第七章綜合測(cè)試一、選擇題1.某行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的橢圓軌道如圖所示，E和F是橢圓軌道的兩個(gè)焦點(diǎn)，行星在A點(diǎn)的速度比在B點(diǎn)的速度大，則太陽(yáng)位于（A.F；B.A；C.B；D.E。2.（多選）人類發(fā)展空間技術(shù)的最終目的是開發(fā)太空資源，宇航員在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的航天飛機(jī)中，會(huì)處于完全失重狀態(tài)，下列說(shuō)法正確的是（A.宇航員仍受重力的作用；B.宇航員受力平衡；C.重力正好為向心力；D.宇航員不受任何力作用。3.關(guān)于人造衛(wèi)星所受的向心力FvT與軌道半徑r（mmAFG12可知，向心力與r2成反比；r2v2B.由Fm可知，v2與r成正比；rC.由F2r可知，2與r成反比；D2Fmr可知，T2與r成反比。T24.（多選）關(guān)于第一宇宙速度，下面說(shuō)法正確的是（A.它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度；B.它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度；C.它是使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度；D.它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)在近地點(diǎn)的速度。5.（多選）關(guān)于地球的同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（A.它處于平衡狀態(tài)，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小時(shí)，且軌道平面與赤道平面重合；D.它繞行的速度小于7.9km/s。6.（多選）把太陽(yáng)系各行星的運(yùn)動(dòng)近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則離太陽(yáng)系越遠(yuǎn)的行星（A.周期越小；B.線速度越??；C.角速度越小；D.加速度越小。7.若已知行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的半徑為r，公轉(zhuǎn)的周期為T，萬(wàn)有引力常量為G，則由此可求出（A.某行星的質(zhì)量；B.太陽(yáng)的質(zhì)量；C.某行星的密度；D.太陽(yáng)的密度。高中物理必修第二冊(cè)1/38.設(shè)地球表面的重力加速度為g4R（R0速度為g，則g:g為（0A.1:16；B.；C.；D.。9.地球的第一宇宙速度約為8，某行星的質(zhì)量是地球的6倍，半徑是地球的15倍。該行星上的第一宇宙速度約（A.16km/s；B.32；C.46；D.2。102010年10月26日時(shí)27成功由軌道半徑為aT的極月圓軌道進(jìn)入遠(yuǎn)月點(diǎn)距離為aT12拍攝圖像做好準(zhǔn)備，軌道如圖所示，則嫦娥二號(hào)（A.在圓軌道上運(yùn)行的周期T大于它在橢圓軌道上運(yùn)行的周期T；12B.經(jīng)過(guò)圓軌道上B點(diǎn)時(shí)的速率大于它經(jīng)過(guò)橢圓軌道上A點(diǎn)時(shí)的速率；C.在圓軌道上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)和在橢圓軌道上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度大小相等；D.經(jīng)過(guò)圓軌道上B點(diǎn)時(shí)的速率小于它經(jīng)過(guò)橢圓軌道上A點(diǎn)時(shí)的速率。ep和同步衛(wèi)星qep、q的圓周運(yùn)動(dòng)速率分別為v、v、v，向心加速度分別為a、a、a，則（123123A.v＞v＞v；123B.v＜v＜v；123C.aaa；123D.a＜a＜a。132二、填空題12.兩行星A和B是兩個(gè)均勻球體，行星A的衛(wèi)星a沿圓軌道運(yùn)行的周期為T；行星B的衛(wèi)星b沿軌道運(yùn)a行的周期為TT:T1:4A和行星B的半徑之比為babA:B1:2，則行星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________。