2020-2021学年重庆市南开中学高一（下）期中物理试卷 解析.pdf

2020-2021学年重庆市南开中学高一（下）期中物理试卷

参考答案与试题解析

一、单项选择题（以下各小题只有一个答案符合题目要求，共10小题，每题4分，共40

分）

1．（4分）下列说法正确的是（）

A．牛顿利用扭秤实验装置测量出了万有引力常量，并在此基础上提出了万有引力定律

B．处于平衡状态的物体机械能不一定守恒

C．经典力学适用于微观高速运动的物体

D．一对相互作用力做功之和一定为零

【分析】机械能守恒的条件是只有重力做功；经典力学适用于宏观低速运动的物体；一

对相互作用力做功之和不一定为零；结合物理学史和物理常识进行解答。

【解答】解：A、牛顿发现万有引力定律之后，卡文迪许利用扭秤实验装置测量出了万有

引力常量，故A错误；

B、处于平衡状态的物体，机械能不一定守恒，如在竖直方向匀速运动的木箱，机械能不

守恒，故B正确；

C、经典力学适用于宏观低速运动的物体，故C错误；

D、在一对相互作用力方向上，若两个物体有相对位移，一对相互作用力做功之和不为零，

故D错误。

故选：B。

【点评】解答本题时，关键要知道当两个物体在相互作用力方向上有相对位移时，一对

相互作用力做功之和不为零。

2．（4分）下列关于地球的卫星和空间站，说法正确的是（）

A．卫星绕地球做匀速圆周运动过程中，受到恒力的作用

B．近地卫星绕地球做匀速圆周运动的速度是所有地球卫星中最小速度

C．在空间站内，宇航员没有受到重力的作用，处于完全失重的状态

D．要成功发射卫星，发射速度至少是7.9km/s

【分析】卫星绕地球做匀速圆周运动靠万有引力提供向心力；根据万有引力提供向心力，

求出线速度与轨道半径的关系，从而比较出卫星的线速度与地球第一宇宙速度的关系；

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空间站绕地球做圆周运动，里面的物体处于完全失重状态。

【解答】解：A、卫星绕地球做匀速圆周运动过中，受到万有引力提供向心力，始终指向

地心，方向时刻变化，受到的力不是恒力，故A错误；

B、近地卫星绕地球做匀速国周运动的速度是所有地球卫星中最大速度，故B错误；

C、在空间内，宇航员仍然受到重力的作用，只是它提供了圆周运动的向心力，处全失重

的状态，故C错误；

D、要成功发射卫星，发射速度至少是7.9km/s，故D正确。

故选：D。

【点评】本题考查了万有引力定律在天体中的应用，注意中学阶段涉及到三个宇宙速度，

第一宇宙速度是指物体紧贴地球表面作圆周运动的速度（也是人造地球卫星的最小发射

速度），大小为7.9km/s；第二宇宙速度为是指物体完全摆脱地球引力束缚，飞离地球的

所需要的最小初始速度，大小为11.2km/s；第三宇宙速度是指在地球上发射的物体摆脱

太阳引力束缚，飞出太阳系所需的最小初始速度，其大小为16.7km/s；其中第一宇宙速

度要能推导，第二和第三宇宙速度要能记住。

3．（4分）一艘绕地球飞行的宇宙飞船，经历了从轨道1→轨道2→轨道3的变轨过程。若

轨道1为地球的近地卫星轨道，已知引力常量为G，下列说法正确的是（）

A．飞船在轨道2上运行时，飞船经过P点（近地点）时的速度小于飞船经过Q点（远

地点）时的速度

B．飞船在轨道1上的机械能大于飞船在轨道3上的机械能

C．飞船在轨道2上经过P点的加速度大于飞船在轨道1上经过P点的加速度

D．若飞船在轨道1上运行的周期为T，则地球的平均密度为ρ＝

【分析】A、飞船在轨道2上运动时，根据万有引力做功情况，结合动能定理比较P点

和Q点的速度，

B、根据变轨的原理比较飞船在轨道1和轨道3上的机械能大小。

C、根据牛顿第二定律比较不同轨道在P点的加速度大小。

D、根据万有引力提供向心力求出地球的质量，结合密度公式求出地球的平均密度。

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【解答】解：A、由得

因为P的半径小，所以飞船在轨道2上运行时，飞船经过P点（近地点）时的速大于飞

船经过Q点（远地点）时的速度，故A错误；

B、由于