人教版高中物理必修二第七章 万有引力与宇宙航行 单元测试基础卷-试卷（Word含解析）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修二第七章 万有引力与宇宙航行 单元测试基础卷-试卷（Word含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 456.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-14 15:05:43 | ||
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文档简介
人教版高中物理必修二第七章 万有引力与宇宙航行 单元测试基础卷
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）。下列说法中正确的是（ ）
A．a、b的线速度大小之比是 ∶1
B．a、b的周期之比是1∶2
C．a、b的角速度大小之比是3∶4
D．a、b的向心加速度大小之比是9∶2
2. 天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了双星系统，如图所示，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，其质量分别为和。不考虑其他天体的影响，AB围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，引力常量为G，下列说法错误的是（ ）
A．A和B两行星的角速度相同
B．可见星A和暗星B的半径大小与其质量有关
C．暗星B的速率与可见星A速率的比值为
D．可见星A和暗星B的线速度大小相等，方向相反
3. 1按照相对论的观点，下列说法正确的是（ ）
A．物体运动时的质量总是小于其静止时的质量
B．物体运动时的质量总是等于其静止时的质量
C．真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的
D．真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的
4. 在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（ ）
A．该卫星的发射速度必定大于第二宇宙速度
B．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度
C．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于第一宇宙速度
D．卫星在Q点通过减速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
5. 研究下列物体的运动，不适合使用经典力学描述的是（ ）
A．行驶的自行车 B．接近光速运动的粒子
C．投出的篮球 D．飞驰的汽车
6. 为了备战东京奥运会，我国羽毛球运动员进行了如图所示的原地纵跳摸高训练。某运动员能向上竖直跳起的最大高度是2.9m，将竖直跳起摸高运动视为竖直上抛运动，忽略星球的自转影响。已知火星的半径是地球半径的，质量是地球质量的，该运动员以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能达到的最大高度约为（ ）
A．5.5m B．6m C．6.5m D．7m
7. 两个行星的质量分别为m1和m2，它们绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，若它们只受太阳引力的作用，那么这两个行星的向心加速度之比为( )
A．1 B． C． D．
8. 牛顿以他伟大的工作把天空中的现象和地面的现象统一起来，成功的解释了天体运动的规律，时至今日，上千颗人造卫星正在按照万有引力定律为他们设定的轨道绕地球运转着，以下有关说法正确的是（ ）
A．第谷通过观察行星的运动，得出了行星的运动规律，他认为行星的轨道都是椭圆
B．开普勒通过对行星运动规律的研究，总结出了万有引力定律
C．牛顿利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值
D．牛顿总结前人的成果得出了牛顿三大定律
二、多选题（本大题共4道小题）
9. 接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有（ ）
A．飞船上的人观测到飞船上的钟较快
B．飞船上的人观测到飞船上的钟较慢
C．地球上的人观测到地球上的钟较快
D．地球上的人观测到地球上的钟较慢
10. 据报道．我国数据中继卫星“天链一号01 星”于2008 年4 月25 日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4 次变轨控制后，于5月l日成功定点在东经77°上空的地球同步轨道，轨道近似看作圆轨道．关于成功定点后的“天链一号01 星”，下列说法正确的是 ( )
A．运行速度大于第一宇宙速度7.9km/s
B．离地面高度一定，相对地面静止
C．轨道一定在赤道平面
D．角速度与静止在赤道上物体的角速度大小相等
11. 下列说法正确的是（ ）
A．一根长为L的长杆相对观察者沿杆方向以速度v运动时，观察者测得的长度为
B．光的偏振现象说了光是一种电磁波.
C．无线电波的发射能力与频率有关，频率越高发射能力越弱.
D．一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在某高山之巅，其振动周期一定大.
E．根据单摆的周期公式，在地面附近，如果L→∞，则其周期T→∞.
F．利用红外摄影可以不受天气（阴雨，大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物.
