河南省实验中学高中物理 万有引力自主测试题2 新人教版必修2（通用） 6页

河南省实验中学2020届高一物理自主测试题 ‎ 一、选择题（48分）‎ ‎1．科学家们推测，太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”．由以上信息可以确定：（ ）‎ A.这颗行星的公转周期与地球相等 B．这颗行星的半径等于地球的半径 C.这颗行星的密度等于地球的密度 D．这颗行星上同样存在着生命 ‎2.‎2001年10月22日，欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞，命名为MCG6－30－15，由于黑洞的强大引力，周围物质大量掉入黑洞，假定银河系中心仅此一个黑洞，已知太阳系绕银河系中心匀速运转，下列哪一组数据可估算该黑洞的质量（ ）‎ A.地球绕太阳公转的周期和速度 B.太阳的质量和运行速度 C.太阳质量和到MCG6－30－15的距离 D.太阳运行速度和到MCG6－30－15的距离 ‎3．一些星球由于某种原因而发生收缩，假设该星球的直径缩小到原来的四分之一，若收缩时质量不变，则与收缩前相比 ( )‎ A．同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的4倍 B．同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的2倍 C．星球的第一宇宙速度增大到原来的4倍 D．星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍 ‎4．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4.7倍，质量是地球的25倍．已知近地卫星绕地球运动的周期约为 1.4小时，引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，由此估算该行星的平均密度约为（ ）‎ ‎　　A．1.8×103kg/m3　B．5.6×103kg/m3 C．1.1×104kg/m3　　D．2.9×‎104kg/m3‎ ‎5．若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0‎ 水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为。已知月球半径为，万有引力常量为。则下列说法正确的是（ ）‎ A．月球表面的重力加速度 B．月球的质量=‎ C．月球的第一宇宙速度v= D．月球的平均密度ρ= ‎ ‎6．如图所示，相距l的两小球A、B位于同一高度h（l、h均为定值）。将A向B水平抛出的同时，B自由下落。A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则（ ）‎ A．A、B在第一次落地前能否发生相碰，取决于A的初速度大小 B．A、B在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰 C．A、B不可能运动到最高处相碰 D．A、B一定能相碰 ‎7．一质量为M的人手握长为l轻绳(不可伸长)一端，绳的另一端栓一质量为m的小球，今使小球在竖直平面内做圆周运动，若小球刚好能经过圆周的最高点，则在小球运动过程中，下面说法正确的是( )‎ A．人对地面的最小压力等于Mg B．人对地面的最小压力小于Mg C．人对地面的最大压力等于(M+m)g D．人对地面的最大压力大于(M+m)g ‎8.如图所示,不计所有接触面之间的磨擦,斜面固定,两物体质量分别为m1和m2,且m1 < m2 若将m2由位置A从静止释放,当落到位置B时,m2的速度为v2,且绳子与竖直方向的夹角为θ,则这时m1的速度大小v1等于 ( )‎ ‎ A.v2sinθ B.‎ C.v2cosθ D.‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 答案 二、实验题 ‎9．如图所示为一实验小车中利用光脉冲测量车速和行程的装置的示意图，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮. 车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示. 若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是 ；小车速度的表达式为v＝ ；行程的表达式为s＝ .‎ ‎10.图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=‎10米/秒2，那么：‎ ‎(1)照片的闪光频率为________Hz. .‎ ‎(2)小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s 三、计算题 ‎12.如图所示，质量是‎1 kg的小球用长为‎0.5 m的细线悬挂在O点， O点距地面高度为‎1 m，如果使小球绕OO＇轴在水平面内做圆周运动,若细线最承 受拉力为12.5 N,求:‎ ‎(1)当小球的角速度为多大时,线将断裂;‎ ‎(2)断裂后小球落地点与悬点的水平距离.(g =‎10 m/s2)‎ ‎11.北京时间‎8月25日消息，据国外媒体报道，天文学家日前在距离地球127光年处发现了一个拥有7颗行星的“太阳系”，这些行星与其中央恒星之间遵循基本天体运行规律，和我们太阳系的规则相似．这一星系的中央恒星名为“HD‎10180”‎．分析显示，其中一个行星绕中央恒星“HD‎10180”‎的公转周期为584天，是地球绕太阳公转周期的1．6倍；与中央恒星“HD‎10180”‎的距离是2.3亿公里，等于太阳和地球之间平均距离的1．6倍，将行星与地球的公转轨道视为圆．（1）求恒星“HD‎10180”‎的质量与太阳的质量之比．（2）已知该行星的质量是地球质量的25倍，半径是地球半径的16倍，求该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比，‎ ‎13.抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题,设球台长‎2L、网高h,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.(设重力加速度为g) (1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1水平发出,落在球台的P1(如图实线所示),求P1点距O点的距离s1;(2)若球在O点正上方以速度v2水平发出,恰好在最高点时越过球网落在球台的P2点(如图虚线所示),求v2的大小;(3)若球在O点正上方水平发出后,球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3处,求发球点距O点的高度h3.‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 答案 A D D D ABC AD BD C ‎9.答案：车轮半径R和齿轮的齿数p，2πRn/p，2Πrn/p ‎10答案：(1)10 (2)0.75‎ ‎11.（1）设中央恒星质量为M1，这个行星质量m1，绕恒星运转的轨道半径r1，周期T1,；太阳质量为M2，地球质量m2，地球绕太阳运转的轨道半径r2，周期T2；‎ ‎12答案 (1)5 rad/s (2)‎‎0.6 m ‎13答案 (1) (2) (3)‎ 解析 (1)如图甲所示,设发球时飞行时间为t,根据平抛运动 ①‎ s1=v1t1 ②‎ 解得s1=v1 ③‎ ‎(2)如图甲所示,设发球高度为h2,飞行时间为t2,同理根据平抛运动 甲 h2=,‎ 且h2=h,2s2=L 得v2=‎ ‎(3)如图乙所示,设发射高度为h3,飞行时间为t3,同理根据平抛运动得h3=‎ 且3s3=‎‎2L 设球从恰好越过球网到最高点的时间为t,水平距离为l,有h3-h=‎ 由几何关系知,s3 + l =L 乙 解得h3=‎