辽宁省实验中学分校2012—2013学年度下学期阶段性测试

物理学科 高一年级

一．单项选择题（每题只有一个选项正确，共6小题，每题4分，计24分）

1．在地球(看作质量均匀分布的球体)上空有许多同步卫星，下面说法中正确的是（ ）

A.它们的质量可能不同

B．它们的速度可能不同

C．它们的向心加速度可能不同

D．它们离地心的距离可能不同

2．一颗人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速率为v，角速度为ω，加速度为 g，周期为T. 另一颗人造地球卫星在离地面高度为地球半径的轨道上做匀速圆周运动， 则 （ ）

A．它的速率为
B．它的加速度为

C．它的运动周期为
D．它的角速度也为ω

3.假设火星和地球都是球体,火星的质量 M火和地球的质量M地之比为p,火星的半径R火和地球的半径R地之比为q,那么火星表面处的引力加速度和地球表面处的引力加速度之比等于 ( )

A.p/q2 B.pq2 C.p/q D.pq

4．已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可推算出 （ ）

A．地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9︰8

B．地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9︰4

C．靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8︰9

D．靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为81︰4

5．一物体放在水平面上，它的俯视图如图所示．两个相互垂直的力
和
同时作用在物体上，使物体沿图中
的方向做直线运动．经过一段位移的过程中，力
和
对物体所做的功分别为3J和4J．则两个力的合力对物体所做的功为（　 ）

A．3J

B．4J

C．5J

D．7J

6.物体沿直线运动的v-t关系如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则 （ ）

A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4 W

B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2 W

C.从第5秒末到第7秒末合外力做功为-W

D.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75 W

二．不定项选择题（每题至少一个选项正确，共4小题，每题6分，漏选得3分，计24分）

7．如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进人地球同步轨道Ⅱ，则（ ）

A．该卫星的发射速度必定大于11. 2 km/s

B．卫星在同步轨道II上的运行速度大于7. 9 km/s

C．在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度

D．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进人轨道II

8．关于第一宇宙速度，下面说法正确的是：

A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度。

B.它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度。

C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度。

D.它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度。

9.可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道 ( )

A.与地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面同心圆

B．与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆

C.与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的

D．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的

10．质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则（ ）

A．3t0时刻的瞬时功率为

B．3t0时刻的瞬时功率为

C．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为

D．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为

三．填空题（共4小题，每空4分，计24分）

11.对于太阳的九大行星来说,轨道半径较大的,周期较大.冥王星绕太阳运动的轨道半径约为地球绕太阳运动轨道半径的 40倍,它绕太阳运动一周需要____ 年.（用根式表示）

12．两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动，现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量 。

13．西昌卫星发射中心的火箭发射架上，有一待发射的卫星，它随地球自转的线速度为
、加速度为
；发射升空后在近地轨道上做匀速圆周运动，线速度为
、加速度为
；实施变轨后，使其在同步卫星轨道上做匀速圆周运动，运动的线速度为
、加速度为
．则
、
、
的大小关系是 ；
、
、
的大小关系是 。

14．一质量为
的物体沿倾角为
的光滑斜面由静止下滑，则t秒内支持力的功率 ，t秒末重力的功率为　　　　　　。

四．计算题（共3小题，15、16题各8分，17题12分，计28分。写出必要的过程）

15．宇航员在一行星上以速度v0竖直上抛一质量为m的物体，不计空气阻力，经t秒后落回手中，已知该星球半径为R.要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速度至少是多大？

16．图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，加速度a=0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm=1.02 m/s的匀速运动。取g=10 m/s2,不计额外功。求：

起重机允许输出的最大功率。

重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。

17. (1)已知地球质量为M,引力常量为G,地球自转周期为T.求同步卫星离地心的距离.

(2)已知地球半径为R, 地球自转周期为T,贴近地球运行的卫星的周期为T0.求同步卫星离地心的距离.

(3)已知地球半径为R,地面附近引力场强度约等于地面附近重力加速度g,地球自转周期为T.求同步卫星离地心的距离.

高一物理月考题答案

1A．2B 3A 4. C 5.Ｄ 6.D 7. CD 8.BC 9.答：CD 10答：BD。

11
12.
13.
>
>

>
>
,14.0，
　　

15答案：由题意可知星球表面重力加速度为
，（4分）

沿水平方向抛出而不落回星球表面意味着球的速度达到该星球的第一宇宙速度，

则
，即
（4分）

１６.解：(1)设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力。

P0＝F0vm F0＝mg

代入数据，有：P0＝5.1×104W （4分）

(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历时间为t1,有：

P0＝Fv1 F－mg＝ma v1＝at1

代入数据，得：t1＝5 s （2分）

t＝2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，则

v2＝at P＝Fv2

代入数据，得:P＝2.04×104W。 （2分）

17【答案】r＝[GMT2/(4π2)]1/3 r＝(T2/T02)1/3R r＝[gR2T2/(4π2)] 1/3

(1)设同步卫星离地心的距离为r. 地球对同步卫星的万有

引力F产生向心加速度a:

而 F＝GMm/r2 a＝ω2r＝4π2r/T2

所以 GMm/r2＝4π2mr/T2

即 GMT2＝4π2r3

于是 r＝[GMT2/(4π2)]1/3 （4分）

(2)同步卫星的运行周期等于地球的自转周期T.设同步卫星离

地心的距离为r.由 GMm/r2＝4π2mr/T2

可以得到 GMT2＝4π2r3

类似地,贴近地球运行的卫星满足 GMT02＝4π2R3

由以上两式可得 T2/T02＝r3/R3 于是 r＝(T2/T02)1/3R （4分）

(3)同步卫星的运行周期等于地球自转的周期T.设同步卫星离

地球的距离为r.则 GMm/r2＝4π2mr/T2 即 r＝[GMT2/(4π2)]1/3

又 g＝F/m1＝(GMm1/R2)/m1 即 g＝GM/R2

即 GM＝gR2 可得r＝[gR2T2/(4π2)] 1/3 （4分）