物理必修二第六单元测试2
人教版高中物理必修二第六章万有引力与航天测试2.docx
北 a b c 高中物理学习材料物理必修2《第六章 万有引力与航天》测试试题及答案(B)一、选择题1、下述实验中，可在运行的太空舱里进行的是 （ ）A ．用弹簧秤测物体受的重力B ．用天平测物体质量C ．用测力计测力D ．用温度计测舱内温度2．如图所示的三个人造地球卫星，则说法正确的是（ ）①卫星可能的轨道为a 、b 、c ②卫星可能的轨道为a 、c③同步卫星可能的轨道为a 、c ④同步卫星可能的轨道为aA ．①③是对的B ．②④是对的C ．②③是对的D ．①④是对的３.同步卫星离地心距离为r ，运行速率为v 1，加速度为a 1，地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为a 2,第一宇宙速度为v 2,地球半径为R ，则（ ）A. a 1/a 2=r/RB. a 1/a 2=R 2/r2 C. v 1/v 2=R 2/r 2 D. v 1/v 2 r R /4．关于重力和万有引力的关系，下列认识正确的是（ ）A ．地面附近物体所受到重力就是万有引力B ．重力是由于地面附近的物体受到地球吸引而产生的C ．在不太精确的计算中，可以认为其重力等于万有引力D ．严格说来重力并不等于万有引力，除两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处的重力都略小于万有引力6。
2003年8月29日，火星、地球和太阳处于三点一线，上演“火星冲日”的天象奇观；这是6万年来火星距地球最近的一次，与地球之间的距离只有5576万公里，为人类研究火星提供了最佳时机。
如图为美国宇航局最新公布的“火星冲日”虚拟图A 、2003年8月29日，火星的线速度大于地球的线速度；B 、2003年8月29日，火星的线速度等于地球的线速度；C 、2004年8月29日，火星又回到了该位置；D 、2004年8月29日，火星还没有回到了该位置。
7．某天体的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h 处平抛一物体，射程为L ，则在该天体上，从同样高处以同样速度平抛同一物体，其射程为：A ．L/6B ．L/4C ．3L/2D ．6L8、一艘宇宙飞船在一个不知名的行星表面上空作圆形轨道运行，要测定行星的密度，只需要 （ ）A ．测定飞船的环绕半径 B. 测定行星的质量C. 测定飞船的环绕速度与半径D. 测定飞船环绕的周期９．将卫星发射至近地圆轨道1（如图所示），然后再次点火，将卫星送入同步轨道3。
人教版物理必修2第6章《万有引力与航天》单元质量评估卷
第六章万有引力与航天（考试时间:90分钟分值：100分）一、选择题(本题共10小题，每题6分，共60分,在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确,全部选对得6分，漏选得3分,错选或不选得0分)1.把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆周运动,比较各行星周期,则离太阳越远的行星（B)A.周期越短B。
周期越长C.周期都一样D.无法确定2.如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动,那么下列说法中正确的是（A）A.行星受到太阳的引力,提供行星做圆周运动的向心力B。
行星受到太阳的引力,但行星运动不需要向心力C.行星同时受到太阳的引力和向心力的作用D.行星受到太阳的引力与它运行的向心力可能不等3.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（AB)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4.关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题,下列说法中不正确的是（D）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.进入轨道时做匀速圆周运动，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5。
2011年11月3日和14日,“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器顺利完成两次交会对接。
关于它们的交会对接，以下说法正确的是(BD）A。
飞船在同轨道上加速直到追上“天宫一号”完成对接B.飞船从较低轨道，通过加速追上“天宫一号”完成对接C.在同一轨道上的“天宫一号"通过减速完成与飞船的对接D。
若“神舟八号”与“天宫一号"原来在同一轨道上运动，则不能通过直接加速或减速某飞行器的方式完成对接6.下面关于同步卫星的说法中不正确的是(B）A。
高一物理必修2 第6章 章节测试卷
第六章圆周运动章节测试卷1．如图所示，一偏心轮绕O点做匀速转动。
偏心轮边缘上A、B两点的（）A．线速度大小相同B．角速度大小相同C．向心加速度大小相同D．向心加速度方向相同【答案】B【解析】A．偏心轮上各处角速度相等，由v=ωr可知半径不同点，线速度不同，故A错误；B．同一偏心轮上各处角速度相同，故B正确；C．根据公式a n=ω2r，向心加速度与到转动轴O的距离成正比，半径不同的点，向心加速度大小不相等．故C错误；D．向心加速度的方向始终指向圆心，所以A、B两点向心加速度的方向不同，故D错误。
故选B.2．如图，一偏心轮绕O点做匀速转动，A、B是过同一直径轮缘上的两点。
则A、B两点具有相同的（）A．线速度大小B．向心加速度大小C．角速度大小D．运动路径【答案】C【解析】A．偏心轮上各处角速度相等，由v=ωr可知半径不同点，线速度大小不同，故A错误；B．根据公式a n=ω2r，向心加速度与到转动轴O的距离成正比，因此向心加速度大小不同，故B错误；C．同一偏心轮上各处角速度相同，故C正确；D ．根据v=ωr ，结合s=vt，可知，它们的路程不同，故D 错误； 故选C 。
3．图是自行车传动装置的示意图，其中Ⅰ是半径为r 1的大齿轮，Ⅱ是半径为r 2的小齿轮，Ⅲ是半径为r 3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s ，则自行车前进的速度为（ ）A ．1322nr r r π B ．231nr r r πC ．132nr r r π D ．2312nr r r π 【答案】A【解析】转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为2π，所以ω=2πnrad/s ，因为要测量自行车前进的速度，即车轮III 边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮I 和轮II 边缘上的线速度的大小相等，据v=Rω可知：r 1ω1=R 2ω2，已知ω1=2πn ，则轮II 的角速度ω2=12r r ω1．因为轮II 和轮III 共轴，所以转动的ω相等即ω3=ω2，根据v=Rω可知，v=r 3ω3=1322nr r r π，故A 正确，B CD 错误。
人教版物理必修二第六单元万有引力与航天单元测试(二)Word版含答案
2018-2019学年高一下学期第六单元训练卷物 理 （二）注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题（本大题共12小题，每小题4分。
在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项是符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．不久前欧洲天文学家宣布在太刚系之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星，命名为“格利斯581c”。
该行星的质量约是地球质量的5倍，直径约是地球直径的1.5倍。
