2020高中物理第六章万有引力与航天章末综合检测含解析新人教版必修2.doc
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1、章末综合检测(A卷)一、选择题(本题10小题,每小题7分,共70分。16题只有一个选项符合题目要求,710题有多个选项符合题目要求)1关于引力常量G,以下说法正确的是()A在国际单位制中,G的单位是Nm2/kgB在国际单位制中,G的数值等于两个质量各1 kg的物体,相距1 m时的相互吸引力C在不同星球上,G的数值不一样D在不同的单位制中,G的数值是一样的解析:同一物理量在不同的单位制中的值是不同的,选项B正确。答案:B2(2019江西吉安白鹭洲中学期中考试)若地球绕太阳的公转周期和公转轨道半径分别为T和R,月球绕地球的公转周期和公转轨道半径分别为t和r,则太阳质量与地球质量之比为()A.BC.
2、 D解析:无论地球绕太阳公转,还是月球绕地球公转,统一的公式为m,即M,所以,A项正确。答案:A3航天员王亚平在“天宫一号”飞船内进行了我国首次太空授课,演示了一些完全失重状态下的物理现象。若飞船质量为m,距地面高度为h,地球质量为M,半径为R,引力常量为G,则飞船所在处的重力加速度大小为()A0 BC. D解析:“天宫一号”飞船绕地球飞行时与地球之间的万有引力 F引G,由于“天宫一号”飞船绕地球飞行时重力与万有引力相等,即mgG,故飞船所在处的重力加速度gG,故选项B正确,选项A、C、D错误。答案:B4已知某天体的第一宇宙速度为8 km/s,则高度为该天体半径的3倍轨道上宇宙飞船的运行速度为
3、()A2 km/s B4 km/sC4 km/s D2 km/s解析:由Gm得线速度为v ,第一宇宙速度v ,故飞船的速度v 8 km/s4 km/s,B正确。答案:B52015年4月,科学家通过欧航局天文望远镜在一个河外星系中,发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统,如图所示。这也是天文学家首次在正常星系中发现超大质量双黑洞。这对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义。若图中双黑洞的质量分别为M1和M2,它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。根据所学知识,下列选项正确的是()A双黑洞的角速度之比12M2M1B双黑洞的轨道半径之比r1r2M2
4、M1C双黑洞的线速度之比v1v2M1M2D双黑洞的向心加速度之比a1a2M1M2解析:双黑洞绕连线上的某点做圆周运动的周期相等,角速度也相等,选项A错误;双黑洞做圆周运动的向心力由它们之间的万有引力提供,向心力大小相等,设双黑洞间的距离为L,由GM1r12M2r22,得双黑洞的轨道半径之比r1r2M2M1,选项B正确;双黑洞的线速度之比v1v2r1r2M2M1,选项C错误;双黑洞的向心加速度之比为a1a2r1r2M2M1,选项D错误。答案:B6如图所示,一飞行器围绕地球沿半径为r的圆轨道1运动。经P点时,启动推进器短时间向前喷气使其变轨,2、3是与轨道1相切于P点的可能轨道。则飞行器()A变轨
5、后将沿轨道2运动B相对于变轨前运行周期变长C变轨前、后在两轨道上经P点的速度大小相等D变轨前、后在两轨道上经P点的加速度大小相等解析:推进器短时间向前喷气,飞行器将被减速,故选项C错误;此时有Gm,所以飞行器将做向心运动,即变轨后将沿较低轨道3运动,故选项A错误;根据开普勒第三定律可知,公转周期将变短,故选项B错误;由于变轨前、后在两轨道上经P点时,所受万有引力不变,因此加速度大小不变,故选项D正确。答案:D7关于地球同步通讯卫星,下列说法正确的是()A它一定在赤道上空运行B各国发射的这种卫星轨道半径都一样C它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间答案:AB
6、C8俄罗斯正在建造新一代探月飞船,计划在2029年实现载人登陆月球表面。已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T,仅利用这三个数据,可以估算出的物理量有 ()A月球的质量B地球的质量C地球的半径D月球绕地球运行速度的大小解析:由天体运动的受力特点得GmR,可得地球的质量M。由周期和线速度的关系可得月球绕地球运行速度的大小v。故选B、D。答案:BD9在圆轨道上做匀速圆周运动的国际空间站里,一宇航员手拿一只小球相对于太空舱静止“站立”于舱内朝向地球一侧的“地面”上,如图所示。下列说法正确的是()A宇航员相对于地球的速度介于7.9 km/s与11.2 km/s之间B若宇航员
7、相对于太空舱无初速度释放小球,小球将继续做匀速圆周运动C宇航员不受地球的引力作用D宇航员对“地面”的压力等于零解析:7.9 km/s是发射卫星的最小速度,也是卫星环绕地球运行的最大速度,可见,所有环绕地球运转的卫星、飞船等,其运行速度均小于7.9 km/s,故A错误;若宇航员相对于太空舱无初速度释放小球,由于惯性,小球仍具有原来的速度,所以地球对小球的万有引力正好提供它做匀速圆周运动需要的向心力,即Gm,故选项B正确;在太空中,宇航员也要受到地球引力的作用,选项C错误;在宇宙飞船中,宇航员处于完全失重状态,故选项D正确。答案:BD10.(2019景德镇高一检测)卫星的轨道(多选)如图所示,三颗
8、人造卫星正在围绕地球做匀速圆周运动,则下列有关说法正确的是 ()A卫星可能的轨道为a、b、cB卫星可能的轨道为a、cC同步卫星可能的轨道为a、cD同步卫星可能的轨道为a解析:卫星绕地球做匀速圆周运动的圆心必须与地心重合,所以卫星可能的轨道为a、c,A项错误,B项正确。同步卫星位于赤道的上方,可能的轨道为a,C项错误,D项正确。答案:BD二、非选择题(本题两个小题,共30分)11(2019山东枣庄八中期末考试)某星球的质量为M,在该星球表面某一倾角为的山坡上,以初速度v0平抛一物体,经过时间t该物体落到山坡上。求欲使该物体不再落回该星球的表面,至少应以多大的速度抛出该物体。(不计一切阻力,引力常
9、量为G)解析:抛出该物体的最小速度应为绕该星球做匀速圆周运动的“近地卫星”的速度。设该星球表面处的重力加速度为g,由平抛运动规律可得竖直位移ygt2水平位移xv0ttan 联立解得gtan 对于该星球表面上的质量为m的物体有Gmg联立解得该星球的半径R 对于绕该星球做匀速圆周运动的“近地卫星”,应有m0g联立解得v 。答案:12.(2019河北保定一中期中考试)飞船沿半径为R的圆周绕地球运动的周期为T,地球半径为R0,若飞船要返回地面,可在轨道上某点A处将速率降到适当的数值,从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行,椭圆与地球表面在B点相切,求飞船由A点到B点所需要的时间。解析:本题易错之处是
10、不会应用开普勒第三定律解椭圆轨道问题。当飞船做半径为R的圆周运动时,由开普勒第三定律得k当飞船返回地面时,从A点降速后沿椭圆轨道至B点。设飞船沿椭圆轨道运动的周期为T,椭圆的半长轴为a,则k解得TT由于a,由A到B的时间t所以t T 。答案: 章末综合检测(B卷)(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、选择题(本题10小题,每小题7分,共70分。15题只有一个选项符合题目要求,610题有多个选项符合题目要求)1两个行星的质量分别为m1和m2,绕太阳运行的轨道半径分别为r1和r2,若它们只受太阳万有引力的作用,那么这两个行星的向心加速度的比值为()A1BC. D解析:行星绕太阳做匀速
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