（人教版2017课标）高中物理必修第二册 第七章综合测试及答案03

第七章综合测试一、选择题1.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，E和F是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速度比在B点的速度大，则太阳位于（A.F；B.A；C.B；D.E。2.（多选）人类发展空间技术的最终目的是开发太空资源，宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中，会处于完全失重状态，下列说法正确的是（A.宇航员仍受重力的作用；B.宇航员受力平衡；C.重力正好为向心力；D.宇航员不受任何力作用。3.关于人造卫星所受的向心力FvT与轨道半径r（mmAFG12可知，向心力与r2成反比；r2v2B.由Fm可知，v2与r成正比；rC.由F2r可知，2与r成反比；D2Fmr可知，T2与r成反比。T24.（多选）关于第一宇宙速度，下面说法正确的是（A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度；B.它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度；C.它是使卫星进入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在近地点的速度。5.（多选）关于地球的同步卫星，下列说法正确的是（A.它处于平衡状态，且具有一定的高度；B.它的加速度小于9.8m/s2；C.它的周期是24小时，且轨道平面与赤道平面重合；D.它绕行的速度小于7.9km/s。6.（多选）把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳系越远的行星（A.周期越小；B.线速度越小；C.角速度越小；D.加速度越小。7.若已知行星绕太阳公转的半径为r，公转的周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出（A.某行星的质量；B.太阳的质量；C.某行星的密度；D.太阳的密度。高中物理必修第二册1/38.设地球表面的重力加速度为g4R（R0速度为g，则g:g为（0A.1:16；B.；C.；D.。9.地球的第一宇宙速度约为8，某行星的质量是地球的6倍，半径是地球的15倍。该行星上的第一宇宙速度约（A.16km/s；B.32；C.46；D.2。102010年10月26日时27成功由轨道半径为aT的极月圆轨道进入远月点距离为aT12拍摄图像做好准备，轨道如图所示，则嫦娥二号（A.在圆轨道上运行的周期T大于它在椭圆轨道上运行的周期T；12B.经过圆轨道上B点时的速率大于它经过椭圆轨道上A点时的速率；C.在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的加速度大小相等；D.经过圆轨道上B点时的速率小于它经过椭圆轨道上A点时的速率。ep和同步卫星qep、q的圆周运动速率分别为v、v、v，向心加速度分别为a、a、a，则（123123A.v＞v＞v；123B.v＜v＜v；123C.aaa；123D.a＜a＜a。132二、填空题12.两行星A和B是两个均匀球体，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为T；行星B的卫星b沿轨道运a行的周期为TT:T1:4A和行星B的半径之比为babA:B1:2，则行星A和行星B的密度之比＝________，行星表面的重力加速度之比A:Bgg＝A:B________。13.一颗中子星的质量大约与太阳的质量相等，为210kg，但是它的半径才不过10，此中子星表面30的自由落体加速度为________；贴近中子星表面，沿圆轨道运动的小卫星的速度为________G取6.6710Nm/kg）22高中物理必修第二册2/3三、解答题14.已知地球质量地5.97kgR6370kmG6.6710Nm/kg221000km的高空沿圆形轨道运行的人造卫星的速度和周期。15.我国研制的神舟六号载人飞船在运载两名宇航员绕地球飞行5天后，安全降落在内蒙古中部指定地区，请回答有关载人航天飞行问题：（1R6400kmgm/s2在离地面高h的圆轨道上绕地球运行，飞船的速度为多大？（2）飞船发射时舱内宇航员将处于失重还是超重状态？当飞船在轨道上运行时舱内的宇航员将处于失重还是超重状态？16.移居火星是人类的梦想。已知火星质量约是地球质量的十分之一，火星半径约是地球半径的二分之一，地球表面的重力加速度取10m/s208年8月192.36mm赛。设他在火星城上起跳的速度与在地球上起跳的速度相同，请估算他在宇宙奥运会上的跳高成绩。高中物理必修第二册3/3第七章综合测试答案解析一、1.【答案】D【解析】行星在A点的速度比在B点的速度大，说明A点为近地点，所以太阳位于E点。2.【答案】AC【解析】宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中会处于完全失重状态，此时宇航员仍受重力的作用，而且宇航员受到的重力正好充当向心力，故AC正确，D错误；宇航员受到的重力正好充当向心力，产生向心加速度，并不是处于平衡状态，故B错误。