现假设有一艘宁宙飞船飞临该星球表面附近轨道做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )A ．“格利斯581c”的平均密度比地球的平均密度小B ．飞船在“格利斯581c”表面附近运行时的速度小于7.9 km/sC ．运动员在“格利斯581c”表面上最佳跳高成绩将比地面上要差D ．“格利斯581c”的自转周期比地球的自转周期大2．2017年6月19日，长征三号乙遥二十八火箭发射中星9A 卫星过程中运载火箭出现异常，未能将卫星送入预定轨道。
中国航天科技集团公司在西安卫星测控中心的密切配合下，通过准确实施10次轨道调整，终于于2017年7月5日成功定点于东经101.4°赤道上空的预定轨道。
如图是卫星变轨过程中的三个椭圆轨道，对于此次变轨前后卫星的运动，下述正确的是( )A ．轨道2运行速率大于7.9 km/sB ．卫星两次经过近地点的向心加速度大小相等C ．卫星在轨道2周期小于在轨道1的周期D ．轨道2可能是地球同步卫星轨道3．2016年10月17日7时30分我国神舟十一号载人飞船在中国酒泉卫星发射中心成功发射。
人教版高中物理必修二第六章《万有引力与航天》单元测试题(解析版)
人教版高中物理必修二第六章《万有引力与航天》单元测试题（解析版）一、单项选择题(每题只要一个正确答案)1.物理学开展历史中，在先人研讨基础上经过多年的尝试性计算，首先宣布行星运动的三个定律的迷信家是()A．哥白尼B．第谷C．伽利略D．开普勒2.经过一个减速装置对电子加一很大的恒力，使电子从运动末尾减速，那么对这个减速进程，以下描画正确的选项是()A．依据牛顿第二定律，电子将不时做匀减速直线运动B．电子先做匀减速直线运动，后以光速做匀速直线运动C．电子末尾近似于匀减速直线运动，后来质量增大，牛顿运动定律不再适用D．电子是微观粒子，整个减速进程基本就不能用牛顿运动定律解释3.卫星绕某一行星的运动轨道可近似看成是圆轨道，观察发现每经过时间t，卫星运动所经过的弧长为L，该弧长对应的圆心角为θ弧度，如下图．万有引力常量为G，由此可计算出太阳的质量为()A．M＝B．M＝C．D．4.宇宙中有这样一种三星系统，系统由两个质量为m的小星体和一个质量为M的大星体组成，两个小星体围绕大星体在同一圆形轨道上运转，轨道半径为r.关于该三星系统的说法中正确的选项是 ( )①在动摇运转状况下，大星体提供两小星体做圆周运动的向心力②在动摇运转状况下，大星体应在小星体轨道中心，两小星体在大星体相对的两侧③小星体运转的周期为T＝④大星体运转的周期为T＝A．①③ B．②③ C．①④ D．②④5.设在地球上和某天体上以相反的初速度竖直上抛一物体的最大高度比为k(均不计阻力)，且地球与该天体的半径之比也为k，那么地球与此天体的质量之比为()A． 1B．k2C．k D．6.我国绕月探测工程的预先研讨和工程实施已取得重要停顿．设地球、月球的质量区分为m1、m2，半径区分为R1、R2，天然地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的盘绕周期为T，那么盘绕月球外表左近圆轨道飞行的探测器的速度和周期区分为()A．v，T B．v，TC．v，T D．v，T7.土星周围有美丽壮观的〝光环〞，组成环的颗粒是大小不等、线度从1 μm到10 m的岩石、尘埃，相似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km.环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14 h，引力常量为6.67×10－11N·m2/kg2，那么土星的质量约为(预算时不思索环中颗粒间的相互作用)()A． 9.0×1016kg B． 6.4×1017kg C． 9.0×1025kg D． 6.4×1026kg8.一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星外表飞行，要测定该行星的密度，仅仅需求()A．测定飞船的运转周期B．测定飞船的盘绕半径C．测定行星的体积D．测定飞船的运转速度9.甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运转高度低于甲的运转高度，两卫星轨道均可视为圆轨道．以下判别正确的选项是()A．乙的周期大于甲的周期B．乙的速度大于第一宇宙速度C．甲的减速度小于乙的减速度D．甲在运转时能经过北极的正上方10.冥王星与其左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11.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运转，依据开普勒行星运动定律可知()A．火星与木星公转周期相等B．火星和木星绕太阳运转速度的大小一直不变C．太阳位于木星运转椭圆轨道的某焦点上D．相反时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积12.某星球的半径为R，在其外表上方高度为aR的位置，以初速度v0水平抛出一个金属小球，水平射程为bR，a，b均为数值极小的常数，那么这个星球的第一宇宙速度为()A．v0B．v0C．v0D．v013.关于我国发射的〝亚洲一号〞地球同步通讯卫星的说法，正确的选项是()A．假定其质量加倍，那么轨道半径也要加倍B．它在北京上空运转，故可用于我国的电视广播C．它以第一宇宙速度运转D．它运转的角速度与地球自转角速度相反14.天然卫星盘绕地球运转的速率v＝，其中g为空中处的重力减速度，R为地球半径，r为卫星离地球中心的距离．以下说法正确的选项是()A．从公式可见，盘绕速度与轨道半径成正比B．从公式可见，盘绕速度与轨道半径的平方根成正比C．从公式可见，把天然卫星发射到越远的中央越容易D．以上答案都不对15.如下图，A为地球赤道上的物体，B为地球同步卫星，C为地球外表上北纬60°的物体．A、B的质量相反．那么以下关于A、B和C三个物体的说法中，正确的选项是()A．A物体遭到的万有引力小于B物体遭到的万有引力B．B物体的向心减速度小于A物体的向心减速度C．A、B两物体的轨道半径的三次方与周期的二次方的比值相反D．A和B线速度的比值比C和B线速度的比值大，都小于1二、多项选择题(每题至少有两个正确答案)16.(多项选择)2021年12月2日，我国探月卫星〝嫦娥三号〞在西昌卫星发射中心成功发射升空，飞行轨道表示图如下图．〝嫦娥三号〞从空中发射后奔向月球，先在轨道∶上运转，在P点从圆形轨道∶进入椭圆轨道∶，Q为轨道∶上的近月点，那么〝嫦娥三号〞在轨道∶上()〝嫦娥三号〞飞行轨道表示图A．运转的周期小于在轨道∶上运转的周期B．从P到Q的进程中速率不时增大C．经过P的速度小于在轨道∶上经过P的速度D．经过P的减速度小于在轨道∶上经过P的减速度17.(多项选择)假设地球自转角速度增大，关于物体所受的重力，以下说法正确的选项是()A．放在赤道空中上的物体的万有引力不变B．放在两极空中上的物体的重力不变C．放在赤道空中上的物体的重力减小D．放在两极空中上的物体的重力添加18.(多项选择)〝嫦娥一号〞探月卫星发起机封锁，轨道控制完毕，卫星进上天月转移轨道，图中MN之间的一段曲线表示转移轨道的一局部，P是轨道上的一点，直线AB过P点且和两边轨道相切，以下说法中正确的选项是()A．卫星在此段轨道上，动能不变B．卫星经过P点时动能最小C．卫星经过P点时速度方向由P指向BD．卫星经过P点时减速度为019.2021年中国将发射〝天宫二号〞空间实验室，并发射〝神舟十一号〞载人飞船和〝天舟一号〞货运飞船，与〝天宫二号〞交会对接．〝天宫二号〞估量由〝长征二号F〞改良型无人运载火箭或〝长征七号〞运载火箭从酒泉卫星发射中心发射升空，由长征运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，B点距离空中的高度为h，地球的中心位于椭圆的一个焦点上．〝天宫二号〞飞行几周后停止变轨进人预定圆轨道，如下图．〝天宫二号〞在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，引力常量为G，地球半径为R.那么以下说法正确的选项是()A．〝天宫二号〞从B点沿椭圆轨道向A点运转的进程中，引力为动力B．〝天宫二号〞在椭圆轨道的B点的向心减速度大于在预定圆轨道上B点的向心减速度C．