高中物理 第六章 万有引力与航天-4单元测试 新人教版必修2

用心 爱心 专心 1 单元检测题 单元检测题 B B 第第 I I 卷卷 选择题 选择题 共共 3636 分 分 一 本题共本题共 1212 小题 每小题小题 每小题 3 3 分 共计分 共计 3636 分 分 在每小题给出的四个选项中 有一个或多个在每小题给出的四个选项中 有一个或多个 选项正确 全部选对得选项正确 全部选对得 3 3 分 选对但不全得分 选对但不全得 2 2 分 有错选或不答的得分 有错选或不答的得 0 0 分分 1 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 2 在圆轨道上运行的国际空间站里 一宇航员 A 静止 相对空间舱 站 于舱内朝向地球 一侧的 地面 B 上 如图所示 下列说法正确的是 A 宇航员 A 不受地球引力作用 B 宇航员 A 所受地球引力与他在地面上所受重力相等 C 宇航员 A 与 地面 B 之间无弹力作用 D 若宇航员 A 将手中一小球无初速 相对于空间舱 释放 该小球将落到 地 面 B 3 已知火星的半径为 R 在火星表面以初速度 VO 竖直向上抛一个小球 经时间 t 落回出发点 若在火星上发射一颗环绕火星做匀速圆周运动的卫星 以下论述正确的是 A 卫星的线速度不可能小于 2RV0 t 1 2 B 卫星的加速度不可能小于 2V0 t C 卫星的角速度不可能小于 2V0 Rt 1 2 D 卫星的周期不可能小于 2R 2t V0 1 2 4 某同学通过直播得知 神舟 六号在圆轨道上运转一圈的时间小于 24 小时 由此他将其 与同步卫星进行比较而得出以下结论 其中正确的是 A 神舟 六号运行的向心加速度大于同步卫星的向心加速度 B 神舟 六号在圆轨道上的运行速率小于同步卫星的速率 C 神舟 六号在圆轨道上的运行角速度小于同步卫星的角速度 D 神舟 六号运行时离地面的高度小于同步卫星的高度 5 人造地球卫星绕地球做圆周运动 假如卫星的线速度减小到原来的 卫星仍做圆周运动 2 1 则 用心 爱心 专心 2 A 卫星的向心加速度减小到原来的 B 卫星的角速度减小到原来的 4 1 2 1 C 卫星的周期增大到原来的 8 倍 D 卫星的周期增大到原来的 2 倍 6 设地球的质量为 M 平均半径为 R 自转角速度为 引力常量为 G 则有关同步卫星的 说法正确的是 A 同步卫星的轨道与地球的赤道在同一平面内 B 同步卫星的离地高度为 3 2 GM h C 同步卫星的离地高度为R GM h 3 2 D 同步卫星的角速度为 线速度大小为 3 GM 7 星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为第二宇宙速度 星球的第二宇宙速度 v2与 第一宇宙速度 v1 的关系是 v2 v1 已知某星球的半径为 r 它表面的重力加速度为地球 2 表面重力加速度 g 的 不计其他星球的影响 则该星球的第二宇宙速度为 1 6 A B C D gr gr 1 6gr 1 3gr 1 3 8 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动 假如它的轨道半径增加到原来的 n 倍后 仍能够 绕地球做匀速圆周运动 则 A 根据 可知卫星运动的线速度将增大到原来的 n 倍 rv B 根据 可知卫星受到的向心力将减小到原来的倍 r mv F 2 n 1 C 根据 可知地球给卫星提供的向心力将减小到原来的倍 2 r GMm F 2 1 n D 根据 可知卫星运动的线速度将减小到原来的倍 r mv r GMm 2 2 n 1 9 有两颗人造地球卫星 它们的质量之比是 m1 m2 12 它们运行线速度的大小之比是 v1 v2 1 2 那么 用心 爱心 专心 3 A 它们运行的周期之比是 T1 T2 8 1 B 它们的轨道半径之比是 r1 r2 4 1 C 它们的向心力大小之比是 F1 F2 1 32 D 它们的向心加速度大小之比是 a1 a2 16 1 10 宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动 飞船原来的线速度为v1 周期为T1 假设在某时刻飞 船向后喷气做加速动作后 进入新的轨道做匀速圆周运动 运动的线速度为v2 周期为T2 则 A v1 v2 T1 T2 B v1 v2 T1 T2 C v1 v2 T1 T2 D v1 v2 T1 T2 11 地球同步卫星离地心距离为r 环绕速度大小为v1 加速度大小为a1 地球赤道上的 物体随地球自转的向心加速度大小为a2 第一宇宙速度为v2 地球半径为R 则下列关系式 正确的是 A B 2 C D 2 1 a a R r 2 1 a a r R 2 1 v v R r 2 1 v v r R 12 地球赤道上的物体重力加速度为g 物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a 要使赤 道上的物体 飘 起来 则地球的转速应为原来的 A g a倍B 倍 C 倍D 倍 aag aag ag 第第 IIII 卷卷 非选择题 非选择题 共共 6464 分 分 二 