三、解答题（本大题共3道小题）
12. 假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，已知引力常量为G，忽略该天体自转。
（1）若卫星距该天体表面的高度为h，测得卫星在该处做圆周运动的周期为T1，则该天体的密度是多少？
（2）若卫星贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为T2，则该天体的密度是多少？
13. 牛顿利用开普勒第三定律、牛顿运动定律和圆周运动的规律，推导出太阳和行星之间的引力表达式。设太阳的质量为M，行星的质量为m，太阳到行星之间的距离为r，万有引力常数为G。
（1）求行星运行的加速度a
（2）求行星运行的周期T
（3）请你写出牛顿推导万有引力定律的过程。
14. 已知太阳的质量为M，地球的质量为m1，月球的质量为m2，当发生日全食时，太阳、月球、地球几乎在同一直线上，且月球位于太阳与地球之间，如图所示．设月球到太阳的距离为a，地球到月球的距离为b，则太阳对地球的引力F1和太阳对月球的引力F2的大小之比为多少？
填空题（本大题共4道小题）
15. 测出万有引力常量G的科学家是_______
16. 经典力学认为时间是_____________，质量是____________，空间是_____________；经典力学深入到高速领域将被_____________所代替，深入到微观领域将被_______所代替。
17. 甲乘坐速度为0.9c（c为光速）的宇宙飞船追赶正前方的乙，乙的飞行速度为0.5c，甲向乙发出一束光进行联络。则乙观测到光速是________（选填“c”“1.4c”或“1.9c”）；地面上的观察者发现甲的手表示数比乙的手表示数变化________（选填“慢了”“快了”或“相同”）。
18. 有三只完全相同的时钟，时钟A放在高速行驶的火车上(火车时速200千米/小时)，时钟B放在高速旋转的圆盘边缘，随圆盘一起转动，其向心加速度约为2000g，时钟C放在中子星附近．关于这三只钟的变慢情况，下列说法正确的是明显变慢的是________、变化不明显的是________．
19. 我国的北斗导航卫星系统包含多颗地球同步卫星．北斗导航卫星系统建成以后，有助于减少我国对GPS导航系统的依赖，GPS由运行周期为12小时的卫星群组成，设北斗导航系统的同步卫星和GPS导航卫星的轨道半径分别为R1和R2，向心加速度分别为a1和a2，则R1∶R2＝________，a1∶a2＝________．(可用根式表示)
答案
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 【答案】C
【解析】
【详解】
根据
可得
A．由
得a、b的线速度大小之比是 ，故A错误；
B．由
得a、b的周期之比是 ，故B错误；
C．由
得a、b的角速度大小之比是3∶4，故C正确；
D．由
得a、b的向心加速度大小之比是9∶4，故D错误。
故选C。
2. 【答案】D
【解析】
【详解】
A．由双星系统特点可知，两者角速度相同，故A正确；
B．因为两者之间的万有引力提供他们的向心力，即
所以
故B正确；
CD．因为双星系统可看成两星绕同一点同轴转动模型，故线速度满足
所以
故C正确，D错误。
故选D。
3. 【答案】D
【详解】
AB．由相对论质量公式可知，当物体的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量，故AB错误；
CD．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一，真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的，故C错误，D正确。
故选D。
4. 【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动，故A错误;
C．7.9km/ s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度。而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径由