〝天宫二号〞在椭圆轨道的B点的速度大于在预定圆轨道上B点的速度D．依据标题所给信息，可以计算出地球质量20.(多项选择)在中国航天骄人的业绩中有这些记载：〝天宫一号〞在离空中343 km的圆形轨道上飞行；〝嫦娥一号〞在距月球外表高度为200 km的圆形轨道上飞行；〝北斗〞卫星导航系统由〝同步卫星〞(地球运动轨道卫星，在赤道平面，距赤道的高度约为 36 000千米)和〝倾斜同步卫星〞(周期与地球自转周期相等，但不定点于某地上空)等组成．那么以下剖析正确的选项是()A．设〝天宫一号〞绕地球运动的周期为T，用G表示引力常量，那么用表达式求得的地球平均密度比真实值要小B．〝天宫一号〞的飞行速度比〝同步卫星〞的飞行速度要小C．〝同步卫星〞和〝倾斜同步卫星〞同周期、同轨道半径，但两者的轨道平面不在同一平面内D．〝嫦娥一号〞与地球的距离比〝同步卫星〞与地球的距离小三、填空题21.地球半径为R，质量为M，自转周期为T.一个质量为m的物体放在赤道处的海平面上，那么物体遭到的万有引力F＝______，重力G＝______.22.对太阳系的行星，由公式＝，F＝，＝k可以失掉F＝________，这个公式说明太阳对不同行星的引力，与________成正比，与________成正比．23.地球赤道上的物体A，近地卫星B(轨道半径等于地球半径)，同步卫星C，假定用TA、TB、TC；v A、v B、v C；区分表示三者周期，线速度，那么满足________，________.24.据报道，美国方案2021年末尾每年送15 000名游客上太空旅游．如下图，当航天器围绕地球做椭圆运转时，近地点A的速率________(填〝大于〞〝小于〞或〝等于〞)远地点B的速率．25.如下图是某行星围绕太阳运转的表示图，那么行星在A点的速率________在B点的速率.四、计算题26.假定几年后，你作为航天员登上了月球外表，假设你月球半径R，那么你用一个弹簧测力计和一个质量的砝码m，能否测出月球的质量M？怎样测定？27.宇宙中两个相距较近的天体称为〝双星〞，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，但两者不会因万有引力的作用而吸引到一同．设两者的质量区分为m1和m2，两者相距为L.求：(1)双星的轨道半径之比；(2)双星的线速度之比；(3)双星的角速度．答案解析1.【答案】D【解析】哥白尼提出了日心说，第谷对行星停止了少量的观察和记载，开普勒在第谷的观察记载的基础上提出了行星运动的三个定律，选项D正确，A、B、C错误.2.【答案】C【解析】电子在减速装置中由运动末尾减速，末尾阶段速度较低，远低于光速，此时牛顿运动定律基本适用，可以以为在它被减速的最后阶段，它做匀减速直线运动．随着电子的速度越来越大，接近光速时，相对论效应越来越大，质量加大，它不再做匀减速直线运动，牛顿运动定律不再适用．3.【答案】B【解析】线速度为v＝∶角速度为ω＝∶依据线速度和角速度的关系公式，有v＝ωr∶卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，依据牛顿第二定律，有G＝mvω∶联立解得M＝，应选项B正确．4.【答案】B【解析】三星应该在同不时线上，并且两小星体在大星体相对的两侧，只要这样才干使某一小星体遭到大星体和另一小星体的引力的合力提供向心力．由G＋G＝mr2，解得小星体的周期T＝，所以选项B正确．5.【答案】C【解析】在地球上：h＝某天体上；h′＝由于＝k所以＝k依据G＝mg，G＝mg′可知＝又由于＝k联立得：＝k6.【答案】A【解析】由向心力公式＝，＝，两式联立，得v2＝v；由T2＝，T＝，两式联立，得T2＝T，故A项正确．7.【答案】D【解析】环的外缘颗粒绕土星做圆周运动，依据万有引力提供向心力，列出等式：G＝mR()2M＝，其中R为轨道半径，大小为1.4×105km，T为周期，约为14 h.代入数据得：M≈6.4×1026kg.8.【答案】A【解析】取飞船为研讨对象，由G＝mR及M＝πR3ρ，知ρ＝，应选A.9.【答案】C【解析】天然卫星绕地球做匀速圆周运动，依据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有：G＝m＝mω2r＝m()2r＝ma解得：v＝∶T＝2π∶a＝∶由∶∶∶式可以知道，天然卫星的轨道半径越大，线速度越小、周期越大、减速度越小，由于甲卫星的高度大，轨道半径大，故甲卫星的线速度小、周期大，减速度小；第一宇宙速度是近地圆轨道的盘绕速度，也是圆轨道运转的最大速度；那么C正确；甲只能在赤道上空，那么D错误，应选C.10.【答案】A【解析】设冥王星和卡戎的质量区分为m1和m2，轨道半径区分为r1和r2，它们之间的距离为L.冥王星和卡戎绕它们连线上的某点做匀速圆周运动，转动周期和角速度相反，选项B错误；关于冥王星有＝m1ω2r1，关于卡戎有＝m2ω2r2，可知m1ω2r1＝m2ω2r2，故＝＝，选项A正确；又线速度v＝ωr，故线速度大小之比＝＝，选项C错误；因两星的向心力均由它们之间的万有引力提供，故大小相等，选项D错误．11.【答案】C【解析】依据开普勒第三定律，＝k，k为常量，火星与木星公转的半径不等，所以火星与木星公转周期不相等，故A错误；开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳与行星的连线在相反时间内扫过的面积相等．行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不时变化，故B错误；相反时间内，太阳行星的连线在相反时间内扫过的面积相等是对同一个行星而言，故D错误；开普勒第一定律的内容为一切行星区分沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故C正确．12.【答案】A【解析】设该星球外表重力减速度为g，小球落地时间为t，抛出的金属小球做平抛运动，依据平抛运动规律得aR＝gt2，bR＝v0t，联立以上两式解得g＝，第一宇宙速度即为该星球地表卫星线速度，依据地表卫星重力充任向心力得mg＝m，所以第一宇宙速度v＝＝＝v0，应选项A正确．13.【答案】D【解析】由G＝m得r＝，可知轨道半径与卫星质量有关，A错．同步卫星的轨道平面必需与赤道平面重合，即在赤道上空运转，不能在北京上空运转，B错．第一宇宙速度是卫星在最低圆轨道上运转的速度，而同步卫星在高轨道上运转，其运转速度小于第一宇宙速度，C错．所谓〝同步〞就是卫星坚持与空中赤道上某一点相对运动，所以同步卫星的角速度与地球自转角速度相反，D对．14.【答案】B【解析】由于g是地球外表处的重力减速度，R是地球半径，都是定值，依据v＝可得盘绕速度与轨道半径的平方根成正比，B正确，A、D错误；虽然r越大，v越小，但把卫星发射到越远的中央火箭会有更多的动能转化为重力势能，需求的发射速度就越大，C错误．15.【答案】D【解析】依据万有引力定律F＝G，且A、B的质量相反，可知，间距越大的，引力越小，因此A物体遭到的万有引力大于B物体遭到的万有引力，故A错误；由an＝ω2r，因A与B的角速度相反，当半径越大时，那么向心减速度越大，故B错误；A在地球外表，不是盘绕地球做匀速圆周运动，因此不满足开普勒第三定律，故C错误；依据v＝ωr，可知，B点线速度最大，而C的线速度最小，因此A与B的线速度之比，C与B的线速度之比，均小于1，再依据同步卫星轨道半径约是地球半径的5.7倍，那么＝，C为地球外表上北纬60°的物体，那C轨道半径为地球半径的一半，那么＝，因此＝，故D正确．16.【答案】ABC【解析】依据开普勒第三定律＝k，可判别嫦娥三号卫星在轨道∶上的运转周期小于在轨道∶上的运转周期，A正确；由于P点是远地点，Q点是近地点，故从P点到Q点的进程中速率不时增大，B正确；依据卫星变轨特点可知，卫星在P点从圆形轨道∶进入椭圆轨道∶要减速，C正确；依据牛顿第二定律和万有引力定律可判别在P点，卫星的减速度是相反的，D错误．17.【答案】ABC【解析】地球自转角速度增大，物体遭到的万有引力不变，选项A正确；在两极，物体遭到的万有引力等于其重力，那么其重力不变，选项B正确，D错误；而对放在赤道空中上的物体，F万＝G＋mω2R，由于ω增大，那么G重减小，选项C正确．重18.【答案】BCD19.