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《经典力学的局限性》试题库总分：42分考试时间：分钟学校__________班别__________姓名__________分数__________题号一总分得分一、单选类（共10分）1.(2014·成都高一检测)下列说法中正确的是()A.经典力学能够说明微观粒子的规律性B.经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的问题C.相对论与量子力学的出现，表示经典力学已失去意义D.对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍能适用2.(2014·东城高一检测)日常生活中，我们并没有发现物体的质量随物体运动速度的变化而变化，其原因是()A.运动中物体无法称量其质量B.物体的速度远小于光速，质量变化极小C.物体的质量太大D.物体的质量不随速度的变化而变化3.(2014·哈尔滨高一检测)当人造卫星进入轨道做匀速圆周运动后，下列叙述正确的是()A.在任何轨道上运动时，地球球心都在卫星的轨道平面内B.卫星运动速度一定等于km/sC.卫星内的物体仍受重力作用，并可用弹簧测力计直接测出所受重力的大小D.因卫星处于完全失重状态，所以在卫星轨道处的重力加速度等于零4.如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带．假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法正确的是() A.太阳对各小行星的引力相同B.各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值D.小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值5.宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动，若飞船想与前面的空间站对接，飞船为了追上轨道空间站，可采取的方法是()A.飞船加速直到追上空间站，完成对接B.飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上空间站完成对接C.飞船加速至一个较高轨道再减速追上空间站完成对接D.无论飞船采取何种措施，均不能与空间站对接6.一艘宇宙飞船在一个不知名的行星表面上空做圆形轨道运行，要测定行星的密度，只需要()A.测定飞船的环绕速度B.测定行星的质量C.测定飞船的环绕半径D.测定飞船的环绕周期7.已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为()A.B.2C.20D.2008.行星绕恒星的运动轨道是圆形,那么它运行周期T的平方与轨道半径r的立方之比为常数,即=k,该常数k的大小()A.只与恒星的质量有关B.只与行星的质量有关C.与恒星和行星的质量都有关D.与恒星的质量及行星的速度有关9.两颗人造地球卫星质量之比＝1∶2，轨道半径之比∶＝3∶1.下列有关数据之比正确的是…()A.周期之比∶＝3∶1B.线速度之比∶＝3∶1C.向心力之比∶＝1∶9D.向心加速度之比∶＝1∶910.甲、乙两个质点间的万有引力大小为F,若甲物体的质量不变,乙物体的质量增加到原来的2倍,同时,它们之间的距离减为原来的,则甲、乙两物体间的万有引力大小将变为()A.FB.C.8FD.4F11.设人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星离地面越高,则卫星的()A.速度越大B.角速度越大C.向心加速度越大D.周期越长12.2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙2251”卫星和美国的“铱33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞.这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件.碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境.假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是()A.甲的运行周期一定比乙的长B.甲距地面的高度一定比乙的高C.甲的向心力一定比乙的小D.甲的加速度一定比乙的大13.英国《新科学家（NewScientist）》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ16-5-0500双星系统中发现的最小黑洞位列其中.若某黑洞的半径R约45km，质量M和半径R的关系满足（其中c为光速，G为引力常量），则该黑洞表面重力加速度的数量级为()A.10m/sB.10?m/sC.10?m/sD.m/s14.宇宙飞船在半径为R1的轨道上运行，变轨后的半径为R2，R1>R2.宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的()A.线速度变小B.角速度变小C.周期变大D.向心加速度变大15.图是ok电子竞技隙鹨缓拧北荚率疽馔，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测，下列说法正确的是() A.