人教版 高中物理 必修2 第六章单元测试题（三）(word版含答案）

高中物理（必修2）单元测试题（三）
第七章
万有引力与航天
班别
姓名
座号
总分
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。）
1．关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程，下列说法正确的是(　
　)
A．第谷通过整理大量的天文观测数据得到行星运动规律
B．开普勒指出，地球绕太阳运动是因为受到来自太阳的引力
C．牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度，对万有引力定律进行了“月地检验”
D．卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量的数值
2．月球表面重力加速度为地球表面的1/6，一位在地球表面最多能举起质量为120kg的杠铃的运动员，在月球上最多能举起（
）
A．120kg的杠铃
B．720kg的杠铃
C．重力600N的杠铃
D．重力720N的杠铃
3．关于第一宇宙速度，下面说法①它是人造卫星绕地球飞行的最小速度
②它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最小速度
③它是人造卫星绕地球飞行的最大速度
④它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最大速度。以上说法中正确的有（
）
A．①②
B．②③
C．①④
D．③④
4．假如一人造地球卫星做圆周运动的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动,则（
）
A．根据公式V=rω可知卫星的线速度将增大到原来的2倍
B．根据公式F=mv2/r,可知卫星所受的向心力将变为原来的1/2
C．根据公式F=GMm/r2,可知地球提供的向心力将减少到原来的
D．根据上述B和C给出的公式,可知卫星运动的线速度将减少到原来的
5．有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面处重力加速度的4倍，则该星球的质量是地球质量的(忽略其自转影响)(　
　)
A.
B．4倍
C．16倍
D．64倍
6．2013年6月11日17时38分，我国利用“神舟十号”飞船将聂海胜、张晓光、王亚平三名宇航员送入太空。设宇航员测出自己绕地球做匀速圆周运动的周期为T，离地高度为H，地球半径为R，则根据T、H、R和引力常量G，不能计算出的物理量是(　　)
A．地球的质量
B．地球的平均密度
C．飞船所需的向心力
D．飞船线速度的大小
二、多项选择题（每小题5分，选对但不全得3分，错选得0分，共20分）
7．火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆。已知火卫一的周期为7小时39分。火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比（
）
A．火卫一距火星表面较近
B．火卫二的角速度较大
C．火卫一的运动速度较大
D．火卫二的向心加速度较大
8．如图所示，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．该卫星在P点的速度大于11.2
km/s
B．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9
km/s
C．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度
D．卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
9．天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星．若某双星的质量分别为M、m，间距为L，双星各自围绕其连线上的某点O做匀速圆周运动，其角速度分别为ω1、ω2，质量为M的恒星轨道半径为R，已知引力常量为G，则描述该双星运动的上述物理量满足(　
　)
A．ω1<ω2
B．ω1=ω2
C．GM＝ω(L－R)L2
D．Gm＝ωR3
10．我国发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示。卫星由地球地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道，卫星开始对月球进行探测。已知地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b，卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（
）
A．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为
B．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为
C．卫星从停泊轨道转移到地月转移轨道，卫星必须加速
D．卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度
三．填空题（每空5分，共10分，把答案填在题中相应的横线上。）
11．一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v.假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N.已知引力常量为G，则这颗行星的质量为___________
。
12．已知地球的半径为R，自转角速度为ω，地球表面的重力加速度为g，在赤道上空一颗相对地球静止的同步卫星离开地面的高度是
．（用以上三个量表示）
四．综合分析与计算题（本题共4小题，共46分）
13．（10分）假设在火星上，实验小球做自由落体运动，在2s内下落的位移为16m；求：
（1）火星表面上的重力加速度为大；
（2）在开始自由下落第3s内的位移为大．
14．（12分）已知地球绕太阳做圆周运动的轨道半径为R、周期为T、万有引力常量为G.求：
(1)太阳的质量M；
(2)已知火星绕太阳做圆周运动的周期为1.9
T，求地球与火星相邻两次距离最近时的时间间隔t.
15．（12分）一组宇航员乘坐太空穿梭机S，去修理位于离地球表面h＝6.0×105
m的圆形轨道上的太空望远镜H.机组人员使穿梭机S进入与H相同的轨道并关闭助推火箭，望远镜在穿梭机前方数千米处，如图所示．已知地球半径为R＝6.4×106
m，地球表面重力加速度为g＝9.8
m/s2，第一宇宙速度为v＝7.9
km/s.
（1）穿梭机所在轨道上的向心加速度g′为多少？
（2）计算穿梭机在轨道上的速率v′；
16．（12分）天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量。（引力常量为G）
高中物理（必修2）单元测试题（三）参考答案
1.D
2.B
3.B
4.D
5.D
6.C
7.AC
8.CD
9.BC
10.AC
11．
12．
13．解：（1）假设火星上的重力加速度大小为g，根据自由落体运动公式有：（3分）
故（2分）
（2）小球前3s内的位移为（3分）
故得第3s内的位移：H=（36－16）m=20m（2分）
14．解：(1)对于地球绕太阳运动，G＝mRω2
（2分）
ω＝2π/T
（2分）
解得M＝
（2分）
(2)根据圆周运动规律，地球再一次与火星相距最近的条件是:
ω地t－ω火t＝2π
（2分）
ω地＝2π/T
（1分）
ω火＝2π/T火
（1分）
联立解得：t＝≈2.1
T
（2分）
15．（1）在距地球表面h高处：
（3分）
在地球表面：
（3分）得（2分）
（2）由
（2分）得（2分）
16．解析：设两颗恒星的质量分别为m1、m2，做圆周运动的半径分别为r1、r2，角速度分别为w1,w2。根据题意有
w1=w2
①
（1分）
r1+r2=r
②（1分）
根据万有引力定律和牛顿定律，有G
③
（2分）
G
④（2分）
联立以上各式解得
⑤
（2分）
根据解速度与周期的关系知
⑥（2分）
联立③⑤⑥式解得
⑦（2分）
4
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