高中物理必修二难题

试卷第 1 页 总 8 页 1 如图 近地人造卫星和月球绕地球的运行轨道可视为圆 设卫星 月球绕 地公转周期分别为 T卫 T月 地球自转周期为 T地 则 卫星 地球 月球 A T卫 T月 B T卫 T月 C T卫 T地 D T卫 T地 2 如图所示 极地卫星的运行轨道平面通过地球的南 北两极 轨道可视为 圆轨道 图中外围虚线 若测得一个极地卫星从北纬 30 的正上方 按图 示方向 图中逆时针方向 第一次运行至南纬 60 正上方时所用时间为 t 已知 地球半径为 R 地球可看做球体 地球表面的重力加速度为 g 引力 常量为 G 由以上条件可以求出 A 卫星运动的周期 B 卫星距地面的高度 C 卫星质量 D 卫星所受的向心力 3 2013 年 12 月 2 日 牵动亿万中国心的嫦娥三号探测器顺利发射 嫦娥三 号要求一次性进入近地点 210 公里 远地点约 36 8 万公里的地月转移轨道 如图所示 经过一系列的轨道修正后 在 P 点实施一次近月制动进入环月圆 形轨道 I 再经过系列调控使之进人准备 落月 的椭圆轨道 II 嫦娥三号 在地月转移轨道上被月球引力捕获后逐渐向月球靠近 绕月运行时只考虑月 球引力作用 下列关于嫦娥三号的说法正确的是 A 发射 嫦娥三号 的速度必须达到第二宇宙速度 B 沿轨道 I 运行至 P 点的速度小于沿轨道 II 运行至 P 点的速度 C 沿轨道 I 运行至 P 点的加速度等于沿轨道 II 运行至 P 点的加速度 D 沿轨道 I 运行的周期小于沿轨道 II 运行的周期 4 一位同学为了测算卫星在月球表面附近做匀速圆周运动的环绕速度 提出 试卷第 2 页 总 8 页 了如下实验方案 在月球表面以初速度 v0竖直上抛一个物体 测出物体上升 的最大高度 h 已知月球的半径为 R 便可测算出绕月卫星的环绕速度 按此 方案 绕月卫星的环绕速度为 A B C D 0 2h v R 0 2 h v R 0 2R v h 0 2 R v h 5 美国宇航局 2011 年 12 月 5 日宣布 他们发现了太阳系外第一颗类似地球 的 可适合居住的行星 把它命名为 开普勒 22b 它每 290 天环绕着一颗 类似于太阳的恒星运转一周 距离地球约 600 光年 体积是地球的 2 4 倍 已知万有引力常量和地球表面的重力加速度 根据以上信息 下列推理中正 确的是 A 若能观测到该行星的轨道半径 可求出该行星所受的万有引力 B 若该行星的密度与地球的密度相等 可求出该行星表面的重力加速度 C 根据地球的公转周期与轨道半径 可求出该行星的轨道半径 D 若已知该行星的密度和半径 可求出该行星的轨道半径 6 宇航员在地球和某星球表面做了两个对比实验 实验一 在该星球和地球上 以同样的高度和初速度平抛同一物体 发现其水平射程是地球上的 4 倍 实验 二 飞船绕该星球表面的运行周期是它绕地球表面运行周期的 2 倍 则该星球 与地球的质量之比和半径之比分别是 A B C 1 256 1 4 1 256 1 8 1 64 1 4 D 1 16 1 1 7 为了测量某行星的质量和半径 宇航员记录了登陆舱在该行星表面做圆周 运动的周期 T 登陆舱在行星表面着陆后 用弹簧称称量一个质量为 m 的砝 码读数为 N 已知引力常量为 G 则下列计算中错误的是 A 该行星的质量为 34 43 16 N T m G B 该行星的半径为 m NT 22 4 C 该行星的密度为 2 3 GT D 在该行星的第一宇宙速度为 m NT 2 8 如图所示 有一个质量为 M 半径为 R 密度均匀的大球体 从中挖去一 个半径为 R 2 的小球体 并在空腔中心放置一质量为 m 的质点 则大球体的 剩余部分对该质点的万有引力大小为 已知质量分布均匀的球壳对壳内物体 的引力为零 试卷第 3 页 总 8 页 A B 0 C D 2 R Mm G 2 R Mm 4G 2 2R Mm G 9 有 a b c d 四颗地球卫星 a 还未发射 在赤道表面上随地球一起转 动 b 是近地轨道卫星 c 