发射ok电子竞技隙鹨缓拧钡乃俣缺匦氪锏降谌钪嫠俣菳.在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关C.卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比D.在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力16.已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍.不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可推算出（）A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9∶8B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9∶4C.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8∶9D.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为81∶417.两个质量均为m的星体，其连线的垂直平分线为MN，O为两球体连线的中点.如图所示，一个质量为m的物体从O沿OM方向运动，则它受到的万有引力大小变化情况是（） A.一直增大B.一直减小C.先减。笤龃驞.先增大，后减小18.地球的质量是月球的81倍，地球与月球之间的距离为s，一飞行器运动到地球与月球连线的某位置时，地球对它的吸引力大小是月球对它的吸引力大小的4倍.则此飞行器离地心的距离是（）A.sB.sC.sD.s19.两行星运动轨道的半长轴之比为4∶9，则两行星运动周期之比为（）A.B.C.D.20.“神舟五号”飞船在轨道上为了将燃料已烧完的推进火箭和载人航天飞船分开，采用引爆爆炸螺栓中的炸药，炸断螺栓，同时将推进火箭和载人航天飞船分别向后和向前推，在此以后()A.火箭和航天飞船仍在同一圆轨道上运行B.火箭将进入较低轨道，而航天飞船将进入较高轨道C.火箭将进入较高轨道,而航天飞船将进入较低轨道D.火箭将成为自由落体而坠落，航天飞船仍在原轨道运行21.最先发现行星是绕太阳做椭圆运动的科学家是（）A.亚里士多德B.伽利略C.第谷D.开普勒22.关于经典力学和相对论，下列说法正确的是()A.经典力学和相对论是各自独立的学说，互不相容B.相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的C.相对论和经典力学是两种不同的学说，二者没有联系D.经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例 23.下列说法正确的是（）A.经典力学能够说明微观粒子的规律性B.经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的问题C.相对论与量子力学的出现，表示经典力学已失去意义D.对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍能适用24.17世纪末，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，建立了完整的经典力学体系，使物理学从此成为一门成熟的自然科学的科学家是（）A.牛顿B.开普勒C.笛卡儿D.伽利略25.下列说法正确的是（）A.牛顿运动定律就是经典力学B.经典力学的基础是牛顿运动定律C.牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题D.经典力学可以解决自然界中所有的问题26.经典力学不能适用于下列哪些运动（）A.火箭的发射B.宇宙飞船绕地球的运动C.“勇气号”宇宙探测器D.微观粒子的波动性27.下列说法中正确的是（）A.经典力学适用于任何情况下的任何物体B.狭义相对论否定了经典力学C.量子力学能够描述微观粒子运动的规律性D.万有引力定律也适用于强相互作用力题号一总分得分二、多选类（共10分）1.(2014·济南高一检测)关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题，下列说法中正确的是()A.在发射过程中向上加速时产生超重现象B.在降落过程中向下减速时产生超重现象C.进入轨道后做匀速圆周运动，产生失重现象D.失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的2.(2014·成都高一检测)已知地球半径为R，质量为M，自转角速度为ω，地面重力加速度为g，万有引力常量为G，地球同步卫星的运行速度为v，则第一宇宙速度的值可表示为(）A.B.C.D.3.如图所示的圆a、b、c，其圆心均在地球自转轴线上，b、c的圆心与地心重合，圆b的平面与地球自转轴垂直．对环绕地球做匀速圆周运动的卫星而言() A.卫星的轨道可能为aB.卫星的轨道可能为bC.卫星的轨道可能为cD.同步卫星的轨道一定为与b在同一平面内的b的同心圆4.已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G.有关同步卫星，下列表述正确的是()A.卫星距地面的高度为B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度C.