【答案】AD【解析】〝天宫二号〞从B点沿椭圆轨道向A点运转的进程中，速度是变大的，故遭到的地球引力为动力，所以A正确；在B点〝天宫二号〞发生的减速度都是由万有引力发生的，由于同在B 点万有引力大小相等，故不论在哪个轨道上运动，在B点时万有引力发生的减速度大小相等，故B 错误；〝天宫二号〞在椭圆轨道的B点的减速后做离心运动才干进入预定圆轨道，故〝天宫二号〞在椭圆轨道的B点的速度小于在预定圆轨道的B点的速度，故C错误；〝天宫二号〞在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，故周期为T＝，依据万有引力提供向心力G＝m，得地球的质量M＝＝，故D正确．20.【答案】AC【解析】设地球轨道半径为R，〝天宫一号〞的轨道半径为r，运转周期为T，地球密度为ρ，那么有＝m()2r，M＝ρ·，解得ρ＝，A正确；轨道半径小，运动速度大，B错误；〝同步卫星〞和〝倾斜同步卫星〞周期相反，那么轨道半径相反，轨道平面不同，C正确；〝嫦娥一号〞绕月球运动，与地球距离大于同步卫星与地球距离，D错误．21.【答案】－【解析】依据万有引力定律的计算公式，得F万＝.物体的重力等于万有引力减去向心力，即mg＝F万－F向＝－.22.【答案】行星的质量行星和太阴间距离的二次方【解析】＝k与F＝得F＝，再与＝k联立消去T可以失掉F＝，这个公式说明太阳对不同行星的引力与行星的质量成正比，与行星和太阴间距离的二次方成正比．23.【答案】TA＝TC＞TB v B＞v C＞v A【解析】卫星A为同步卫星，周期与C物体周期相等，依据卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力得周期T＝2π，所以TA＝TC＞TB；AC比拟，角速度相等，由v＝ωr，可知v A＜v C；BC比拟，同为卫星，由天然卫星的速度公式v＝，可知v B＞v C，故TA＝TC＞TB，v B＞v C＞v A.24.【答案】大于【解析】25.【答案】大于【解析】26.【答案】将砝码挂在弹簧测力计上，测出弹簧测力计的读数F，由F＝mg月，得g月＝①在月球外表，砝码的重力应等于月球的引力，mg月＝G，那么M＝，②将①代入②，解得M＝＝.故能测出月球的质量，用弹簧测力计测出砝码的重力F，依据表达式M＝求出月球质量．【解析】将砝码挂在弹簧测力计上，测出弹簧测力计的读数F，由F＝mg月，得g月＝①在月球外表，砝码的重力应等于月球的引力，mg月＝G，那么M＝，②将①代入②，解得M＝＝.故能测出月球的质量，用弹簧测力计测出砝码的重力F，依据表达式M＝求出月球质量．27.【答案】(1)(2)(3)【解析】这两颗星必需各自以一定的速度绕某一中心转动才不至于因万有引力而被吸引在一同，从而坚持两星间距离L不变，且两者做匀速圆周运动的角速度ω必需相反．如下图，两者轨迹圆的圆心为O，圆半径区分为R1和R2.由万有引力提供向心力，有G＝m1ω2R1①G＝m2ω2R2②(1)由，得＝.(2)由于v＝ωR，所以＝＝.(3)由几何关系知R1＋R2＝L③联立①②③式解得ω＝.。
【人教版】高中物理必修二检测：第六章章末质量评估(二)含解析
章末质量评估 (二)(时间： 90 分钟满分：100分)一、单项选择题 (本大题共 10 小题，每题 3 分，共 30 分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错选、不选或多项选择均不得分 )1.某行星绕太阳运动的轨道以下图，则以下说法不正确的选项是()A．太阳必定在椭圆的一个焦点上B．该行星在 a 点的速度比在 b、 c 两点的速度都大C．该行星在 c 点的速度比在 a、 b 两点的速度都大D．行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的分析：由开普勒第必定律知，太阳必定位于椭圆的一个焦点上，A正确；由开普勒第二定律知太阳与行星的连线在相等时间内扫过的面积是相等的，因为 a 点与太阳的连线最短， b 点与太阳的连线最长，所以行星在 a 点速度最大，在 b 点速度最小，选项 B、D 正确， C 错误．答案： C2．地球对物体的引力大小等于物体对地球的引力，但我们老是看到物体落向地球而地球其实不向物体运动，这是因为() A．万有引力定律不合用于地球和物体B．牛顿第三定律不合用于地球和物体C．以地球上的物体作为参照系，看不到地球向物体运动，假如以太阳为参照系，就能够看到地球向物体运动D．地球的质量太大，产生的加快度很小，即使以太阳为参照物，也看不到地球向物体运动分析：万有引力是广泛合用的， A 错误．两物体之间的万有引力也是一对作使劲与反作使劲，相同依据牛顿第三定律， B 错误．地球的质量太大，产生的加快度很小，即使以太阳为参照物，也看不到地球向物体运动， C 错误， D 正确．答案： D3．有一质量散布均匀的球状行星，假想把一物体放在该行星的中心地点，则此物体与该行星间的万有引力是 ()A．零B．无量大C．无量小D．没法确立分析：很多同学做本题时，直接将 r＝0 代入公式 F ＝GMm，得r2出 F 为无量大的错误结论．这是因为当物体位于行星中心时，行星不可以再视为质点．以下图，将行星分红若干对于球心O 对称的质量小块，此中每一小块均可视为质点．现取同向来径上对于O 对称的两个小块 m、m′，它们对球心处物体的万有引力大小相等，方向相反，其协力为零．由此推行到行星中全部的其余质量小块．所以行星与物体间存在着万有引力，但这些力的协力为零．故正确选项为 A.答案： A4．宇宙飞船进入一个环绕太阳运动的近乎圆形的轨道上运动，假如轨道半径是地球轨道半径的 9 倍，那么宇宙飞船绕太阳运转的周期是()A．3 年B．9 年C．27 年D．81 年R3R3＝k，解得：T＝k .一颗小分析：开普勒第三定律中的公式T2行星环绕太阳在近似圆形的轨道上运动，若轨道半径是地球轨道半径的 9 倍，小行星绕太阳运转的周期是地球周期的27 倍，即小行星绕太阳运转的周期是27 年．应选 C.答案： C5．地球表面的均匀重力加快度为g，地球半径为R，引力常量为 G，则可用以下哪一式来估量地球的密度 ()3g3gA.4πRGB.4πR2GC.gD.g2RG R G 分析：对于地面上的物体，有mg＝GMm，又知＝4π3，整2M R3ρR理得＝3g，A 正确．ρ4πRG答案： A6．英国《每天邮报》称，英国学者经过研究确认“超级地球”“格利泽 581d”的体积约为地球体积的27 倍，密度约为地球密度的 1 已3.知地球表面的重力加快度为 g，地球的第一宇宙速度为v ，将“格利泽 581d”视为球体，可估量 ()A．“格利泽 581d”表面的重力加快度为2gB．“格利泽 581d”表面的重力加快度为3gC．“格利泽 581d”的第一宇宙速度为2vD．“格利泽 581d”的第一宇宙速度为3v分析：由万有引力与重力关系有：GMm43R2 ＝mg，M＝ρV，V＝3πR，4解三式得： g＝3GπρR.由“ 格利泽”与地球体积关系及体积公式可知，格利泽半径为地球半径的 3 倍，由题意可知，格利泽表面的重力加快度与地球表面的重力加快度相等，A、B 项错；由第一宇宙速度定义式 v ＝g R可知，格利泽的第一宇宙速度为3v ，C 项错， D 项正确．答案： D7．冥王星与其邻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 ()1A．轨道半径约为卡戎的71B．角速度大小约为卡戎的7C．线速度大小约为卡戎的7 倍D．向心力大小约为卡戎的7 倍分析：做双星运动的星体互相间的万有引力供给各自做圆周运动的向心力，即 F 万＝m1ω2r1＝m2ω2r2，得m1＝r2，故 A 正确；双星运 m2 r1动的角速度相同，故 B 错误；由 v＝ωr可知冥王星的线速度为卡戎1的7，故 C 错误；两星间的向心力为二者间的万有引力且等值反向，故D错误．答案： A11 8．假如火星的质量为地球质量的9，火星的半径为地球半径的2.那么对于火星探测器，以下说法中正确的选项是()A．探测器的发射速度只有达到了第三宇宙速度才能够发射成功852 C．探测器在火星表面上的重力是在地球表面上重力的9 D．