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本卷共 23 题,其中:
选择题 21 题,计算题 2 题
简单题 14 题,中等难度 7 题,困难题 2 题。总体难度: 简单
选择题 共 21 题
  1. 在地球表面某高度处以一定的初速度水平抛出一个小球,测得水平射程为s,在另一星球表面以相同的水平速度抛出该小球,需将高度降低一半才可以获得相同的水平射程.忽略一切阻力.设地球表面重力加速度为g,该星球表面的重力加速度为g′,g:g′为( )

    A. 1:2   B. 1:   C. :1   D. 2:1

    难度: 简单查看答案及解析

  2. 有一星球的密度跟地球密度相同,但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍,则该星球的质量将是地球质量的( )

    A. 倍   B. 4倍   C. 16倍   D. 64倍

    难度: 简单查看答案及解析

  3. 假设地球可视为质量均匀分布的球体,已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0,赤道的大小为g;地球自转的周期为T,引力常量为G.则地球的密度为(  )

    A.   B.

    C.        D.

    难度: 简单查看答案及解析

  4. 据报道,天文学家新发现了太阳系外的一颗行星.这颗行星的体积是地球的a倍,质量是地球的b倍.已知近地卫星绕地球运动的周期约为T,引力常量为G.则该行星的平均密度为( )

    A.    B.    C.    D.

    难度: 简单查看答案及解析

  5. 研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时,假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比( )

    A. 距地面的高度变大

    B. 向心加速度变大

    C. 线速度变大

    D. 角速度变大

    难度: 简单查看答案及解析

  6. 设地球质量为月球质量的81倍,地球半径是月球半径的4倍,若探测器甲绕地球和探测器乙绕月球做匀速圆周运动的半径相同,则(  )

    A.甲与乙线速度之比为9:2

    B.甲与乙线速度之比为1:9

    C.甲与乙向心加速度之比为81:1

    D.甲与乙的运动周期之比为1:1

    难度: 简单查看答案及解析

  7. 美国宇航局利用开普勒太空望远镜发现了一个新的双星系统,命名为“开普勒﹣47”,该系统位于天鹅座内,距离地球大约5000光年.这一新的系统有一对互相围绕运行的恒星,运行周期为T,其中一颗大恒星的质量为M,另一颗小恒星质量只有大恒星质量的三分之一.已知引力常量为G,则下列判断正确的是( )

    A. 两颗恒星的转动半径之比为1:1

    B. 两颗恒星的转动半径之比为1:2

    C. 两颗恒星相距

    D. 两颗恒星相距

    难度: 中等查看答案及解析

  8. 冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统.质量比约为7:1,同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动.由此可知,冥王星绕O点运动的( )

    A. 轨道半径约为卡戎的

    B. 角速度大小约为卡戎的

    C. 线速度大小约为卡戎的7倍

    D. 向心力大小约为卡戎的7倍

    难度: 中等查看答案及解析

  9. 过去几千年来,人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内,行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕,“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动,周期约为4天,轨道半径约为地球绕太阳运动半径的,该中心恒星与太阳的质量比约为(  )

    A.   B.1   C.5  D.10

    难度: 中等查看答案及解析

  10. 如图,若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动,a、b到地心O的距离分别为r1、r2,线速度大小分别为v1、v2,则( )

    A. =   B. =   C. =()2   D. =()2

    难度: 简单查看答案及解析

  11. 宇航员王亚平在“天宮1号”飞船内进行了我国首次太空授课,演示了一些完全失重状态下的物理现象.若飞船质量为m,距地面高度为h,地球质量为M,半径为R,引力常量为G,则飞船所在处的重力加速度大小为( )

    A. 0   B.    C.    D.

    难度: 简单查看答案及解析

  12. 如图,拉格朗日点L1位于地球和月球连线上,处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下,可与月球一起以相同的周期绕地球运动.据此,科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站,使其与月球同周期绕地球运动,以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小,a3表示地球同步卫星向心加速度的大小.以下判断正确的是( )

    A. a2>a3>a1   B. a2>a1>a3   C. a3>a1>a2   D. a3>a2>a1

    难度: 简单查看答案及解析

  13. P1、P2为相距遥远的两颗行星,距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动.图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a,横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方,两条曲线分别表示P1、P2周围的a与r2的反比关系,它们左端点横坐标相同.则(  )

    A.P1的平均密度比P2的大

    B.P1的“第一宇宙速度”比P2的小

    C.s1的向心加速度比s2的大

    D.s1的公转周期比s2的大

    难度: 中等查看答案及解析

  14. 登上火星是人类的梦想,“嫦娥之父”欧阳自远透露:中国计划于2020年登陆火星.地球和火星公转视为匀速圆周运动,忽略行星自转影响,根据如表,火星和地球相比( )

