第七章綜合測(cè)試第Ⅰ卷（選擇題，共48分）124分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第～8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第～12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）1．人類對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)，經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的發(fā)展過程，以下說法正確的是（）A．亞里士多德提出了日心說，邁出了人類認(rèn)識(shí)宇宙歷程中最艱難而重要的一步B．第谷通過觀察提出行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓C．牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)和總結(jié)出萬有引力定律，并測(cè)出了萬有引力常量D．海王星的發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證了萬有引力定律的正確性，顯示了理論對(duì)實(shí)踐的巨大指導(dǎo)作用2．下列說法不正確的是（）A．絕對(duì)時(shí)空觀認(rèn)為空間和時(shí)間是獨(dú)立于物體及其運(yùn)動(dòng)而存在的B．相對(duì)論時(shí)空觀認(rèn)為物體的長(zhǎng)度會(huì)因物體的速度不同而不同C．牛頓力學(xué)只適用于宏觀物體、低速運(yùn)動(dòng)問題，不適用于高速運(yùn)動(dòng)的問題D．當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速時(shí)，相對(duì)論和牛頓力學(xué)的結(jié)論仍有很大的區(qū)別3Charonr119600km期216.39天。2006年3r，則它的公轉(zhuǎn)周期T最接近于（）2A15天B．天C．天D45天4．如圖為“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星撞月的模擬圖，衛(wèi)星從控制點(diǎn)開始沿撞月軌道在撞擊點(diǎn)成功撞月。假設(shè)衛(wèi)星繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，周期為，引力常量為G，根據(jù)以上信息，可以求出（）A．月球的質(zhì)量B．地球的質(zhì)量C．“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星的質(zhì)量D．月球?qū)Α版隙鹨惶?hào)”衛(wèi)星的引力5v與第一宇宙2速度v的關(guān)系是21rg的116他星球的影響，則該星球的第二宇宙速度為（）A．grB．16高中物理必修第二冊(cè)1/5C．13grD．13gr6．宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)，設(shè)某雙星系統(tǒng)繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。若，則（）A．星球A的向心力一定大于星球B的向心力B．星球A的線速度一定大于星球B的線速度C．星球A的質(zhì)量一定大于星球B的質(zhì)量D．雙星的總質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越小7R0r0r＞R24h002R的星球A0距球心r48hA）0A．B．C．D．8．如圖所示，O為地球的球心，A為地球表面上的點(diǎn)，B為OA連線間的點(diǎn)，ABd，將地球視為質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R。設(shè)想挖掉以B為球心、以d2為半徑的球。若忽略地球的自轉(zhuǎn)，則挖出球體后A點(diǎn)的重力加速度與挖去球體前的重力加速度之比為（）dA．1B．14Rd8RdC．1D．RdRd9．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自行研制開發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（CNSS導(dǎo)航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和顆一般軌道衛(wèi)星。關(guān)于這些衛(wèi)星，以下說法正確的是（）A5顆同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同B．5顆同步衛(wèi)星的運(yùn)行軌道必定在同一平面內(nèi)C．導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定大于第一宇宙速度D．導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星中，運(yùn)行軌道半徑越大的，周期越小102013年2月16日凌晨35013萬噸的小行星“2012DA14”，以大約每小時(shí)2.8萬公里的速度由印度洋蘇門答臘島上空掠過，與地球表面最近距離約為2.7太陽飛行，其運(yùn)行軌道與地球非常相似，根據(jù)天文學(xué)家的估算，它下一次接近地球大約是在2046高中物理必修第二冊(cè)2/5圖中的Q是地球與小行星最近時(shí)的位置，下列說法正確的是（）A．小行星對(duì)地球的軌道沒有造成影響，地球?qū)π⌒行堑能壍酪膊粫?huì)造成影響B(tài)．只考慮太陽的引力，地球繞太陽運(yùn)行的加速度大于小行星在Q點(diǎn)的加速度C．只考慮地球的引力，小行星在Q點(diǎn)的加速度大于同步衛(wèi)星在軌道上的加速度D．小行星在Q點(diǎn)沒有被地球俘獲變成地球的衛(wèi)星，是因?yàn)樗赒點(diǎn)的速率大于第二宇宙速度．如圖是“嫦娥三號(hào)”飛行軌道示意圖。假設(shè)“嫦娥三號(hào)”運(yùn)行經(jīng)過P點(diǎn)第一次通過近月制動(dòng)使“嫦娥三號(hào)”在距離月面高度為100km的圓形軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)，再次經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)第二次通過近月制動(dòng)使“嫦娥三號(hào)”在距離月面近地點(diǎn)為Q、高度為15，遠(yuǎn)地點(diǎn)為P、高度為100km的橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．