是地球同步卫星 d 是高空探测卫星 它们均做匀 速圆周运动 各卫星排列位置如图所示 则 A a 的向心加速度等于重力加速度 g B 在相同时间内 b 转过的弧长最长 C c 在 4 小时内转过的圆心角是 6 D d 的运动周期有可能是 20 小时 10 随着地球资源的日益匮乏和环境的日益恶劣 人类设想在地球 远地轨 道上建立一个未来的圆环形太空城 远远看去 好像一个巨大的车轮 圆环 形的直径为 D 轮胎 是一个空心的大圆环 其内部直径为 d D d 是 太空城的生活区 同时 太空城还绕着自己的中心轴慢慢旋转 利用旋转时 产生的离心效应而制造出人造重力 生活在其中的人类就有脚踏实地的感觉 已知地球半径 R 表面重力加速度为 g 地球自转周期为 T 空间站轨道半径 r 下列说法中正确的是 试卷第 4 页 总 8 页 A 太空城中的 地面 在图示的下表面 B 当太空城稳定地转动时 若在 生活区 上空某处静止释放一个物体 让太空城里的你来观察 你会观察到物体沿径向垂直太空城外边缘加速下 落 C 若忽略太空城的自转 则太空城的绕地球转动的周期为 32 3 r T R D 若太空城的转速刚能提供和地球表面的实际重力加速度 效果相同的人 造 重力 那么太空城自转的角速度为 2g D 11 据报道 我国数据中继卫星 天链一号 01 星 于 2008 年 4 月 25 日在 西昌卫星发射中心发射升空 经过 4 次变轨控制后 于 5 月 l 日成功定点在 东经 77 赤道上空的同步轨道 关于成功定点后的 天链一号 01 卫星 下 列说法正确的是 A 离地面高度一定 相对地面静止 B 绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 C 向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等 D 运行速度大于 7 9km s 12 将火星和地球绕太阳的运动近似看成是同一平面内的同方向绕行的匀速 圆周运动 已知火星的轨道半径m 地球的轨道半径为 11 1 103 2 r m 根据你所掌握的物理和天文知识 估算出火星与地球相邻 11 2 105 1 r 两次距离最小的时间间隔约为 A 1 年 B 2 年 C 3 年 D 4 年 13 一颗月球卫星在距月球表面高为 h 的圆形轨道运行 已知月球半径为 R 月球表面的重力加速度大小为 引力常量为 G 由此可知 月 g A 月球的质量为 G Rg 2 月 B 月球表面附近的环绕速度大小为 hRg 月 C 月球卫星在轨道运行时的向心加速度大小为 月 g hR R D 月球卫星在轨道上运行的周期为 月 2 g hR 14 以下有关物理学概念或物理学史说法正确的有 A 匀速圆周运动是速度大小不变的匀变速曲线运动 速度方向始终为切线方 试卷第 5 页 总 8 页 向 B 牛顿发现了万有引力定律 库仑用扭秤实验测出了万有引力恒量的数值 从而使万有引力定律有了真正的实用价值 C 行星绕恒星运动轨道为圆形 则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之 比为常数 此常数的大小与恒星的质量和行星的速度有关 2 3 T K R D 奥斯特发现了电流的磁效应 法拉第发现了电磁感应现象 感应电流的方 向遵从楞次定律 这是能量守恒定律的必然结果 15 我国月球探测活动的第一步 绕月 工程和第二步 落月 工程已按计 划在 2013 年以前顺利完成 假设月球半径为 R 月球表面的重力加速度为 g0 飞船沿距月球表面高度为 3R 的圆形轨道 运动 到达轨道的 A 点时点火 变轨进入椭圆轨道 到达轨道的近月点 B 时再次点火进入月球近月轨道 绕月球做圆周运动 下列判断正确的是 A 飞船在轨道 上的运行速率 0 2 g R v B 飞船在 A 点处点火变轨时 动能增大 C 飞船从 A 到 B 运行的过程中机械能增大 D 飞船在轨道 绕月球运动一周所需的时间 0 R T g 16 发射地球同步卫星时 