得
根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度。故C错误;
B．在轨道Ⅱ上，P点是近地点，Q点是远地点，则卫星在P点的速度大于在Q点的速度。故B正确;
D．从椭圆轨道|到同步轨道II，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力。所以在轨道II上Q点的速度大于轨道Ⅰ上Q点的速度，故D错误;
故选B。
5. 【答案】B
【详解】
解：A.C.D、行驶的自行车、投出的篮球以及飞驰的汽车 的运行都属低速，经典力学能适用．故ACD不符合题意．故ACD错误；
B、粒子接近光速运动，属于高速，而微观粒子的能量，则是微观粒子，所以经典力学就不在适用，故B正确．
6. 【答案】C
【详解】
设地球表面的重力加速度是g，地球的半径为R，黄金代换式
GM=gR2
已知火星的半径是地球半径的，质量是地球质量的，则火星表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的，即g，运动员以初速度v0在地球起跳时，根据竖直上抛的运动规律得出运动员可跳起的最大高度
h=
由于火星表面的重力加速度是g，运动员以相同的初速度在火星上起跳时，可跳起的最大高度
h'=h≈6.5m
故选C。
7. 【答案】D
8. 【答案】D
【解析】
A．第谷观察行星并记录数据，开普勒根据第谷的数据得出行星运动规律，A错；
B．牛顿总结出万有引力定律，B错；
C．卡文迪许测出万有引力常量，C错；
D．牛顿总结前人成果得出牛顿三大定律，故D正确。
故选D。
二、多选题（本大题共4道小题）
9. 【答案】AC
【详解】
飞船相对地球高速运动，所以地球上的人观测飞船上的时钟较慢，而地球相对飞船高速运动，所以飞船上的人认为地球上的时钟较慢，所以A、C正确；B、D错误．
10. 【答案】BCD
【解析】
【详解】
有同步卫星的轨道性质可知同步卫星必须在赤道上空，和赤道共面，且高度一定，相对地球静止，角速度和赤道上物体的角速度相同，第一宇宙速度是最小的发射速度同时也是最大的环绕速度，因此A错误，BCD正确
11. 【答案】ADF
【详解】
一根长为L的长杆相对观察者沿杆的方向以速度v运动时，观察者测得的长度为，A正确；光的偏振现象说了光是一种横波，B错误；无线电波的发射能力与频率有关，频率越高发射能力越强，C错误；一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在某高山之巅，由单摆的周期公式，g变小，其振动周期一定变大，D正确；根据单摆的周期公式，在地面附近，如果L→∞，不满足单摆的理想条件，周期公式不成立，E错误；利用红外摄影可以不受天气（阴雨，大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物发生衍射，F正确．故选ADF.
三、解答题（本大题共3道小题）
12. 【答案】（1）；（2）
【详解】
（1）设卫星的质量为m，天体的质量为M，卫星距天体表面的高度为h时，万有引力提供向心力，则有
则有
天体的体积为
故该天体的密度为
（2）卫星贴近天体表面运动时有
则有
解得
13. 【答案】(1) ；(2) ；
(3) 设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力：
又行星运动速度v和周期T的关系：
代入向心力公式得：
根据开普勒行星运动的规律：
（常数）
得出结论：行星和太阳之间的引力跟行星的质量成正比，跟行星到太阳的距离的二次方成反比，即：
根据牛顿第三定律，行星吸引太阳的力跟太阳吸引行星的力大小相等并且具有相同的性质，即行星对太阳的吸引力也应该和太阳的质量成正比。用M表示太阳的质量，F′表示行星对太阳的吸引力：
F′∝
且：F=F′，可得：
写成等式
14. 【答案】
【解析】由万有引力定律得
太阳对地球的引力F1＝G
太阳对月球的引力F2＝G
联立可得＝.
