《山東省聊城市第三中學(xué)高中物理 萬(wàn)有引力(一)期末復(fù)習(xí)題 新人教版必修2(通用)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《山東省聊城市第三中學(xué)高中物理 萬(wàn)有引力(一)期末復(fù)習(xí)題 新人教版必修2(通用)(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第六章萬(wàn)有引力與航天期末復(fù)習(xí)題(一)
(時(shí)間:90分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(共12小題,每小題6分,共72分)
1.行星之所以繞太陽(yáng)運(yùn)行,是因?yàn)? ( ).
A.行星運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性作用
B.太陽(yáng)是宇宙的中心,所有星體都繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)
C.太陽(yáng)對(duì)行星有約束運(yùn)動(dòng)的引力作用
D.行星對(duì)太陽(yáng)有排斥力作用,所以不會(huì)落向太陽(yáng)
2.已知地球半徑為R,將一物體從地面發(fā)射至離地面高h(yuǎn)處時(shí),物體所受萬(wàn)有引力減小到原來(lái)的一半,則h為 ( ).
A.R B.2R C.R D.(-1)R
3.美國(guó)“新地平線”號(hào)探測(cè)器,已于美國(guó)東部時(shí)間2020年1月17日13時(shí)(北京時(shí)間18日1
2、時(shí))借助“宇宙神5”火箭,從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角肯尼迪航天中心發(fā)射升空,開始長(zhǎng)達(dá)九年的飛向冥王星的太空之旅.擁有3級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的“宇宙神-5”重型火箭將以每小時(shí)5.76萬(wàn)千米的驚人速度把“新地平線”號(hào)送離地球,這個(gè)冥王星探測(cè)器因此將成為人類有史以來(lái)發(fā)射的速度最高的飛行器,這一速度 ( ).
A.大于第一宇宙速度
B.大于第二宇宙速度
C.大于第三宇宙速度
D.小于并接近第三宇宙速度
4.a(chǎn)是放置在地球赤道上的物體,b是近地衛(wèi)星,c是地球同步衛(wèi)星,a、b、c在同一平面內(nèi)繞地心做逆時(shí)針?lè)较虻膱A周運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻,它們運(yùn)行到過(guò)地心的同一直線上,如圖甲所示.一段時(shí)間后,它們的位置可能是圖乙中
3、的
( ).
5.美國(guó)宇航局2020年12月5日宣布,他們發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外第一顆類似地球的、能適合居住的行星——“開普勒-22b”,它每290天環(huán)繞著一顆類似于太陽(yáng)的恒星運(yùn)轉(zhuǎn)一周.若引力常量已知,要想求出該行星的軌道半徑,除了上述信息,還必須知道 ( ).
A.該行星表面的重力加速度
B.該行星的密度
C.該行星的線速度
D.被該行星環(huán)繞的恒星的質(zhì)量
6.“靜止”在赤道上空的地球同步氣象衛(wèi)星將氣象數(shù)據(jù)發(fā)回地面,為天氣預(yù)報(bào)提供準(zhǔn)確、全面和及時(shí)的氣象資料.設(shè)地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍,下列說(shuō)法中正確的是 ( ).
A.同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度是第一宇宙速度
4、的倍
B.同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度是地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)獲得的速度的倍
C.同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度是第一宇宙速度的倍
D.同步衛(wèi)星的向心加速度是地球表面重力加速度的倍
7.宇航員在一個(gè)半徑為R的星球上,以速度v0豎直上拋一個(gè)物體,經(jīng)過(guò)t秒后物體落回原拋物點(diǎn),如果宇航員想把這個(gè)物體沿星球表面水平拋出,而使它不再落回星球,則拋出速度至少應(yīng)是 ( ).
A. B.
C. D.
8.甲、乙兩恒星相距為L(zhǎng),質(zhì)量之比=,它們離其他天體都很遙遠(yuǎn),我們觀察到它們的距離始終保持不變,由此可知 ( ).
A.兩恒星一定繞它們連線的某一位置做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
B.甲、乙兩恒星的角速度之比
5、為2∶3
C.甲、乙兩恒星的線速度之比為∶
D.甲、乙兩恒星的向心加速度之比為3∶2
9.關(guān)于近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星、赤道上的物體,以下說(shuō)法正確的是 ( ).
A.都是萬(wàn)有引力等于向心力
B.赤道上的物體和同步衛(wèi)星的周期、線速度、角速度都相等
C.赤道上的物體和近地衛(wèi)星的軌道半徑相同但線速度、周期不同
D.同步衛(wèi)星的周期大于近地衛(wèi)星的周期
10.某雙星由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成,兩星在相互之間的萬(wàn)有引力作用下繞兩者連線上某一定點(diǎn)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng).由天文觀察測(cè)得其運(yùn)動(dòng)周期為T,S1到C點(diǎn)的距離為r1,S1和S2的距離為r,已知引力常量為G,由此可求出S2的質(zhì)量為 ( ).
6、
A. B.
C. D.
11.已知地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m,引力常量為G.有關(guān)同步衛(wèi)星,下列表述正確的是 ( ).