先将卫星发射至近地圆轨道 1 然后经点火 使 其沿椭圆轨道 2 运行 最后再次点火 将卫星送入同步圆轨道 3 轨道 1 2 相切于 Q 点 轨道 2 3 相切于 P 点 如图所示 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 1 上运动一周的时间大于它在轨道 2 上运动一周的时间 D 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 17 质量为 m 的人造地球卫星与地心的距离为 r 时 引力势能可表示为 试卷第 6 页 总 8 页 其中 G 为引力常量 M 为地球质量 已知地球半径为 R 地球表 面的重力加速度为 g 某卫星原来在半径为 rl的轨道上绕地球做匀速圆周运 动 由于受到极稀薄空气的摩擦作用 飞行一段时间后其圆周运动的半径变 为 r2 则此过程中因摩擦而产生的热量为 A B C 12 2 11 rr mgR 21 2 11 rr mgR 12 2 11 2rr mgR D 21 2 11 2rr mgR 18 深空探测器 探路者 号宇宙飞船在宇宙深处飞行的过程中 发现甲 乙两颗均匀球形天体 两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星 测得两颗卫 星的周期相等 以下判断正确的是 A 天体甲 乙的质量一定不相等 B 两颗卫星的线速度一定相等 C 天体甲 乙的密度一定相等 D 天体甲 乙表面的重力加速度之比等于它们半径的反比 19 我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星 某双星由质量不等的星体 S1和 S2构成 两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点 C 做 匀速圆周运动 由天文观察测得其运动周期为 T S1到 C 点的距离为 r1 S1 和 S2的距离为 r 已知引力常量为 G 由此可求出 S2的质量为 A B C D 22 1 2 4 rrr GT 23 1 2 4r GT 23 2 4r GT 22 1 2 4r r GT 20 多选 宇宙飞船在近地轨道绕地球作圆周运动 说法正确的有 A 宇宙飞船运行的速度不变 速率仅由轨道半径确定 B 放在飞船地板上的物体对地板的压力为零 C 在飞船里面能用弹簧秤测量拉力 D 在飞船里面能用天平测量质量 21 A B 两颗地球卫星在同一轨道中同向运行 如图所示 若要使 B 卫星 追上 A 卫星 下列方法可行的有 A B 卫星减速 B B 卫星加速 C B 卫星先减速 再加速 试卷第 7 页 总 8 页 D B 卫星先加速 再减速 22 假设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的 n 倍 则 A 同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的 n 1 B 同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的 n 1 C 同步卫星的运行速度是地球赤道上的物体随地球自转速度的倍 2 n D 同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的 n 1 23 两颗人造卫星 A B 绕地球做圆周运动 周期之比为 则轨8 1 BA TT 道半径之比和运动速率之比分别为 A B 2 1 1 4 BABA vvRR1 2 1 4 BABA vvRR C D 1 2 4 1 BABA vvRR2 1 4 1 BABA vvRR 24 两个靠近的天体称为双星 它们以两者连线上某点 O 为圆心做匀速圆周 运动 其质量分别为 m1 m2 以下说法正确的是 A 它们的角速度相同 B 线速度与质量成反比 C 向心力与质量成正比 D 轨道半径与质量成反比 25 地球半径为