广西壮族自治区钦州市第四中学2022-2023学年高一下学期第十二周考试物理试卷

广西壮族自治区钦州市第四中学2022-2023学年高一下学期第十二周考试物理试卷

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟

第Ⅰ卷（选择题　共40分）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。请把答案写在答题卡上。

1.  开普勒分别于年和年发表了他发现的行星运动规律，后人称之为开普勒行星运动定律关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是(    )

A. 在牛顿发现万有引力定律后，开普勒才发现了行星的运行规律
B. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，运行的周期都相同
C. 对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率就越大
D. 开普勒发现行星运动规律后，根据计算和观测发现了海王星，从而证明了规律的正确性

2.  已知、两星球的半径之比为，在星球表面竖直上抛物体时，其上升的最大高度与初速度平方的关系如图所示不计空气阻力，、两星球的密度之比为(    )
 

A.  B.  C.  D.

3.  月球，地球唯一的一颗天然卫星，是太阳系中第五大的卫星。航天员登月后，观测羽毛的自由落体运动，得到羽毛的速度随时间变化的图像如图所示。已知月球半径为，引力常量为，则
 

A. 月球表面的重力加速度大小为 B. 月球表面的重力加速度大小为
C. 月球的平均密度为 D. 月球的平均密度为

4.  假设地球可视为质量分布均匀的球体，地球表面重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为，已知地球自转的周期为，引力常量为，则地球的质量为(    )

A.  B.  C.  D.

5.  若月球绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动，并且已知月球绕地球运动的轨道半径、绕地球运动的周期，引力常量为，由此可以知道(    )

A. 月球的质量 B. 地球的质量
C. 月球的平均密度 D. 地球的平均密度

6.  地球表面的平均重力加速度为，地球半径为，万有引力常量为，用上述物理量计算出来的地球平均密度是(    )

A.  B.  C.  D.

7.  科学家在研究地球月球组成的系统时，从地球向月球发射激光，测得激光往返的时间为。若已知光速、万有引力常量，月球绕地球旋转可看成周期为的匀速圆周运动地球到月球的距离远大于地球和月球的半径，则由以上物理量可以求出(    )

A. 月球的质量B. 月球受地球的引力C. 地球同步卫星的轨道半径D. 地球到月球的距离

8.  如图所示，两恒星、构成双星体，在万有引力的作用下绕连线上的点做匀速圆周运动。在地球上通过望远镜观察该双星体，视线与双星轨道共面。观测发现每隔时间两颗恒星与望远镜共线一次，已知两颗恒星、间距为，万有引力常量为，则可推算出双星的总质量为(    )
 

A.  B.  C.  D.

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分， 选对但不全的得2分，有选错的得0分。请把答案写在答题卡上。

9.  由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同。已知地球表面两极处的重力加速度大小为，在赤道处的重力加速度大小为，地球自转的周期为，引力常量为。假设地球可视为质量均匀分布的球体。下列说法正确的是(    )

A. 质量为的物体在地球北极受到的重力大小为
B. 质量为的物体在地球赤道上受到的万有引力大小为
C. 地球的半径为    D. 地球的密度为

10.  脉冲星的本质是中子星，具有在地面实验室无法实现的极端物理性质，是理想的天体物理实验室，对其进行研究，有希望得到许多重大物理学问题的答案。譬如：脉冲星的自转周期极棒稳定，准确的时钟信号为强力波探测。航天器导航等重大科学及技术应用提供了理想工具。年月我国天文望远镜首次发现两颗太空脉冲星，其中一颗的自转周期为实际测量为，距离地球万光年，假设该星球恰好能维持自转而不瓦解；地球可视为球体，其自转周期为，同一物体在地球赤道上用弹簧秤测得的重力为两极处的倍，已知万有引力常量为，则该脉冲星的平均密度及其与地球的平均密度之比正确的是(    )

A.  B.  C.  D.

11.  两颗相距较远的行星、，距行星球心处的物体围绕行星做匀速圆周运动的角速度大小为，其角速度的平方随变化的关系如图所示。、分别是行星、的半径，且，两图线左端的纵坐标相同，忽略星球的自转和其他星球的影响，行星可看作质量分布均匀的球体，则(    )
 

