河北省衡水市阜城2024-2025学年高一下学期4月期中物理检测试题（含答案）

这是一份河北省衡水市阜城2024-2025学年高一下学期4月期中物理检测试题（含答案），共7页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共10个小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请将你认为正确的选项填涂在答题卡上。
1.下列说法符合物理学史的是( )
A.牛顿对引力常量G进行准确测定，并发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中
B.英国物理学家卡文迪什在实验室里通过扭秤实验，得出了引力常量G的数值
C.伽利略在实验室通过多次试验测出了引力常量G的数值
D.开普勒在总结行星运动定律是之后测出了万有引力常量G的数值
2．功的单位是（ ）
A．法拉F B．瓦特W C．库仑C D．焦耳J
3.关于开普勒第三定律公式r3T2＝k，下列说法正确的是( )
A．公式只适用于围绕地球运行的卫星
B．公式只适用于太阳系中的行星
C．k值是一个与星球(中心天体)有关的常量
D．对于所有星球的行星或卫星，k值都相等
4.要使两物体间的万有引力减小到原来的14，下列方法不可行的是( )
A．使两物体的质量各减小一半，距离不变
B．使其中一个物体的质量减小到原来的14，距离不变
C．使两物体间的距离增大到原来的2倍，质量不变
D．使两物体的质量和两物体间的距离都减小到原来的14
5.火星的质量约为地球质量的110，半径约为地球半径的12，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为( )
A．0.2 B．0.4 C．2.0 D．2.5
6.2024年4月16日，我国在太原卫星发射中心成功发射大气环境监测卫星。假设该卫星质量为m，在离地面高度为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为( )
A．GMmℎ2 B．GMmR+ℎ C．GMmR2 D．GMmR+ℎ2
7.一物体在两个不同的力的作用下发生一段位移，这两个力对物体做的功分别为．，则这两个力的合力对物体做的功为（ ）
A． B． C． D．
8.汽车以72kW的功率在水平公路上匀速行驶，速度大小为72m/s，则汽车行驶过程中受到的阻力大小是（ ）
A．10N B．100N C．1000N D．10000N
9.2020年6月23日，第55颗北斗导航卫星发射成功，这标志着我国提前半年完成北斗三号全球卫星导航系统星座部署目标。第55颗卫星也是北斗三号全球卫星导航系统第三颗地球静止同步轨道卫星，关于这颗卫星的说法正确的是（ ）
A．它的工作轨道在赤道平面内
B．它的周期与地球公转周期相同
C．它的线速度小于赤道上物体随地球自转的线速度
D．它在运行中可能经过阜城实验中学上空
10.地球表面的重力加速度为g，则距地心距离为地球半径6倍的地方其重力加速度为（ ）
C.gD.g B.36g C.g D.g
二、选择题：本题共5个小题，每小题5分，共25分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，漏选3分，错选0分。请将你认为正确的选项填涂在答题卡上。
11．[多选]哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下列说法正确的是( )
A．哈雷彗星在近日点的速率大于在远日点的速率
B．哈雷彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度
C．哈雷彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度
D．若哈雷彗星公转周期为76年，则它的半长轴是地球公转半径的76倍
12.(多选)我国已于2011年9月末发射“天宫一号”目标飞行器，2011年11月1日发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号”成功实现对接．某同学为此画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道，由此假想图，可以判定( )
A.“天宫一号”的运行速率小于“神舟八号”的运行速率
B.“天宫一号”的周期小于“神舟八号”的周期
C.“天宫一号”所需的向心力小于“神舟八号”所需的向心力
D.“神舟八号”适当加速有可能与“天宫一号”实现对接
13.(多选）如图3所示，2018年2月2日，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一.通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期T，并已知地球的半径R和地球表面处的重力加速度g和万有引力常量G.若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动，且不考虑地球自转的影响，根据以上数据可以计算出卫星的( )
A.密度 B.向心力的大小
C.离地高度 D.线速度的大小
14.(多选)如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先从发射点P进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则( )
A．该卫星在P点的发射速度大于7.9 km/s，且小于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点的速度等于于在Q点的速度
D．卫星在通过轨道Ⅰ上Q点时和通过轨道Ⅱ上的Q点时加速相等
15..所谓双星就是两颗相距较近的星球，在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点做匀速圆周运动。如图所示，两个质量不等的星球a、b构成一个双星系统，它们分别环绕着O点做匀速圆周运动。关于a、b两颗星的运动和受力，下列判断正确的是
A. 向心力大小相等
B. 线速度大小相等
C. 周期大小相等
D. 角速度大小相等
三.计算题：本题共3个小题，16题8分，17题12分，18题15分共计35分。（计算时写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位，将答案写在答题卡相应题号的空白处。）
16.(8分）.一颗卫星以轨道半径r绕地球做匀速圆周运动．已知引力常量为G，地球半径R，地球的质量M，求： 该卫星绕地球运动的线速度大小v．
17.(12分）用200N的力在水平地面上拉车行走50m用了5s，拉力与车前进的方向成60°角。求：(1)拉力对车做的功是多少
（2在这5s内拉力对车做功的平均功率是多少
18.(15分）航天员在某星球表面让一个小球从高度为h处做自由落体运动,经过时间t小球落到星球表面。已知该星球的半径为R,引力常量为G。不考虑星球自转的影响。求:
(1)该星球表面的重力加速度;
(2)该星球的质量;
(3)该星球的“第一宇宙速度”。
物理试题答案
1.答案 B
解析 牛顿发现万有引力定律，于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中，英国物理学家卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量G的数值，故A不符合物理学史，B符合物理学史；20世纪20年代建立了量子力学理论，它使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动，故C不符合物理学史；开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的观测记录的基础上整理和研究而来的，故D不符合物理学史.
