人教版高中物理必修二同步练习宇宙航行(含答案)

人教版（2019）物理必修第二册同步练习7.4宇宙航行一、单选题1.2009年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的一点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有( )A.在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B.的速度B.在轨道Ⅱ上经过A的速度等于在轨道Ⅰ上经过A 的速度C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度2.我国“嫦娥一号”探月卫星发射后,先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时);然后,经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”;最后奔向月球。

如果按圆形轨道计算,并忽略卫星质量的变化,则在每次变轨完成后与变轨前相比( )A.卫星动能增大,引力势能减小B.卫星动能增大,引力势能增大C.卫星动能减小,引力势能减小D.卫星动能减小,引力势能增大3.我国已发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”设该卫星的轨道是圆形的且贴近月球表面.已知月球的质量约为地球质量的181,月球的半径约为地球半径的14,地球上的第一宇宙速度约为7.9/km s,则该探月卫星绕月球运行的速率约为( )A.0.4/km sB.1.8/km sC.11/km sD.36/km s4.我国即将发射“天宫二号”空间实验室，之后发生“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接。

假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是( )A、使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接B、使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接C、飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接D、飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接二、多选题5.我国发射的神舟五号宇宙飞船的周期约为90min,如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动,飞船的运动和一颗周期为120min的绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星相比,下列判断中正确的是( )A.飞船的轨道半径大于卫星的轨道半径B.飞船的运行速度小于卫星的运行速度C.飞船运动的向心加速度大于卫星运动的向心加速度D.飞船运动的角速度小于卫星运动的角速度6.关于第一宇宙速度,下面说法中错误的是( )A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B.它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度C.它是能使卫星进人近地圆形轨道的最小发射速度D.它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度7.已知地球的质量为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,下列结论正确的是( )A.B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度 C.卫星运行时受到向心力的大小为2GMmRD.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 三、计算题8.已知地球半径为R ,地球表面重力加速度为g ,万有引力常量为G ,不考虑地球自转的影响. 1.求卫星环绕地球运行的第一宇宙速度1v ;2.若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T ,求卫星运行半径r ;3.由题目所给条件,请提出一种估算地球平均密度的方法,并推导出密度表达式.参考答案1.答案：C 解析：2.答案：D解析：周期变长,表明轨道半径变大,速度减小,动能减小,引力做负功,故引力势能增大,选D. 3.答案：B解析：星球的第一宇宙速度即为围绕星球做圆周运动的轨道半径为该星球半径时的环绕速度,由万有引力提供向心力即可得出这一最大环绕速度。

卫星所需的向心力由万有引力提供, 22,Mm v G m r r=得Gmv r =,又由故月球和地球上第一宇宙速度之比 1.8km/s,因此B 正确。

4.答案：C解析：A. B. 在同一轨道上运行加速做离心运动，减速做向心运动均不可实现对接。

则AB 错误C. 飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，则其做离心运动可使飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接。

则C 正确D. 飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，则其做向心运动，不可能与空间实验室相接触。

则D 错误。

故选：C 5.答案：AC解析：卫星绕地球运行时,地球对卫星的万有引力提供卫星运行的向心力,由2222Mm mv G m r r r T π⎛⎫== ⎪⎝⎭得v =2T =由于地球同步卫星的周期较长,故同步卫星的轨道半径较大,同步卫星的运行速度较小,A 正确、B 错误;由22Mm Gm r r ω=得ω=,D 错误;由2GMm ma r =得, 2GM a r =,知飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度.C 正确。

6.答案：AD解析：第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最大运行速度,即近地圆形轨道上的运行速度,也是使人造地球卫星进人近地圆形轨道运行的最小发射速度, A 选项错, ,B C 选项正确;当7.9/v km s >时.卫星在椭圆轨道上运动, D 选项错. 7.答案：BD解析：根据222()()GMm m R H R H T π⎛⎫=+ ⎪+⎝⎭,A 错;由22()GMm v m R H R H =++,B 正确;由2()GMm ma R H =+,C 错、D 正确。

8.答案：3.34gGRπ 解析：1.重力等于向心力21v mg m R=解得1v即卫星环绕地球运行的第一宇宙速度1v .2.若不考虑地球自转的影响,地面上质量为m 的物体所受的重力mg 等于地球对物体的引力,即2mMmg GR =① 卫星受到的万有引力等于向心力222'4'm M G m r r Tπ=②由①②两式解得r =即卫星运行半径r =3.由①式解得2gR M G=因而233443gR M gG V GR R ρππ===.即地球的密度为 34gGRπ.人教版新教材必修三期末综合检测（B 卷） 考试时间：90分钟 考试总分：100分第I 卷（选择题)一．选择题(本题共12小题;每小题4分,共48分。

