高二物理期末復(fù)習(xí)模擬卷(帶答案詳解)

2019-2020學(xué)年度沂水三中高二期末復(fù)習(xí)模擬卷D.該時刻后的一晝夜時間內(nèi)，衛(wèi)星經(jīng)過A點(diǎn)正上方2次

考試時間：90分鐘：命題人：鄧永孝審核人：沈全振5.某行星外圍有一圈厚度為d的光帶，簡化為如圖甲所示模型，R為該行星除光帶以外的半徑?，F(xiàn)不

第I卷（選擇題）知光帶是該行星的組成部分還是環(huán)繞該行星的衛(wèi)星群，當(dāng)光帶上的點(diǎn)繞行星中心的運(yùn)動速度v,與它到

一、單選題

行星中心的距離r,滿足下列哪個選項(xiàng)表示的圖像關(guān)系時，才能確定該光帶是衛(wèi)星群

1.英國《NcwScicniisi》雜志評選出了2008年度世界8項(xiàng)科學(xué)之最，在XTEJ165O-5OO雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)

的最小黑洞位列其中，若黑洞半徑約為45km,質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系滿足M/R=//（2G）（其中

c為光速，c=3xl08m/s?G為引力常量），則該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級為（）

A.10,4m/s2B.10,2m/s2C.10,0m/s2D.IO8m/s2

2.假如地球的自轉(zhuǎn)角速度增大，則下列說法錯誤的是（）

A.放在赤道上的物體的萬有引力不變

B.放在兩極上的物體的重力不變

C.放在赤道上的物體的重力減小

D.放在兩極上的物體的重力增加

3.“天舟一號”貨運(yùn)飛船在完成空間實(shí)驗(yàn)室階段任務(wù)及后續(xù)拓展試驗(yàn)后受控離軌，并進(jìn)入地球大氣層燒

6.為了驗(yàn)證地面上的物體受到的重力與地球吸引月球、太陽吸引行星的力是同?性質(zhì)的力，遵守同樣

毀，殘骸墜入南太平洋?處號稱“航天器墳場''的遠(yuǎn)離大陸的深海區(qū)。在受控墜落前，“天舟?號”在離地

的規(guī)律，牛頓做過著名的“月一地檢驗(yàn)“，基本想法是：如果重力和星體間的引力是同一性質(zhì)的力，都與

面380km的圓軌道上飛行，下列說法中正確的是

距離的二次方成反比關(guān)系，由于月心到地心的距離是地球半徑的60倍，那么月球繞地球做近似圓周運(yùn)

A.在軌運(yùn)行時，“天舟?號”受到平衡力的作用

動的向心加速度應(yīng)該是地面重力加速度的（）

B.在軌運(yùn)行時，“天舟一號''的角速度小于同步衛(wèi)星的角速度

A.—B.3600倍C.-D.60倍

C.“天舟?號''離軌后在進(jìn)入大氣層前，其動能將不斷減小360060

7.質(zhì)量為，〃的木塊和質(zhì)量為的鐵塊用細(xì)線連接剛好能在水中某個位置懸浮不動，此時木塊

D.若測得“天舟一號”環(huán)繞地球近地軌道的運(yùn)行周期，則可求出地球的密度

至水面距離為九鐵塊至水底的距離為”（兩物體均可視為質(zhì)點(diǎn)）,突然細(xì)線斷裂，忽略兩物體運(yùn)動中受

4.?顆人造衛(wèi)星在如圖所示的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動，其運(yùn)行周期為4.8小時.某時刻衛(wèi)星正好

到的水的阻力，只考慮重力及浮力，若鐵塊和木塊同時分別到達(dá)水面水底，以鐵塊和木塊為系統(tǒng)，以下

經(jīng)過赤道上A點(diǎn)正上方，則下列說法正確的是（）

說法正確的是

A.該衛(wèi)星和同步衛(wèi)星的軌道半徑之比為1:5

A.該過程中系統(tǒng)動量不守恒水面

B.該衛(wèi)星和同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度之比為］:為r—^7

B.該過程中鐵塊和木塊均做勻速直線運(yùn)動木蝶

C.由題中條件和引力常量可求出該衛(wèi)星的軌道半徑

C.同時到達(dá)水面、水底時，兩物體速度大小相等鐵軟

D.系統(tǒng)滿足C.它們離地面的高度都相同

8.如圖所示，A是靜止在赤道上的物體，B、C是同一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星。B位于離地高度等于地球D.它們必須同時正常工作才能實(shí)現(xiàn)全球通訊