3.【答案】Amm【解析】由FG12可知，向心力F与r2成反比，故A正确。r24.【答案】BC【解析】物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近发射飞行器，如果速度大于7.9，而小于，它绕地球飞行的轨迹就不是圆，而是椭圆。它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，故B正确；是绕地球做圆周运动的最大速度，故A错误；也是卫星进入近地圆形C故D错误。5.【答案】BCD【解析】地球同步卫星，是相对于地面静止的，并不是处于平衡状态，这种卫星位于赤道上方某一高度的稳定轨道上，且绕地球运动的周期等于地球的自转周期，即T24h，离地面高度恒定，故A错误；地球Gm表面向心加速度a地9.8m/s2，设同步卫星离地面高度为h，则29.8m/s2a地＜，故B正确；R(Rh)同步卫星运行轨道位于地球赤道平面上圆形轨道，与赤道平面重合，故C正确；同步卫星在轨道上的绕行速度约3.1km/s，小于7.9，故D6.【答案】BCD【解析】根据mmv22太2可知，r越大，周期越大，线速度越小，角速度GmrmrmarTr22越小，加速度越小，所以A错误，B、C、D正确。7.【答案】B【解析】根据题意不能求出行星的质量，故A错误；研究行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得mm2G太mrrT224r23太，所以能求出太阳的质量，故B正确；不清2楚行星的质量和体积，所以不能求出行星的密度，故C错误；不知道太阳的体积，所以不能求出太阳的密度，故D错误。高中物理必修第二册1/48.【答案】A【解析】由重力等于万有引力可以得到Gmm地mg，则重力加速度r2g地，所以地球表面处的r2重力加速度Gmg＝，离地心距离4R处的重力加速度地02R1Gm1g'地地=g，所以220(4R)Rg:g1:16，故选择A。09.【答案】A【解析】第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，根据牛顿第二定律可得mmv2Gm2=RRvGmR，GmGmR为星球半径。行星上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比行:地:2:1，v行地RR行地所以该行星的第一宇宙速度约为16。故A正确。10.【答案】ABC【解析】根据开普勒第三定律r3T2k，k与中心天体有关。由于圆轨道的半径大于椭圆轨道半径，所以卫星在圆轨道上运行的周期T大于它在椭圆轨道上运行的周期1T，故A正确。要实现变轨就2必须使所需向心力小于万有引力，所以卫星经过圆轨道上B点时的速率大于它经过椭圆轨道上A点时的速率，故B正确、D错误。嫦娥二号卫星变轨前沿圆轨道运动只有万有引力来提供向心力，即满足mmG月，变轨后通过椭圆轨道远地点时也是只有万有引力来提供向心力，所以卫星在r2圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的加速度大小相等，故C正确。.【答案】D【解析】山丘e和同步卫星q具有共同的角速度，山丘e与近地卫星p具有相同的万有引力，但支持力不同，近地卫星p只受万有引力，而山丘e还受地面的支持力。同步卫星与近地卫星都是万有引力全部提供向心力。由于山丘e和同步卫星q具有共同的角速度，所以有v＜v，答案A错误。13又由于同步卫星与近地卫星都是万有引力全部提供向心力，所以根据牛顿第二定律有mmv2G地m，得rr2vGm地，所以半径越小，卫星的线速度越大，即rvv，所以答案B错误。23由于山丘e和同步卫星q具有共同的角速度，所以根据a2r，得到半径越大，加速度越大，即aaC错误。由于同步卫星与近地卫星都是万有引力全部提供向心力，得出13amG地，r2即r越大，加速度越小，所以有a＞a，答案D正确。23高中物理必修第二册2/4二、12.【答案】16:18:1mm4π2G行mR得RT224Rπ32行GT2mm行行4VRπ333πGT2mgGmm行，R2得GmgR2行，所以2TAbTBa161gR8，AAA。gR1BBB13.【答案】1.334m/s21.15108【解析】由mgGmm得R2gGm，代入数据可得g1.334m/s2R2mgv2m得v，R代入数据可得v1.158。三、14.【答案】人造卫星的速度是7.35103，周期是3s。【解析】由万有引力提供向心力得mmv2G地m，代入数据得v7.35103。根据圆周运(Rh)Rh22(Rh)动知识得T6.3103s。v151）（2）飞船发射时舱内宇航员将处于超重状态，当飞船在轨道上运行时舱内的宇航员将处于失重状态。1）飞船做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则Gmmv2地，地面附近重力等于万有(Rh)Rh2引力，则mgmmgR2G地，代入数据，联立解得：。v7717RRh2（）飞船发射时，是加速上升，加速度向上，舱内宇航员将处于超重状态；当飞船在轨道上运行时，具有向下的加速度，舱内宇航员将处于失重状态。16.【答案】4.415m【解析】根据万有引力定律可得运动员在地球表面时，有地=m地R2地