    A. 火星的公转周期较小

    B. 火星做圆周运动的加速度较小

    C. 火星表面的重力加速度较大

    D. 火星的第一宇宙速度较大

    难度: 简单查看答案及解析

  15. 假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动,已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离,那么( )

    A. 地球公转周期大于火星的公转周期

    B. 地球公转的线速度小于火星公转的线速度

    C. 地球公转的加速度小于火星公转的加速度

    D. 地球公转的角速度大于火星公转的角速度

    难度: 困难查看答案及解析

  16. 在星球表面发射探测器,当发射速度为v时,探测器可绕星球表面做匀速圆周运动,当发射速度达到v时,可摆脱星球引力束缚脱离该星球,已知地球、火星两星球的质量比约为10:1,半径比约为2:1,下列说法正确的有( )

    A. 探测器的质量越大,脱离星球所需要的发射速度越大

    B. 探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的大

    C. 探测器分别脱离两星球所需要的发射速度相等

    D. 探测器脱离星球的过程中,势能逐渐增大

    难度: 中等查看答案及解析

  17. 2013年我国相继完成“神十”与“天宫”对接,“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程,某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想:如图,将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h高度的轨道上,与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接,然后由飞船送“玉兔”返回地球,设“玉兔”质量为m,月球半径为R,月面的重力加速度为g月.以月面为零势能面,“玉兔”在h高度的引力势能可表示为Ep=,其中G为引力常量,M为月球质量,若忽略月球的自转,从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为( )

    A. (h+2R)   B. (h+R)

    C. (h+R)   D. (h+R)

    难度: 中等查看答案及解析

  18. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动,当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学家称为“行星冲日”,据报道,2014年各行星冲日时间分别为:1月6日木星冲日;4月9日火星冲日;5月11日土星冲日;8月29日海王星冲日;10月8日天王星冲日.已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示,则下列判断正确的是( )

    A. 各地外行星每年都会出现冲日现象

    B. 在2015年内一定会出现木星冲日

    C. 天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半

    D. 地外行星中,海王星相邻两次冲日的时间间隔最短

    难度: 中等查看答案及解析

  19. 如图所示,飞行器P绕某星球做匀速圆周运动,星球相对飞行器的张角为θ,下列说法正确的是(  )

    A.轨道半径越大,周期越长

    B.轨道半径越大,速度越大

    C.若测得周期和张角,可得到星球的平均密度

    D.若测得周期和轨道半径,可得到星球的平均密度

    难度: 简单查看答案及解析

  20. 若有一颗“宜居”行星,其质量为地球的p倍,半径为地球的q倍,则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的( )

    A. 倍   B. 倍   C. 倍   D.

    难度: 简单查看答案及解析

  21. 长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r1=19600km,公转周期T1=6.39天.2006年3月,天文学家发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转半径r2=48000km,则它的公转周期T2,最接近于( )

    A. 15天   B. 25天   C. 35天   D. 45天

    难度: 简单查看答案及解析

计算题 共 2 题
  1. 如图所示为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图,首先在发动机作用下,探测器受到推力在距月面高度为h1处悬停(速度为0,h1远小于月球半径),接着推力改变,探测器开始竖直下降,到达距月面高度为h2处的速度为v,此后发动机关闭,探测器仅受重力下落至月面.已知探测器总质量为m(不包括燃料),地球和月球的半径比为k1,质量比为k2,地球表面附近的重力加速度为g,求:

    (1)月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月球时的速度大小;

    (2)从开始竖直下降到接触月面时,探测器机械能的变化.

    难度: 简单查看答案及解析

  2. 石墨烯是近些年发现的一种新材料,其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性变化,其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖.用石墨烯制作超级缆绳,人类搭建“太空电梯”的梦乡有望在本世纪实现.科学家们设想,通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站,电梯沿着这条缆绳运行,实现外太空和地球之间便捷的物资交换.

    (1)若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1的同步轨道站,求轨道站内质量为m1的货物相对地心运动的动能.设地球自转角速度为ω,地球半径为R.

    (2)当电梯仓停在距地面高度h2=4R的站点时,求仓内质量m2=50kg的人对水平地板的压力大小.取地面附近重力加速度g=10m/s2,地球自转角速度ω=7.3×10﹣5rad/s,地球半径R=6.4×103km.

    难度: 困难查看答案及解析