半徑的圓形軌道上，C是地球同步衛(wèi)星。下列說法中正確的是（）12.按照我國整個月球探測活動的計(jì)劃，在第一步“繞月”工程圓滿完成各項(xiàng)目標(biāo)和科學(xué)探測任務(wù)后，第

A.衛(wèi)星B的速度大小等于地球的第?宇宙速度二步是“落月”工程，已在2013年以前完成。假設(shè)月球半徑為七月球表面的重力加速度為go,飛船沿距

B.A、B的線速度大小關(guān)系為VA>VB月球表面高度為3R的圓形軌道I運(yùn)動，到達(dá)軌道的A點(diǎn)時點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道II,到達(dá)軌道的近月

C.B、C的線速度大小關(guān)系為VBVVC點(diǎn)8時再次點(diǎn)火進(jìn)入月球近月軌道IH繞月球做圓周運(yùn)動。下列判斷正確的是

D.A、B、C周期大小關(guān)系為TA=TC>TBA.飛船在軌道I上的運(yùn)行速率甘=血區(qū)

2

二、多選題

B.飛船在A點(diǎn)處點(diǎn)火變軌時，動能增大

9.物體在恒定合外力F的作用下運(yùn)動，則以下說法哪些正確（）

C.飛船在軌道III繞月球運(yùn)動一周所需的時間丁=2;z?居

A.物體所受沖量的大小與時間成正比B.物體動量的變化率不恒定

C.物體動量的變化恒定D.物體動量的變化與時間成正比

D.飛船從4到B運(yùn)行的過程中機(jī)械能不變

10.如圖所示，A為靜止于地球赤道上的物體，4為繞地球做橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，C為繞地球做圓周

運(yùn)動的衛(wèi)星，P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點(diǎn)?已知A、B、。繞地心運(yùn)動的周期相同，相對于地心?下列說

第H卷（非選擇題）

法中正確的是（）三、實(shí)驗(yàn)題

13.用圖甲的“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動量守恒定律，

A.物體A和衛(wèi)星。具有相同大小的加速度

即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)

B.衛(wèi)星C的運(yùn)行速度大于物體A的速度

系。O時小球拋出時球心在地面上的垂宜投影點(diǎn)，

C.可能出現(xiàn)在每天的某一時刻衛(wèi)星8在A的正上方

D.衛(wèi)星5在P點(diǎn)的加速度與衛(wèi)星。在尸點(diǎn)的加速度相同實(shí)驗(yàn)時，先讓入射小球町多次從斜軌上S位置由靜

11.中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是繼美國全球止釋放，找到七落地點(diǎn)的平均位置P，測量平拋水平

定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯格洛納斯H星導(dǎo)航系統(tǒng)、歐洲伽利略R.星導(dǎo)航系統(tǒng)之后第四個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航射程OP。然后把被碰小球〃與靜置于水平軌道的末端，再將入射小球叫從斜軌上S位置由靜止釋放,

系統(tǒng)。2018年12月27日北斗三號基本系統(tǒng)完成建設(shè)，即F1起提供全球服務(wù)。在北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中,

與小球〃弓相撞，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，找到兩個小球落地的平均位置M、No

有5顆地球靜止軌道衛(wèi)星，它們就好像靜止在地球上空的某?點(diǎn)。對于這5顆靜止軌

（I）下列曜材選取或?qū)嶒?yàn)操作符合實(shí)驗(yàn)要求的時。

道衛(wèi)星，下列說法正確的是

A.它們均位于赤道正上方A.可選用半徑不同的兩小球B.選用兩球的質(zhì)量應(yīng)滿足町>嗎

B.它們的周期小于近地衛(wèi)星的周期C.需用秒表測量小球在空中飛行的時間D.斜槽軌道必須光滑

（2）圖乙是小球"4的多次落點(diǎn)痕跡，由此可確定其落點(diǎn)的平均位置對應(yīng)的讀數(shù)為cm15.如圖所示，洛倫茲力演示儀由勵磁線圈、玻璃泡、電子槍等組成。勵磁線圈是一對彼此平行的共軸

圓形線圈，通電時，在兩線圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場。玻璃泡內(nèi)充有稀薄氣體，電子槍在加速電壓下發(fā)射電

（3）在某次實(shí)驗(yàn)中，測量出兩小球的質(zhì)量分別為町、，%，三個落點(diǎn)的平均位置與0點(diǎn)的距離分別為

子，電子束通過泡內(nèi)氣體時能夠顯示出電子運(yùn)動的徑跡。當(dāng)電子槍垂直于磁場方向發(fā)射電子時，調(diào)節(jié)加

OM、OP、ONo在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式________________,即驗(yàn)證了碰撞前后兩小球組