其中1-8题为单选题，9-12为多选题，全部选对得4分，选对但不全得2分)1.从奥斯特发现电流周围存在磁场后，法拉第坚信磁一定能生电.他使用如图所示的装置进行实验研究，以至于经过了10年都没发现“磁生电”. 主要原因是( )A ．励磁线圈A 中的电流较小，产生的磁场不够强B ．励磁线圈A 中的电流是恒定电流，不会产生磁场C ．感应线圈B 中的匝数较少，产生的电流很小D．励磁线圈A中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场2.指南针静止时，其位置如图中虚线所示．若在其上方放置一水平方向的导线，并通以恒定电流，则指南针转向图中实线所示位置．据此可能是（）A．导线南北放置，通有向北的电流B．导线南北放置，通有向南的电流C．导线东西放置，通有向西的电流D．导线东西放置，通有向东的电流3.某半导体激光器发射波长为1.5×10－6 m，功率为5.0×10－3W的连续激光．已知可见光波长的数量级为10－7 m，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，该激光器发出的A．是紫外线B．是红外线C．光子能量约为1.3×10－13 JD．光子数约为每秒3.8×1017个4.如图所示是某种电度表的表盘．表盘上标有“720r kW h⋅”，即每耗电1kW h⋅电度表的转盘转720圈．将该电度表与一个电动机连接以测定电动机消耗的电能．当电动机匀速提升50kg的重物时，电度表的转盘在40s内转2圈．已知电动机将电能转化成机械能的效率为80 ％．重力加速度g取210m s，则该电动机总功率和重物上升的速度分别为（）A．250W，0.4m s B．250W，0.5m sC．2500W，0.4m s D．2500W，0.5m s5.如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，场强方向平行正方形ABCD所在平面．已知A、B、C三点的电势分别为φA=9V，φB=3V，φC=-3V，则A．D点的电势φD=3V，场强方向平行AB方向B．D点的电势φD=3V，场强方向平行AC方向C．D点的电势φD=6V，场强方向平行BC方向D．D点的电势φD=6V，场强方向平行BD方向6.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（）A．三个等势面中，c等势面电势最高B．电场中Q点的电势能大于P点C．该带电质点通过P点时动能较大D．该带电质点通过Q点时加速度较大7.如图所示，空间正四棱锥型的底面边长和侧棱长均为a，水平底面的四个顶点处均固定着电量为+q的小球，顶点P 处有一个质量为m 的带电小球，在库仑力和重力的作用下恰好处于静止状态．若将P 处小球的电荷量减半，同时加竖直方向的匀强电场强度E ，此时P 处小球仍能保持静止．重力加速度为g ，静电力常量为k ，则所加匀强电场强度大小为（ ）A ．2mg qB ．4mg qC ．22kqa D ．222kqa 8.如图所示的电路中，电源电动势为E ，内电阻为r ，平行板电容器C 的两金属板水平放置，1R 和2R 为定值电阻，P 为滑动变阻器R 的滑动触头，G 为灵敏电流计，A 为理想电流表。

开关S 闭合后，C 的两板间恰好有一质量为m 、电荷量为q 的油滴处于静止状态，则以下说法正确的是（ ）A ．在P 向上移动的过程中，A 表的示数变大，油滴仍然静止，G 中有由a 至b 的电流B ．在P 向上移动的过程中，A 表的示数变小，油滴向上加速运动，G 中有由b 至a 的电流C ．在P 向下移动的过程中，A 表的示数变大，油滴向下加速运动，G 中有由b 至a 的电流D ．在P 向下移动的过程中，A 表的示数变小，油滴向上加速运动，G 中有由b 至a 的电流9.如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球，让它在竖直向下的匀强电场中绕O 点做竖直平面内的圆周运动，a 、b 两点分别是圆周的最高点和最低点，则（ ）A ．小球经过a 点时，线中的张力最小B ．小球经过b 点时，电势能最小C ．小球经过a 点时，电势能最小D ．小球经过b 点时，机械能最小10.调整如图所示电路的可变电阻R 的阻值，使电压表V 的示数增大ΔU ，在这个过程中（ ）A ．通过R 1的电流增加，增加量一定等于1UR ∆ B ．R 2两端的电压减小，减少量一定等于ΔUC ．通过R 2的电流减小，但减少量一定小于2UR ∆ D ．路端电压增加，增加量一定等于ΔU11.如图1，水平地面上边长为L 的正方形ABCD 区域，埋有与地面平行的金属管线．为探测金属管线的位置、走向和埋覆深度，先让金属管线载有电流，然后用闭合的试探小线圈P （穿过小线圈的磁场可视为匀强磁场）在地面探测，如图2所示，将暴露于地面的金属管接头接到电源的一段，将接地棒接到电源的另一端．这样金属管线中就有沿管线方向的电流．使线圈P 在直线BD 上的不同位置保持静止时（线圈平面与地面平行），线圈中没有感应电流．将线圈P 静置于A 处，当线圈平面与地面平行时，线圈中有感应电流，当线圈平面与射线AC 成37°角且保持静止时，线圈中感应电流消失．下列说法正确的是（ ）（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）A ．金属管线沿AC 走向B ．图2中的电源为电压恒定并且较大的直流电源C ．金属管线的埋覆深度为223L D ．线圈P 在A 处，当它与地面的夹角为53时，P 中的感应电流可能最大12.如图所示，质量为m 、带电量为q 的小球，用长为L 的细线固定在O 点，当加上水平向右的匀强电场时静置于图示A 位置，此时细线与竖直方向夹角为30°。