上,因此,人類一直未能發(fā)現(xiàn)它,由以上信息可以確定( )
A.這顆行星的軌道半徑與地球相等
B
3、.這顆行星的半徑等于地球的半徑
C.這顆行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期與地球相同
D.這顆行星的自轉(zhuǎn)周期與地球相同
解析:因?yàn)檫@顆行星與地球、太陽總在一條直線上,所以這顆行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期與地球相同,C正確.由G=m()2r,得r= ,因?yàn)門相同,所以軌道半徑r相同,A正確.行星的大小及自轉(zhuǎn)情況對(duì)行星的公轉(zhuǎn)無影響,因此B、D錯(cuò).
答案:AC
4.(2020年福州模擬)“嫦娥二號(hào)”成功發(fā)射后,探月成為同學(xué)們的熱門話題.一位同學(xué)為了測(cè)算衛(wèi)星在月球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度,提出了如下實(shí)驗(yàn)方案:在月球表面以初速度v0豎直上拋一個(gè)物體,測(cè)出物體上升的最大高度h,已知月球的半徑為R,便可測(cè)算出繞
4、月衛(wèi)星的環(huán)繞速度.按這位同學(xué)的方案,繞月衛(wèi)星的環(huán)繞速度為( )
A.v0 B.v0
C.v0 D.v0
解析:繞月衛(wèi)星的環(huán)繞速度即第一宇宙速度,v=,對(duì)于豎直上拋的物體有v=2gh,所以環(huán)繞速度為v== =v0 ,選項(xiàng)D正確.
答案:D
5.(2020年高考上海單科)月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為a.設(shè)月球表面的重力加速度大小為g1,在月球繞地球運(yùn)行的軌道處由地球引力產(chǎn)生的加速度大小為g2,則( )
A.g1=a B.g2=a
C.g1+g2=a D.g2-g1=a
解析:月球因受地球引力的作用而繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng).由牛頓第二定律可知地
5、球?qū)υ虑蛞Ξa(chǎn)生的加速度g2就是向心加速度a,故B選項(xiàng)正確.
答案:B
6.我們的銀河系的恒星中大約四分之一是雙星,某雙星由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成,兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點(diǎn)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng).由天文觀測(cè)得其周期為T,S1到C點(diǎn)的距離為r1,S1和S2的距離為r,已知萬有引力常量為G,由此可求出S2的質(zhì)量為( )
A. B.
C. D.
解析:設(shè)S1、S2兩星體的質(zhì)量分別為m1、m2,根據(jù)萬有引力定律和牛頓定律得
對(duì)S1有:G=m1()2r1
解之可得:m2=
所以正確答案是D.
答案:D
7.(思維
6、拓展)一宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng),飛船艙內(nèi)有一質(zhì)量為m的人站在可稱體重的臺(tái)秤上.用R表示地球的半徑,g表示地球表面處的重力加速度,g′表示宇宙飛船所在處的地球引力加速度,F(xiàn)N表示人對(duì)秤的壓力,下面說法中正確的是( )
A.g′=0 B.g′=g
C.FN=0 D.FN=mg
解析:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛船及其上的人均處于完全失重狀態(tài),臺(tái)秤無法測(cè)出其重力,故FN=0,C正確,D錯(cuò)誤;對(duì)地球表面的物體,=mg,宇宙飛船所在處,=mg′,可得:g′=g,A錯(cuò)誤,B正確.
答案:BC
8.(2020年高考四川理綜卷)a是地球赤道上一幢建筑,b是在赤道平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)、距
7、地面9.6×106 m的衛(wèi)星,c是地球同步衛(wèi)星,某一時(shí)刻b、c剛好位于a的正上方(如圖甲所示),經(jīng)48 h,a、b、c的大致位置是圖乙中的(取地球半徑R=6.4×106 m,地球表面重力加速度=10 m/s2,π=)( )
解析:由題意知,同步衛(wèi)星c一直處于a的正上方;由=m()2r,r=R+h;又=mg,得b衛(wèi)星的周期Tb==5.56 h,在48 h內(nèi)b轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n==8.63(圈),故B圖正確.
答案:B
9.
如圖所示,在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中,衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ,然后在Q點(diǎn)通過改變衛(wèi)星速度,讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ,則( )
A.該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11
8、.2 km/s
B.衛(wèi)星在同步軌道Ⅱ上的運(yùn)行速度大于7.9 km/s
C.在軌道Ⅰ上,衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度
D.衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過加速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ
解析:11.2 km/s是第二宇宙速度,若大于此值就會(huì)飛出地球引力范圍了,故A錯(cuò);7.9 km/s是最大環(huán)繞速度,在軌道上運(yùn)行時(shí)的速度一定小于7.9 km/s,所以B錯(cuò);從P到Q的運(yùn)動(dòng)中引力做負(fù)功,動(dòng)能減小,所以C對(duì);由軌道Ⅰ過Q點(diǎn)時(shí)做近心運(yùn)動(dòng),要使其在軌道Ⅱ上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),必須加速,故D正確.
答案:CD
10.(探究創(chuàng)新)太陽系中的8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道.下列4幅圖是用來描述這些行星運(yùn)動(dòng)所遵從的某一規(guī)
9、律的圖象.圖中坐標(biāo)系的橫軸是lg(T/T0),縱軸是lg(R/R0);這里T和R分別是行星繞太陽運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑,T0和R0分別是水星繞太陽運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑.下列4幅圖中正確的是( )
解析:取其中一行星為研究對(duì)象,設(shè)其質(zhì)量為m,軌道半徑為R,太陽的質(zhì)量為M,則G=m2·R,得=,水星=.所以3=2,所以3lg=2lg,所以B項(xiàng)對(duì).
答案:B
二、非選擇題(本題共2小題,共30分,解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)
11.(15分)宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球,經(jīng)過時(shí)間t小球落回原處;若他在某星球表面以相同
10、的初速度豎直上拋同一小球,需經(jīng)過時(shí)間5t小球落回原處.(取地球表面重力加速度g=10 m/s2,空氣阻力不計(jì))
(1)求該星球表面附近的重力加速度g′;
(2)已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星∶R地=1∶4,求該星球的質(zhì)量與地球的質(zhì)量之比M星∶M地.
解析:(1)t= 5t=
故g′=g=2 m/s2.
(2)mg=G
則:M=
即M星∶M地=1×12∶5×42=1∶80.
答案:(1)2 m/s2 (2)1∶80.
12.(15分)(綜合提升)據(jù)中國月球探測(cè)計(jì)劃的有關(guān)負(fù)責(zé)人披露,未來幾年如果順利實(shí)現(xiàn)把宇航員送入太空的目標(biāo),中國可望在2020年以前完成首次月球探測(cè).一位勤
11、于思考的同學(xué)為探月宇航員設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):在距月球表面高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出一個(gè)物體,然后測(cè)量該平拋物體的水平位移為x.通過查閱資料知道月球的半徑為R,引力常量為G,若物體只受月球引力的作用,請(qǐng)你求出:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)月球的質(zhì)量;
(3)環(huán)繞月球表面運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船的速率是多少?
解析:(1)由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)有:
x=v0t①
h=gt2②
由①②得月球表面的重力加速度
g=.③
(2)在月球表面物體的重力約等于其所受的萬有引力,則可得月球的質(zhì)量
M==.
(3)環(huán)繞月球表面運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船所需的向心力由月球?qū)λ娜f有引力提供,有:
G=m
故v=.
答案:(1) (2) (3)