A. 表面的重力加速度比的小 B. 的密度是的倍
C. 的第一宇宙速度是的倍 D. 的质量是的倍

12.  某天文爱好者根据地球和木星的不同卫星做圆周运动的半径与周期，现作出如图所示的图像，图线中的左侧部分为虚线，图线中的左侧部分为虚线。已知引力常量为，木星质量大于地球质量。下列说法正确的是(    )
 

A. 图线是木星卫星运动的规律 B. 地球的质量为
C. 木星的密度为 D. 木星与地球的密度之比为

第Ⅱ卷（非选择题  共60分）

三、实验题：每空2分，共16分，请把答案写在答题卡上。

13.  一艘宇宙飞船飞向某一新发现的行星，并进入该行星表面的圆形轨道绕该行星运行数圈后，着陆于该行星，宇宙飞船上备有下列器材：

A.精确秒表一只 弹簧秤一个 质量已知的钩码 天平一台

已知宇航员在宇宙飞船绕行星飞行的过程中和飞船着陆后均作了测量，依据所测得的数据和引力常量，可求得该行星的质量和半径。请回答下列问题：

测量相关数据应选用的器材是______选填宇宙飞船上备有的器材前面的字母序号。

宇宙飞船在绕行星表面运行的过程中，应直接测量的物理量是_______填一个物理量及  符号，宇航员在着陆后应间接测量的物理量是______填一个物理量及符号。

用测得的数据，可求得该行星的质量_______，该行星的半径_______均用已知的物理量和测得的物理量表示。

14.  一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上，宇宙飞船上备有以下实验仪器：

A.弹簧测力计一个     精确秒表一只     天平一台附砝码一套     物体一个

为测定该行星的密度，宇航员在绕行中进行了一次测量，依据测量数据可以求出密度。

绕行时测量所用的仪器为________用仪器的字母序号表示，所测物理量为________。

密度表达式：________引力常量为。

四、计算题：共44分；共4小题，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。请把答案写在答题卡上。

15.  我国航天技术飞速发展，设想数年后宇航员登上了某星球表面。宇航员从距该星球表面高度为处，沿水平方向以初速度抛出一小球，测得小球做平抛运动的水平距离为，已知该星球的半径为，引力常量为。求：

该星球表面的重力加速度；      

 该星球的平均密度。

16.  载人登月计划是我国的“探月工程”计划中实质性的目标．假设宇航员登上月球后，以初速度竖直向上抛出一小球，测出小球从抛出到落回原处所需的时间为已知引力常量为，月球的半径为，不考虑月球自转的影响，求：

月球表面的重力加速度大小；

月球的质量；

飞船贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的周期．

17.  年月日时分，天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功。着陆前，“天问一号”在半径为  的轨道上绕火星做匀速圆周运动，周期为。已知火星的半径为 ，引力常量为 ，忽略其他天体的引力作用及火星的自转，求：

火星的质量；

火星表面的重力加速度的大小。

18.  年月日时分，探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。按照中国载人登月工程计划，预计我国航天员将在年前实现登月。若宇航员站在月球表面沿水平方向以初速度抛出一个小球，经时间 落地，落地时速度与水平地面间的夹角为，已知月球半径为，万有引力常量为，求：
月球表面的重力加速度；
月球的质量；
月球的密度。

参考答案

1. 2. 3. 4. 5.6.7. 

8.9.10.11.12. 

13.；宇宙飞船运动的周期 ；行星表面的重力加速度；；。

14. ，周期； 

15.解：小球平抛运动的水平位移．
则平抛运动的时间，
根据得，星球表面的重力加速度；
根据得，
星球的质量
则星球的密度。 

16.解：小球在月球表面上做竖直上抛运动，有，
月球表面的重力加速度大小；
假设月球表面一物体质量为，有，
月球的质量；
飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，有，
飞船贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的周期。 

17.   

18.解：如图：
；
根据平抛运动知识：
解得月球表面重力加速度。
在月球表面上，物体所受重力等于万有引力，则有：；
解得月球的质量：。
根据质量和体积的关系公式：；
解得月球密度。