2．答案：D
解析法拉F是电容的单位，瓦特W是功率的单位，库仑C是电量的单位，焦耳J是功的单位，故选D。
3解析：选C 开普勒第三定律适用于所有天体，故A、B错误；围绕同一星球运行的行星或卫星，k值相等，不同星球的行星或卫星，k值不相等，即k是与中心天体有关的量，故C正确，D错误。
4选D。根据万有引力定律F＝Gm1m2r2可知：使两物体的质量各减小一半，距离不变，则万有引力变为原来的14；使其中一个物体的质量减小到原来的14，距离不变，则万有引力变为原来的14；使两物体间的距离增大到原来的2倍，质量不变，则万有引力变为原来的14；使两物体的质量和两物体间的距离都减小到原来的14，则万有引力大小不变，只有D所列方法不可行。
5选B。物体在地球表面受到的引力F1＝GMmR2，在火星表面受到的引力F2＝GM10m12R2＝0.4GMmR2，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值F2F1＝0.4，故选项B正确，A、C、D错误。
6.选D。地球对卫星的万有引力大小为GMmr2，其中r为卫星到地心的距离，即r＝R＋h，故选项D正确。
7．选A答案：A这两个力的合力对物体做的功为100J+(-50J)=50J。故选A。
8.答案：C
当汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，则F=f
根据P=Fv
可得 1000N 故选C。
9．A【详解】AB．地球同步卫星的工作轨道在赤道平面内，周期与地球自转周期相同，故A对，B错；
CD．赤道上的物体随地球自转，周期T与同步卫星相同，由
因为地球同步卫星的轨道半径r大于赤道上的物体，故它的线速度和向心加速度均大于赤道上的物体，故CD错。故选A。
10选C 根据 GMmR2=mg 所以g
11解析：选ABC 根据开普勒第二定律，为使相等时间内扫过的面积相等，则应保证近日点与远日点相比在相同时间内走过的弧长要大，因此在近日点哈雷彗星的线速度(即速率)、角速度都较大，选项A、B正确。向心加速度an＝v2r，在近日点，v大，r小，因此an大，选项C正确。根据开普勒第三定律r3T2＝k，则r13r23＝T12T22＝762，即r1＝35776 r2，选项D错误。
12答案：AD 解析：由题意可知“天宫一号”的轨道半径大于“神舟八号”的轨道半径，卫星绕地球做圆周运动的向心力由万有引力提供，即GMmr2＝mv2r，由此式得v＝GMr，所以“天宫一号”的运行速率小于“神舟八号”的运行速率，选项A正确；同理可得卫星的周期T＝4π2r3GM，由此式可知轨道半径越大，运行周期越大，选项B错误；由于不能确定“天宫一号”和“神舟八号”的质量，故不能确定“天宫一号”和“神舟八号”的向心力的大小关系，选项C错误；“神舟八号”在低轨道，适当加速后“神舟八号”做离心运动，可能实现与“天宫一号”对接，选项D正确.
13答案 CD
解析 设人造地球卫星的周期为T，地球质量和半径分别为M、R，卫星的轨道半径为r，则在地球表面：由GMmR2＝mg，得GM＝gR2
对卫星：根据万有引力提供向心力，有
GMmr2＝m2πT2r
联立可求得轨道半径r，而r＝R＋h，故可求得卫星离地高度.
由v＝rω＝r2πT，从而可求得卫星的线速度大小.卫星的质量未知，故卫星的密度不能求出，向心力Fn＝GMmr2也不能求出.故选项A、B错误，C、D正确.
14.AD
15【正确答案】ACD
【详解】A、双星靠相互间的万有引力提供向心力，则向心力大小相等，故选项A正确；
CD、双星共轴转动，角速度相等，周期相等，故选项C、D正确；
B、根据F引=mω2r可知它们的轨道半径与质量成反比，由v=ωr可知线速度大小不等，故选项B错误；正确的是选选项ACD。
16.(8分）.一颗卫星以轨道半径r绕地球做匀速圆周运动．已知引力常量为G，地球半径R，地球的质量M，求： 该卫星绕地球运动的线速度大小v．
根据万有引力等于向心力得:G=m得:v=
17.(12分）用200N的力在水平地面上拉车行走50m用了5s，拉力与车前进的方向成60°角。求：(1)拉力对车做的功是多少
（2在这5s内拉力对车做功的平均功率是多少
(1)W=FXcsθ=200x50x0.5=5000J
（2）P=1000W
18.(1)设此星球表面的重力加速度为g,星球的质量为M,星球表面一物体的质量为m。 小球做自由落体运动: h=gt2,解得: g=
(2)不考虑星球自转影响: mg=,解得M=;
(3)卫星在星球表面附近绕星球飞行,万有引力提供向心力,则:G=m
即星球的“第一宇宙速度” 为:v=。
答案: (1) g= (2) (3)