填空题 本题共二 填空题 本题共 6 小题 每小题小题 每小题 4 分 共分 共 24 分 把答案填在题中横线上或按题目要求作分 把答案填在题中横线上或按题目要求作 图 图 13 若某行星半径是 R 平均密度是 已知引力常量是 G 那么在该行星表面附近运动 的人造卫星的线速度大小是 14 某物体在地面上受到的重力为 160N 将它放置在卫星中 在卫星以的加速度 1 2 ag 随火箭上升的过程中 当物体与卫星中的支持物的相互挤压力为 90N 时 卫星距地球为 km 地球半径 R 6400Km g 取 10m s2 15 两颗人造卫星A B的质量之比mA mB 1 2 轨道半径之比rA rB 1 3 某一时刻 它们的连线通过地心 则此时它们的线速度之比vA vB 向心加速度之比aA aB 用心 爱心 专心 4 向心力之比FA FB 16 已知地球的半径为R 自转角速度为 地球表面的重力加速度为g 在赤道上空一 颗相对地球静止的同步卫星离开地面的高度是 用以上三个量表示 17 人造卫星绕地球做匀速圆周运动 若轨道距地面的高度等于地球半径 1 5 倍 地球 半径为 6 4 106m 地面附近的重力加速度 gm s 0 22 则 这颗人造地球卫星的周期是 s 18 人们在探究宇宙的过程中 向太空发射探测器 若探测器在某星球的表面附近绕该 星球运动一周走过的路程为 s 所用时间为 T 设星球地面平坦 若在该星球表面附近高 h 处 以水平速度 v 水平抛出一物体 则物体落地点与抛出点间的距离为 三 计算题 本大题共三 计算题 本大题共 4 小题 共小题 共 40 分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要演分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要演 算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 19 8 分 2005 年 我国自行研制的 神州六号 载人飞船顺利升空 飞行总时间 115 小时 32 分绕地球 73 圈 飞船升空后 首先沿椭圆轨道运行 其近地点离开地面约 200 公里 远地 点离开地面约 347 公里 在绕地球飞行四圈后 地面发出指令 使飞船上的发动机在飞船到 达远地点时自动点火 提高了飞船的速度 实施变轨 使得飞船在距地面h 340 公里的圆轨 道上飞行 已知地球半径R0 地球表面重力加速度g0 万有引力常量G 为求飞船在圆轨道上的飞行速度v 某同学的解题思路如下 已知飞船飞行总时间t 飞船绕地球圈数n 可求出飞船在圆轨道上的运行周期 T 再根据 v 由 两式可求出v n t T hR 2 0 请判断该同学的解答过程是否正确 若正确 求出结果 若不正确 请写出正确的解题 过程并写出飞行速度v的数学表达式 用已知物理量字母表示 用心 爱心 专心 5 20 10 分 我国已启动 登月工程 计划 2010 年左右实现登月飞行 设想在月球表面上 宇航员测出小物块自由下落h高度所用的时间为t 当飞船在靠近月球表面圆轨道上飞行时 测得其环绕周期是T 已知引力常量为G 根据上述各量 试求 月球表面的重力加速度 月球的质量 21 10 分 继神秘的火星之后 今年土星也成了世界关注的焦点 经过近 7 年时间 2 亿 千米在太空中风尘仆仆的穿行后 美航天局和欧航天局合作研究出 卡西尼 号土星探测器 于美国东部时间 6 月 30 日 北京时间 7 月 1 日 抵达预定轨道 开始 拜访土星及其卫星家 族 这是人类首次针对土星及其 31 颗已知卫星最详尽的探测 若 卡西尼 号土星探测器进 入土星飞行的轨道 在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行 环绕 n周飞行时间为t 求土星的质量和平均密度 用心 爱心 专心 6 22 12 分 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 0 球中心 1 求卫星B的运行周期 2 如果卫星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 它们再一次相距最近 A B O h 用心 爱心 专心 7 参考答案参考答案 1 C 2 C 3 D 4 AD 5 C 6 ACD 7 C 8 CD 9 ABC 10 D 11 AD 12 B 13 14 3 4 2 GR 4 1 1 92 10 mg hRkm Nma 15 9 1 9 2 16 17 mgG Mm R GMg R T r g R s 0 0 2 00 2 3 00 2 4 2 2010 将 式代入 式 得 18 1 3 3 2 2 gR s Tv hh 22 19 解析 1 不正确 由 得 rR v m rR Mm G 0 2 2 0 2 0 0 R M Gg 0 0 0 R rR g v 20 解析 月球表面的重力加速度 月球的质量 2 2h g t 34 4 6 2 h T M G t 21 解析 土星对探测器的引力提供探测器运行的向心力 探测器运行的周期 4 2 2 2 hR T m hR GMm n t T