卫星运行时受到的向心力大小为GD.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度5.在发射同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后再次点火进入椭圆形的过渡轨道2，最后将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是() A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B.卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度C.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度D.卫星在轨道3上的加速度小于在轨道1上的加速度6.用m表示地球通讯卫星(同步卫星)的质量，h表示它离地面的高度，R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，ω表示自转的角速度，则通讯卫星所受的地球对它的万有引力的大小()A.等于零B.等于C.等于D.以上结果都不对7.已知甲、乙两行星的半径之比为a,它们各自的第一宇宙速度之比为b,则下列结论正确的是()A.甲、乙两行星的质量之比为ba∶1B.甲、乙两行星表面的重力加速度之比为b∶aC.甲、乙两行星各自的卫星的最小周期之比为a∶bD.甲、乙两行星各自的卫星的最大角速度之比为a∶b8.同步卫星离地心距离为r,运行速率为v,加速度为a;地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a,第一宇宙速度为v,地球半径为R,则下列比值正确的是()A.B.C.D.9.最近,科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星,并测得它围绕该恒星运行一周所用的时间为1200年,它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍.假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周,仅利用以上两个数据可以求出的量有()A.恒星质量与太阳质量之比B.恒星密度与太阳密度之比C.行星质量与地球质量之比D.行星运行速度与地球公转速度之比10.把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星（）A.周期越小B.线速度越小C.角速度越小D.加速度越小11.A和B是绕地球做匀速圆周运动的卫星，=，轨道半径=，则B与A的（）A.加速度之比为4∶1B.周期之比为∶1C.线速度之比为1∶D.角速度之比为1∶12.火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆.已知火卫一的周期为7小时39分，火卫二的周期为30小时18分，则这两颗卫星相比（）A.火卫一距火星表面较近B.火卫二的角速度较大C.火卫一的运动速度较大D.火卫二的向心加速度较大13.2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟七号”载人航天飞行并实现了航天员首次出舱.飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟.下列判断正确的是()A.飞船变轨前后的机械能相等B.飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C.飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度D.飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度14.牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律.在创建万有引力定律的过程中，牛顿()A.接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想B.根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即F∝m的结论C.根据F∝m和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关系，进而得出F∝m1m2D.根据大量实验数据得出了比例系数G的大小15.2007年4月24日，欧洲科学家宣布在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese581c.这颗绕红矮星Gliese581运行的星球有类似地球的温度，表面可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的倍，质量约为地球的5倍，绕红矮星Gliese581运行的周期约为13天.假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道，下列说法正确的是()A.飞船在Gliese581c表面附近运行的周期约为13天B.飞船在Gliese581c表面附近运行的速度大于km/sC.