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物理必修二


物理必修 2 期中测试题 001
一、选择题 1.从同一高度以不同的速度水平抛出两个质量不同的石子,不计空气阻力,下列说法正确的是( A.初速度大的先落地 B.质量大的先落地 C.两个石子同时落地 ) D.无法判断 )

2.关于平抛物体的运动,下列说法中正确的是(

A.物体只受重力的作用,是 a=g 的匀变速运动 B.初速度越

大,物体在空中运动的时间越长 C.物体落地时的水平位移与初速度无关 D.物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关 )

3. 物体做平抛运动时, 描述物体在竖直方向的分速度 vy (取向下为正) 随时间变化的图线是图中的哪一个 (

4.平抛运动是( A.匀速率曲线运动

) B.匀变速曲线运动 D.加速度恒为重力加速度的曲线运动

C.加速度不断变化的曲线运动 5.下列说法正确的是( )

A.匀速圆周运动是一种匀速运动 B.匀速圆周运动是一种匀变速运动 C.匀速圆周运动是一种变加速运动 D.物体做匀速圆周运动时其向心力垂直于速度方向,不改变线速度的大小 6.关于“地心说”和“日心说”的下列说法中正确的是( A.地心说的参考系是地球 ) B.日心说的参考系是太阳

C.地心说与日心说只是参考系不同,两者具有等同的价值 D.日心说是由开普勒提出来的 7.下列说法中正确的是( )

A.总结出关于行星运动三条定律的科学家是开普勒 B.总结出万有引力定律的物理学家是伽俐略 C.总结出万有引力定律的物理学家是牛顿 D.第一次精确测量出万有引力常量的物理学家是卡文迪许 8.已知引力常量 G 和下列各组数据,能计算出地球质量的是( A.地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离 B.人造地球卫星在地面附近运行的周期和轨道半径 C.月球绕地球运行的周期及月球的半径 D.若不考虑地球自转,已知地球的半径及地球表面的重力加速度 9.二十四节气中的春分与秋分均为太阳直射赤道,春分为太阳从南回归线回到赤道,秋分则为太阳从北回归线 回到赤道。2004 年 3 月 20 日为春分,9 月 23 日为秋分,可以推算从春分到秋分 187 天,而从秋分到春分则为 179 )

天。关于上述自然现象,下列说法正确的是(设两段时间内地球公转的轨迹长度相等) ( A.从春分到秋分地球离太阳远 C.夏天地球离太阳近 B.从秋分到春分地球离太阳远 D.冬天地球离太阳远 )



10.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其速度是下列的( A.一定等于 7.9 km/s B.等于或小于 7.9 km/s

C.一定大于 7.9 km/s

D.介于 7.9~11.2 km/s 之间 )

11.人造地球卫星以地心为圆心,做匀速圆周运动,下列说法正确的是( A.半径越大,速度越小,周期越小

B.半径越大,速度越小,周期越大

C.所有卫星的速度均是相同的,与半径无关 D.所有卫星的角速度均是相同的,与半径无关 12.可以发射一颗这样的人造地球卫星,使其圆轨道( A.与地球表面上某一纬线(非赤道)是共面的同心圆 B.与地球表面上某一经线所决定的圆是共面的同心圆 C.与地球表面上的赤道线是共面的同心圆,且从地球表面看卫星是静止的 D.与地球表面上的赤道线是共面的同心圆,但卫星相对地球表面是运动的 13.在研究宇宙发展演变的理论中,有一种学说叫做“宇宙膨胀说” :宇宙是由一个大爆炸的火球开始形成的, 大爆炸后各星球以不同的速度向外运动,这种学说认为万有引力常量 G 在缓慢地减小。根据这一理论,在很久很久 以前,太阳系中地球的公转情况与现在相比( A.公转半径 R 较大 ) D.公转角速度 ω 较小 ) )