A.衛(wèi)星距地面的高度為
B.衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度
C.衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)受到的向心力大小為G
D.衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
12.據(jù)報(bào)道,天文學(xué)家近日發(fā)現(xiàn)了一顆距地球40光年的“超級(jí)地球”,名為“55 Cancri e”.該行星繞母星(中心天體)運(yùn)行的周期約為地球繞太陽(yáng)運(yùn)行周期的,母星的體積約為太陽(yáng)的60倍.假設(shè)母星與太陽(yáng)密度相同,“55 Cancri e”與地球均做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則“55 Ca
7、ncri e”與地球的 ( ).
A.軌道半徑之比約為
B.軌道半徑之比約為
C.向心加速度之比約為
D.向心加速度之比約為
二、非選擇題(共2小題,共28分)
13.(12分)有一星球的密度與地球的密度相同,但它表面處的重力加速度是地面上重力加速度的4倍,求該星球的質(zhì)量將是地球質(zhì)量的多少倍?
14.(16分)2020年6月16日,發(fā)射的“神舟九號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”成功對(duì)接,在發(fā)射時(shí),“神舟九號(hào)”飛船首先要被發(fā)射到離地面很近的圓軌道,然后經(jīng)過(guò)多次變軌后,最終與在距地面高度為h的圓形軌道上繞地球飛行的“天宮一號(hào)”完成對(duì)接,之后,整體保持在距地面高度仍
8、為h的圓形軌道上繞地球繼續(xù)運(yùn)行.已知地球半徑為R,地面附近的重力加速度為g.求:
(1)地球的第一宇宙速度;
(2)“神舟九號(hào)”飛船在近地圓軌道運(yùn)行的速度與對(duì)接后整體的運(yùn)行速度之比.
答案
1解析 太陽(yáng)與行星間有相互作用的引力,正是引力的作用使行星繞太陽(yáng)運(yùn)行.答案 C
2解析 根據(jù)萬(wàn)有引力定律,F(xiàn)=G,F(xiàn)′=G=F,聯(lián)立解得h=(-1)R,選項(xiàng)D正確
3解析 由題中已知條件:5.76×104 km/h=16 km/s以及第一宇宙速度是7.9 km/s,第二宇宙速度是11.2 km/s,第三宇宙速度是16.7 k
9、m/s,可以判斷A、B、D正確
4解析 地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同,故c終始在a的正上方,近地衛(wèi)星轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度比同步衛(wèi)星大,故一段時(shí)間后b可能在a、c的連線上,也可能不在其連線上,故選項(xiàng)A、C正確
5解析 行星繞恒星做圓周運(yùn)動(dòng)由G=m,若已知M,則可求r,選項(xiàng)D正確,由T=知,若已知v,則可求r,選項(xiàng)C正確
6解析 同步衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),由萬(wàn)有引力提供向心力,則G=ma=m=mω2r=mr,得同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度v= ,又第一宇宙速度v1= ,所以==,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確;a=,g=,所以==,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同,則v=ωr,v自=
10、ωR,所以==n,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤
7解析 由得v=①,
因?yàn)椋璿0=v0-gt.所以g=②,
由①,②得v= . 答案 B
8解析 根據(jù)題目描述的這兩顆恒星的特點(diǎn)可知,它們符合雙星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,即繞它們連線上某一位置做勻速圓周運(yùn)動(dòng),A正確.它們的角速度相等,B錯(cuò)誤.由m甲a甲=m乙a乙,所以==,D正確.由m甲ω甲v甲=m乙ω乙v乙,所以==,C錯(cuò)誤.答案 AD
9解析 赤道上的物體是由萬(wàn)有引力的一個(gè)分力提供向心力,A項(xiàng)錯(cuò)誤;赤道上的物體和同步衛(wèi)星有相同周期和角速度,但線速度不同,B項(xiàng)錯(cuò)誤;同步衛(wèi)星和近地衛(wèi)星有相同的中心天體,根據(jù)=m=mr得v= ,T=2π ,由于r同>r近,故v
11、同T近,D正確;赤道上物體、近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星三者間的周期關(guān)系為T赤=T同>T近,根據(jù)v=ωr可知v赤
12、m2r,可得通式r=,則==,從而判斷A錯(cuò)、B對(duì);再由G=ma得通式a=G,則=×== ,所以C、D皆錯(cuò).答案 B
13解析 設(shè)將質(zhì)量為m的物體分別放在星球和地球表面上,重力近似等于萬(wàn)有引力
mg星=G①
mg地=G②
得=,則==3=3=64,所以M星=64M地. 答案 64
14解析 (1)設(shè)地球的第一宇宙速度為v,根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得
G=m
在地面附近有G=mg
解得v=
(2)設(shè)飛船在近地圓軌道運(yùn)行的速度為v1,由題意可知v1=v=
對(duì)接后,整體的運(yùn)行速度為v2,根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律得
G=m′
解得v2=
所以v1∶v2= . 答案 (1) (2)