人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大D.Gliese581c的平均密度比地球的平均密度小16.若人造卫星绕地球做匀速圆周运动,则下列说法正确的是()A.卫星的轨道半径越大,它的运行速度越大B.卫星的轨道半径越大,它的运行速度越小C.卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越大D.卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越小17.20世纪以来,人们发现了一些新的事实,而经典力学却无法解释.经典力学只适用于解决物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题；只适用于宏观物体,一般不适用于微观粒子.这说明()A.随着认识的发展,经典力学已成了过时的理论B.人们对客观事物的具体认识,在广度上是有局限性的C.不同领域的事物各有其本质与规律D.人们应当不断地扩展认识,在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律18.下列说法中正确的是()A.当物体运动速度远小于光速时,相对论物理学和经典物理学的结论没有区别B.当物体运动速度接近光速时,相对论物理学和经典物理学的结论没有区别C.当普朗克常量h×J·s)可以忽略不计时,量子力学和经典力学的结论没有区别D.当普朗克常量h×J·s)不能忽略不计时,量子力学和经典力学的结论没有区别 19.以下说法正确的是()A.经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子B.经典力学理论的成立具有一定的局限性C.在经典力学中，物体的质量不随运动状态的改变而改变D.相对论与量子力学否定了经典力学理论 20.下列说法正确的是()A.经典力学中物体的质量是不变的B.经典力学中的时间和空间是独立于物体及其运动的C.万有引力定律适用于强作用力D.物体的速度可以是任意值 21.牛顿定律能适用于下列哪些情况（）A.研究原子中电子的运动B.研究“神舟”五号飞船的高速发射C.研究地球绕太阳的运动D.研究飞机从北京飞往纽约的航线题号一总分得分三、综合类（共20分）1.在某个半径R＝105m的行星表面，对于一个质量m＝1kg的砝码，用弹簧测力计称量，其重力的大小G＝N．则：(10分)1).请计算该星球的第一宇宙速度；(5分)2).请计算该星球的平均密度．(球体积公式V＝πR3，G＝×10?11N·m2/kg2，结果保留两位有效数字)(5分)2.如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h.已知地球半径为R，地球自转角速度为，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心． (10分)1).求卫星B的运行周期．(5分)2).如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)，则至少经过多长时间，他们再一次相距最近？(5分)3.我国先后发射的“风云一号”和“风云二号”气象卫星，运动轨道不同.“风云一号”采用“极地圆形轨道”，轨道平面与赤道平面垂直，通过地球两极，每12小时巡视地球一周，每天只能对同地区进行两次观测；“风云二号”采用“地球同步轨道”，轨道平面在赤道平面内，能对同一地区进行连续观测.(0分)1).对于这两种不同轨道上运动的两颗气象卫星，在运动与观测时（）(0分)A.“风云一号”卫星观测区域比“风云二号”卫星观测区域大B.“风云一号”卫星轨道半径比“风云二号”卫星轨道半径大C.“风云一号”卫星运行周期比“风云二号”卫星运行周期大D.“风云一号”卫星运行速度比“风云二号”卫星运行速度大2).为了使极地圆形轨道平面与日地线的夹角即太阳的光照角不变，轨道平面须绕地球自转轴旋转，这个旋转的角速度应是（）(0分)A.ω=B.ω=C.ω=D.ω=题号一总分得分四、简答类（共0分）1.火箭发射卫星在开始阶段是竖直升高的，设火箭以5m／s?3;的加速度匀加速上升，卫星中一弹簧秤挂一质量为m＝9kg的物体，当卫星升到某处时，弹簧秤示数为85N.那么此时卫星距地面多高?若卫星就在这一高度处绕地球运行，它的速度是多大?(已知地球半径R＝6400km，地面处重力加速度g取10m／s)2.宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处.(取地球表面重力加速度g=10m/s?2;，空气阻力不计) (1)求该星球表面附近的重力加速度g′； (2)已知该星球的半径与地球半径之比为，求该星球的质量与地球质量之比.3.已知地球半径为R,一只静止在赤道上空的热气球(不计气球距地球表面的高度)绕地心运动的角速度为ω,在距地面h高处的圆形轨道上有一颗人造地球卫星,设地球的质量为M,热气球的质量为m,人造地球卫星的质量为m.根据上述条件,有一位同学列出了以下两个式子： 对热气球有G=mω?2;R 对人造卫星有G=mω?2;(R+h) 进而求出人造地球卫星绕地球运行的角速度ω.你认为该同学的解法是否正确?若认为正确,请求出结果.若认为错误,请补充一个条件后,再求出ω.4.地球赤道上的物体,由于地球自转产生的向心加速度a=×10m/s,赤道上的重力加速度g取s.