填空题（本大题共4道小题）
15. 【答案】卡文迪许
【详解】
牛顿发现万有引力定律后，由英国科学家卡文迪许最先利用扭秤实验较精确测出万有引力常量G．
16. 【答案】 绝对的 不变的 三维的 相对论 量子力学
【详解】
经典力学认为时间是绝对的，质量是不变的，空间是三维的；经典力学深入到高速领域将被相对论所代替，深入到微观领域将被量子力学所代替。
17. 【答案】c 慢了
18. 【答案】 B钟和C钟 A钟
【解析】
【详解】
火车的速度相对光速而言很小，时钟变慢不明显，B钟有很大的加速度，C钟受强引力作用，都明显变慢．
19. 【答案】
【详解】
设地球同步卫星的周期为，GPS卫星的周期为，由题意有：，由万有引力定律的公式和向心的公式有：，解得：，，则有：，．
2 / 2
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）。下列说法中正确的是（ ）
A．a、b的线速度大小之比是 ∶1
B．a、b的周期之比是1∶2
C．a、b的角速度大小之比是3∶4
D．a、b的向心加速度大小之比是9∶2
2. 天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了双星系统，如图所示，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，其质量分别为和。不考虑其他天体的影响，AB围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，引力常量为G，下列说法错误的是（ ）
A．A和B两行星的角速度相同
B．可见星A和暗星B的半径大小与其质量有关
C．暗星B的速率与可见星A速率的比值为
D．可见星A和暗星B的线速度大小相等，方向相反
3. 1按照相对论的观点，下列说法正确的是（ ）
A．物体运动时的质量总是小于其静止时的质量
B．物体运动时的质量总是等于其静止时的质量
C．真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的
D．真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的
4. 在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（ ）
A．该卫星的发射速度必定大于第二宇宙速度
B．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度
C．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于第一宇宙速度
D．卫星在Q点通过减速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
5. 研究下列物体的运动，不适合使用经典力学描述的是（ ）
A．行驶的自行车 B．接近光速运动的粒子
C．投出的篮球 D．飞驰的汽车
6. 为了备战东京奥运会，我国羽毛球运动员进行了如图所示的原地纵跳摸高训练。某运动员能向上竖直跳起的最大高度是2.9m，将竖直跳起摸高运动视为竖直上抛运动，忽略星球的自转影响。已知火星的半径是地球半径的，质量是地球质量的，该运动员以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能达到的最大高度约为（ ）
A．5.5m B．6m C．6.5m D．7m
7. 两个行星的质量分别为m1和m2，它们绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，若它们只受太阳引力的作用，那么这两个行星的向心加速度之比为( )
A．1 B． C． D．
8. 牛顿以他伟大的工作把天空中的现象和地面的现象统一起来，成功的解释了天体运动的规律，时至今日，上千颗人造卫星正在按照万有引力定律为他们设定的轨道绕地球运转着，以下有关说法正确的是（ ）
A．第谷通过观察行星的运动，得出了行星的运动规律，他认为行星的轨道都是椭圆
B．开普勒通过对行星运动规律的研究，总结出了万有引力定律
C．牛顿利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值
D．牛顿总结前人的成果得出了牛顿三大定律
二、多选题（本大题共4道小题）
9. 接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有（ ）
A．飞船上的人观测到飞船上的钟较快
B．飞船上的人观测到飞船上的钟较慢
C．地球上的人观测到地球上的钟较快
D．地球上的人观测到地球上的钟较慢
10. 据报道．我国数据中继卫星“天链一号01 星”于2008 年4 月25 日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4 次变轨控制后，于5月l日成功定点在东经77°上空的地球同步轨道，轨道近似看作圆轨道．关于成功定点后的“天链一号01 星”，下列说法正确的是 ( )
A．运行速度大于第一宇宙速度7.9km/s
B．离地面高度一定，相对地面静止
C．轨道一定在赤道平面
D．角速度与静止在赤道上物体的角速度大小相等
11. 下列说法正确的是（ ）
A．一根长为L的长杆相对观察者沿杆方向以速度v运动时，观察者测得的长度为
B．光的偏振现象说了光是一种电磁波.
C．无线电波的发射能力与频率有关，频率越高发射能力越弱.
D．一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在某高山之巅，其振动周期一定大.
E．根据单摆的周期公式，在地面附近，如果L→∞，则其周期T→∞.
F．利用红外摄影可以不受天气（阴雨，大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物.