速電壓或勵磁線圈中的電流，可看到電子束的徑跡呈圓形。

成的系統(tǒng)動量守恒（用所給符號表示）。

設(shè)電子的電荷量為e,質(zhì)量為M電子槍的加速電壓為U,電子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑為「。忽略電子

（4）驗(yàn)證動量守恒的實(shí)驗(yàn)也可以在如圖所示的水平氣墊導(dǎo)軌上完成，實(shí)驗(yàn)時讓兩滑塊分別從導(dǎo)軌的左

所受重力及電子間的相互作用。

右兩側(cè)向中間運(yùn)動，滑塊運(yùn)動過程所受的阻力可忽略，它們穿過光電門后發(fā)生碰撞并粘連在一起。實(shí)驗(yàn)

（1）求電子從電子槍射出時的速度大小V；,史蹩r

測得滑塊A的總質(zhì)量為，為、滑塊B的總質(zhì)量為〃7?,兩滑塊遮光片的寬度相同，光電門記錄的遮光片擋（2）求兩線圈之間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8：坡璃泡f（廠、

電子束/透IU.

光時間如下表所示。（3）研究電子在磁場中運(yùn)動時，忽略了電子所受的重力，請利用下列數(shù)據(jù)分電廣愴⑹

析說明可以忽略重力的原因。已知：v=8.0xl06m/s,8=8.0xl0“T,■■■

m=9.1xl0-3,kg,^=1.6X!0-19CO取重力加速度「lOm/s?。

左側(cè)光電門右側(cè)光電門

16.A、8兩球沿同?直線發(fā)生正碰，如圖所示的X4圖象記錄了兩球碰撞前、后的運(yùn)動情況.圖中。、b

碰前

T,T2

分別為A、8碰前的位移-時間圖象，c為碰撞后它們的位移-時間圖象。若A球的質(zhì)量為，明=2年，則：

碰后4、4無

（1）從圖象上讀出A、8碰前的速度及碰后的共同速度。

（2）3球的質(zhì)量〃切為多少千克？

在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式o即驗(yàn)證了碰撞前后兩滑塊組成的系統(tǒng)動量守

（3）A球?qū)?球的沖量大小是多少？

恒。（用測量的物理量表示）

（4）A球?qū)球做的功為多少？

四、解答題

14.總質(zhì)量為M的裝有沙的小車，正以速度府在光滑水平地面上前進(jìn)，突然車底漏了，不斷有沙子漏

出來落到地面，問在漏沙的過程中，小車的速度是否變化？

參考答案

點(diǎn)轉(zhuǎn)到與初始位置關(guān)于地球球心中心對稱位置，處于衛(wèi)星正下方，衛(wèi)星經(jīng)過24小時，運(yùn)動5圈運(yùn)動到

1.B【詳解】

初始位置，衛(wèi)星一晝夜經(jīng)過4點(diǎn)正上方兩次，故D正確。所以D正確，ABC錯誤。

在表面根據(jù)萬有引力方程有：筆=〃?解得：

Gg,g=G*2

且：M//?=C/(2G),聯(lián)立解得:5.D【詳解】

(3xl08)2Mmm—,即F=0"，即圖像應(yīng)該是過原點(diǎn)的直線，故選

P=—=--------------m/s2=\Oi2m/s2,ACD錯誤B正確若光帶是衛(wèi)星群,則應(yīng)該滿足G

62R2x45xl03rrr

2.D【詳解】D.

根據(jù)尸=6竿?可知，放在赤道上的物體的萬有引力不變，選項(xiàng)A正確；放在兩極上的物體的重力等6.A【詳解】

設(shè)地球半徑為月球的向心加速度為由題意知月球所受向心力與月球在地面上的重力之比：

于萬有引力，則不變，選項(xiàng)B正確，D錯誤；放在赤道上的物體G絆-=可知，放在赤道R,0,

R-FmaIt?」

G噂(60R)23600°

上的物體的重力減小，選項(xiàng)C正確；此題選擇錯誤的選項(xiàng)，故選D.