试问： (1)质量为m的物体在地球赤道上所受地球的万有引力为多大? (2)要使在赤道上的物体由于地球的自转完全失去重力(完全失重),地球自转的角速度应加快到实际角速度的多少倍?5.一颗人造卫星靠近某行星表面做匀速圆周运动，经过ts，卫星运行的路程为sm，运动半径转过的角度为1rad，引力常量设为G.求： （1）卫星运行的周期； （2）该行星的质量.6.月球球心与地球球心之间的距离等于地球半径的60倍，则月球围绕地球做匀速圆周运动的向心加速度的大小与人造地球卫星在地球表面附近做匀速圆周运动的向心加速度大小之比等.7.一卫星绕某行星做匀速圆周运动，已知行星表面的重力加速度为g，行星的质量M与卫星的质量m之比为M／m=81，行星的半径R与卫星的半径R1之比为R／R1=，行星与卫星之间的距离r与行星的半径R之比为r／R=60，设卫星表面的重力加速度为g，则在卫星表面，有：=mg……经过计算得出，卫星表面重力加速度为行星表面重力加速度的.上述结论是否正确？若正确，列式证明；若错误，求出正确结果.8.据美联社2002年10月7日报道，天文学家在太阳系的9大行星之外，又发现了一颗比地球小得多的新行星，而且还测得它绕太阳公转的周期约为288年.若把它和地球绕太阳公转的轨道都看作圆，问它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍？（最后结果可用根式表示）9.理论证明，开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，而且也适用于卫星绕行星的运动，只不过此时=k′中的恒量k′与行星中的比例不一样.已知月球绕地球运转的半径为地球半径的60倍，运行周期为27天，应用开普勒定律计算，在地球赤道上空多高处的卫星可以随地球一起转动，就像是留在天空中不动一样？（已知地球半径为×103km）10.简述牛顿伟大贡献的精髓是什么？题号一总分得分五、填空类（共2分）1.用火箭把宇航员送到月球上，如果他已知月球的半径R，那么他用一个弹簧测力计和一个已知质量为m的砝码，能否测出月球的质量?_________;其结果为_________.2.假如地球的自转速度加快，使赤道上的物体完全飘浮起来(即处于完全失重状态)，那么地球自转一周的时间等于_________h.(地球半径R=×106m，结果保留两位有效数字)3.由于地球绕地轴自转，位于赤道上的质量为1kg的物体（相对地面静止）受到地球引力和重力约相差_________N. （地球赤道半径取×106m.结果保留一位有效数字）4.经典力学认为:时间和空间是独立于_________而存在的,而爱因斯坦的相对论认为:同一过程的位移和时间的测量在不同的参考系中是_________的.5.牛顿运动定律和万有引力定律仅适用于_________.6.相对论和量子力学的出现，并不说明经典力学失去了意义，它只说明它有一定的适用范围，只适用于_________运动，不适用于_________运动；只适用于_________世界，不适用于_________世界.7._________与_________都没有否定过去的科学，而认为过去的科学是自己在一定条件下的特殊情形.8.像一切科学一样，经典力学没有也不会穷尽一切理论，它具有自己的_________性.人们认识到经典力学有它的适用范围：只适用于_________运动，不适用于_________运动，在_________的情况下，牛顿引力理论将不再适用.9.20世纪初，著名的物理学家爱因斯坦提出了_________，改变了经典力学的一些结论.在经典力学中，物体的质量是_________的.10.微观粒子的运动不仅具有_________性，同时具有波动性，它们的运动规律很多情况下不能用经典力学来说明，要正确描述微观粒子的运动规律，需要用_________.参考答案:一、单选类（共10分）1.B2.B3.A4.C5.B6.D7.B8.A9.D10.C11.D12.D13.C14.D15.C16.C17.D18.C19.C20.B21.D22.D23.B24.A25.B26.D27.C二、多选类（共10分）1.A,B,C2.A,B,C3.B,C,D4.B,D5.C,D6.B,C7.A,B,C8.A,D9.A,D10.B,C,D11.B,C,D12.A,C13.B,C14.A,B15.B,C16.B,D17.B,C,D18.A,C19.B,C20.A,B21.B,C,D三、综合类（共20分）1.本题答案如下1)400m/s 2)×104kg/m3 2.本题答案如下1)2π 2) 3.本题答案如下1)D2)C四、简答类（共0分）1.3200kms 2.(1)2m/s(2) 3.解答:该同学的解法不正确.对人造卫星所列方程正确,但对热气球,其静止在赤道上是因为所受浮力与其重力平衡,而不是万有引力提供做圆周运动的向心力. (1)可补充地球表面重力加速度g,对热气球有G=mg 对人造卫星有G=mω?2;(R+h) 联立以上两式解得ω=. (2)可补充同步卫星离地面的高度h,则 对同步卫星G=mω?2;(R+) 对人造卫星G=m1ω?2;1(R+h) 联立以上两式得ω1=ω. 4.（1）7m （2）17倍 5.（1）2πts（2）kg 6.1∶3600 7.所得的结果是错误的，正确结论是g= 8.44或 9.×104km 10.经典力学的建立首次告诉人们，一个以现象观察和实验研究为基础的自然科学理论体系，其思想观点应该是明确透彻的，其体系结构应是严格完备、自洽和谐的.