河南省商丘市永城高中高三物理上学期第二次月考试卷(含解析) 联系客服

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C.s= ﹣R﹣r D.s= ﹣R﹣r

【考点】万有引力定律及其应用. 【专题】万有引力定律的应用专题.

【分析】根据激光器发出激光束从发出到接收的时间和光速,可求出地球表面与月球表面之间的距 离 s.根据月球绕地球转动的线速度,求出月地间的距离,再求出 s.月球绕地球做匀速圆周运动, 由地球的万有引力提供向心力,由牛顿第二定律求出月地间的距离,再求出 s. 【解答】解:A、由题,激光器发出激光束从发出到接收的时间为 t=2.565s,光速为 c,则有: s=

.故 A 正确.

B、由题,月球绕地球转动的线速度为:v=1km/s,周期为:T=27.3s,则月球公转的半径为: R′=

,s=R′﹣R﹣r=

﹣R﹣r.故 B 正确.

,则不能求 出

C、月球表面的重力加速度 g′与月球绕地球转动的线速度 v 没有关系,不能得到 g′=R′=

.故 C 错误. D、以月球为研究对象,月球绕地球公转时,由地球的万有引力提供向心力.设

地球质量为 M,月 球的质量为 m,则得:在地球表面,有:

, 又

联立上两式得:R′=

﹣R﹣r.故 D 正确. 本

则有:s=s=R′﹣R﹣r=题选择错误的,故选:C.

【点评】本题要理清思路,明确好研究的对象和过程,要充分利用表格的数据求解 s,考查运用万有 引力和圆周运动规律解决天体问题的能力.

5.测速仪安装有超声波发射和接收装置,如图所示,B 为测速仪,A 为汽车,两者相距 335m,某 时刻 B 发出超声波,同时 A 由静止开始作匀加速直线运动.当 B 接收到反射回来的超声波信号时, AB 相距 355m,已知声速为 340m/s,则汽车的加速度大小为( )

2 2 2

A.20m/sB.10m/sC.5m/sD.无法确定

【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系. 【专题】直线运动规律专题.

【分析】在超声波来回运动的时间里,汽车运行的位移为 20m.根据匀变速运动的位移时间公式可 求出汽车在超声波单程运行时间里的位移,结合超声波的速度,即可知道超声波单程运行的时间, 从而知道汽车运行的时间,根据

,求出汽车的加速度大小.

,超声波来回的时 间

【解答】解:设汽车的加速度为 a,运动的时间为 t,有

为 t,则单程的时间为,因为初速度为零的匀加速直线运动,在相等时间内的位移之比为 1: 3,在 t 时间内的位移为 20m,则 时间内的位移为 x′=5m,知超声波追上汽车的位移

错误. 故选:B.

2

x=5+335m=340m,所以 ,t=2s.所以汽车的加速度大小为 10m/s.故 B 正确,A、C、D

【点评】解决本题的关键求出超声波单程运行的位移从而求出单程运行的时间,即可知道汽车匀加 速运动的时间,然后根据匀变速运动的位移公式求出汽车的加速度.

6.我国发射的“北斗系列”卫星中同步卫星到地心距离为 r,运行速率为 v1,向心加速度为 a1;在地 球赤道上的观测站的向心加速度为 a2,近地卫星做圆周运动的速率 v2,向心加速度为 a3,地球的半 径为 R,则下列比值正确的是( ) A.

B.

C. D.

【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系. 【专题】人造卫星问题.

2 【分析】同步卫星和地球赤道上的观测站具有相同的角速度,根据 a=rω 去求它们的向心加速度之 比.同步卫星和近地卫星都是绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力

向心加速度之比.

2

【解答】解:同步卫星和地球赤道上的观测站具有相同的角速度,根据 a=r ω ,

.同步卫星和 近

,去求它 们

地卫星都是绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,a=,知,则

.故 A、B、C 错误,D 正确. 故

选 D.

