2019—2020学年人教物理必修二第6章 万有引力与航天（期末）中度练习含答案

1、20192020人教物理必修二第6章 万有引力与航天（期末）中度练习含答案必修二第6章 万有引力与航天一、选择题1、已知神舟飞船在离地球表面h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，地球的半径为R，引力常量为G.则下列说法正确的是()A飞船运行的线速度大小为B飞船运行的线速度小于第一宇宙速度C飞船的向心加速度大小为D地球表面的重力加速度大小为2、有两颗行星环绕某恒星运动，它们的运动周期比为27:1，则它们的轨道半径比为（ ） A.3：1B.9：1C.27:1D.1：93、火星是地球的近邻,它们均绕太阳运行,已知火星的轨道半径约为地球轨道半径的1.5倍,火星的质量和半径分别约为地球的0.1倍和0.

2、5倍,则太阳对地球的引力和太阳对火星的引力的比值为( )A.10B.20C.22.5D.454、在离地面高度等于地球半径的地方,重力加速度的大小是地球表面处的( )A.2倍 B.1倍C.倍 D.倍5、理论上已经证明:质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零.假设地球是一个半径为R、质量分布均匀的实心球体,O为球心,以O为原点建立坐标轴Ox,如图所示。一个质量一定的小物体(可视为质点,假设它能够在地球内部移动)在x轴上各位置受到的引力大小用F表示,则下列选项中的四个F随x的变化关系图正确的是( )6、宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统，设某双星系

3、统绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示若AOOB，则（ ）A.星球A的向心力一定大于B的向心力B.星球A的线速度一定大于B的线速度C.星球A的质量可能等于B的质量D.双星的总质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大7、地球绕太阳公转的周期与月球绕地球公转的周期之比为p，其轨道半径之比为q，则太阳质量与地球质量之比M日M地为()A. B. C. Dp3q38、如图所示，是美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道若“卡西尼”号探测器在半径为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，已知引力常量为G，则下列关于土星质量M和平均密度

4、的表达式正确的是()AM，BM，CM，DM，9、某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a，近日点离太阳的距离为b，过远日点时行星的速率为va ， 则过近日点时的速率为（） A.vb= vaB.vb= vaC.vb= vaD.vb= va10、行星绕太阳运行可看成是匀速圆周运动,行星所受引力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11、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，则当卫星分别在1、2、3轨道上

5、正常运行时，以下说法不正确的是()A要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3，需要在圆轨道1的Q点和椭圆轨道2的远地点P分别点火加速一次B由于卫星由圆轨道1送入圆轨道3点火加速两次，则卫星在圆轨道3上正常运行速度大于卫星在圆轨道1上正常运行速度C卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9 km/s，而在远地点P的速度一定小于7.9 km/sD卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度一定等于它在圆轨道3上经过P点时的加速度12、20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学无法解释经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；只适用于宏观物体，不适用于微观粒子这说明()A随着认识的

6、发展，经典力学已成了过时的理论B人们对客观事物的具体认识，在广度上是有局限性的C不同领域的事物各有其本质与规律D人们应当不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律二、非选择题1、开普勒行星运动定律 （1）开普勒第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是_，太阳处在椭圆的一个_上 （2）开普勒第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的_ （3）开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的_跟它的_的比值都相等，即 =k，比值k是一个对于所有行星都相同的常量 2、月球环绕地球运动的轨道半径为地球半径的60倍，运行周期约为27天，应用开普勒定律计算

7、：在赤道平面内离地多高时，人造地球卫星随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样？(R地6 400 km)3、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o，地球表面的重力加速度为 g，O为地球中心 (1)求卫星B的运行周期；(2)如卫星 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？20192020人教物理必修二第6章 万有引力与航天（期末）中度练习含答案必修二第6章 万有引力与航天一、选择题1、已知神舟飞船在离地球表面h高处的轨道上做周期为T

8、的匀速圆周运动，地球的半径为R，引力常量为G.则下列说法正确的是()A飞船运行的线速度大小为B飞船运行的线速度小于第一宇宙速度C飞船的向心加速度大小为D地球表面的重力加速度大小为【解析】飞船运行的线速度为v，故A项错误第一宇宙速度v，故飞船运行的线速度小于第一宇宙速度，B项正确飞船的向心加速度a2(Rh)(Rh)，C项正确根据万有引力提供向心力a2(Rh)(Rh)，GMgR2，解得g，故D项正确【答案】D2、有两颗行星环绕某恒星运动，它们的运动周期比为27:1，则它们的轨道半径比为（ ） A.3：1B.9：1C.27:1D.1：9【答案】 B 【解析】【解答】因为两颗行星是环绕同一个恒星运动，

9、则由开普勒第三定律得 ， 可算出轨道半径比为9：1.3、火星是地球的近邻,它们均绕太阳运行,已知火星的轨道半径约为地球轨道半径的1.5倍,火星的质量和半径分别约为地球的0.1倍和0.5倍,则太阳对地球的引力和太阳对火星的引力的比值为( )A.10B.20C.22.5D.45解析:由F=GMmr2得F太地F太火=m地m火r太火2r太地2=10.11.52=22.5,选项C正确。【答案】C4、在离地面高度等于地球半径的地方,重力加速度的大小是地球表面处的( )A.2倍 B.1倍C.倍 D.倍【答案】D5、理论上已经证明:质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零.假设地球是一个半径为R、质量分布均

