【#高一# #高一上冊(cè)物理課時(shí)作業(yè)及答案#】人生要敢于理解挑戰(zhàn)，經(jīng)受得起挑戰(zhàn)的人才能夠領(lǐng)悟人生非凡的真諦，才能夠?qū)崿F(xiàn)自我無限的超越，才能夠創(chuàng)造魅力永恒的價(jià)值。以下是©無憂考網(wǎng)高一頻道為你整理的《高一上冊(cè)物理課時(shí)作業(yè)及答案》，希望你不負(fù)時(shí)光，努力向前，加油！

　　【一】

　　一、選擇題

　　1．關(guān)于我國(guó)發(fā)射的“亞洲一號(hào)”地球同步通訊衛(wèi)星的說法，正確的是()

　　A．若其質(zhì)量加倍，則軌道半徑也要加倍

　　B．它在北京上空運(yùn)行，故可用于我國(guó)的電視廣播

　　C．它以第一宇宙速度運(yùn)行

　　D．它運(yùn)行的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同

　　解析：選D．由GMmr2＝mv2r知軌道半徑與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)，A錯(cuò)；同步衛(wèi)星軌道必須和赤道平面重合，即衛(wèi)星只能在赤道上空，不能在北京上空，B錯(cuò)；其運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，C錯(cuò)；同步衛(wèi)星必和地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，D對(duì)．

　　2．關(guān)于人造地球衛(wèi)星及其中物體的超重、失重問題，下列說法中正確的是()

　　A．在發(fā)射過程中向上加速時(shí)產(chǎn)生超重現(xiàn)象

　　B．在降落過程中向下減速時(shí)產(chǎn)生超重現(xiàn)象

　　C．進(jìn)入軌道后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生失重現(xiàn)象

　　D．失重是由于地球?qū)πl(wèi)星內(nèi)物體的作用力減小而引起的

　　解析：選ABC．超、失重是一種表象，是從重力和彈力的大小關(guān)系而定義的．當(dāng)向上加速時(shí)超重，向下減速時(shí)(a方向向上)也超重，故A、B正確．衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬有引力完全提供向心力，衛(wèi)星及衛(wèi)星內(nèi)的物體皆處于完全失重狀態(tài)，故C正確．失重的原因是重力(或萬有引力)使物體產(chǎn)生了加速度，故D錯(cuò)．

　　3.2013年6月我國(guó)發(fā)射的“神舟十號(hào)”飛船與目標(biāo)飛行器“天宮一號(hào)”成功完成交會(huì)對(duì)接．若二者對(duì)接前在各自穩(wěn)定圓周軌道運(yùn)行的示意圖如圖所示，二者運(yùn)行方向相同，視為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是()

　　A．為使“神舟十號(hào)”與“天宮一號(hào)”對(duì)接，可在當(dāng)前軌道位置對(duì)“神舟十號(hào)”適當(dāng)加速

　　B．“天宮一號(hào)”所在處的重力加速度比“神舟十號(hào)”大

　　C．“天宮一號(hào)”在發(fā)射入軌后的橢圓軌道運(yùn)行階段，近地點(diǎn)的速度大于遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度

　　D．在“天宮一號(hào)”內(nèi)，太空健身器、體重計(jì)、溫度計(jì)都可以正常使用

　　解析：選AC．神舟十號(hào)適當(dāng)加速后做離心運(yùn)動(dòng)可與天宮一號(hào)對(duì)接，選項(xiàng)A正確．由于天宮一號(hào)距地面較遠(yuǎn)，所以天宮一號(hào)所在處的重力加速度比神舟十號(hào)小，選項(xiàng)B錯(cuò)．由機(jī)械能守恒定律可知，“天宮一號(hào)”在發(fā)射入軌后的橢圓軌道運(yùn)行階段，近地點(diǎn)的速度大于遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度，選項(xiàng)C正確．在“天宮一號(hào)”內(nèi)，處于完全失重狀態(tài)，體重計(jì)不可以正常使用，選項(xiàng)D錯(cuò)．

　　4．研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時(shí)．假設(shè)這種趨勢(shì)會(huì)持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比()

　　A．距地面的高度變大B．向心加速度變大

　　C．線速度變大D．角速度變大

　　解析：選A．A．地球的自轉(zhuǎn)周期變大，則地球同步衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期變大．由GMmR＋h2＝m4π2T2(R＋h)，得h＝3GMT24π2－R，T變大，h變大，A正確．

