2018-2019學年高中物理 第5章 萬有引力與航天章末檢測試卷 滬科版必修2.doc
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第5章 萬有引力與航天 章末檢測試卷(五) (時間:90分鐘 滿分:100分) 一、選擇題(本題共12小題,每小題4分,共48分) 1.在物理學理論建立的過程中,有許多偉大的科學家做出了貢獻.關于科學家和他們的貢獻,下列說法正確的是( ) A.卡文迪許通過實驗比較準確地測出了引力常量的數(shù)值 B.第谷通過對天體運動的長期觀察,發(fā)現(xiàn)了行星運動三定律 C.開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律 D.牛頓提出了“日心說” 答案 A 2.如圖1所示,火星和地球都在圍繞著太陽旋轉,其運行軌道是橢圓.根據(jù)開普勒行星運動定律可知( ) 圖1 A.火星繞太陽運行過程中,速率不變 B.地球靠近太陽的過程中,運行速率減小 C.火星遠離太陽過程中,它與太陽的連線在相等時間內掃過的面積逐漸增大 D.火星繞太陽運行一周的時間比地球的長 答案 D 解析 根據(jù)開普勒第二定律:對每一個行星而言,太陽、行星的連線在相同時間內掃過的面積相等,可知行星在此橢圓軌道上運動的速度大小不斷變化,地球靠近太陽過程中運行速率將增大,選項A、B、C錯誤.根據(jù)開普勒第三定律,可知所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等.由于火星的半長軸比較大,所以火星繞太陽運行一周的時間比地球的長,選項D正確. 3.澳大利亞科學家近日宣布,在離地球約14光年的紅矮星wolf 1061周圍發(fā)現(xiàn)了三顆行星b、c、d,它們的公轉周期分別是5天、18天、67天,公轉軌道可視為圓,如圖2所示.已知萬有引力常量為G.下列說法不正確的是( ) 圖2 A.可求出b、c的公轉半徑之比 B.可求出c、d的向心加速度之比 C.若已知c的公轉半徑,可求出紅矮星的質量 D.若已知c的公轉半徑,可求出紅矮星的密度 答案 D 解析 行星b、c的周期分別為5天、18天,均做勻速圓周運動,根據(jù)開普勒第三定律公式=k,可以求解出軌道半徑之比,選項A正確;根據(jù)萬有引力等于向心力列式,對行星c、d,有G=ma,故可以求解出c、d的向心加速度之比,選項B正確;已知c的公轉半徑和周期,根據(jù)牛頓第二定律,有G=mr,可以求解出紅矮星的質量,但不知道紅矮星的體積,無法求解紅矮星的密度,選項C正確,D錯誤. 4.2015年12月29日,“高分四號”對地觀測衛(wèi)星升空.這是中國“高分”專項首顆高軌道高分辨率、設計使用壽命最長的光學遙感衛(wèi)星,也是當時世界上空間分辨率最高、幅寬最大的地球同步軌道遙感衛(wèi)星.下列關于“高分四號”地球同步衛(wèi)星的說法中正確的是( ) A.該衛(wèi)星定點在北京上空 B.該衛(wèi)星定點在赤道上空 C.它的高度和速度是一定的,但周期可以是地球自轉周期的整數(shù)倍 D.它的周期和地球自轉周期相同,但高度和速度可以選擇,高度增大,速度減小 答案 B 解析 地球同步衛(wèi)星若在除赤道所在平面外的任意點,假設實現(xiàn)了“同步”,那它的運動軌道所在平面與受到的地球的引力就不在一個平面上,且穩(wěn)定做圓周運動,這是不可能的,因為地球同步衛(wèi)星相對地面靜止不動,所以必須定點在赤道的正上方,選項A錯誤,B正確;因為同步衛(wèi)星要和地球自轉同步,即它們的T和ω都相同,根據(jù)G=m=mω2r,因為ω一定,所以r必須固定,且v的大小也固定,選項C、D錯誤. 5.地球的某一極地衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動,其運行周期為8小時,則( ) A.它的軌道平面一定與赤道平面在同一平面內 B.它的軌道半徑是地球同步衛(wèi)星軌道半徑的 C.它運動的速度一定小于7.9 km/s D.該衛(wèi)星處的重力加速度為9.8 m/s2 答案 C 6.天文學家如果觀察到一個星球獨自做圓周運動,那么就想到在這個星球附近存在著一個看不見的星體——黑洞.若星球與黑洞由萬有引力的作用組成雙星,以兩者連線上某點為圓心做勻速圓周運動,那么( ) A.它們做圓周運動的角速度與其質量成反比 B.它們做圓周運動的周期與其質量成反比 C.它們做圓周運動的半徑與其質量成反比 D.它們所需的向心力與其質量成反比 答案 C 解析 由于該雙星和它們的軌道中心總保持三點共線,所以在相同時間內轉過的角度必相等,即它們做勻速圓周運動的角速度必相等,因此周期也必然相同,A、B錯誤;因為它們所需的向心力都是由它們之間的萬有引力來提供,所以大小必然相等,D錯誤;由F=mω2r可得r∝,C正確. 7.若在某行星和地球上相對于各自的水平地面附近相同的高度處、以相同的速率平拋一物體,它們在水平方向運動的距離之比為2∶.已知該行星質量約為地球質量的7倍,地球的半徑為R,由此可知,該行星的半徑約為( ) A.R B.R C.2R D.R 答案 C 解析 物體平拋時水平方向滿足x=v0t,所以==;豎直方向由h=gt2得g=,因此==.在星球表面物體所受的重力等于萬有引力,由g=得==2,又因為R2=R,所以R1=2R,故選C. 8.“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿地月轉移軌道到達月球,在距月球表面200 km的P點進行第一次“剎車制動”后被月球捕獲,進入橢圓軌道Ⅰ繞月飛行,如圖3所示.之后,衛(wèi)星在P點經(jīng)過幾次“剎車制動”,最終在距月球表面200 km的圓形軌道Ⅲ上繞月球做勻速圓周運動.用T1、T2、T3分別表示衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ、Ⅱ和圓形軌道Ⅲ的周期,用a1、a2、a3分別表示衛(wèi)星沿三個軌道運動到P點的加速度,則下面說法正確的是( ) 圖3 A.T1>T2>T3 B.T1- 配套講稿:
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