安徽省亳州市第一中学2022-2023学年高一下学期第一次月考物理试卷(教师用卷)

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安徽省亳州市第一中学 2022-2023 学年高一下学期第一次月考
物理试卷
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分，共 100 分。考试时间 75 分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
一、选择题：本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～7题只有一项
符合题目要求，每小题 4分；第 8～10 题有多项符合题目要求，每小题 6分，全部选
对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分。
1. 关于万有引力定律及公式 F＝G
m1m2
r2
，下列说法正确的是(　　)
A. 公式 F＝G
m1m2
r2
只适用于计算天体与天体之间的万有引力
B. 当两物体的距离很近时，两物体间已不存在万有引力，故不能用公式 F＝G
m1m2
r2
计算
C. 地球表面的物体受到地球的万有引力可用公式 F＝G
m1m2
r2
计算
D. 教室内，同学与课桌之间也有万有引力，并能直接运用公式 F＝G
m1m2
r2
计算
【答案】C
【解析】由公式 F＝G
m1m2
r2
的适用范围可知，A错误，C正确；自然界中任何物体间都存
在万有引力，B错误，由于“同学”和“课桌”不能视为质点，不能直接运用公式 F=G
m1m2
r2
计算，D错误．
2. 如图所示，a为放在赤道上随地球一起自转的物体，b为同步卫星，c为一般轨道卫星，d
为极地卫星．设 b、c、d三卫星距地心的距离均为 r，做匀速圆周运动．则下列说法正确的
是(　　)
A. a、b、c、d线速度大小相等
B. a、b、c、d向心加速度大小相等
C. d可能在每天的同一时刻，出现在 a物体上空
D. 若b卫星升到更高的圆轨道上运动，则 b卫星仍可能与 a物体相对静止
【答案】C
3. 如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地
球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星(轨道半径约等于地球半径)，c为地球的同步卫星．
下列关于 a、b、c的说法中正确的是(　　)
A. b卫星转动线速度大于 7.9 km/s
B. a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为 aa＞ab＞ac
C. a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为 Ta＝Tc<Tb
D. 在b、c中，b的线速度大
【答案】D
【解析】b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，根据万有引力定律和牛顿第二
定律有 G＝m，解得 v＝ ，又 ＝mg，可得 v＝ ，与第一宇宙速度大小相同，
即v＝7.9 km/s，故 A错误；地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以
ω
a＝
ω
c，根据 a＝r
ω
2知，c的向心加速度大于 a的向心加速度，根据 a＝ 得，b的向心加速
度大于 c的向心加速度，即 ab＞ac＞aa，故 B错误；卫星 c为地球同步卫星，所以 Ta＝Tc，
根据 T＝2π 得，c的周期大于 b的周期，即 Ta＝Tc＞Tb，故 C错误；在 b、c中，根据
v＝ ，可知 b的线速度比 c的线速度大，故 D正确．
4. 如图所示是美国的“卡西尼”号探测器经过长达 7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行
的轨道．若“卡西尼”号探测器在半径为 R的土星上空离土星表面高 h的圆形轨道上绕土
星飞行，环绕 n周飞行时间为 t，已知引力常量为 G，则下列关于土星质量 M和平均密度
ρ
的表达式正确的是(　　)
A. M＝
4π2
(
R+h
)
3
Gt2
，
ρ
＝
3π
(
R+h
)
3
G t2R3
B. M＝
4π2
(
R+h
)
2
Gt2
，
ρ
＝
3π
(
R+h
)
2
G t2R3
C. M＝
，
ρ
＝
4π t2
(
R+h
)
3
G n2R3
D. M＝
4π2n2
(
R+h
)
3
G t2
，
ρ
＝
3π n2
(
R+h
)
3
G t2R3
【答案】D
【解析】设“卡西尼”号探测器的质量为 m，它围绕土星的中心做匀速圆周运动，其向心
力由万有引力提供，有 G
Mm
(
R+h
)
2
＝m(R＋h)(
2π
T
)2，其中 T＝
t
n
，解得 M＝
4π2n2
(
R+h
)
3
G t2
；又因为土星的体积V＝
4
3
πR3，所以
ρ
＝
M
V
＝
3π n2
(
R+h
)
3
G t2R3
，故 D正确．
5. 赤道上，人沿“太空梯”上升到 h高度处，恰好会感到自己“漂浮”起来。已知地球的
半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，则地球自转角速度为（　　）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】在地面万有引力等于重力 ，当人感到自己“漂浮”起来，为完全失重，
万有引力全部提供向心力，有 ，联立解得 ，故 B正确，
ACD 错误。故选 B。
6. 2016 年2月11 日，美国科学家宣布探测到引力波，证实了爱因斯坦 100 年前的预言，双
星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由a
、
b两颗星体组成，这两
颗星绕它们连线上的某一点做匀速圆周运动，测得 a、b两颗星的距离为 L，a星的轨道半
径是 b星的 2倍，a星的周期为 T，引力常量 G已知。下列说法正确的是（　　）
A. a星的线速度大小为 B. b星的线速度大小为
C. a星的质量为 D. b星的质量为
【答案】C
【解析】 由题意可知 a
、
b两星做圆周运动的半径分别为 ，
，
a
、
b两星的周期相同，则线速度大小分别为 ， ，选项 A、B
错误；
根据 ，解得 ， ，选项 C正确，D错误。故
选C。
7. 一项最新的研究发现，在我们所在星系中央隆起处，多数恒星形成于100 亿多年前的一
次恒星诞生爆发期。若最新发现的某恒星自转周期为 T，星体为质量均匀分布的球体，万
有引力常量为 G，则以周期 T稳定自转的星体的密度最小值约为（　　）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设恒星的半径为 R，根据万有引力恰好提供向心力时星体不瓦解，且密度最小，
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