火星探测器环绕火星运转的最大速度为绕地球运转的第一宇宙速度的 2 倍M分析：探测器发射速度达到第二宇宙速度即可， A 错；ρ＝，4πR33火M 火R地 31×8＝8，对；由GMm＝g火M 火R地2ρ＝·＝mg 知＝·＝ρ地M 地R火99BR2g地M 地R火1×4＝4，C 错；由GMm2v 2得 v ＝GM，v 火M火 R地＝mR＝· ＝99R R v 地M地 R火1×2＝2，D 错．99答案： B9．以下图，在火星与木星轨道之间有一小行星带．假定该带中的小行星只遇到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．以下说法正确的选项是 ()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快度值大于外侧小行星的向心加快度值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Mm分析：依据万有引力定律 F ＝G r2可知，因为各小行星的质量和各小行星到太阳的距离不一样，万有引力不一样，选项A 错误；设太Mm 阳的质量为 M ，小行星的质量为 m，由万有引力供给向心力则G r2 2r34π＝m T2 r，则各小行星做匀速圆周运动的周期T＝2πGM ，因为各小行星的轨道半径r 大于地球的轨道半径．所以各小行星绕太阳运动的周期均大于地球的周期 (一年 )，选项 B 错误；向心加快度 a＝F ＝mG M2，内侧小行星到太阳的距离小，向心加快度大，选项 C 正确；由rG Mm2＝mv2GM ，小行星做圆周运动的轨r得小行星的线速度 v＝r r道半径大于地球的公转轨道半径，线速度小于地球绕太阳公转的线速度，选项 D 错误．答案： C10．以下图， a 为放在赤道上随处球一同自转的物体， b 为同步卫星， c 为一般卫星， d 为极地卫星．设b、c、 d 三卫星距地心的距离均为 r，做匀速圆周运动．则以下说法正确的选项是()A．a、b、c、 d 线速度大小相等B．a、b、c、d 角速度大小相等C．a、b、c、 d 向心加快度大小相等D．若 b 卫星升到更高圆轨道上运动，则 b 仍可能与 a 物体相对静止分析： a、b 比较，角速度相等，由v＝ωr，可知 v a＜v b，依据GM线速度公式 v ＝r，b、c、d 为卫星，轨道半径相同，线速度大小相等，故 A 错误；依据ω＝GM，b、c、d 为卫星，轨道半径相r3同，角速度大小相等， a、b 比较，角速度相等，所以a、b、c、d 角速度大小相等，故 B 正确； a、b 比较，角速度相等，由a＝ω2r ，a aGM＜a b，依据向心加快度大小公式a＝r2，b、c、d 为卫星，轨道半径相同，向心加快度大小相等，故 C 错误； b 为同步卫星，若 b 卫星升到更高圆轨道上运动，周期发生变化， b 不行能与 a 物体相对静止，故 D 错误．应选 B.答案： B二、多项选择题 (本大题共 4 小题，每题 6 分，共 24 分．每小题有多个选项是正确的，全选对得6 分，少选得 3 分，选错、多项选择或不选得 0 分)11．质量为 m 的人造地球卫星，在半径为r 的圆轨道上绕地球运转时，其线速度为v ，角速度为 ω，取地球质量为 M ，当这颗人造地球卫星在轨道半径为 2r 的圆轨道上绕地球运转时，则 ()A ．依据公式 v ＝GM，可知卫星运动的线速度将减少到vr2v 21B ．依据公式 F ＝m r ，可知卫星所需的向心力将减小到本来的2v ω C ．依据公式 ω＝ r ，可知卫星的角速度将减小到 2D ．依据 F ＝ GMm2 ，可知卫星的向心力减小为本来的1r4分析：人造地球卫星绕地球运转时， 由万有引力供给向心力，则Mmv 2GM v有 G r 2 ＝m r ，得 v ＝ r，则知卫星运动的线速度将减小到2，故 A 正确；卫星运动的线速度将减小到v2，轨道半径增大到本来的v 212 倍，依据公式 F ＝m r ，可知卫星所需的向心力将减小到本来的4，v故 B 错误；卫星运动的线速度将减小到2，轨道半径增大到本来的 2vω倍，依据公式 ω＝ r ，可知卫星的角速度将减小到 2 2，故 C 错误；Mm依据 F ＝G r2，M 和 m 不变， r 变成本来的 2 倍，可知卫星的向心1力减小为本来的4，故 D 正确．答案： AD12．a、b、c、d 四颗地球卫星，a 还未发射，在地球赤道上随处球表面一同转动，向心加快度为a1，b 处于地面邻近近地轨道上，正常运转速度为 v 1，c 是地球同步卫星，离地心距离为 r，运转速率为v2，加快度为 a2，d 是高空探测卫星，各卫星摆列地点以以下图，地球的半径为 R，则有 ()A．a 的向心加快度等于重力加快度gB．d 的运动周期有可能是20 小时a1RC.a2＝rv 1＝rD.v 2R分析：地球同步卫星 c 的周期与地球自转周期相同，角速度相同，则知 a 与 c 的角速度相同，依据a＝ω2r，知 c 的向心加快度大；由MmGMma ＝G r 2 ，得 a ＝ r 2 ，卫星的轨道半径越大，向心加快度越小，则同步卫星的向心加快度小于 b 的向心加快度，而 b 的向心加快度约为g ，故知 a 的向心加快度小于重力加快度g ，故 A 错误．由开普勒第R3三定律 T 2＝k 知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d 的运动周期大于 c 的周期 24 h ，故 B 错误． a 、c 的角速度相同，由a ＝ω2r 知a 121＝m v，解得 v ＝GM ，则得 vr ，＝R，故 C 正确．依据 GMm2＝ a 2 rrrr v 2R故D 正确．答案： CD13．以下图为一卫星绕地球运转的轨道表示图， O 点为地球球心，已知引力常量为 G ，地球质量为 M ，OA ＝R ，OB ＝4R ，以下说 法正确的选项是 ( )A ．卫星在 A 点的速率 v A ＝GMRB ．卫星在 B 点的速率 v B ＜GmGMC．卫星在 A 点的加快度 a A＝R2GMD．卫星在 B 点的加快度 a B＜16R2分析：卫星在圆轨道上运转时，万有引力供给向心力，依据牛顿第二定律，有：Mm v2GM GMG R2＝ma＝m R，解得： v ＝R ，a＝R2.卫星经过椭圆轨道的 A 点时，因为万有引力小于向心力，故做离心运动，故：G Mm22GM，故 A 错误．＜mv，解得： v ＞R R R卫星经过椭圆轨道的 B点时，因为万有引力大于向心力，故做向心运动，故：Mm v 2GMG（4R）2＞m4R，解得： v ＜4R，故 B 正确．依据牛顿第GM二定律，卫星在 A 点的加快度： a A＝R2，故 C 正确．依据牛顿第二GM定律，卫星在 B 点的加快度 a B＝16R2，故 D 错误．答案： BC14.由三颗星体组成的系统，忽视其余星体对它们的作用，存在着一种运动形式：三颗星体在互相之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个极点上，绕某一共同的圆心O 在三角形所在平面内以相同角速度做匀速圆周运动．以下图，三颗星体的质量均为m，三角形的边长为a，引力常量为G，以下说法正确的选项是 ()Gm 2A ．每个星体遇到引力大小均为 3 a 2B ．每个星体的角速度均为3Gma 3C ．若 a 不变， m 是本来的两倍，则周期是本来的1 2D ．若 m 不变， a 是本来的 4 倍，则线速度是本来的1 2分析：对随意一个星体，受力剖析以下图，有F 1 m2m2＝G 2，F 2＝G 2，a a每个星体遇到的引力为m2F ＝2F 1cos 30°＝ 3G 2 ，故 A 错误；由几何ar ＝ 3a关系可知，每个星体绕中心做匀速圆周运动的半径3，依据万2· 3a ，解得 ω＝3Gm3，故 B有引力供给向心力，有3Gm2 ＝m 2a ω 3am24π23a正确；对每个星体，依据万有引力供给向心力， 有 3G a 2 ＝m T 2 ·3 ，a 3解得 T ＝2π3Gm ，若 a 不变，m 是本来的两倍，则周期是本来的2m22 ，故 C 错误；对每个星体，依据万有引力供给向心力， 有3G a 2 ＝v 2 Gmm3a ，解得 v ＝a ，若 m 不变， a 是本来的 4倍，则线速度是31本来的 2，故 D 正确．答案： BD三、非选择题 (本题共 4 小题，共 46 分．把答案填在题中的横线上或依据题目要求作答． 解答时应写出必需的文字说明、 方程式和重要的演算步骤， 只写出最后答案的不可以得分． 