　　B．由GMmr2＝ma，得a＝GMr2，r增大，a減小，B錯(cuò)誤．

　　C．由GMmr2＝mv2r，得v＝GMr，r增大，v減小，C錯(cuò)誤．

　　D．由ω＝2πT可知，角速度減小，D錯(cuò)誤．

　　5.如圖所示，在同一軌道平面上的幾顆人造地球衛(wèi)星A、B、C，在某一時(shí)刻恰好在同一直線上，下列說法正確的是()

　　A．根據(jù)v＝gR，可知三顆衛(wèi)星的線速度vA

　　B．根據(jù)萬有引力定律，可知三顆衛(wèi)星受到的萬有引力FA>FB>FC

　　C．三顆衛(wèi)星的向心加速度aA>aB>aC

　　D．三顆衛(wèi)星運(yùn)行的角速度ωA<ωB<ωC

　　解析：選C．由GMmr2＝mv2r得v＝GMr，故vA>vB>vC，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；衛(wèi)星受的萬有引力F＝GMmr2，但三顆衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系不知道，故它們受的萬有引力大小不能比較，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由GMmr2＝ma得a＝GMr2，故aA>aB>aC，選項(xiàng)C正確；由GMmr2＝mω2r得ω＝GMr3，故ωA>ωB>ωC，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．

　　6．“嫦娥二號(hào)”成功發(fā)射后，探月成為同學(xué)們的熱門話題．一位同學(xué)為了測(cè)算衛(wèi)星在月球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度，提出了如下實(shí)驗(yàn)方案：在月球表面以初速度v0豎直上拋一個(gè)物體，測(cè)出物體上升的大高度h，已知月球的半徑為R，便可測(cè)算出繞月衛(wèi)星的環(huán)繞速度．按這位同學(xué)的方案，繞月衛(wèi)星的環(huán)繞速度為()

　　A．v02hRB．v0h2R

　　C．v02RhD．v0R2h

　　解析：選D．繞月衛(wèi)星的環(huán)繞速度即第一宇宙速度，v＝gR，對(duì)于豎直上拋的物體有v20＝2gh，所以環(huán)繞速度為v＝gR＝v202h•R＝v0R2h，選項(xiàng)D正確．

　　7．某次發(fā)射同步衛(wèi)星的過程如下：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后再次點(diǎn)火進(jìn)入橢圓形的過渡軌道2，后將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn)，2、3相切于P點(diǎn)，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是()

　　A．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

　　B．衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度

　　C．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度

　　D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度

　　解析：選D．由GMmr2＝mv2r＝mrω2得，v＝GMr，ω＝GMr3，由于r1v3，ω1>ω3，A、B錯(cuò)；軌道1上的Q點(diǎn)與軌道2上的Q點(diǎn)是同一點(diǎn)，到地心的距離相同，根據(jù)萬有引力定律及牛頓第二定律知，衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度，同理衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度，C錯(cuò)，D對(duì)．

　　8．假設(shè)某飛船在離地球表面高h(yuǎn)處的軌道上做周期為T的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球的質(zhì)量和半徑分別為M和R，引力常量為G，在該軌道上，飛船()

　　A．運(yùn)行的線速度大小為πR＋hT

　　B．運(yùn)行的線速度小于第一宇宙速度

　　C．運(yùn)行時(shí)的向心加速度大小為GMR＋h

　　D．宇航員太空行走時(shí)速度很小，可認(rèn)為沒有加速度

　　解析：選B．由公式v＝st＝2πR＋hT，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；設(shè)飛船質(zhì)量為m，由公式GMmR＋h2＝mv2R＋h得v＝GMR＋h，而第一宇宙速度v1＝GMR，故B項(xiàng)正確；因?yàn)镚MmR＋h2＝ma向，所以a向＝GMR＋h2，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；宇航員相對(duì)于飛船速度很小，但相對(duì)于地球，其行走速度很大，存在向心加速度，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．

　　☆9.2013年6月13日13時(shí)18分，天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器與神舟十號(hào)飛船成功實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接．若對(duì)接前兩者在同一軌道上運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()