三、解答题（本大题共3道小题）
12. 假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，已知引力常量为G，忽略该天体自转。
（1）若卫星距该天体表面的高度为h，测得卫星在该处做圆周运动的周期为T1，则该天体的密度是多少？
（2）若卫星贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为T2，则该天体的密度是多少？
13. 牛顿利用开普勒第三定律、牛顿运动定律和圆周运动的规律，推导出太阳和行星之间的引力表达式。设太阳的质量为M，行星的质量为m，太阳到行星之间的距离为r，万有引力常数为G。
（1）求行星运行的加速度a
（2）求行星运行的周期T
（3）请你写出牛顿推导万有引力定律的过程。
14. 已知太阳的质量为M，地球的质量为m1，月球的质量为m2，当发生日全食时，太阳、月球、地球几乎在同一直线上，且月球位于太阳与地球之间，如图所示．设月球到太阳的距离为a，地球到月球的距离为b，则太阳对地球的引力F1和太阳对月球的引力F2的大小之比为多少？
填空题（本大题共4道小题）
15. 测出万有引力常量G的科学家是_______
16. 经典力学认为时间是_____________，质量是____________，空间是_____________；经典力学深入到高速领域将被_____________所代替，深入到微观领域将被_______所代替。
17. 甲乘坐速度为0.9c（c为光速）的宇宙飞船追赶正前方的乙，乙的飞行速度为0.5c，甲向乙发出一束光进行联络。则乙观测到光速是________（选填“c”“1.4c”或“1.9c”）；地面上的观察者发现甲的手表示数比乙的手表示数变化________（选填“慢了”“快了”或“相同”）。
18. 有三只完全相同的时钟，时钟A放在高速行驶的火车上(火车时速200千米/小时)，时钟B放在高速旋转的圆盘边缘，随圆盘一起转动，其向心加速度约为2000g，时钟C放在中子星附近．关于这三只钟的变慢情况，下列说法正确的是明显变慢的是________、变化不明显的是________．
19. 我国的北斗导航卫星系统包含多颗地球同步卫星．北斗导航卫星系统建成以后，有助于减少我国对GPS导航系统的依赖，GPS由运行周期为12小时的卫星群组成，设北斗导航系统的同步卫星和GPS导航卫星的轨道半径分别为R1和R2，向心加速度分别为a1和a2，则R1∶R2＝________，a1∶a2＝________．(可用根式表示)
答案
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 【答案】C
【解析】
【详解】
根据
可得
A．由
得a、b的线速度大小之比是 ，故A错误；
B．由
得a、b的周期之比是 ，故B错误；
C．由
得a、b的角速度大小之比是3∶4，故C正确；
D．由
得a、b的向心加速度大小之比是9∶4，故D错误。
故选C。
2. 【答案】D
【解析】
【详解】
A．由双星系统特点可知，两者角速度相同，故A正确；
B．因为两者之间的万有引力提供他们的向心力，即
所以
故B正确；
CD．因为双星系统可看成两星绕同一点同轴转动模型，故线速度满足
所以
故C正确，D错误。
故选D。
3. 【答案】D
【详解】
AB．由相对论质量公式可知，当物体的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量，故AB错误；
CD．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一，真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的，故C错误，D正确。
故选D。
4. 【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动，故A错误;
C．7.9km/ s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度。而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径由
得
根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度。故C错误;
B．在轨道Ⅱ上，P点是近地点，Q点是远地点，则卫星在P点的速度大于在Q点的速度。故B正确;