有数值计算的题， 答案中一定明确写出数值和单位 )15．(10 分)假想着陆器达成了对月球表面的观察任务后， 由月球表面回到环绕月球做圆周运动的轨道舱， 其过程以下图． 设轨道舱的质量为 m ，月球表面的重力加快度为 g ，月球的半径为 R ，轨道舱到月球中心的距离为 r ，引力常量为 G ，试求：(1)月球的质量；(2)轨道舱的速度和周期．分析： (1)设月球的质量为M ，则在月球表面G Mm R2 2＝mg，得月球质量 M＝gG. R(2)设轨道舱的速度为v ，周期为 T，则 G Mm2＝mv2，解得 v＝r rg R r .Mm22πr r4πG r2＝m T2 r，解得 T＝R g .R2g2πr r答案： (1)g G(2)R r R g16．(12 分)某航天飞机在地球赤道上空飞翔，轨道半径为r ，飞行方向与地球的自转方向相同，设地球的自转角速度为ω0，地球半径为 R，地球表面重力加快度为g，在某时辰航天飞机经过赤道上某建筑物的上方，求它下次经过该建筑物上方所需的时间．分析：用ω表示航天飞机的角速度，用m、M 分别表示航天飞机及地球的质量，则有GMm2 r2＝mr ω.Mm航天飞机在地面上，有G R2＝mg.gR2联立解得ω＝r 3 .若ω＞ω0，即航天飞机高度低于同步卫星高度，用t 表示所需时间，则ωt－ω0t＝2π.所以t＝2π＝2π.ω－ωgR2r3 －ω0若ω＜ω0，即航天飞机高度高于同步卫星高度，用t 表示所需时间，则ω0t－ωt＝2π.2π＝2π所以 t＝.ω0－ω0－gR2ωr32π或2π答案：gR2gR2r3－ω0 ω0－r317．(12 分)人造地球卫星P 绕地球球心做匀速圆周运动，已知P 卫星的质量为m，距地球球心的距离为r，地球的质量为M ，引力常量为 G，求：(1)卫星 P 与地球间的万有引力的大小；(2)卫星 P 的运转周期；(3)现有另一地球卫星 Q ，Q 绕地球运转的周期是卫星 P 绕地球运转周期的 8 倍，且 P 、 Q 的运转轨迹位于同一平面内，以下图， 求卫星 P 、Q 在绕地球运转过程中，两卫星间相距近来时的距离．分析： (1)卫星 P 与地球间的万有引力 F ＝GMm2 .rMm4π2(2)由万有引力定律及牛顿第二定律，有 G r 2＝m T 2 r ，r 3解得 T ＝2πGM.(3)对 P 、Q 两卫星，由开普勒第三定律，可得 r 33r QT2＝T Q 2，又 T Q ＝8T ，所以 r Q ＝4r .P 、Q 两卫星和地球共线且 P 、Q 位于地球同侧时距离近来，故近来距离为 d ＝3r.答案： (1)G Mm(2)2πr3(3)3r r2GM18．(12 分)以下图，宇航员站在某质量散布均匀的星球表面一斜坡上 P 点，沿水平方向以初速度v 0抛出一个小球，测得小球经时间 t 落到斜坡另一点 Q 上，斜坡的倾角α，已知该星球的半径为 R，引力常量为 G，已知球的体积公式是 V＝43πR3.求：(1)该星球表面的重力加快度g；(2)该星球的密度；(3)该星球的第一宇宙速度．分析： (1)小球在斜坡上做平抛运动时：水平方向上： x＝v 0t，①竖直方向上： y＝12gt2，②y由几何知识 tan α＝x，③2v 0tan α由①②③式得 g＝.tMm 0(2)对于星球表面的物体 m 0，有 G R 2 ＝m 0g.43 故 ρ＝M 3v 0tan α又 V ＝3πR .V ＝ 2πRtG .(3) 该星球的第一宇宙速度等于它的近地卫星的运动速度，故Mmv2G R 2 ＝m R ，又 GM ＝gR 2，2v 0Rtan α解得 v ＝.t答案： (1) 2v 0tan α (2) 3v 0tan α(3)2v 0Rtan αt 2πRtGt。
人教版高中物理必修二第六章《万有引力与航天》全章测评(含答案).docx
高中物理学习材料桑水制作(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
全部选对的得5分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.人造卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星所受万有引力F与轨道半径r的关系是( )A.F与r成正比B.F与r成反比C.F与r2成正比D.F与r2成反比解析:根据F=G可知,选项D正确。
答案:D2.如图所示,三颗人造地球卫星正在围绕地球做匀速圆周运动,则下列有关说法中正确的是( )A.卫星可能的轨道为a、b、cB.卫星可能的轨道为a、cC.同步卫星可能的轨道为a、cD.同步卫星可能的轨道为a解析:不管什么轨道的卫星,均由万有引力提供向心力,所以所有卫星的轨道平面都必须通过地心。
而同步卫星与地球保持相对静止,其轨道平面一定与地球的赤道平面重合。
答案:BD3.某星球的半径为R,一重物在该星球表面附近做竖直下抛运动(忽略阻力),若测得重物在连续两个T时间内下落的高度依次是h1和h2,则该星球的第一宇宙速度为( )A. B.C. D.解析:由运动学公式可得h2-h1=gT2,则g=,由mg=m得v=。
答案:B4.月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a,设月球表面的重力加速度大小为g1,在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的重力加速度为g2。
则( )A.g1=aB.g2=aC.g1+g2=aD.g2-g1=a解析:根据月球绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球引力提供,选项B正确。
答案:B5.火星直径约为地球的一半,质量约为地球的十分之一,它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍。
根据以上数据,以下说法正确的是( )A.火星表面重力加速度的数值比地球表面小B.火星公转的周期比地球的长C.火星公转的线速度比地球的大D.火星公转的向心加速度比地球的大解析:由G=mg得g=,计算得火星表面的重力加速度约为地球表面的,A正确;由G=m()2r得T=2π,公转轨道半径大的周期长,B对;周期长的线速度小(或由v=判断轨道半径大的线速度小),C 错;公转向心加速度a=,D错。
(2021年整理)高中物理必修二第六章测试
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第六章限时检测本卷分第Ⅰ卷(选择题）和第Ⅱ卷（非选择题)两部分。
满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷（选择题共40分)一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中,第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7~10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．(南昌市八一中学、洪都中学2013～2014学年高一下学期联考）下列说法符合史实的是( )A．牛顿发现了行星的运动规律B．开普勒发现了万有引力定律C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量D．牛顿发现了海王星和冥王星答案：C2．（原创题）“奋进”号宇航员斯蒂法尼斯海恩·派帕在一次太空行走时丢失了一个工具包，关于工具包丢失的原因可能是( )A．宇航员松开了拿工具包的手，在万有引力作用下工具包“掉"了下去B．宇航员不小心碰了一下“浮”在空中的工具包，使其速度发生了变化C．工具包太重，因此宇航员一松手，工具包就“掉”了下去D．由于惯性，工具包做直线运动而离开了圆轨道答案：B解析：工具包在太空中，万有引力提供向心力处于完全失重状态,当有其他外力作用于工具包时才会离开宇航员，B选项正确.3．若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星质量是地球的6倍，半径是地球的1。