　　A．對(duì)接前“天宮一號(hào)”的運(yùn)行速率大于“神舟十號(hào)”的運(yùn)行速率

　　B．對(duì)接前“神舟十號(hào)”的向心加速度小于“天宮一號(hào)”的向心加速度

　　C．“神舟十號(hào)”先加速可實(shí)現(xiàn)與“天宮一號(hào)”在原軌道上對(duì)接

　　D．“神舟十號(hào)”先減速后加速可實(shí)現(xiàn)與“天宮一號(hào)”在原軌道上對(duì)接

　　解析：選D．由萬有引力定律和牛頓第二定律列式v＝GMr，a＝GMr2，在同一軌道上的速度和加速度相等，所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，加速做離心運(yùn)動(dòng)，只能實(shí)現(xiàn)低軌道與高軌道對(duì)接，所以選項(xiàng)C錯(cuò)．“神舟十號(hào)”先減速到低軌道后加速做離心運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)兩者在原軌道對(duì)接．所以選項(xiàng)D正確．

　　二、非選擇題

　　10．某人在某星球上做實(shí)驗(yàn)，在星球表面水平放一長(zhǎng)木板，在長(zhǎng)木板上放一木塊，木板與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用一彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊．當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F時(shí)，經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)木塊的加速度為a，木塊質(zhì)量為m.若該星球的半徑為R，則在該星球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度是多少？

　　解析：設(shè)該星球表面重力加速度為g′.在木板上拉木塊時(shí)，由牛頓第二定律有F－μmg′＝ma，解得

　　g′＝F－maμm.

　　人造衛(wèi)星的向心力由重力提供，即mg′＝mv2R，所以衛(wèi)星的第一宇宙速度為v＝g′R＝F－maμm•R.

　　答案：F－maμm•R

　　11．某衛(wèi)星在赤道上空做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道平面與赤道平面重合，運(yùn)行方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相同，軌道半徑為r＝2R，地球半徑為R，地球的自轉(zhuǎn)角速度為ω0，地球表面重力加速度為g.在某時(shí)刻該衛(wèi)星正通過赤道上某建筑物的正上方，試求到它下通過該建筑物正上方所需時(shí)間t多長(zhǎng)．

　　解析：萬有引力提供向心力：GMm2R2＝mω2(2R)

　　地表處萬有引力近似等于物體重力得：mg＝GMmR2

　　衛(wèi)星與建筑物兩次相遇，圓心角關(guān)系：ωt－ω0t＝2π

　　解得t＝2πg(shù)8R－ω0.

　　答案：2πg(shù)8R－ω0

　　☆12.如圖是發(fā)射地球同步衛(wèi)星的簡(jiǎn)化軌道示意圖，先將衛(wèi)星發(fā)射至距地面高度為h1的近地軌道Ⅰ上，在衛(wèi)星經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火實(shí)施變軌，進(jìn)入遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道Ⅱ上，后在B點(diǎn)再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步軌道Ⅲ.已知

　　地球表面重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)周期為T，地球的半徑為R.求：

　　(1)近地軌道Ⅰ上的速度大�。�

　　(2)遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面的高度．

　　解析：(1)設(shè)地球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，近地軌道Ⅰ上的速度為v1

　　在圓周軌道Ⅰ上GMmR＋h12＝mv21R＋h1.①

　　在地球表面GMmR2＝mg.②

　　由①②得：v1＝gR2R＋h1.③

　　(2)設(shè)B點(diǎn)距地面高度是h2

　　GMmR＋h22＝m2πT2(R＋h2)，④

　　由②④得h2＝3gR2T24π2－R.

　　答案：(1)gR2R＋h1(2)3gR2T24π2－R

　　【二】

　　1．“嫦娥一號(hào)”是我國(guó)首次發(fā)射的探月衛(wèi)星，它在距月球表面高度為200km的圓形軌道上運(yùn)行，運(yùn)行周期為127分鐘．已知引力常量G＝6.67×10－11N•m2/kg2，月球半徑為1.74×103km.利用以上數(shù)據(jù)估算月球的質(zhì)量約為()

　　A．8.1×1010kgB．7.4×1013kg

　　C．5.4×1019kgD．7.4×1022kg

　　解析：選D．天體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)都是萬有引力提供向心力，“嫦娥一號(hào)”繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律知：GMmr2＝4π2mrT2，得M＝4π2r3GT2，其中r＝R＋h，代入數(shù)據(jù)解得M＝7.4×1022kg，選項(xiàng)D正確．