A.士，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；

3.D【詳解】

A.“天舟一號”在離地面380km的圓軌道上做圓周運(yùn)動，運(yùn)動方向不斷發(fā)生變化，故受到的力不是平衡B.3600倍，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；

力，選項(xiàng)A錯誤：C.2，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)c錯誤；

Mm2

氏=r,因“天舟一號”的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則其角速度大于同步衛(wèi)星的角速度,D.60倍，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；

選項(xiàng)B錯誤；7.D【詳解】

C.“天舟?號”離軌后，在進(jìn)入大氣層前，因只有引力做功，機(jī)械能守恒，那么減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為增A.以鐵塊和木塊為系統(tǒng)，細(xì)線斷裂前后系統(tǒng)受力情況不變，所受合力均為零，因此在分別到達(dá)水面、水

加的動能，其運(yùn)行速度不斷增大，動能增大，選項(xiàng)C錯誤：底前，系統(tǒng)動量守恒，選項(xiàng)A錯誤；

回=但

)243_3nB.該過程中鐵塊和木塊均做勻加速宜線運(yùn)動，選項(xiàng)B錯誤；

D.R2-mkT；,而M=P產(chǎn)R,可得PGT)即若測得“天舟一號”環(huán)繞地球近地坑道的運(yùn)行周期，即

C.在任一時刻均有Mv產(chǎn)〃八'由于二者質(zhì)量不相等，因此同一時刻兩物體速度大小不同，選項(xiàng)C錯誤.

可求出地球的密度，選項(xiàng)D正確。

4.D【分析】D.由MV)=rtiV2可得MV\t=mvit?即〃訪.故選項(xiàng)D止確.

根據(jù)開普勒行星第?:定律求出半徑比，再根據(jù)萬有引力提向心力即可求出速度比。8.D【分析】

【詳解】第一宇宙速度是繞地球做圓周運(yùn)動的最大環(huán)繞速度，B、C繞地球做圓周運(yùn)動，靠萬有引力提供向心力，

同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期為24小時，該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的周期之比為1：5,由開普勒行星第三定律得：結(jié)合萬有引力提供向心力，比較線速度、周期。對A、C,角速度相等，周期相等，根據(jù)v=r(o比較線速

2二條，可得：'=心，故A錯誤；由竺，可得：工=也5,故B錯誤：由6粵=〃?"，?度。

7；弓Tv21尸T~【詳解】

可知，要求得衛(wèi)星的軌道半徑，還需要已知地球質(zhì)量，故C錯誤：該衛(wèi)星經(jīng)過12小時，運(yùn)動2.5圈，AA.第一宇宙速度是繞地球做圓周運(yùn)動的最大的環(huán)繞速度，由于衛(wèi)星B的軌道半徑大于地球的半徑，則衛(wèi)

星B的速度小于地球的第一宇宙速度，故A錯誤:11.AC【分析】

根據(jù)題中“地球靜止軌道衛(wèi)星”可知，本題考察衛(wèi)星的問題，運(yùn)用開普勒第三定律、萬有引力定律、牛頓

BC.對B、C,根據(jù)6件=〃，匕知，v=C的軌道半徑大于B的軌道半徑，則VB>VC，對

rrVr第二定律、幾何關(guān)系等知識分析推斷U

于A、C,A、C的角速度相等，根據(jù)v=r(o知，vc>vA,所以VB>VA，故BC錯誤;【詳解】

A：所有地球靜止軌道衛(wèi)星的位置均位于赤道正上方，故A項(xiàng)正確。

D.A、C的角速度相等，則A、C的周期相等，根據(jù)丁=2萬]」一知，C的周期大于B的周期，故D

NGMB：地球靜止軌道衛(wèi)星的軌道半徑大于近地支星的軌道半徑，據(jù)開普勒第三定律知，地球靜止軌道衛(wèi)星

正確；的周期大于近地衛(wèi)星的周期。故B項(xiàng)錯誤。

故選D。C：據(jù)G等=〃?(學(xué))2r知，地球靜止軌道衛(wèi)星的軌道半徑相同,離地面的高度相同0故C項(xiàng)正確。

【點(diǎn)睛】

D：同步衛(wèi)星離地高度較高，有三顆地球靜止軌道衛(wèi)星工作就可能實(shí)現(xiàn)全球通訊。故D項(xiàng)錯誤。

解決本題的關(guān)鍵知道B、C靠萬有引力提供向心力，知道線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系，注