其数学表达式应是严格、定量、可以操作的；这种理论不仅能够在一定范围内揭示事物的本质和规律，作出定量的解释、推断和预言，而且理论本身的是非真伪、成立条件、适用范围等也都可以定量地检验和界定.这是一切自然科学理论应有的基本特征，牛顿伟大贡献的精髓正在于此. 五、填空类（共2分）1.(1)能 (2) 2. 3. 4.(1)物体运动 (2)不同 5.宏观世界、低速运动、弱引力领域 6.(1)低速 (2)高速 (3)宏观 (4)微观 7.(1)相对论 (2)量子力学 8.(1)局限 (2)低速、宏观 (3)高速、微观 (4)强引力 9.(1)狭义相对论 (2)固定不变 10.(1)粒子 (2)量子力学 解析:一、单选类（共10分）1.选B.经典力学适用于低速宏观问题，不能说明微观粒子的规律性，不适用于宏观物体的高速运动问题．A、D错误，B正确．相对论与量子力学的出现，并不否定经典力学，只是说经典力学有其适用范围，C错误．2.选B.根据狭义相对论m＝可知，在宏观物体的运动中，由于v?c，所以质量变化不大，而不是因为物体的质量太大或无法测量，也不是因为质量不随速度的变化而变化，正确选项为B.3.选A.由于地球对卫星的万有引力提供向心力，所以球心必然是卫星轨道的圆心，A正确．只有贴近地面做匀速圆周运动的卫星的速度才等于km/s，其他卫星的线速度小于km/s，B错误．卫星绕地球做匀速圆周运动，其内部的物体处于完全失重状态，弹簧测力计无法测出其重力，地球在卫星轨道处产生的重力加速度等于其向心加速度，并不等于零，C、D错误．4.选C.根据F＝G，小行星带中各小行星的轨道半径r、质量m均不确定，因此无法比较太阳对各小行星引力的大。∠預错误；根据G＝m2r得，T＝2π，因小行星绕太阳运动的轨道半径大于地球绕太阳运动的轨道半径，故小行星的运动周期大于地球的公转周期，即大于一年，选项B错误；根据G＝ma得a＝，所以内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值，选项C正确；根据G＝，得v＝，所以小行星带内各小行星做圆周运动的线速度值小于地球公转的线速度值，选项D错误．5.选B.由于宇宙飞船做圆周运动的向心力是地球对其施加的万有引力，由牛顿第二定律有＝m，得v＝.想追上同轨道上的空间站，直接加速会导致飞船轨道半径增大，由上式知飞船在一个新轨道上运行时速度比空间站的速度。薹ǘ越，故A错．飞船若先减速，它的轨道半径减。俣仍龃罅，故在低轨道上飞船可接近或超过空间站，如图所示．当飞船运动到合适的位置后再加速，则其轨道半径增大，同时速度减。备蘸迷硕娇占湔舅诠斓来κ蓖Ｖ辜铀，则飞船的速度刚好等于空间站的速度，可完成对接．若飞船先加速到一个较高轨道，其速度小于空间站速度，此时空间站比飞船运动快，当二者相对运动一周后，使飞船减速，轨道半径减小又使飞船速度增大，仍可追上空间站，但这种方法易造成飞船与空间站碰撞，不是最好办法，且空间站追上飞船不合题意．综上所述，应选B. 6.飞船在行星表面附近绕行星做匀速圆周运动的向心力为行星对它的引力，则G=mR().行星的质量为M=，行星的密度为ρ= .所以，只要测出飞船在行星表面附近的环绕周期，就可以求出行星的密度.7.由F=G得 又T=2π，所以，其中T=360天，T=27天， 解得≈2.8.根据G=m()r得= 故k=,选项A正确.9.由F=G=m=mR()=ma可知D对.10.由万有引力定律F=G知C项正确.11.由G=m=mωr=m()r=ma 卫星离地面越远,轨道半径r越大,则卫星的运行速度越小,运行的角速度、向心加速度越小,卫星的运行周期越长. 故D正确.12.命题意图:本题考查万有引力定律的应用，灵活解析周期、向心力、加速度等物理量.主要考查学生的解析、理解和推理能力.由v=可知，甲的速率大，甲碎片的轨道半径。蔅错；由公式T=2π可知甲的周期。蔄错；由于未知两碎片的质量，无法判断向心力的大。蔆错；碎片的加速度是指引力加速度，由=ma得=a，可知甲的加速度比乙的加速度大，故D对.13.命题意图:本题为信息题，处理本题要从所给的材料中，提炼出有用信息，构建好物理模型，选择合适的物理方法求解.黑洞实际为一天体，天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力，对黑洞表面的某一质量为m的物体有:G=mg，又有，联立解得g，代入数据得重力加速度的数量级为10?3;m/s，C项正确.14.根据G=m=mωr=m=ma得v=，ω=,T=, a=可知变轨后飞船的线速度变大，A错；角速度变大,B错;周期变小,C错；向心加速度在增大,D正确.15.第三宇宙速度将脱离太阳的吸引，A不正确；T=2π只与月球的质量有关，与卫星质量无关，B不正确；卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比，C正确；在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力小于受月球的引力，D不正确.16.由ρ=知ρ= 所以:，故A错. 由=mg知 所以:，故B错. 由=m()R知T= 所以:，故C正确. 由知v= 所以:，故D错.17.物体放于O点时，由于两星体对物体的万有引力大小相等、方向相反，互相抵消，当物体置于无穷远处时，万有引力都为零，把物体放在其他点时，万有引力及合力都不是零，因此选项D正确.本题运用了极限法、假设法，因为万有引力的合力一直增大，那么最后不可能为零，一开始是零，不可能再减。远准，合理的只有选项D，运用适当的方法可以避开复杂的数学计算.18.