　　2．宇宙中兩個(gè)星球可以組成雙星，它們只在相互間的萬有引力作用下，繞球心連線的某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．根據(jù)宇宙大爆炸理論，雙星間的距離在不斷緩慢增加，設(shè)雙星仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法錯(cuò)誤的是()

　　A．雙星相互間的萬有引力減小

　　B．雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度增大

　　C．雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期增大

　　D．雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑增大

　　解析：選B．距離增大萬有引力減小，A正確；由m1r1ω2＝m2r2ω2及r1＋r2＝r得，r1＝m2rm1＋m2，r2＝m1rm1＋m2，可知D正確；F＝Gm1m2r2＝m1r1ω2＝m2r2ω2，r增大F減小，r1增大，故ω減小，B錯(cuò)；由T＝2πω知C正確．

　　3．美國(guó)宇航局曾發(fā)布聲明宣布，通過開普勒太空望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目證實(shí)了太陽系外第一顆類似地球的、可適合居住的行星．該行星被命名為開普勒－22b(kepler－22b)，距離地球約600光年之遙，體積是地球的2.4倍．這是目前被證實(shí)的從大小和運(yùn)行軌道來說接近地球形態(tài)的行星，它每290天環(huán)繞著一顆類似于太陽的恒星運(yùn)轉(zhuǎn)一圈．若行星開普勒－22b繞恒星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑可測(cè)量，萬有引力常量G已知．根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算的物理量有()

　　A．行星的質(zhì)量B．行星的密度

　　C．恒星的質(zhì)量D．恒星的密度

　　解析：選C．由萬有引力定律和牛頓第二定律知衛(wèi)星繞中心天體運(yùn)動(dòng)的向心力由中心天體對(duì)衛(wèi)星的萬有引力提供，由GMmr2＝mr4π2T2求得恒星的質(zhì)量M＝4π2r3GT2，所以選項(xiàng)C正確．

　　4.2011年8月，“嫦娥二號(hào)”成功進(jìn)入了環(huán)繞“日地拉格朗日點(diǎn)”的軌道，我國(guó)成為世界上第三個(gè)造訪該點(diǎn)的國(guó)家．如圖所示，該拉格朗日點(diǎn)位于太陽和地球連線的延長(zhǎng)線上，一飛行器處于該點(diǎn)，在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)，則此飛行器的()

　　A．線速度大于地球的線速度

　　B．向心加速度大于地球的向心加速度

　　C．向心力僅由太陽的引力提供

　　D．向心力僅由地球的引力提供

　　解析：選AB．飛行器與地球同步繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)，所以ω飛＝ω地，由圓周運(yùn)動(dòng)線速度和角速度的關(guān)系v＝rω得v飛＞v地，選項(xiàng)A正確；由公式a＝rω2知，a飛＞a地，選項(xiàng)B正確；飛行器受到太陽和地球的萬有引力，方向均指向圓心，其合力提供向心力，故C、D選項(xiàng)錯(cuò)．

　　5．如圖為“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器在月球上著陸后階段的示意圖．首先在發(fā)動(dòng)機(jī)作用下，探測(cè)器受到推力在距月面高度為h1處懸停(速度為0，h1遠(yuǎn)小于月球半徑)；接著推力改變，探測(cè)器開始豎直下降，到達(dá)距月面高度為h2處的速度為v，此后發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，探測(cè)器僅受重力下落至月面，已知探測(cè)器總質(zhì)量為m(不包括燃料)，地球和月球的半徑比為k1，質(zhì)量比為k2，地球表面附近的重力加速度為g，求：

　　月球表面附近的重力加速度大小及探測(cè)器剛接觸月面時(shí)的速度大�。�

　　解析：設(shè)地球的質(zhì)量和半徑分別為M和R，月球的質(zhì)量、半徑和表面附近的重力加速度分別為M′、R′和g′，探測(cè)器剛接觸月面時(shí)的速度大小為vt.

　　由mg′＝GM′mR′2和mg＝GMmR2，得g′＝k21k2g.

　　由v2t－v2＝2g′h2，得vt＝v2＋2k21gh2k2.

　　答案：k21k2gv2＋2k21gh2k2