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| 简介:
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时90分钟。 第I卷（选择题 共48分） 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求有的有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分。） 、、1．如图1所示，站在汽车上的人用手推车，手对车的水平力为F，脚对车的静摩擦力为F′，下列说法正确的是（ ） A．当车匀速运动时，F和F′对车所做的总功为零 B．当车加速运动时，F和F′对车所做的总功为负功 C．当车加速运动时，F和F′对车所做的总功为正功 D．不管车做何种运动，F和F′对车所做的总功都为零 图1 2．下列关于物理学家及其贡献正确的是（ ） A．开普勒等科学家对天体运动规律的研究为万有引力定律的发现作了准备 B．卡文迪许发现了万有引力定律并通过扭秤实验测出了万有引力常量 C．哥白尼创立地心说，托勒密创立了日心说 D．牛顿发现了海王星和冥王星 3．据报道，卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道．关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是（ ） A．运行速度大于7.9 km/s B．离地面高度一定，相对地面静止 C．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 D．卫星上的物体处于完全失重状态，因而不受到重力 4．关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是 （ ） A．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期 B．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率 C．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同 D．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合 5．1990年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展．假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行．已知地球半径为6.4×106 m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×107 m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期．以下数据中最接近其运行周期的是( ) A．0.6小时 B．1.6小时 C．4.0小时 D．24小时 6．一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，速度减小为原来的一半，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的（ ） A．向心加速度大小之比为4:1 B．角速度大小之比为2:1 C．周期之比为1:8 D．轨道半径之比为1:2 7. 2001年10月22日，欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞，命名为MCG6－30－15，由于黑洞的强大引力，周围物质大量掉入黑洞，假定银河系中心仅此一个黑洞，已知太阳系绕银河系中心匀速运转，下列哪组数据可估算该黑洞的质量（万有引力常量G是已知的）（ ） A.地球绕太阳公转的周期和速度 B.太阳的质量和运行速度 C.太阳质量和到MCG6－30－15的距离 D.太阳运行速度和到MCG6－30－15的距离 8. 我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”.设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面.已知月球的质量约为地球质量的，月球的半径约为地球半径的，地球上的第一 宇宙速度约为7.9 km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为（ ） A.0.4 km/s B.1.8 km/s C.11 km/s D.36 km/s 9．如图2所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火将卫星送入同步圆轨道3．轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点．则当卫星分别在1、2、3轨道正常运行时，下列说法中正确的是( ) A．卫星在轨道3上的周期大于在轨道1上的周期 B．卫星在轨道2上运行时过Q点的速率大于轨道1上的速率 C．卫星在轨道2上任一点的速率均大于轨道1上的速率 D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 10. 设同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则下列比值正确的是 （ ） A．= B．= C．= D．= 11．2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家，如图3所示，该拉格朗日点位于太阳与地球连线的延长线上，一飞行器位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的（ ） 图3 A．线速度大于地球的线速度 B．向心加速度大于地球的向心加速度 C．向心力仅由太阳的引力提供 D．向心力仅由地球的引力提供 12．设地球的质量为M，平均半径为R，地球自转角速度为ω，地球表面处重力加速度为ｇ，地球同步卫星质量为m，同步卫星离地面高度为h，引力常量为G，则有关同步卫星的说法正确的是 ( ) A．同步卫星所受的地球对它的万有引力的大小为 B．同步卫星所受的地球对它的万有引力的大小为 C．同步卫星的离地高度为 D．同步卫星的线速度大小为 第Ⅱ卷（非选择题 共52分） 二、填空题. （共4小题，每小题5分，共20分） 13．(5分)两个靠得很近的天体，离其它天体非常遥远，它们以其连线上某一点O为圆心各自做匀速圆周运动，两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为“双星”，如图4所示。已知双星的质量为和，它们之间的距离为，引力常量为G，双星中质量为的天体运行轨道半径=_______________,运行的周期=_____________。 14. (5分)人造地球卫星做半径为r、线速度大小为v的匀速圆周运动。当其角速度变为原来的倍后，运动轨道半径为_________，线速度大小为_________。 15. (5分)在一个行星上，一昼夜的时间为T,若在行星上用弹簧秤测同一物体的重力，发现在赤道上仅为在两极的90%．设想该行星的自转角速度加快到某一值时，赤道上的物体会自动飘起来．则该行星上的一昼夜时间是________________ 16. (5分)宇宙中存在由质量相等的四颗星组成的四星系统，四星系统离其他恒星较远，通常可忽略其他星体对四星系统的引力作用.已观测到稳定的四星系统存在这样一种形式：有三颗星位于边长为a的等边三角形的三个项点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，而第四颗星刚好位于三角形的中心不动. 已知每颗星体质量均为m, 引力常量为G，星体运动的周期T=___________________。 三、计算题（共3题，第17题10分，第18题10分，第19题12分，共32分） 17.(10分)宇航员站在一星球表面h高处，以初速度沿水平方向抛出一个小球，球落到星球表面的水平射程为S，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：该星球的质量M。 18.(10分) 火箭发射卫星的开始阶段是竖直升空，设向上的加速度为a=5m/s2，卫星中用弹簧秤悬挂一个质量m=9kg的物体。当卫星升空到某高处时，弹簧秤的示数为F=85N，那么此时卫星距地面的高度H是多少千米？（地球半径取R=6400km，地球表面重力加速度g=10m/s2） 19. (12分) 某卫星在赤道上空做匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面重合，运行方向与地球的自转方向相同，轨道半径为r=2R，地球半径为R，地球的自转角速度为ω0，地球表面重力加速度为g.在某时刻该卫星正通过赤道上某建筑物的正上方，试求到它下一次通过该建筑正上方所需时间t多长？
13、 14、2r 15、 16、
19、 卫星万有引力提供向心力： （3分） 地表处万有引力近似等于物体重力得：mg= （3 分） 卫星与建筑物两次相遇圆心角关系： （3分） 解得t= （3分） | ||||||||||||||||||||||||||||||
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