江西省部分名校2021-2022学年高一下学期物理期中调研试卷

试卷更新日期：2022-06-02 类型：期中考试

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一、单选题

1. 对于地球的第一宇宙速度理解正确的是（）

A、第一宇宙速度大小为 $11.2 k m / s$ B、第一宇宙速度大于人造卫星的最小发射速度 C、第一宇宙速度等于人造卫星的最大环绕速度 D、人造卫星的速度大于第一宇宙速度时就会飞离太阳系

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2. 迄今为止，我国有近200颗卫星在轨运行。关于在轨正常运行的这些卫星，下列说法正确的是（）

A、所有卫星的运行周期都小于 $24 h$ B、所有卫星在任何位置的速率都小于 $7.9 k m / s$ C、在轨的圆轨道卫星的向心加速度大于地球表面的重力加速度 D、所有卫星运行轨道的半长轴（或半径）的三次方与其运行周期的二次方的比值都相等

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3. 如图所示，修正带的核心部件是两个半径不同的齿轮，两个齿轮通过相互咬合进行工作。A和B分别为两个齿轮边缘上的点。当两齿轮匀速转动时，下列说法正确的是（）

A、A，B两点的周期相等 B、A，B两点的线速度大小相等 C、A，B两点的角速度大小相等 D、A，B两点的向心加速度大小相等

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4. 人造卫星在发射过程中要经过多次变轨才可到达预定轨道。如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星从圆轨道Ⅰ的A点先变轨到椭圆轨道Ⅱ，然后在B点变轨进入地球同步轨道Ⅲ，则（）

A、卫星在B点通过减速实现由轨道Ⅱ进人轨道Ⅲ B、卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ上经过A点时的速度大小相等 C、卫星在同步轨道Ⅲ上的运行速度等于 $7.9 k m / s$ D、若卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上运行的周期分别为 $T_{1} 、 T_{2} 、 T_{3}$ ，则 $T_{1} < T_{2} < T_{3}$

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5. 北斗卫星导航系统空间段由35颗卫星组成，包括5颗地球静止轨道卫星、27颗中圆地球轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星。其中中圆地球轨道卫星离地高度约为2.1万千米，地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星离地高度均约为3.6万千米。下列说法正确的是（）

A、中圆地球轨道卫星的运行周期小于地球自转周期 B、倾斜地球同步轨道卫星的角速度小于地球静止轨道卫星的角速度 C、在地球赤道上随地球一起自转的物体的向心加速度比中圆地球轨道卫星的向心加速度要大 D、中圆地球轨道卫星的发射速度可以小于 $7.9 k m / s$

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6. 据报道，科学家观察到离地球约35亿光年的OJ287星系中出现了双黑洞“共舞”现象。较大黑洞体积是太阳的180亿倍，较小黑洞体积是太阳的1.5亿倍。若双黑洞的质量分别为 $M_{1}$ 和 $M_{2}$ ，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。下列说法正确的是（）

A、双黑洞的角速度之比 $ω_{1} ： ω_{2} = M_{2} ： M_{1}$ B、双黑洞的线速度之比 $v_{1} ： v_{2} = M_{1} ： M_{2}$ C、双黑洞的轨道半径之比 $r_{1} ： r_{2} = M_{2} ： M_{1}$ D、双黑洞的向心加速度之比 $a_{1} ： a_{2} = M_{1} ： M_{2}$

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二、多选题

7. 如图所示为向心力演示器，探究向心力大小与物体的质量、角速度和轨道半径的关系，可得到的结论为（）

A、在轨道半径和角速度一定的情况下，向心力大小与物体质量成正比 B、在物体质量和轨道半径一定的情况下，向心力大小与角速度成反比 C、在物体质量和轨道半径一定的情况下，向心力大小与角速度的平方成正比 D、在物体质量和角速度一定的情况下，向心力大小与轨道半径成反比

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8. 如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其 $v - t$ 图像如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的 $x - t$ 图像如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是（）

A、猴子在前 $2 s$ 内的运动轨迹为直线 B、猴子在后 $2 s$ 内做匀变速曲线运动 C、 $t = 0$ 时猴子的速度大小为 $5 m / s$ D、 $t = 2 s$ 时猴子的速度大小为 $5 m / s$

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9. 已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可估算出（）

A、地球与月球的平均密度之比为 $64 ： 81$ B、地球与月球表面的重力加速度大小之比为 $9 ： 4$ C、在地球与月球表面附近沿圆轨道运行的航天器的周期之比为 $8 ： 9$ D、在地球与月球表面附近沿圆轨道运行的航天器的线速度大小之比为 $9 ： 2$