13.一顆中子星的質(zhì)量大約與太陽(yáng)的質(zhì)量相等，為210kg，但是它的半徑才不過(guò)10，此中子星表面30的自由落體加速度為________；貼近中子星表面，沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的小衛(wèi)星的速度為________G取6.6710Nm/kg）22高中物理必修第二冊(cè)2/3三、解答題14.已知地球質(zhì)量地5.97kgR6370kmG6.6710Nm/kg221000km的高空沿圓形軌道運(yùn)行的人造衛(wèi)星的速度和周期。15.我國(guó)研制的神舟六號(hào)載人飛船在運(yùn)載兩名宇航員繞地球飛行5天后，安全降落在內(nèi)蒙古中部指定地區(qū)，請(qǐng)回答有關(guān)載人航天飛行問(wèn)題：（1R6400kmgm/s2在離地面高h(yuǎn)的圓軌道上繞地球運(yùn)行，飛船的速度為多大？（2）飛船發(fā)射時(shí)艙內(nèi)宇航員將處于失重還是超重狀態(tài)？當(dāng)飛船在軌道上運(yùn)行時(shí)艙內(nèi)的宇航員將處于失重還是超重狀態(tài)？16.移居火星是人類的夢(mèng)想。已知火星質(zhì)量約是地球質(zhì)量的十分之一，火星半徑約是地球半徑的二分之一，地球表面的重力加速度取10m/s208年8月192.36mm賽。設(shè)他在火星城上起跳的速度與在地球上起跳的速度相同，請(qǐng)估算他在宇宙奧運(yùn)會(huì)上的跳高成績(jī)。高中物理必修第二冊(cè)3/3第七章綜合測(cè)試答案解析一、1.【答案】D【解析】行星在A點(diǎn)的速度比在B點(diǎn)的速度大，說(shuō)明A點(diǎn)為近地點(diǎn)，所以太陽(yáng)位于E點(diǎn)。2.【答案】AC【解析】宇航員在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的空間站中會(huì)處于完全失重狀態(tài)，此時(shí)宇航員仍受重力的作用，而且宇航員受到的重力正好充當(dāng)向心力，故AC正確，D錯(cuò)誤；宇航員受到的重力正好充當(dāng)向心力，產(chǎn)生向心加速度，并不是處于平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤。3.【答案】Amm【解析】由FG12可知，向心力F與r2成反比，故A正確。r24.【答案】BC【解析】物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近發(fā)射飛行器，如果速度大于7.9，而小于，它繞地球飛行的軌跡就不是圓，而是橢圓。它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運(yùn)行速度，故B正確；是繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，故A錯(cuò)誤；也是衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形C故D錯(cuò)誤。5.【答案】BCD【解析】地球同步衛(wèi)星，是相對(duì)于地面靜止的，并不是處于平衡狀態(tài)，這種衛(wèi)星位于赤道上方某一高度的穩(wěn)定軌道上，且繞地球運(yùn)動(dòng)的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，即T24h，離地面高度恒定，故A錯(cuò)誤；地球Gm表面向心加速度a地9.8m/s2，設(shè)同步衛(wèi)星離地面高度為h，則29.8m/s2a地＜，故B正確；R(Rh)同步衛(wèi)星運(yùn)行軌道位于地球赤道平面上圓形軌道，與赤道平面重合，故C正確；同步衛(wèi)星在軌道上的繞行速度約3.1km/s，小于7.9，故D6.【答案】BCD【解析】根據(jù)mmv22太2可知，r越大，周期越大，線速度越小，角速度GmrmrmarTr22越小，加速度越小，所以A錯(cuò)誤，B、C、D正確。7.【答案】B【解析】根據(jù)題意不能求出行星的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；研究行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得mm2G太mrrT224r23太，所以能求出太陽(yáng)的質(zhì)量，故B正確；不清2楚行星的質(zhì)量和體積，所以不能求出行星的密度，故C錯(cuò)誤；不知道太陽(yáng)的體積，所以不能求出太陽(yáng)的密度，故D錯(cuò)誤。