5倍,此行星的第一宇宙速度约为( )A．16km/s B． 32km/sC．4km/s D．2km/s答案：A解析：第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,对于近地卫星其轨道半径近似等于星球半径,所受万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律得：G Mm r2＝m错误!，解得：v＝错误!.因为行星的质量M′是地球质量M的6倍，半径R′是地球半径R的1。
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本章测试一、选择题（本题共10个小题，每小题4分，共40分）1．2002年3月25日，我国成功发射了“神舟”三号宇宙飞船，这标志着我国的航天技术上了一个新台阶.若飞船在近地轨道上做的是匀速圆周运动，则运行速度v 的大小是（ ） A.v<7.9km/s B.v=7.9km/s C.7.9 km/s<v<11.2km/s Ｄ.v=11.2km/s 解析：本题考查宇宙飞船的环绕速度问题.根据G2RMm =mRv2，又在地球表面万有引力等于物体的重力的大小，即G2RMm =mg ，联立上述两式可得：v=gR ，代入数据可得：v=7.9 km/s ，这样计算出来的速度是宇宙飞船最大的环绕速度，最小的发射速度，本题的正确答案为B. 答案：B2．万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的规律.以下说法正确的是（ ）A.物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的B.人造地球卫星离地球越远，受到地球的万有引力越大C.人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供D.宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用解析：重力是万有引力的一部分，由万有引力引起，A 项错.卫星离地球越远，所受万有引力越小，B 项错.失重状态下仍有万有引力作用，D 项错.答案：C 3．甲、乙两颗人造地球卫星质量相等，它们的轨道都是圆，若甲的运动周期比乙小，则（ ） Ａ.甲距地面的高度比乙小 Ｂ.甲的加速度一定比乙小 Ｃ.甲的加速度一定比乙大 Ｄ.甲的速度一定比乙大解析：人造地球卫星做圆周运动所受的万有引力全部用来提供人造卫星做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式得：G2rMm =mr(Tπ2)2，可解得T=GMr 324π，因为甲的运动周期比乙小，所以甲的轨道半径比乙小，也就是说甲距地面的高度比乙小，A 正确.又G2rMm =ma ，可得：a=G2rM ，因为甲的轨道半径比乙小，所以a 甲>a 乙，B 错误，C 正确.因为甲的轨道半径比乙小，根据v=rGM ，所以v 甲>v 乙，D 正确.答案：ACD4．如图7-1中的圆a 、b 、c ，其圆心均在地球的自转轴线上，b 、c 的圆心与地心重合，对卫星环绕地球做匀速圆周运动而言（ ）图7-1A.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.同步卫星的轨道只可能为b 解析：由于人造地球卫星围绕地球做圆周运动时，万有引力全部用来提供卫星做圆周运动的向心力，所以人造地球卫星的圆周运动的轨道的圆心一定在地心上，所以a 不可能是人造卫星的轨道，A 选项错误.因为b 、c 轨道的圆心在地心上，所以卫星的轨道可能是b 、c ，B 、C 选项正确，地球的同步卫星是与地球的自转同步的，所以它的圆周运动的轨道一定在赤道轨道上，D 正确. 答案：BCD5.(2006四川内江模拟，1)“神六”载人航天飞行的圆满成功，是中国在探索太空征程中取得的重大进展，标志着我国载人航天技术的新突破.“神六”飞船在到达预定的圆周轨道之前，运载火箭的末级火箭仍和飞船连接在一起（飞船在前，火箭在后），先在大气层外某一轨道上绕地球做匀速圆周运动，然后启动脱离装置，使飞船加速并实现船箭脱离，最后飞船到达预定轨道.关于船箭脱离后的说法，正确的是（ ） A.预定轨道比某一轨道离地面更远，飞船速度比脱离前大 B.预定轨道比某一轨道离地面更近，飞船的运动周期变小C.预定轨道比某一轨道离地面更远，飞船的向心加速度变小D.飞船和火箭仍在同一轨道上运动，飞船的速度比火箭大思路分析：本题考查物体做匀速圆周运动时的离心和向心运动等问题.当飞船绕地球做匀速圆周运动时，万有引力全部用来提供飞船做圆周运动所需的向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式得：G2rMm =mrv2,当飞船加速运动时，速度v 变大，由于需要的向心力mrv2变大，提供的向心力G2rMm 将不足以提供飞船做圆周运动所需的向心力，所以飞船将做离心运动，最后飞船到达的预定轨道将比原来的轨道离地球表面更远，B 、D 错误.根据G2rMm =mrv2,得v=rGM ,由此可知，半径r 越大，线速度v 越小，A 错误.根据G2rMm =ma,得a=G 2rM ，由此式可知，半径r 变大时，飞船的向心加速度变小，C 正确.答案：C6．(2005高考全国卷，18)已知引力常量G 、月球中心到地球中心的距离R 和月球绕地球运行的周期T ，仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有（ ） A.月球的质量 B.地球的质量C.地球的半径D.月球绕地球运行速度的大小 解析：万有引力及牛顿第二定律对月球绕地球运行有：G2Rm M月地=m月R(T2)2得m地=2324GTR π，显然B 项可求；又由线速度公式v=Rω=R(Tπ2)=TR π2，知D 项可求，选B 、D项.答案：BD7．在空中飞行了十多年的“和平号”航天站已失去动力，由于受大气阻力作用其绕地球转动半径将逐渐减小，2001年3月23日已在大气层中坠毁.在此过程中下列说法正确的是（ ） A ．航天站的速度将加大B ．航天站绕地球旋转的周期加大C ．航天站的向心加速度加大D ．航天站的角速度将增大解析：航天站在太空做圆周运动时，万有引力全部用来提供做圆周运动所需的向心力，根据牛顿运动定律得：G2rMm =mrv2得到v=rGM ，由此可见，当航天站的环绕半径逐渐减小时，做圆周运动的线速度在不断变大，A 正确.G2rMm =mr(Tπ2)2，可解得：T=GMr 324π，当航天站的环绕半径逐渐减小时，做圆周运动的周期不断减小，B 错误. 又G2rMm =ma ，可得：a=G2rM ，当航天站的环绕半径逐渐减小时，做圆周运动的向心加速度不断变大，C 正确.根据G2rMm =mrω2得ω=3rGM ，当航天站的环绕半径逐渐减小时，做圆周运动的角速度不断变大，D 正确.答案：ACD8.(2006湖北武汉调研试题，19)设想嫦娥号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，测得其周期为T.飞船在月球上着陆后，自动机器人用测力计测得质量为m 的仪器重力为P .已知引力常量为G ，由以上数据可以求出的量有（ ） A.月球的半径B.月球的质量C.月球表面的重力加速度D.月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度思路分析：嫦娥号宇宙飞船贴近月球表面做匀速圆周运动时，万有引力全部用来提供飞船做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式可得： G 20RMm =m 0R(T π2)2=m 0g ，又根据自动机器人用测力计测质量为m 的物体的重力为P ，则P=mg,可得：g=mP ,C 正确.将g=mP 代入G20RMm =m 0R(Tπ2)2=m 0g 中可得：R=mPT224π,A 正确.由G20RMm =m 0R(Tπ2)2可得M=2324GTR π,再将R=mPT224π代入M 的表达式中可求得M=344316mTP π,B 正确.因月球绕地球运动的轨道半径不知道，所以根据上述数据无法求出月球绕地球做圆周运动的向心加速度，D 错.