10、匀的实心球体,O为球心,以O为原点建立坐标轴Ox,如图所示。一个质量一定的小物体(可视为质点,假设它能够在地球内部移动)在x轴上各位置受到的引力大小用F表示,则下列选项中的四个F随x的变化关系图正确的是( )解析:由题意,物体在地球内部距离球心x的位置时,外面球壳对其引力为0,内部以x为半径的球体对物体的引力为F=GMmx2=G43x3mx2=43Gmx,Fx,图象为过原点的倾斜直线;当xR时,地球对物体的引力为F=GMmx2=G43R3mx2,F1x2,故A正确.【答案】A6、宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统，设某双星系统绕其连线上的O点做匀

11、速圆周运动，如图所示若AOOB，则（ ）A.星球A的向心力一定大于B的向心力B.星球A的线速度一定大于B的线速度C.星球A的质量可能等于B的质量D.双星的总质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大【答案】 D 7、地球绕太阳公转的周期与月球绕地球公转的周期之比为p，其轨道半径之比为q，则太阳质量与地球质量之比M日M地为()A. B. C. Dp3q3解析：太阳对地球的万有引力提供地球绕太阳公转的向心力，则有：M地()2R日地，则M日同理：m月()2R月地，则M地，故M日M地答案：A8、如图所示，是美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道若“卡西尼”号探测器在

12、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，已知引力常量为G，则下列关于土星质量M和平均密度的表达式正确的是()AM，BM，CM，DM，【解析】设“卡西尼”号的质量为m，土星的质量为M，“卡西尼”号围绕土星的中心做匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供，Gm(Rh)，其中T，解得M.土星体积VR3，所以.选项D正确【答案】D9、某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a，近日点离太阳的距离为b，过远日点时行星的速率为va ， 则过近日点时的速率为（） A.vb= vaB.vb= vaC.vb= vaD.vb= va【答案】C10、行星绕太阳运行可看成是匀速圆周

13、运动,行星所受引力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:行星做匀速圆周运动时,向心力由太阳引力提供,此时行星与太阳间的距离即为行星的轨道半径,由太阳与行星间的引力F=GMmr2可知,选项D正确。【答案】D11、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，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法不正确的是()A要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3，需要在圆轨道1的Q点和椭圆轨道2的远地点P分别点火加速

14、一次B由于卫星由圆轨道1送入圆轨道3点火加速两次，则卫星在圆轨道3上正常运行速度大于卫星在圆轨道1上正常运行速度C卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9 km/s，而在远地点P的速度一定小于7.9 km/sD卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度一定等于它在圆轨道3上经过P点时的加速度解析：从轨道1变轨到轨道2需在Q处点火加速，从轨道2变轨到轨道3需要在P处点火加速，A说法正确；根据公式Gm解得v，即轨道半径越大，速度越小，故卫星在轨道3上正常运行的速度小于在轨道1上正常运行的速度，B说法错误；第一宇宙速度是近地圆轨道环绕速度，即7.9 km/s，轨道2上卫星在Q点做离心运动，则速度大

15、于7.9 km/s，在P点需要点火加速，则速度小于在轨道3上的运行速度，而轨道3上的运行速度小于第一宇宙速度，C说法正确；卫星在椭圆轨道2上经过P点时和在圆轨道3上经过P点时所受万有引力相同，故加速度相同，D说法正确答案：B12、20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学无法解释经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；只适用于宏观物体，不适用于微观粒子这说明()A随着认识的发展，经典力学已成了过时的理论B人们对客观事物的具体认识，在广度上是有局限性的C不同领域的事物各有其本质与规律D人们应当不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律【答案】BCD【解

16、析】人们对客观世界的认识，要受到他所处时代的客观条件和科学水平的制约，所以形成的看法也都具有一定的局限性，人们只有不断地扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律；新的科学的诞生，并不意味着对原有科学的全盘否定所以A错，B、C、D对二、非选择题1、开普勒行星运动定律 （1）开普勒第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是_，太阳处在椭圆的一个_上 （2）开普勒第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的_ （3）开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的_跟它的_的比值都相等，即 =k，比值k是一个对于所有行星都相同的常量 【答案】（1）

17、椭圆；焦点（2）面积（3）半长轴的三次方；公转周期的平方 【解析】【解答】解：根据开普勒的三个定律的内容可知：（1）开普勒第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是 椭圆，太阳处在椭圆的一个 焦点上（2）开普勒第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积（3）开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的 半长轴的三次方跟它的 公转周期的平方的比值都相等，即 =k，比值k是一个对于所有行星都相同的常量 故答案为：（1）椭圆，焦点；（2）面积；（3）半长轴的三次方，公转周期的平方【分析】根据开普勒的三个定律的内容回到即可2、月球环绕地球运动的轨道半径为地球半径的60倍，运行周期约为27天，应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地多高时，人造地球卫星随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样？(R地6 400 km)解析：当人造地球卫星相对地球静止不动时，两者处于同轴转动模型，角速度、周期相等则T人1天根据开普勒第三定律可知，代入题干数据，解得R人6.67R