【點(diǎn)睛】

意A不是靠萬有引力提供向心力。

同步衛(wèi)星的繞行方向和地球的繞行方向?致，且同步衛(wèi)星的軌道圓心在地心，則同步衛(wèi)星只能在赤道平

9.AD【解析】根據(jù)l=Ft可知，合力恒定時，沖量大小與時間成正比，故A正確：根據(jù)Ft=Amv可知,

面內(nèi)。

F=[R故動量的變化率為恒定的，故B錯誤；動量的變化量等于Ft,故與時間成正比，故C錯誤，

12.ACD【分析】

D正確。故選ADo在月球表面，萬有引力等于重力，在任意軌道，萬有引力提供向心力，聯(lián)立方程即可求解，衛(wèi)星變軌也

點(diǎn)睛：本題考查動量定理的應(yīng)用，要注意明確動量、動量的變化以及動量的變化率..量之間的關(guān)系，同就是近心運(yùn)動或離心運(yùn)動，根據(jù)提供的萬有引力和所需的向心力關(guān)系確定。飛船在近月軌道山繞月球運(yùn)

時在應(yīng)用動量定理時要注意明確各物理量的矢量性.行，重力提供向心力，根據(jù)向心力周期公式即可求解.

10.BCD【詳解】【詳解】

物體A靜止于地球赤道上繞地心轉(zhuǎn)動，衛(wèi)星C為繞地球做圓周運(yùn)動，它們繞地心運(yùn)動的周期相同，根據(jù)

在月球表面有G?-=mgo,在軌道I上運(yùn)動有G曜前7=加五工泰，解得妙=乂笠，A正確：

向心加速度的公式〃=生=得知，衛(wèi)星C的加速度較大，故A錯誤：根據(jù)線速度公式口二冬知，T

T2T飛船在A點(diǎn)變軌，做近心運(yùn)動，需減速，所以動能減小，B錯誤；在月球表面有：6唱=〃吆0,在

相同，，?越大，v越大，則衛(wèi)星C的線速度較大，故B正確；由題，8做橢圓運(yùn)動，周期與地球自轉(zhuǎn)周

軌道H1上運(yùn)動有：G攀=m(^)2R,聯(lián)列方程可得：衛(wèi)星在軌道in上運(yùn)動一周所需時間

期周期相同，做變速運(yùn)動，A為靜止于地球赤道上的物體，所以可能出現(xiàn)在每天的某一時刻衛(wèi)星8在A

7=24居，C正確；飛船從A到B的過程中，只有萬有引力做功，機(jī)械能守恒不變，D正確.

的正上方。故C正確。衛(wèi)星B繞地球做橢圓軌道運(yùn)行，與地球的距離不斷變化，引力產(chǎn)生加速度，根據(jù)

FGM

牛頓第二定律，有4=一=一「，M是地球的質(zhì)量，「衛(wèi)星到地心的距離，則知經(jīng)過P點(diǎn)時，衛(wèi)星8與

tn1

13.B55.50inflP=n\OM+nuON2-也*

衛(wèi)星C的加速度相等，故。正確；故選8C以工豈4

【詳解】故答案為：⑴B[2]B[3]班OP=肛OM+嗎ON⑷如一生二一""+""

（1）[1JA.為保證碰撞在同?條水平線上，所以兩個小球的半徑要相等。故A錯誤；（篤丁3

B.為保證入射小球不反彈，入射小球的質(zhì)量應(yīng)比被碰小球質(zhì)量大。故B正確；【點(diǎn)睛】

C.小球在空中做平拋運(yùn)動的時間是相等的，所以不需要測量時間。故C錯誤；實(shí)驗(yàn)的?個重要的技巧是入射球和靶球從同?高度作平拋運(yùn)動并且落到同?水平面上，故下落的時間相

D.要保證小球在空中做平拋運(yùn)動，所以斜槽軌道末端必須水平，但是在斜槽軌道的運(yùn)動發(fā)生在平拋以前，同，所以在實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中把本來需要測量的速度改為測量平拋過程當(dāng)中水平方向發(fā)生的位移，可見掌

所以不需要光滑，但入射球必須從同?高度釋放。故D錯誤。握了實(shí)驗(yàn)原理才能順利解決此類題目。

故選：B：14.不變【詳解】

（2）[2J確定B球落點(diǎn)平均位置的方法：用盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面，圓心P就是小球質(zhì)量為機(jī)的沙子從車上漏出來，由于慣性，則漏出的沙子的速度仍為加設(shè)漏沙后小車的速度為v,水

落點(diǎn)的平均位置；碰撞后im球的水平路程應(yīng)取為55.50cm：平方向上由動量守恒定律得

（）

（3）[3]要驗(yàn)證動量守恒定律定律，即驗(yàn)證：小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，它們拋M\\t=fnvo+M—tnv,

解得v=n）,

出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動時間/相等，上式兩邊同時乘以，得：

即沙子漏出后小車的速