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10. 据报道，中核集团原子能科学研究院团队利用核技术对“嫦娥五号”月球土壤样品进行分析研究，准确测定了月壤样品中40多种元素的含量。当“嫦娥五号”在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行时，飞行周期为T，已知月球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（）

A、月球的质量为 $\frac{32 π^{2} R^{3}}{G T^{2}}$ B、月球的密度为 $\frac{3 π}{G T^{2}}$ C、月球的第一宇宙速度为 $\frac{4 \sqrt{2} π R}{T}$ D、月球表面的重力加速度为 $\frac{4 π^{2} R}{T^{2}}$

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三、填空题

11. 一艘宇宙飞船飞向某一行星，在进入该行星表面的圆形轨道绕该行星运行数圈后，再次变轨，最后着陆于该行星。宇宙飞船在绕行星表面做匀速圆周运动的过程中，测得宇宙飞船运行的周期为T，宇航员在着陆后测得行星表面的重力加速度为g。引力常量为G，可求得该行星的质量 $M =$ ，该行星的半径 $R =$ 。（结果均用已知的物理量表示）

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四、实验题

12. 如图甲所示，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可以测得小球的水平初速度 $v_{0}$ 和飞行时间 $t$ ，底板上的标尺可以测得水平位移 $d$ 。

(1)、控制斜槽轨道的水平槽口高度 $h$ 不变，让小球从斜槽的不同高度处滚下，以不同的速度冲出水平槽口，下列说法正确的是。
A．飞行时间 $t$ 与初速度 $v_{0}$ 成正比

B．飞行时间 $t$ 与初速度 $v_{0}$ 大小无关

C．水平位移 $d$ 与初速度 $v_{0}$ 成反比

D．水平位移 $d$ 与初速度 $v_{0}$ 成正比

(2)、一位同学做实验时，通过描点画出的小球的平抛运动轨迹如图乙所示，O为抛出点。A，B是轨迹上的两点，分别测得A点的竖直坐标 $y_{1} = 5 c m$ 、B点的竖直坐标 $y_{2} = 45 c m$ ， A，B两点间的水平距离 $Δ x = 30 c m$ ，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，则小球从A点运动到B点的时间 $t =$ $s$ ，初速度 $v_{0} =$ $m / s$ 。（结果均保留两位有效数字）

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五、解答题

13. 如图所示，A是地球同步卫星，另一个卫星B的圆轨道位于赤道平面内，距离地面高度为 $h$ 。已知地球半径为 $R$ ，地球自转角速度为 $ω_{0}$ ，地球表面的重力加速度为 $g$ 。求：

(1)、卫星B的运行周期是多少；

(2)、如果卫星B的绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A，B两卫星相距最近，再经过多长时间它们第1次相距最远。

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14. 受某星球自转的影响，物体在该星球赤道上受到的重力与在该星球两极受到的重力大小之比为 $215 ： 216$ ，已知该星球的半径为R，引力常量为G。

(1)、求绕该星球运动的同步卫星距该星球表而的高度H；

(2)、已知该星球赤道上的重力加速度大小为g，求该星球的密度 $ρ$ 。

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15. 如图所示，某游乐场推出一款新游戏，游戏者乘坐装备从A点由静止做匀加速直线运动至B点，沿水平方向飞出后恰好无碰撞通过D点，沿圆弧 $D E$ 运动至E点，并由E点飞出后落在G点。已知 $A B$ 的长度 $x_{1} = 10 m$ ，游戏者（含装备，视为质点）做匀加速直线运动的加速度大小 $a = 1.25 m / s^{2}$ ， $D E$ 段圆弧的圆心角 $θ = 60 °$ 且其圆心O与E、F点在同一竖直线上，与A，B点在同一水平直线上，E、G两点间的水平距离和竖直距离分别为 $x_{2} = 9.6 m$ 和 $h = 3.2 m$ ，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，图中A，B、C、D、E、F、G点均在同一竖直平面内，游戏者（含装备）在空中运动时只受重力作用。

(1)、求游戏者通过D点时的速度大小 $v_{D}$ ；

(2)、求游戏者通过E点时的速度大小 $v_{E}$ ；

(3)、若某游戏者连同装备的总质量为 $75 k g$ ，求他通过E点时对轨道的压力大小 $F_{N}$ 。

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