高中物理必修第二冊(cè)1/48.【答案】A【解析】由重力等于萬(wàn)有引力可以得到Gmm地mg，則重力加速度r2g地，所以地球表面處的r2重力加速度Gmg＝，離地心距離4R處的重力加速度地02R1Gm1g'地地=g，所以220(4R)Rg:g1:16，故選擇A。09.【答案】A【解析】第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，根據(jù)牛頓第二定律可得mmv2Gm2=RRvGmR，GmGmR為星球半徑。行星上的第一宇宙速度與地球上的第一宇宙速度之比行:地:2:1，v行地RR行地所以該行星的第一宇宙速度約為16。故A正確。10.【答案】ABC【解析】根據(jù)開普勒第三定律r3T2k，k與中心天體有關(guān)。由于圓軌道的半徑大于橢圓軌道半徑，所以衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行的周期T大于它在橢圓軌道上運(yùn)行的周期1T，故A正確。要實(shí)現(xiàn)變軌就2必須使所需向心力小于萬(wàn)有引力，所以衛(wèi)星經(jīng)過(guò)圓軌道上B點(diǎn)時(shí)的速率大于它經(jīng)過(guò)橢圓軌道上A點(diǎn)時(shí)的速率，故B正確、D錯(cuò)誤。嫦娥二號(hào)衛(wèi)星變軌前沿圓軌道運(yùn)動(dòng)只有萬(wàn)有引力來(lái)提供向心力，即滿足mmG月，變軌后通過(guò)橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)也是只有萬(wàn)有引力來(lái)提供向心力，所以衛(wèi)星在r2圓軌道上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)和在橢圓軌道上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度大小相等，故C正確。.【答案】D【解析】山丘e和同步衛(wèi)星q具有共同的角速度，山丘e與近地衛(wèi)星p具有相同的萬(wàn)有引力，但支持力不同，近地衛(wèi)星p只受萬(wàn)有引力，而山丘e還受地面的支持力。同步衛(wèi)星與近地衛(wèi)星都是萬(wàn)有引力全部提供向心力。由于山丘e和同步衛(wèi)星q具有共同的角速度，所以有v＜v，答案A錯(cuò)誤。13又由于同步衛(wèi)星與近地衛(wèi)星都是萬(wàn)有引力全部提供向心力，所以根據(jù)牛頓第二定律有mmv2G地m，得rr2vGm地，所以半徑越小，衛(wèi)星的線速度越大，即rvv，所以答案B錯(cuò)誤。23由于山丘e和同步衛(wèi)星q具有共同的角速度，所以根據(jù)a2r，得到半徑越大，加速度越大，即aaC錯(cuò)誤。由于同步衛(wèi)星與近地衛(wèi)星都是萬(wàn)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正確。23高中物理必修第二冊(cè)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，代入數(shù)據(jù)可得g1.334m/s2R2mgv2m得v，R代入數(shù)據(jù)可得v1.158。三、14.【答案】人造衛(wèi)星的速度是7.35103，周期是3s。【解析】由萬(wàn)有引力提供向心力得mmv2G地m，代入數(shù)據(jù)得v7.35103。根據(jù)圓周運(yùn)(Rh)Rh22(Rh)動(dòng)知識(shí)得T6.3103s。v151）（2）飛船發(fā)射時(shí)艙內(nèi)宇航員將處于超重狀態(tài)，當(dāng)飛船在軌道上運(yùn)行時(shí)艙內(nèi)的宇航員將處于失重狀態(tài)。1）飛船做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，則Gmmv2地，地面附近重力等于萬(wàn)有(Rh)Rh2引力，則mgmmgR2G地，代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得：。v7717RRh2（）飛船發(fā)射時(shí)，是加速上升，加速度向上，艙內(nèi)宇航員將處于超重狀態(tài)；當(dāng)飛船在軌道上運(yùn)行時(shí)，具有向下的加速度，艙內(nèi)宇航員將處于失重狀態(tài)。16.【答案】4.415m【解析】根據(jù)萬(wàn)有引力定律可得運(yùn)動(dòng)員在地球表面時(shí)，有地=m地R2地