2014-2015学年度???学校3月月考卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题（题型注释）
1．“天宫一号”宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，它比地球同步卫星轨道低很多，则“天宫一号”宇宙飞船与同步卫星相比
A．“天宫一号”宇宙飞船的线速度较小 B．“天宫一号”宇宙飞船的周期较短 C．“天宫一号”宇宙飞船的向心加速度较小D．“天宫一号”宇宙飞船受到的万有引力一定较大 【答案】B 【解析】由v?GMr3GM，A错误；由2?k，B正确；由a?2，C错误；根据rTrF?GMm，由于两者的质量未知，D错误。 2r2．如图所示，飞船从圆轨道l变轨至圆轨道2，轨道2的半径是轨道l半径的3倍。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，则飞船在轨道2上运行和在轨道1上运行相比
A．线速度变为原来的3倍 B．向心加速度变为原来的C．动能变为原来的【答案】BC 【解析】
试题分析：因为r2=1 91 D．运行周期变为原来的3倍 33r1，根据v=GM可知，v1=r3v2选项A 错误；根据
a=GMr2可知a2=1112a1，选项B正确；根据Ek=mv，Ek2=Ek1，选项C 正923确；根据T=2?r可知T2=33T1,选项D 错误. v考点：人造卫星；万有引力定律的应用. 3．下列关于万有引力的说法中，错误的是 ．．
A. 地面上自由下落的物体和天空中运行的月亮，都受到了万有引力的作用 B. 万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的
2C.F?Gm1m2/r中的G是比例常数，适用于任何两个物体之间，它没有单位
D. 万有引力定律适用于自然界中任意两个物体之间
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【答案】C 【解析】
试题分析：自然界中任意两个物体之间都存在万有引力，故选项A、D正确；牛顿在总结了前人，如第谷、开普勒等科学家的经验，发现了万有引力定律，故选项B正确；引力常量G有单位，故选项C错误；据题意应该选择选项C。 考点：本题考查万有引力定律的理解。
4．若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，则此行星的第一宇宙速度约为( )
A、32 km/s B、16 km/s C、4km/s D、2km/s 【答案】B
Mmv2Mmg?G2?mg?G2R，第一宇宙速度v?gR，由RR可【解析】由黄金代换
6知该行星表面加速度为地球表面加速度的2.25倍，第一宇宙速度为地球的第一宇宙速
度的2倍，为16 km/s
5．土星外层上有一个环，为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断（ ） A.若v∝R，则该层是土星的一部分 B.若v2∝R，则该层是土星的卫星群
1，则该层是土星的卫星群 R1D.若v2∝，则该层是土星的卫星群
RC.若v∝
【答案】AD
【解析】若环是土星的一部分，则环中各点的角速度相同，对应线速度v=ωR即v∝R,其中R为土星环内任一点到土星中心的距离，故A正确. 若环为卫星群，则环中任一颗粒都有：
Mmv2G2=m
RRv=
GM12
，即v∝，故D选项正确. RR6．一太空探测器进入了一个圆形轨道绕太阳运转，已知其轨道半径为地球绕太阳运转轨道半径的9倍，则太空探测器绕太阳运转的周期是（ ） A.3年 B.9年 C.27年 D.81年 【答案】C 【解析】可利用GMm2?2?m()r求解，挖掘地球相关信息（周期T0＝1年）是关键.2TRMm2?2?m()r，
TR2设绕太阳做匀速圆周运动的物体（行星或太空探测器等）质量为m，轨道半径为r，运转周期为T，若太阳质量为M，则物体绕太阳运转的运动方程为G试卷第2页，总40页
r3GM由此式可得2?=常量.
T4?2r3GM不难看出常量2?与绕太阳运转的行星、太空探测器的质量无关，这实际上是应2T4?用开普勒第三定律（太空探测器相当于一颗小行星），我们运用地球和探测器绕太阳运
r3转时2相等，即可求解.