2

【点评】解决本题的关键掌握同步卫星和地球赤道上的观测站具有相同的角速度,可根据 a=r ω 比 较向心加速度,同步卫星和近地卫星都是绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力

7.如图所示,质量相同的木块 M、N 用轻弹簧连接置于光滑水平面上,开始弹簧处于自然伸长状 态,木块 M、N 静止,现用水平恒力 F 推木块 M,用 aM、aN 分别表示木块 M、N 瞬时加速度的大 小,用 vM、vN 分别表示木块 M、N 瞬时速度大小,则弹簧第一次被压缩到最短的过程中( ) A.M、N 加速度相同时,速度 vM>vN B.M、N 加速度相同时,速度 vM=vN C.M、N 速度相同时,加速度 aM>aN D.M、N 速度相同时,加速度 aM=aN

【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力. 【专题】牛顿运动定律综合专题. 【分析】根据物体的受力情况,分析两物体的运动情况,确定加速度和速度如何变化,分析加速度 相等时速度关系.当弹簧压缩最短时,两物体的速度相同,由牛顿第二定律分析加速度的关系 【解答】解:A、水平恒力 F 推木块 A,在弹簧第一次压缩到最短的过程中,M 做加速度逐渐减小 的加速运动,N 做加速度逐渐增大的加速运动,在 aM=aN 之前 aM>aN,故经过相等的时间,M 增加 的速度大,N 增加的速度小,所以,在 aM=aN 时 vM>vN,故 A 正确,B 错误. C、当 vM=vN 时,弹簧的压缩量最大,弹力最大,设为 Fm,若 F>Fm,则 M 在此之前一直做加速度 逐渐减小的加速运动,N 做加速度逐渐增大的加速运动,由于 aM=aN 时 vM>vN,所以 vM=vN 时 aM <aN;故 CD 错误. 故选:A 【点评】本题考查运用牛顿运动定律对含有弹簧的系统进行动态分析的能力,要抓住弹力的可变性 进行分析

8.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动,当地球恰好运行到某地行星和 太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学中称为“行星冲日”,假定有两个地外行星 A 和 B,地球公转周期 T0=1 年,公转轨道半径为 r0.A 行星公转周期 TA=2 年,A 行星公转轨道半径 rB=4r0,则( ) A.相邻两次 A 星冲日间隔为 2 年 B.相邻两次 B 星冲日间隔为 8 年 C.相邻两次 A 星冲日间隔比相邻两次 B 星冲日间隔时间长 D.相邻两次 A、B 两星冲日时间间隔为 8 年 【考点】万有引力定律及其应用. 【专题】万有引力定律的应用专题.

【分析】行星围绕太阳做匀速圆周运动,根据开普勒第三定律,其轨道半径的三次方与周期 T 的平 方的比值都相等求出 B 行行公转周期,如果时间是两个周期的最小公倍数,则两个行星都转动整数 圈,两者一定共线.

【解答】解:A、A 行星公转周期 TA=2 年,地球公转周期 T0=1 年,则当 A 星与地球处于同一直线 上时,再经过 2 年,A 行行又与地球在同一直线上,所以相邻两次 A 星冲日间隔为 2 年,故 A 正 确;

比较向心加速度.

B、根据开普勒第三定律可知, = ,解得:TB=8T0=8 年,根据 A 的分析可知,相邻两次 B

星冲日间隔为 8 年,故 B 正确;

C、根据 AB 得分析可知,C 错误; D、若某个时刻 A、B 两星冲日,根据 AB 选项的分析可知,经过 8 年,A、B 两星再次冲日,故 D 正确. 故选:ABD

【点评】本题关键是结合开普勒第三定律分析(也可以运用万有引力等于向心力列式推导出),找 到两个行星的周期与地球周期的最小公倍数是关键,难度不大,属于基础题.

9.如图所示,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为 M 和 2M 的行星做匀速圆周运动, 甲卫星的向心加速度、运行周期、角速度和线速度分别为 a1、T1、ω1、v1,乙卫星的向心加速度, 运行周期,角速度和线速度分别为 a2、T2、ω2、v2,下列说法正确的是( )

A.a1:a2=1:2 B.T1:T2=2:1 C.ω1:ω2=1: D.v1:v2=1:2

【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系. 【专题】人造卫星问题.

【分析】抓住卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供,列式求解即可 【解答】解:对于任一情形,根据万有引力提供向心力得: G

2

=ma= ω r=

r=m

可得 a=

,T=2π

,ω=

,v=

r 相同,根据题中条件可得:a1:a2=1:2,T1:T2=:1,ω1:ω2=1:,v1:v2=1:

故选:A

【点评】抓住半径相同,中心天体质量不同,根据万有引力提供向心力进行解答,注意区别中心天 体的质量不同

10.如图甲所示,静止在水平面上的物体在竖直向上的拉力 F 作用下开始向上加速运动,拉力的功 率恒定为 P,运动过程中所受空气阻力大小不变,物体最终做匀速运动.物体运动速度的倒数与加 速度 a 的关系如图乙所示.若重力加速度大小为 g,下列说法正确的是( )