设飞行器离地心距离为r，则距月心距离为（s-r），根据题意F=，F=，又F=4F，M=81M，则,，所以r=s，答案选C.在应用万有引力定律解题时，注意找出公式中各物理量的正确值，再代入公式进行计算.19.根据开普勒第三定律得，代入可以求出.开普勒第三定律虽然形式非常简单，只涉及周期、半长轴，但运用起来很方便，只要知道半长轴之比，就能求出周期之比；知道周期之比，就能求出半长轴的比值.20.火箭被向后减速，做向心运动，进入低轨道；而载人飞船被向前加速，做离心运动，进入较高轨道.21.无解析22.相对论的建立并没有否定经典力学,而是认为经典力学是相对论在一定条件下的特殊情形,所以A、B、C不对,D正确.23.经典力学的适用范围是宏观、低速运动的物体，对于微观粒子和高速运动的物体的运动规律可用量子力学与相对论观点解释.24.无解析25.经典力学并不等于牛顿运动定律，牛顿运动定律只是经典力学的基。痪淞ρР⒎峭蚰，也有其适用范围，并不能解决自然界中所有的问题，没有哪个理论可以解决自然界中所有的问题.因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系，明确经典力学的适用范围，才能正确解决此类问题.26.经典力学适用于宏观、低速、弱引力等领域，所以A、B、C都适用，而研究微观粒子的波动性时，经典力学不再适用.27.经典力学只适用于宏观、低速、弱引力的情况下，A是错误的.狭义相对论没有否定经典力学，在宏观低速情况下，相对论的结论与经典力学没有区别，B错误.量子力学正确地描述了微观粒子运动的规律性，C是正确的.万有引力定律只适用于弱相互作用力，而对于强相互作用力是不适用的，D是错误的.二、多选类（共10分）1.选ABC.超、失重是一种表象，是从重力和弹力的大小关系而定义的．当向上加速时超重，向下减速时(a方向向上)也超重，故A、B正确．卫星做匀速圆周运动时，万有引力完全提供向心力，卫星及卫星内的物体皆处于完全失重状态，故C正确．失重的原因是重力(或万有引力)使物体产生了加速度，故D错．2.选ABC.第一宇宙速度等于近地卫星运行的速度，由mg＝，解得第一宇宙速度，A、C项正确；对同步卫星，设运行半径为r，由v＝ωr，，结合得，B项正确．3.选BCD.物体做圆周运动时，物体所受的合外力方向一定要指向圆心．对于这些卫星而言，就要求所受的万有引力指向圆心，而卫星所受的万有引力都指向地心，所以A选项错误，B、C选项正确；对于同步卫星来说，由于相对地球表面静止，所以同步卫星应在赤道的正上空，因此D选项正确．4.选BD.天体运动的基本原理为万有引力提供向心力，地球的引力使卫星绕地球做匀速圆周运动，即.当卫星在地表运行时，(此时R为地球半径)，设同步卫星离地面高度为h，则＝F向＝ma向<mg，所以C错误，D正确．由得，v＝，B正确，由，得R＋h＝，即h＝?R，A错．5.选CD.由得，v＝，ω＝，由于＜，所以＞，＞，A、B错误；轨道1上的Q点与轨道2上的Q点是同一点，到地心的距离相同，根据万有引力定律及牛顿第二定律知，卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，同理，卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度，C正确．由a＝知，D正确．6.地球表面上G=mg，得GM=gR，所以 F=，B正确. 又F=mω(R+h)，所以=mω?2;(R+h)，得R+h=，因此F=mω?2;(R+h)=m，C正确.7.第一宇宙速度v=,所以=ba∶1,A正确.又v=,所以=b∶a,B正确.最小周期T=2π,所以=a∶b，C正确.最大角速度ω=,所以=b∶a,D错误.正确选项为ABC.8.设地球质量为M,同步卫星质量为m,地球赤道上的物体质量为m,在地球表面运行的物体质量为m,由于地球同步卫星周期与地球自转周期相同,则a1=rω?2;,a2=Rω?2;,ω1=ω2.故,A选项正确. 依据万有引力定律和向心力表达式可得 对m:G=m,则v= 对m:G=m,则v= 解得:,故D选项正确.9.地球绕太阳公转的周期为T地=365天,行星绕恒星的公转周期为T行=1200×365天，根据万有引力提供向心力，则对行星有: 得M恒=R行恒3，v行= 对地球有R日地=m地,得M日=R日地3,v地= 由此可知能求出的值以及的值,A、D正确; 由于无法计算出太阳、恒星的半径关系,无法计算密度之比,B错误;上述关系式中不能求出地球、行星的质量表达式,无法得到地球与行星的质量之比,C错误.10.太阳对行星的万有引力决定了行星的运动规律.行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力由太阳对行星的万有引力提供. 由得v=， 可知r越大，线速度越。 由=mω?2;r得ω=， 可知r越大，角速度越。 ω越。芷赥=越大； 由=ma得a=， 可知r越大，加速度越。凰匝∠頑、C、D正确.11.根据开普勒第三定律，知，故B选项正确.又因为ω=,，所以D选项正确.由v=知，，所以C选项正确.由a=ω?2;r知，，所以A选项错误.天体运动的问题经常与圆周运动的公式相联系，因而涉及天体运动的问题，一定要注意多考虑圆周运动中的公式，并能运用适当的公式求解.12.根据r=可知A正确.由ω=可知B错误.根据v=可知C正确.再由a=可知D错误.13.命题意图:本题考查了机械能守恒定律、完全失重、万有引力定律在天体方面的应用等.主要考查学生的解析、理解和推理能力.