“嫦娥三號(hào)”在距離月面高度為100km的圓軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)時(shí)速度大小可能變化B．“嫦娥三號(hào)”在距離月面高度為km的圓軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期一定大于在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期C．“嫦娥三號(hào)”在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度一定大于經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度D．“嫦娥三號(hào)”在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速率可能小于經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率12P、P，各有一顆近地衛(wèi)星S、S繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。以縱軸表示行星周圍空1212間某位置的引力加速度ar的平方的倒數(shù)，a1S、21rS的引力加速度大小均為2a。則（）0A．S的質(zhì)量比S的小12B．P的質(zhì)量比P的小12C．P的第一宇宙速度比P的大12D．P的平均密度比P的小12高中物理必修第二冊(cè)3/5第Ⅱ卷（非選擇題，共52分）二、填空和實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共分）134分）已知一顆人造衛(wèi)星在某行星表面繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的路程為，衛(wèi)星與行星的中心連線掃過的角度是1弧度，那么該衛(wèi)星的環(huán)繞周期=________，設(shè)萬有引力常量為G，該行星的質(zhì)量為=________。148分）一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在行星上，宇宙飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)儀器：A．彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)B．精確秒表一只C．天平一臺(tái)（附砝碼一套）D．物體一個(gè)為測(cè)定該行星的質(zhì)量M和半徑，宇航員在繞行及著陸后各進(jìn)行一次測(cè)量，依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可以求出M和R（已知引力常量為G（1）繞行時(shí)測(cè)量所用的儀器為________________。（2_____________________________。用測(cè)量數(shù)據(jù)求該行星質(zhì)量M=________，用測(cè)量數(shù)據(jù)求該星球半徑R=________。三、計(jì)算題（本題共4小題，共40分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位）1510分）人造地球衛(wèi)星P繞地球球心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知P衛(wèi)星的質(zhì)量為m，距地球球心的距離為r，地球的質(zhì)量為M，引力恒量為G，求：（1）衛(wèi)星P與地球間的萬有引力；（2）衛(wèi)星P的運(yùn)動(dòng)周期；（3）現(xiàn)有另一地球衛(wèi)星，Q繞地球運(yùn)行的周期是衛(wèi)星P繞地球運(yùn)行周期的8倍，且P、Q的運(yùn)行軌跡位于同一平面內(nèi)，如圖所示，求衛(wèi)星PQ在繞地球運(yùn)行過程中，兩星間相距最近時(shí)的距離多大。高中物理必修第二冊(cè)4/51610分）發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射到距地面高度為h1的近地圓形軌道上，在衛(wèi)星經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火實(shí)施變軌進(jìn)入橢圓軌道，最后在橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)B點(diǎn)再次點(diǎn)火將衛(wèi)星送入同步軌道，如圖所示。已知同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期為T，地球的半徑為，地球表面重力加速度為g，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。求：（1）衛(wèi)星在近地點(diǎn)A的加速度大??；（2）遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面的高度。1710列的第三顆人造繞月探月衛(wèi)星，若“三號(hào)星”在離月球表面距離為h的圓形軌道繞月球飛行，周期為T1，若已知地球中心到月球中心的距離為地球半徑R的n倍，月球半徑，月球公轉(zhuǎn)周期T，引力常量G（1）月球的質(zhì)量；（2）地球受月球的吸引力。1810v0球的半徑為，且物體只受該星球的引力作用。（1）求該星球表面的重力加速度；（2）如果要在這個(gè)星球上發(fā)射一顆貼近它表面運(yùn)行的衛(wèi)星，求該衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度和周期。