D．从椭圆轨道|到同步轨道II，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力。所以在轨道II上Q点的速度大于轨道Ⅰ上Q点的速度，故D错误;
故选B。
5. 【答案】B
【详解】
解：A.C.D、行驶的自行车、投出的篮球以及飞驰的汽车 的运行都属低速，经典力学能适用．故ACD不符合题意．故ACD错误；
B、粒子接近光速运动，属于高速，而微观粒子的能量，则是微观粒子，所以经典力学就不在适用，故B正确．
6. 【答案】C
【详解】
设地球表面的重力加速度是g，地球的半径为R，黄金代换式
GM=gR2
已知火星的半径是地球半径的，质量是地球质量的，则火星表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的，即g，运动员以初速度v0在地球起跳时，根据竖直上抛的运动规律得出运动员可跳起的最大高度
h=
由于火星表面的重力加速度是g，运动员以相同的初速度在火星上起跳时，可跳起的最大高度
h'=h≈6.5m
故选C。
7. 【答案】D
8. 【答案】D
【解析】
A．第谷观察行星并记录数据，开普勒根据第谷的数据得出行星运动规律，A错；
B．牛顿总结出万有引力定律，B错；
C．卡文迪许测出万有引力常量，C错；
D．牛顿总结前人成果得出牛顿三大定律，故D正确。
故选D。
二、多选题（本大题共4道小题）
9. 【答案】AC
【详解】
飞船相对地球高速运动，所以地球上的人观测飞船上的时钟较慢，而地球相对飞船高速运动，所以飞船上的人认为地球上的时钟较慢，所以A、C正确；B、D错误．
10. 【答案】BCD
【解析】
【详解】
有同步卫星的轨道性质可知同步卫星必须在赤道上空，和赤道共面，且高度一定，相对地球静止，角速度和赤道上物体的角速度相同，第一宇宙速度是最小的发射速度同时也是最大的环绕速度，因此A错误，BCD正确
11. 【答案】ADF
【详解】
一根长为L的长杆相对观察者沿杆的方向以速度v运动时，观察者测得的长度为，A正确；光的偏振现象说了光是一种横波，B错误；无线电波的发射能力与频率有关，频率越高发射能力越强，C错误；一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在某高山之巅，由单摆的周期公式，g变小，其振动周期一定变大，D正确；根据单摆的周期公式，在地面附近，如果L→∞，不满足单摆的理想条件，周期公式不成立，E错误；利用红外摄影可以不受天气（阴雨，大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物发生衍射，F正确．故选ADF.
三、解答题（本大题共3道小题）
12. 【答案】（1）；（2）
【详解】
（1）设卫星的质量为m，天体的质量为M，卫星距天体表面的高度为h时，万有引力提供向心力，则有
则有
天体的体积为
故该天体的密度为
（2）卫星贴近天体表面运动时有
则有
解得
13. 【答案】(1) ；(2) ；
(3) 设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力：
又行星运动速度v和周期T的关系：
代入向心力公式得：
根据开普勒行星运动的规律：
（常数）
得出结论：行星和太阳之间的引力跟行星的质量成正比，跟行星到太阳的距离的二次方成反比，即：
根据牛顿第三定律，行星吸引太阳的力跟太阳吸引行星的力大小相等并且具有相同的性质，即行星对太阳的吸引力也应该和太阳的质量成正比。用M表示太阳的质量，F′表示行星对太阳的吸引力：
F′∝
且：F=F′，可得：
写成等式
14. 【答案】
【解析】由万有引力定律得
太阳对地球的引力F1＝G
太阳对月球的引力F2＝G
联立可得＝.
填空题（本大题共4道小题）
15. 【答案】卡文迪许
【详解】
牛顿发现万有引力定律后，由英国科学家卡文迪许最先利用扭秤实验较精确测出万有引力常量G．
16. 【答案】 绝对的 不变的 三维的 相对论 量子力学
【详解】
经典力学认为时间是绝对的，质量是不变的，空间是三维的；经典力学深入到高速领域将被相对论所代替，深入到微观领域将被量子力学所代替。
17. 【答案】c 慢了
18. 【答案】 B钟和C钟 A钟
【解析】
【详解】
火车的速度相对光速而言很小，时钟变慢不明显，B钟有很大的加速度，C钟受强引力作用，都明显变慢．
19. 【答案】
【详解】
设地球同步卫星的周期为，GPS卫星的周期为，由题意有：，由万有引力定律的公式和向心的公式有：，解得：，，则有：，．
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