B.公转周期 T 较小 C.公转速率 v 较大

14.若已知行星绕太阳公转的半径为 r,公转的周期为 T,万有引力常量为 G,则由此可求出( A.行星的质量 B.太阳的质量 C.行星的密度 ) D.太阳的密度

15.以下说法正确的是(

A.经典力学理论普遍适用,大到天体,小到微观粒子均适用 B.经典力学理论的成立具有一定的局限性 C.在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变 D.相对论与量子力学否定了经典力学理论 二、填空题 16.两颗人造地球卫星 A、B 的质量之比 mA∶mB = 1∶2,轨道半径之比 rA∶rB = 1∶3,某一时刻它们的连线通过 地心,则此时它们的线速度之比 vA ∶vB = = 。 17.某星球半径为 R,一物体在该星球表面附近自由下落,若在连续两个 T 时间内下落的高度依次为 h1、h2,则 该星球的第一宇宙速度为 。 ,向心加速度之比 aA ∶aB = ,向心力之比 FA ∶FB

18. 已知地球质量是月球质量的 81 倍, 地球半径约为月球半径的 4 倍, 地球上发射近地卫星的环绕速度为 7.9 km/s,

那么在月球上发射一艘靠近月球表面运行的宇宙飞船,它的环绕速度为___________。 19.地球表面的平均重力加速度为 g,地球半径为 R,万有引力常量为 G,用上述物理量估算出来的地球平均密 度是 。 三、计算、论述题 20.高空遥感探测卫星在距地球表面高为 h 处绕地球转动,如果地球质量为 M,地球半径为 R,人造卫星质量为 m,万有引力常量为 G,试求: (1)人造卫星的线速度多大? (2)人造卫星绕地球转动的周期是多少?(3)人造卫星的向心加速度多大? 21.已知一颗沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为 5 100 s,今要发射一颗地球同步卫星,它的离地高度为地 球半径的多少倍?

22.如图所示,质量为 0.5 kg 的小杯里盛有 1 kg 的水,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动 半径为 1 m,小杯通过最高点的速度为 4 m/s,g 取 10 m/s2,求: (1)在最高点时,绳的拉力?(2)在最高点时水对小杯底的压力? (3)为使小杯经过最高点时水不流出, 在最高点时最小速率是多少?

【参考答案】一、选择题 1.C

2.A3.D 解析:物体在竖直方向是初速度为零的匀加速直线运动。

4.BD

5.CD

6.AB

7.ACD

8.BD

9.A

10.B 解析:区分宇宙速度与实际运行速度关系。 11.B 解析:根据万有引力提供向心力,推导出卫星运行周期、线速度、角速度与运动半径的关系。 12. CD 解析:人造地球卫星的圆轨道必须以地心为圆心,此外若发射一颗极地卫星,其圆轨道所在平面固定地 与赤道平面垂直,而某一经度线所决定的圆所在的平面是随地球自转而转动的。 13.BC 解析:与上 11 题做法相同,注意万有引力常数 G 的变化。 14.B 15.BC
R(h2 ? h1 ) T

二、填空题 16. 3 ∶1;9∶1;9∶2

17.

18. 1.76 km/s

19.

GM 4 3g 解析:根据重力约等于万有引力,得: g ? 。球体体积公式 V = πr 3 。 2 4πRG 3 R

三、计算、论述题 20. (1)设卫星的线速度为 v,根据万有引力定律和牛顿第二定律有 G
mM v2 GM ?m ,解得卫星线速度 v = 。 R?h ( R ? h) 2 R?h

(2)由 G

( R ? h)3 Mm 4π 2 R?h =m(R+h) 2 得:运行周期 T = ·2π = 2π(R+h) 2 GM GM (R ? h) T

(3)由于 G

GM Mm = m a 可解得,向心加速度 a = 2 (R ? h)2 (R ? h)
2

? 2π ? Mm 21.对于已知的近地卫星,依据万有引力提供向心力,有 G 2 ? m? ? R ?T ? R ? 1?
而对于地球的同步卫星,由于其周期等于地球自转周期,有 G

? 2π ? Mm ? m? ? (R+h) 2 ?T ? (R ? h) ? 2?

2

?T T2 h R3 ? 12 ,即 ? 3 ? 2 两式相除有: 3 ?T ( R ? h) T 2 R ? 1

? ? ? ?

2

?1

代入数据,解得

h = 5.6。 R

即地球同步卫星距离地面高度是地球半径的 5.6 倍。说明:本题也可以利用开普勒第三定律来求解。 22. (1)9 N,方向竖直向下, (2)6 N,方向竖直向上, (3) 10 m/s = 3.16 m/s。


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