飞船点火变轨前后的机械能不守恒，所以A不正确.飞船在圆轨道上时万有引力来提供向心力，航天员出舱前后都处于失重状态，B正确.飞船在此圆轨道上运动的周期90分钟小于同步卫星运动的周期24小时，根据T=可知，飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度，C正确.飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿圆轨道运动也是只有万有引力来提供加速度，所以相等，D不正确.14.命题意图:本题考查了“在创建万有引力定律的过程中”的物理学史方面的内容，注重对基本知识的考查.题干要求“在创建万有引力定律的过程中”，牛顿接受了平方反比猜想，和物体受地球的引力与其质量成正比，即F∝m的结论，而提出万有引力定律后，后来利用卡文迪许扭秤测量出万有引力常量G的大小.C项也是在建立万有引力定律后才进行的探索，因此符合题意的只有A、B.15.由T=可得，飞船在Gliese581c表面附近运行的周期约为在地球表面上运行周期的倍，要小于1天，A错.由v=可得，飞船在Gliese581c表面附近运行的速度约为在地球表面上运行速度的倍，要大于km/s，B对.由mg=G可得，人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大，C对.由ρ=可得Gliese581c的平均密度比地球的平均密度大，D错.16.由环绕速度v=,可知选项A错误;由向心力公式F向=,可知r越大,F向越小,选项C错误.本题选项B、D正确.17.人们对客观世界的认识,要受到他所处的时代的客观条件和科学水平的制约,所以形成的看法也都具有一定的局限性,人们只有不断地扩展自己的认识,才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律；新的科学的诞生,并不意味着对原来科学的全盘否定.只能认为过去的科学是新的科学在一定条件下的特殊情形.故选B、C、D.18.由相对论物理学和经典物理学的内容知,选项A、C正确.19.无解析20.无解析21.牛顿力学属于经典力学的研究范畴，适用于宏观、低速运动的物体，并注意到低速和高速的标准是相对于光速，可判定正确答案BCD.三、综合类（共20分）1.无解析1)g＝＝m/s2，对于近地卫星，有m′g＝m′解得＝＝400m/s.2)由mg＝G得M＝又V＝πR3故ρ＝代入数据解得ρ＝×104kg/m3.2.无解析1)由万有引力定律和向心力公式得G＝(R＋h)① G＝mg② 联立①②得＝2π.③2)由题意得(ωB?ω0)t＝2π④ 由③得ωB＝⑤ 由④⑤得t＝.3.无解析1)由题意可知“风云一号”和“风云二号”两颗卫星的周期分别为T=12h，T=24h.根据=m(R+h)()， 可得h= 根据 可得v= 可知周期较大的卫星，轨道半径较大，因而沿极地圆形轨道运行的“风云二号”的观测范围较大.2)无解析四、简答类（共0分）1.(1)设火箭在A高度处的重力加速度为g′ 则:F-mg′＝ma 物体: mg′= 地面:mg= 联立上式解得:h＝3200km. (2)卫星:mg′=m 所以v==s.2.(1)在地球上t=，在星球上5t=，联立解得g′==2m/s?2;. (2)由g=，所以M=，可解得×.3.无解析4.(1)在赤道上有F=mg+F=mg+ma=7m. (2)要使赤道上的物体由于地球自转而完全失去重力即“飘”起来,则有 F=F′=mω·R ω= ω为“飘”起来时地球自转的角速度,R为地球半径. 正常情况即实际的角速度为ω,则mω·R=ma ω= 所以≈17 即自转角速度应加快到实际角速度的17倍.5.（1）卫星的角速度ω=rad/s① 周期T==2πts② （2）设行星的质量为M，半径为R，则有R==sm③ 由牛顿定律得:=mω?2;R④ 解得:M=kg6.月球也处于地球的引力作用范围以内，只是g值较。萃蛴幸Χ傻玫孛娓浇黰a=mg=，月球的向心加速度与地球在月球处产生的重力加速度相同，m′g′=m′a′=,.7.公式=mg中的g并不是卫星表面的重力加速度，而是卫星绕行星做匀速圆周运动的向心加速度.所以正确的解法是: =g，=.8.设太阳的质量为M，地球的质量为m，绕太阳公转的周期为T，与太阳的距离为R；新行星的质量为m，绕太阳公转的周期为T，与太阳的距离为R，根据万有引力提供它们公转的向心力得 =m()R，=m()R联立解得 ，又已知T=288年，T=1年，所以有=44或.9.根据题意我们知道所求解的卫星也就是常说的地球同步卫星，从而可以知道它的周期为1天，轨道的中心也即地心，我们只要计算出轨道的半径，即可求解.设月球和人造卫星的周期分别为T1、T2，轨道半径分别为R1、R2.由开普勒第三定律，可得，R2=·R1，代入数据得R2=×60R地=×104km，卫星在地球赤道上方的高度h=R2-R地=×104km.10.无解析五、填空类（共2分）1.将砝码挂在弹簧测力计上，测出弹簧测力计的读数F由F＝m得＝ 在月球上，砝码的重力应等于月球对砝码的引力m=G则M=.2.赤道上的物体完全飘浮起来时，物体受到的万有引力完全提供向心力，即G=mR,T==h.3.把地球看成一个球体，那么物体在赤道上要参与地球的自转，需要提供向心力，则有F万=F1+G，F1=F万-G.由圆周运动知识得F1=mω2R.地球自转周期24小时，地球半径R=6000km代入F1=1×()2××106N=.4.无解析5.无解析6.无解析7.无解析8.无解析9.无解析10.无解析