高中物理必修第二冊(cè)5/5第七章綜合測(cè)試答案解析第Ⅰ卷一、1D【解析】哥白尼提出了日心說，邁出了人類認(rèn)識(shí)宇宙歷程中最艱難而重要的一步，故A錯(cuò)誤；開普勒通過總結(jié)第谷的觀測(cè)數(shù)據(jù)提出行星繞太陽運(yùn)行的軌道是橢圓，故B錯(cuò)誤；牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)和總結(jié)出萬有引力定律，引力常量是后來卡文迪什通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出的，故C錯(cuò)誤；海王星的發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證了萬有引力定律的正確性，顯示了理論對(duì)實(shí)踐的巨大指導(dǎo)作用，故D正確。2D體及其運(yùn)動(dòng)有關(guān)系，故A正確；相對(duì)論時(shí)空觀認(rèn)為物體的長(zhǎng)度會(huì)因物體的速度不同而不同，故B正確；牛頓力學(xué)只適用于宏觀物體、低速運(yùn)動(dòng)問題，不適用于高速運(yùn)動(dòng)（相對(duì)于光速）的問題，故C正確；當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速時(shí)，相對(duì)論和牛頓力學(xué)的結(jié)論相差不大，故D錯(cuò)誤。3B4π2GmTrT223r3Tr2π22Tr11TB224.49根據(jù)開普勒第三定律求解，Tr3322，代入解得T天。224.49Tr23114A4πR2mRT22球質(zhì)量M4πR23AB2星是環(huán)繞天體，不是中心天體，不能求出衛(wèi)星質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；由于“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星質(zhì)量不知道，所以無法求出月球?qū)Α版隙鹨惶?hào)”衛(wèi)星的引力，故D錯(cuò)誤。5Cmv21，rrr22mg星1g星r2212g星r1gg星61g，得vgr，C正確。236C【解析】雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，所以向心力相等，故A錯(cuò)誤；雙星系統(tǒng)角速度相等，根據(jù)vrA的線速度小于BBmmGmrmrr＜rm＞mA的質(zhì)量一定大于BC122211221212L2高中物理必修第二冊(cè)1/52mm2π2π有引力提供向心力得：G12mrmr21122LTT2，計(jì)算得出周期為TL32π，由此可Gmm12以知道雙星的總質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，轉(zhuǎn)動(dòng)周期越大，故D7C2GmrrT2M4πr423VR332M3πr3，所以星球A的平均密度與地球的平均密度之比為VR2333rr27:::127:32，C正確。00122323GT2RGTR3200008B【解析】本題采用割補(bǔ)法解題，設(shè)想沒有挖掉以B為球心、以d2為半徑的球，則在A點(diǎn)物體所受到的引力是以Bd2為半徑的球的引力和剩余部分的引力的矢量和，設(shè)地球的質(zhì)量為Bd2為半徑的球的質(zhì)量為M1，則4MR，3334dMπ，根據(jù)萬有引力定律有，132F4πGMmGdmF1212R3d64πFFF剩136得，挖出球體后A點(diǎn)的重力加速度與挖去球體前的重力加速度之比為d4RgFd21剩剩，所以選gF4R8RB．9ABABv2Gm，vrr2GMr近運(yùn)行的衛(wèi)星速度最大，為第一宇宙速度，其他衛(wèi)星運(yùn)行速度都小于第一宇宙速度，C錯(cuò)誤；由4π24πr223Gmr得T，則軌道半徑r越大，周期越大，D錯(cuò)誤。rT2210故A錯(cuò)誤；只考慮太陽的引力，根據(jù)牛頓第二定律有Gar2GMr2距太陽近，故地球繞太陽運(yùn)行的加速度大于小行星在Q點(diǎn)的加速度，故B正確；只考慮地球的引力，根據(jù)Mm牛頓第二定律有Gmar2aGMr2Q加速度大于同步衛(wèi)星在軌道上的加速度，故C正確；小行星在Q點(diǎn)沒有被地球俘獲變成地球的衛(wèi)星，是因?yàn)樗赒點(diǎn)的速率比較大，使其所需要的向心力比地球提供的萬有引力大，但小行星在此處的速度與第二宇宙速度大小無法比較，故D錯(cuò)誤。高中物理必修第二冊(cè)2/5BC【解析】“嫦娥三號(hào)”在距離月面高度為km的圓軌道Ⅰ上的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，A高度為100kmBQ點(diǎn)“嫦娥三號(hào)”所受的萬有引力比在P點(diǎn)大，所以“嫦娥三號(hào)”在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度一定大于經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度，C正確；根據(jù)開普勒第二定律可知，“嫦娥三號(hào)”在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速率一定大于經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率，D錯(cuò)誤。12Gar2GM，r2即mSSGM12GMMP的質(zhì)量比PAB錯(cuò)誤；vaRP的半徑比P的半徑12012P的第一宇宙速度比PC12aR20MGa0，P的半徑比444π1RR3333P的半徑大，a相等，則20P的平均密度比P的小，故D12第Ⅱ卷二、132πts3Gt2【解析】由圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得衛(wèi)星的環(huán)繞周期為T2π△1，角速度為，聯(lián)立得：T2πt。衛(wèi)星ttG2RR2sRs得：Ms3。214）BT（2ACD物體質(zhì)量m、重力FFT34Gπm4324πm2【解析】根據(jù)R2mg，22πmRRT2。設(shè)用秒表測(cè)得繞行星表面運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間即周期為天平測(cè)得物體的質(zhì)量為m，用測(cè)力計(jì)測(cè)得該物體的重力為FgF，解得Rm2，M4πm2FT34。πm43三、15）r2（2）4πrr222高中物理必修第二冊(cè)3/5（3）3r）衛(wèi)星P與地球間的萬有引力F。r24π

（2）根據(jù)G，

rT222得衛(wèi)星P的運(yùn)動(dòng)周期T4πr23。（3）衛(wèi)星Q的運(yùn)行周期是衛(wèi)星P運(yùn)行周期的