T设地球绕太阳运转的轨道半径为r0，运转周期为T0=1年，已知太空探测器绕太阳运转
(9r0)3r0?2，的轨道半径r≈9r0，设它绕太阳的运转周期为T，则有：
T2T0T?93T0?27T0?27年
37．我国于2007年10月24日成功发射了“嫦娥一号”探月卫星．若卫星在半径为r的绕
月圆形轨道上运行的周期T，则其线速度大小是
A．T/r B． 2?r/T C．r/T D． T/2?r 【答案】B 【解析】
8．人造地球卫星在轨道上做匀速圆周运动，它所受的向心力F跟轨道半径r之间的关系是( )
m?2A.由公式F=可知F跟r成反比 B.由公式F=mω2r可知F跟r成正比
rC.由公式F=mωυ可知F跟r无关 D.由公式F=
GMm2
可知F跟r成反比 2r【答案】D
【解析】人造地球卫星在轨道上做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有
Mmv2F?G2?m，随着半径的变化，线速度、角速度随之变化，故不能使用ABC选
rr项中的公式来判断，只有D正确。
9．“神舟”八号经过变轨后，最终在距离地球表面约343公里的圆轨道上正常飞行，约90分钟绕地球一圈．则下列说法错误的是 ．．
2
A．“神舟”八号绕地球正常飞行时宇航员的加速度小于9.8m/s B．“神舟”八号绕地球正常飞行的速率可能大于8km/s
C．“神舟”八号飞船在轨道上正常飞行时，宇航员会处于完全 失重状态而悬浮。 D．“神舟”八号运行的周期比地球近地卫星的周期大 【答案】B
【解析】宇航员在神舟八号上所受重力小于地球表面的重力，A对；7.8km/s是环绕地
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r3球运动的最大速度，B错；由周期公式T?2?可知D对；
GM10．2012年2月25日0时12分，西吕卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第11颗北斗导航卫星送入了太空预定轨道，这是一颗地球同步卫星，若该卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，又知第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则
a1ra1R2v1R2vA.? B. ?2 C. ?2 D. 1?a2Rv2a2rv2r【答案】AD
R r2【解析】地球同步卫星角速度与地球自转角速度相等，由a?wr，可知A对；由
v?GMr可知线速度之比D对
11．已知地球的平均密度为?1，火星的平均密度为?2，设绕地球做圆周运动的卫星最小运行周期为T1，绕火星做圆周运动的卫星最小运行周期为T2，则为
T1 T2A.
?2?1?1? B. 2 C. D. ?2?1?1?2【答案】C 【解析】
试题分析：根据星体的密度公式得：ρ1=
3?3?T12?2，ρ，故（）=，故C是2=22T2?1T1GT2G正确的。
考点：星体间的万有引力定律。
12．如图所示，在同一轨道平面上有A、B、C三颗人造地球卫星，它们各自的运转半径不相同，则下列关系正确的是: ( )
A．三颗卫星的速度vA＜vB ＜vC B．三颗卫星角速度ωA＞ωB＞ωC C．三颗卫星的向心加速度aA＞aB＞aC D．三颗卫星的周期TA＜TB ＜TC 【答案】BCD 【解析】
13． 2011年12月美国宇航局发布声明宣布，通过开普勒太空望远镜项目证实了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星。该行星被命名为开普勒一22b（Kepler一22b），距离地球约600光年之遥，体积是地球的2．4倍。这是目前被证实的从大小和运行轨道来说最接近地球形态的行星，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一圈。若行星开普勒一22b绕恒星做圆运动的轨道半径可测量，万有引力常量G已知。根
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据以上数据可以估算的物理量有 （ ）
A．行星的质量 B．行星的密度 C．恒星的质量 D．恒星的密度 【答案】C
【解析】有题可知行星绕恒星转动半径和周期，根据万有引力提供向心力
Mm4?2G2?m2r，可计算出恒星质量，选C rT14．下列关于地球的某“同步卫星”的说法中正确的是（ ） A、运行速度大于7.9km/s
B、离地面高度一定，相对地面静止
C、绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 D、运行时能经过北极的正上方 【答案】BC
【解析】地球同步卫星在轨道上的绕行速度约为3.1 km/s，小于7.9km/s，故A错误 地球同步卫星，距离地球的高度约为36000 km，高度一定，其运行角速度等于地球自转的角速度，相对地面静止，B错误
A、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v=线速度一定小于第一宇宙速度．故A错误．
B、因为同步卫星要和地球自转同步，即ω相同，根据F=所以 r 必须固定，故B正确． C、根据万有引力提供向心力，F=
GM
可以发现，同步卫星运行的R
GMm2
=mωr，因为ω一定，2rGMGMm2
=mωr，得：ω=，同步卫星的轨道半32rr径要小于月球的轨道半径，所以同步卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速
度大，故C正确．
D、同步卫星在赤道上空的平面上，所以一定不会经过北极，故D错误 故选BC．
15．由于通信和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的( )
A．轨道平面可以不同 B．轨道半径可以不同 C．质量可以不同 D．速率可以不同 【答案】C
r3【解析】同步卫星的周期与地球自转周期相同，由公式T?2?可知，所以同步
GM卫星的轨道半径相同，由线速度公式v?GM可知所有同步卫星的线速度相同，并且r只能发射到赤道正上空，与卫星的质量无关，C对；ABD错；
16．月球的质量约为地球的1/81，半径约为地球半径的1/4，地球上第一宇宙速度约为7.9km/s,则月球上第一宇宙速度约为多少？ 【答案】1.76km/s 【解析】
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