正确答案为A 、B 、C.答案：ABC9．如图7-2所示，有A 、B 两颗行星绕同一恒星O 做同方向的圆周运动，已知A 行星的周期为T 1，B 行星的周期为T 2，在某一时刻两行星第一次相距最近，下列说法中正确的是（ ） A ．经过时间t=T 1+T 2两行星将第二次相距最近 B ．经过时间t=1221T T T T -两行星将第二次相距最近C ．经过时间t=221T T +两行星将第一次相距最远D ．经过时间t=)(21221T T T T -两行星将第一次相距最远图7-2解析：设经过时间t ，两卫星再次相距最近，则12T πt-22T πt=2π，解得t=1221T T T T -.设经过时间t′，两卫星第一次相距最远，则12T πt-22T πt =π，解得t=)(21221T T T T -，故选B 、D.答案：BD10．1999年11月21日,我国“神舟”号宇宙飞船成功发射并收回,这是我国航天史上重要的里程碑.新型“长征”运载火箭,将重达8.4t 的飞船向上送至近地轨道1,如图7-3所示.飞船与火箭分离后,在轨道1上以速度7.2km/s 绕地球做匀速圆周运动，则…（ ）图7-3A.飞船在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B.飞船在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度C.飞船在轨道1上经过Q 点的加速度大于它在轨道2上经过Q 点的加速度D.飞船在轨道2上经过P 点的加速度等于它在轨道3上经过P 点的加速度 解析：讨论卫星的运行问题,必须从万有引力入手，由2rGMm =mrv2得v ∝r1，故r 越大，v 越小，所以飞船在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率,故A 错.由2rGMm =mrω2得r 越大,ω越小，故飞船在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度，故B 错.由于加速度取决于力，而此处卫星的加速度是由万有引力提供的，由2rGMm =ma 可知，不论飞船在哪个轨道上,只要在同一位置，其加速度就相同,故C 错,D 对. 答案：D二、填空题（每空4分，共24分）11．地球绕太阳公转的轨道半径为R 1，公转周期为T 1，月球绕地球公转的轨道半径为R 2，公转周期为T 2，则太阳和地球质量之比M ∶m 为___________. 答案：21322231T R T R ∙∙12．月亮绕地球转动的周期为T ，轨道半径为r ，则由此可得地球质量M 的表达式为___________.若地球半径为R ，则其密度表达式是ρ=___________. 答案：2324GTr π3233RGTr π13．卡文迪许当年利用地球半径R=6.4×106m 和地球表面重力加速度g=9.8m/s 2，估算出地球的平均密度ρ=___________kg/m 3. 答案：5.48×10314．地核的体积约为整个地球体积的16%，地核的质量约为地球质量的34%，经估算，地核的平均密度为___________kg/m 3.(结果保留两位有效数字，引力常量G=6.7×10-11N·m 2/kg 2， 地球半径R=6.4×106m) 解析：因为ρ=Vm ，所以8171610010034=⨯=∙=核地球地球核地球地核V V m m ρρ又mg=2Rmm G∙地球和m 地球=ρ地球·34πR 3,有ρ地球=RGgπ43 =116107.6104.614.348.93-⨯⨯⨯⨯⨯⨯kg/m 3=5.48×103 kg/m 3 故ρ地核=817ρ地球=817×5.48×103 kg/m 3=1.16×104 kg/m 3≈1.2×104 kg/m 3.答案：1.2×10415．在月球表面，一位宇航员竖直向上抛出一个质量为m 的小球，经过时间t ，小球返回抛出点.已知地球表面的重力加速度为g ，月球表面的重力加速度是地球表面的61，则宇航员抛出小球时的速度是___________. 解析：月球表面的重力加速度是地球表面的61，而地球表面的重力加速度为g ，则月球表面的重力加速度为61g.在月球上竖直向上抛出的物体做竖直上抛运动，根据从抛出到落回的时间为t,便可求得抛出时的初速度为：v 0=61g·21t=121gt.答案：v 0=121gt三、计算题（每题9分，本题共36分）16．金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球的0.82倍.那么， （1）金星表面的自由落体加速度是多大？（2）金星的第一宇宙速度是多大？解析：(1)由于万有引力产生重力，设金星和地球的半径、质量及星球表面的自由落体的加速度分别为r 1、m 1、g 1；r 2、m 2、g 2，分别对金星和地球列两个方程： G211r Mm =m 1g 1①G222r Mm =m 2g 2②①÷②式得：g 1=212221r r m m×g 2=8.9 m/s 2.(2)重力提供星体做圆周运动的向心力.设金星和地球的半径、质量及星球做圆周运动的速度分别为r 1、m 1、v 1；r 2、m 2、v 2.分别对金星和地球列两个方程： m 1g 1=m 1121r v ③m 2g 2=m 2222r v ④③÷④式得：v 1=2211r g r g v 2=7.3 km/s.答案：（1）8.9 m/s 2（2）7.3 km/s17．一物体在地球表面重为G 1，在离地面高为h 处重为G 2.求： (1)离地面高h 处的重力加速度与地球表面重力加速度之比12g g ;（2）地球的半径R.解析：（1）设物体的质量为m ．由G 1=mg 1和G 2=mg 2，得1212G G g g =.（2）设地球的质量为m 地，由地面上的物体所受重力近似等于万有引力及万有引力定律得 G 1=G2Rm m 地①G 2=G2)(h R m m +地②得2221)(Rh R G G +=,解得R=212G G h G -.答案：（1）1212G G g g =(2)R=212G G h G -18.(2006河南郑州模拟，17)宇宙员在月球表面完成下面的实验：在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部的最低点静止一质量为m 的小球（可视为质点）,如图7-4所示.当给小球水平初速度v 0时，刚好能使小球在竖直面内做完整的圆周运动.已知圆弧轨道半径为r ，月球的半径为R ，万有引力常量为G .若在月球表面上发射一颗环月卫星，所需最小发射速度为多大？图7-4思路分析：设月球表面重力加速度为g,月球质量为M ，球刚好完成圆周运动，所以小球在最高点有mg=mrv2;①从最低点至最高点有mg·2r=21mv 02-21mv 2②由①②可得g=rv 52.因为在月球表面发射卫星的最小速度为月球第一宇宙速度v m in=RGM =gr rv gR 550=.答案：gr rv 55019．某物体在地球表面上受到的重力为160N ；将它放置在卫星中，在卫星以加速度a=2g 随火箭加速上升的过程中，物体与卫星中的支持物的相互挤压力为90N ，卫星此时距地面的高度为多少?（已知地球的半径R=6.4×103km ，取g=10m/s 2） 解析：先根据牛顿第二定律列出加速度a=g/2时的方程，然后根据万有引力产生重力的思想，分别列出两个方程，最后联立求解.依题意可知,物体的质量为m=16 kg.当物体与卫星中的支持物的相互挤压力为90 N 时，设此时卫星距地面的高度为H ，如图所示，在火箭加速上升的过程中物体受到重力G′(此时重力加速度为g′)和支持力N 两个力的作用，根据牛顿第二定律：F=ma即N －G′=ma ，有： mg′=N －ma ①根据万有引力定律，万有引力产生重力，有： G2rMm =mg′②在地球表面附近，G 2RMm =mg ③联立三式得： r=R mma N g /)( =4R故H=r －R=3R=1.92×104km.本题涉及到的物理规律比较多，要求我们综合前面所学知识解决问题.在解此题时有的同学往往容易忽略一点，即物体的重力加速度g′随高度的增加而减小.如果这点不能突破，很难理顺思路，顺利根据有关规律列出方程求解.答案：1.92×104。