1、第 1 页（共 11 页）2017 年 01 月 17 日阿甘的高中物理组卷一选择题（共 11 小题）1假设地球是一半径为 R、质量分布均匀的球体一矿井深度为 d已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（ ）A1 B1+ C （ ） 2 D （ ） 22假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面重力加速度在两极的大小为 g0，赤道的大小为 g；地球自转的周期为 T，引力常量为 G则地球的密度为（ ）A BC D3质量为 m 的人造地球卫星与地心的距离为 r 时，引力势能可表示为Ep= ，其中 G 为引力常量，M 为地球质量该卫星原来在半径为 R1 的
2、轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为 R2，此过程中因摩擦而产生的热量为（ ）AGMm（ ） BGMm（ ）C （ ） D （ ）4如图，若两颗人造卫星 a 和 b 均绕地球做匀速圆周运动，a、b 到地心 O 的距离分别为 r1、r 2，线速度大小分别为 v1、v 2，则（ ）A = B = C =（ ） 2 D =（ ） 2第 2 页（共 11 页）5宇航员王亚平在“天宮 1 号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象若飞船质量为 m，距地面高度为 h，地球质量为M，半径为 R，引力常量为 G，则飞船所在处的重
3、力加速度大小为（ ）A0 B C D6研究火星是人类探索向火星移民的一个重要步骤设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，火星轨道在地球轨道外侧，如图所示，与地球相比较，则下列说法中正确的是（ ）A火星运行速度较大 B火星运行角速度较大C火星运行周期较大 D火星运行的向心加速度较大7如图所示，有 M 和 N 两颗质量相等的人造地球卫星，都环绕地球做匀速圆周运动这两颗卫星相比较（ ）AM 的环绕周期较小 BM 的线速度较小C M 的角速度较大 DM 的机械能较大8 “嫦娥二号” 环月飞行的高度为 100km，所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为 200km 的“嫦娥一号”更加详实若两颗卫星环月的
4、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”大第 3 页（共 11 页）B “嫦娥二号 ”环月运行的线速度比“嫦娥一号”小C “嫦娥二号”环月运行的向心加速度比“嫦娥一号”大D “嫦娥二号”环月运行的向心力与“嫦娥一号”相等9以下是力学中的三个实验装置，由图可知这三个实验中共同的物理思想方法是（ ）A极限的思想方法 B放大的思想方法C控制变量的方法 D猜想的思想方法10若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为 2： 已知该行星质量约为地球的 7 倍，地球的半径为 R由此可知
5、，该行星的半径约为（ ）A R B R C2R D R112013 年 12 月 2 日 1 时 30 分， “嫦娥三号”月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空该卫星将在距月球表面高度为 h 的轨道上做匀速圆周运动，其运行的周期为 T；最终在月球表面实现软着陆若以 R 表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响则（ ）A “嫦娥三号 ”绕月运行时的向心加速度为B月球的第一宇宙速度为C “嫦娥三号”降落月球时，通常使用降落伞减速从而实现软着陆D物体在月球表面自由下落的加速度大小为第 4 页（共 11 页）2017 年 01 月 17 日阿甘的高中物理组卷参考答案与试题解析一选择题（共 11 小
6、题）1 （2012新课标）假设地球是一半径为 R、质量分布均匀的球体一矿井深度为 d已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（ ）A1 B1+ C （ ） 2 D （ ） 2【解答】解：令地球的密度为 ，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有：g= ，由于地球的质量为：M= ，所以重力加速度的表达式可写成：g= = 根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，固在深度为 d 的井底，受到地球的万有引力即为半径等于（Rd ）的球体在其表面产生的万有引力，故井底的重力加速度 g=所以有 =故选 A2 （2014新课标）假设地球可视为质量均匀分
7、布的球体，已知地球表面重力加速度在两极的大小为 g0，赤道的大小为 g；地球自转的周期为 T，引力常量为G则地球的密度为（ ）A BC D第 5 页（共 11 页）【解答】解：在两极，引力等于重力，则有：mg 0=G ，由此可得地球质量 M= ，在赤道处，引力与支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律，则有：G mg=m ，而密度公式 ，= = ，故 B 正确，ACD 错误；故选：B3 （2013安徽）质量为 m 的人造地球卫星与地心的距离为 r 时，引力势能可表示为 Ep= ，其中 G 为引力常量，M 为地球质量该卫星原来在半径为 R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用
8、，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为 R2，此过程中因摩擦而产生的热量为（ ）AGMm（ ） BGMm（ ）C （ ） D （ ）【解答】解：卫星做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则轨道半径为 R1 时 G = ，卫星的引力势能为 EP1= 轨道半径为 R2 时 G =m ，卫星的引力势能为 EP2= 设摩擦而产生的热量为 Q，根据能量守恒定律得：+EP1= +EP2+Q 联立得 Q= （ ）故选：C第 6 页（共 11 页）4 （2015福建）如图，若两颗人造卫星 a 和 b 均绕地球做匀速圆周运动，a、 b 到地心 O 的距离分别为 r1、r 2，线速度大小分别为 v1、v 2，
9、则（ ）A = B = C =（ ） 2 D =（ ） 2【解答】解：根据万有引力提供向心力 =mv= ，a、b 到地心 O 的距离分别为 r1、r 2，所以 = ，故选：A5 （2015重庆）宇航员王亚平在“ 天宮 1 号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象若飞船质量为 m，距地面高度为 h，地球质量为 M，半径为 R，引力常量为 G，则飞船所在处的重力加速度大小为（ ）A0 B C D【解答】解：飞船在距地面高度为 h 处，由万有引力等于重力得：解得：g=故选：B6 （2015沈阳学业考试）研究火星是人类探索向火星移民的一个重要步骤设火星和地球均绕太阳做匀速圆
10、周运动，火星轨道在地球轨道外侧，如图所示，与地球相比较，则下列说法中正确的是（ ）第 7 页（共 11 页）A火星运行速度较大 B火星运行角速度较大C火星运行周期较大 D火星运行的向心加速度较大【解答】解：根据万有引力提供向心力 ，得， ， ， ，由此可知，轨道半径越大，周期越大，但速度、角速度、加速度越小，因火星的轨道半径屄地球的轨道半径大，故火星的周期大，但火星的速度、角速度、加速度都小，故 C 正确、ABD 错误故选：C7 （2013 秋邢台期末）如图所示，有 M 和 N 两颗质量相等的人造地球卫星，都环绕地球做匀速圆周运动这两颗卫星相比较（ ）AM 的环绕周期较小 BM 的线速度较小C
11、 M 的角速度较大 DM 的机械能较大【解答】解：A、由万有引力提供向心力： ，解得： ，可知半径大的周期大，故 M 的周期大，故 A 错误B、由万有引力提供向心力： ，解得： ，可知半径大的线速度小，故 M 的线速度小，故 B 正确C、由万有引力提供向心力： ，解得： ，可知半径大的角速度小，故 M 的角速度小，故 C 错误第 8 页（共 11 页）D、卫星发射得越高，克服地球引力做功就越多，获得的机械能就越大，故 M的机械能较大，故 D 正确故选：BD8 （2014南明区二模） “嫦娥二号 ”环月飞行的高度为 100km，所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为 200km 的“嫦娥一号
12、 ”更加详实若两颗卫星环月的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”大B “嫦娥二号 ”环月运行的线速度比“嫦娥一号”小C “嫦娥二号”环月运行的向心加速度比“嫦娥一号”大D “嫦娥二号”环月运行的向心力与“嫦娥一号”相等【解答】解：根据万有引力充当向心力知：F=G =m =m2r=m（ ） 2r=ma解得：v= T= =2 = a= A、因为 R1R 2，所以 T1T 2，故 A 错误；B、因为 R1R 2，所以 v2v 1，故 B 错误；第 9 页（共 11 页）C、因为 R1R 2，所以 a2a 1，故 C 正确；D、因为 R1 R
13、2，所以 F1F 2，故 D 错误故选：C9 （2014开封一模）以下是力学中的三个实验装置，由图可知这三个实验中共同的物理思想方法是（ ）A极限的思想方法 B放大的思想方法C控制变量的方法 D猜想的思想方法【解答】解：力学的三个实验均体现出放大的思想方法，故选 B10 （2015海南）若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为 2： 已知该行星质量约为地球的 7 倍，地球的半径为 R由此可知，该行星的半径约为（ ）A R B R C2R D R【解答】解：对于任一行星，设其表面重力加速度为 g根据平抛运动的规律得 h= 得，
14、t=则水平射程 x=v0t=v0 可得该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比 = =根据 G =mg，得 g=第 10 页（共 11 页）可得 = 解得行星的半径 R 行 =R 地 =R =2R故选：C11 （2014莲湖区校级二模）2013 年 12 月 2 日 1 时 30 分， “嫦娥三号”月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空该卫星将在距月球表面高度为 h 的轨道上做匀速圆周运动，其运行的周期为 T；最终在月球表面实现软着陆若以 R 表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响则（ ）A “嫦娥三号 ”绕月运行时的向心加速度为B月球的第一宇宙速度为C “嫦娥三号”降落月球时，通常使用降落伞减速从而实现软着陆D物体在月球表面自由下落的加速度大小为【解答】解：根据万有引力提供向心力知：G =m（ ） 2r得：GM=A、由 m（ ） 2r=ma 知 a= ，故 A 错误；B、由 G =m 知 v1= = ，故 B 错误；C、太空是真空， “嫦娥三号”高速降落时不能使用降落伞减速，故 C 错误；D、物体在月球表面自由下落的加速度大小为 g则 G =mg，则 g=，故 D 正确
