人教版（2019）高中物理必修第二册：第七章综合测试（含答案与解析）

1、第七章综合测试一、选择题（本题共10个小题，每小题4分，共40分，17题为单选，810题为多选。多选题中，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或未选的不得分）1.人造地球卫星在运行中，与卫星尚未分离的火箭沿线速度方向的反方向喷气，喷气后在新的轨道上仍能做匀速圆周运动，则（ ）A.减小，增大，减小B.减小，减小，减小C.减小，增大，增大D.增大，减小，增大2.两颗靠得很近的天体称为双星，它们都绕两者连线上某点做匀速圆周运动，因而不至于由于万有引力吸引而相撞，以下说法中正确的是（ ）A.它们做圆周运动的角速度与它们的总质量成反比B.它们做圆周运动的线速度大小与它们的质量成正比C.它们做圆周

2、运动的半径与各自质量的乘积相等D.它们做圆周运动的半径与各自线速度大小的乘积相等3.理论上可以证明，天体的第二宇宙速度（逃脱速度）是第一宇宙速度（环绕速度）的倍，这个关系对于天体普遍适用。若某“黑洞”的半径约为，逃逸速度可近似认为是真空中光速。已知引力常量，真空中光速。根据以上数据，估算此“黑洞”质量的数量级约为（ ）A.B.C.D.4.我国古代神话传说：地上“凡人”过一年，天上的“神仙”过一天。如果把看到一次日出就当作“一天”，在距离地球表面约高度环绕地球飞行的“天宫二号”中的航天员内在太空中度过的“天”数约为（已知地球半径，地球表面处重力加速度取）（ ）A.16天B.8天C.1天D.24天

3、5.一卫星经过多次变轨后，在距地心为的地球同步轨道上凝望地球。该卫星由半径为的圆轨道1经椭圆轨道2变轨到同步轨道3时的情况如图7-1所示，已知此卫星在轨道1上运行的周期为，已知地球半径，引力常量为，则下列说法正确的是（ ）A.地球的平均密度为B.在轨道3上稳定运行时，卫星每天可两次经过地表上同一点的正上方C.卫星从点经轨道2运动到点的时间为D.卫星由圆轨道1调整到同步轨道3，只需要加速一次即可6.甲为近地圆轨道地球卫星，乙为近月圆轨道月球卫星，若地球半径为月球半径的4倍，地球表面重力加速度为月球表面重力加速度的6倍，则（ ）A.甲、乙的周期之比为B.甲、乙的角速度之比为C.甲、乙的线速度之比为

4、D.地球与月球质量之比为7.2018年6月14日，我国探月工程嫦娥四号“鹊桥”中继星顺利进入环绕地月拉格朗日点运行的轨道，为地月信息联通搭建“天桥”。如图7-2所示，该点位于地球与月球连线的延长线上，“鹊桥”位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动，已知地球、月球和“鹊桥”的质量分别为、，地球和月球之间的平均距离为，点到月球中心的距离为，则满足（ ）A.B.C.D.8.、为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处分别有一颗卫星、做匀速圆周运动。图7-3中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度，横坐标表示物体到行星中心的距离的平方，两条曲线分别表示、周围物体的与的

5、反比关系，它们左端点横坐标相同。则（ ）A.的平均密度比的大B.的“第一宇宙速度”比的小C.的向心加速度比的大D.的公转周期比的大9.航天员驾驶宇宙飞船到达某行星表面，在离该行星表面高度为处，将一小球以大小为的初速度水平抛出，小球水平射程为。已知该行星的半径为，引力常量为。则下列判断正确的是（ ）A.该行星的质量为B.该行星的密度为C.该行星的第一宇宙速度大小为D.该行星表面的重力加速度大小为10.宇宙飞船以周期绕地球做圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图7-4所示。已知地球的半径为，引力常量为，地球自转周期为。太阳光可看作平行光，航天员在点测出的张角为，则（ ）A.飞船绕

6、地球运动的线速度为B.一天内飞船经历“日全食”的次数为C.飞船每次经历“日全食”过程的时间为D.地球质量为二、填空题（本题共3个小题，共16分，其中第11小题6分，第12、13小题各5分。请将正确的答案填在相应的横线上）11.牛顿曾设想，从高山上水平抛出的物体，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远。如果抛出速度足够大，物体就将绕地球运动，成为人造地球卫星。设地球的质量为，物体到地心的距离为，引力常量为，则当抛出物体的速度增大到_时，物体将绕地球运动。如果这个物体成为了人造地球卫星，则它运动的周期为_。12.如图7-5所示，火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面发射后，以加速度竖直向上匀加速运动

7、，升到某一高度时，测试仪器对平台的压力为发射前压力的。已知地球半径为，则火箭此时离地面的高度为_。（为地面附近的重力加速度）13.如图7-6所示，飞行器绕某星球做周期为的匀速圆周运动，星球相对于飞行器的张角为，已知引力常量为，则该星球的密度为_。三、解答题（本题共4个小题，共44分。解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中写明数值和单位）14.10分某星球可视为球体，其自转周期为，在它的两极，用弹簧测力计测得某物体重力为，在它的赤道上，用弹簧测力计测得同一物体重为，求：（1）物体在赤道上的向心力大小；（2）星球的平均密度。15.10分某飞

8、船在一小行星表面为返回地球而竖直起飞，起飞前在该小行星表面上的重力，飞船起飞时的加速度大小，飞船上升的高度等于小行星半径时的加速度大小，若飞船上升时受到的推力不变，小行星的半径，不计其他星体及该小行星表面气体的影响，求：（1）飞船的质量和起飞时的推力；（2）该小行星的第一宇宙速度。16.12分航天员在地球表面以一定初速度水平抛出一小球，射程为；若他在某星球表面以相同的初速度从同一高度水平抛出同一小球，射程为。（取地球表面重力加速度，空气阻力不计）（1）求该星球表面附近的重力加速度；（2）已知该星球的半径与地球半径之比为，求该星球的质量与地球质量之比。17.12分侦察卫星在通过地球两极上空的圆形

9、轨道上运动，它的运动轨道距离地面的高度为，要使卫星在一天时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部都拍摄下来，在通过赤道上空时，卫星上的摄像机至少能拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少？设地球的半径为，地面处的重力加速度为，地球自转周期为。第七章综合测试答案解析一、1.【答案】C【解析】人造地球卫星在运行中，火箭沿线速度方向的反方向喷气，线速度变大，做离心运动，半径变大，稳定后做匀速圆周运动，根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力得，解得，增大，则减小，增大。2.【答案】C【解析】A错：双星运动的角速度、周期相等。B错：，所以。C对：由得。D错：根据可得。3.【答案】A【解析】黑洞的第一宇宙速度，

10、根据，解得。4.【答案】A【解析】根据和，代入数据即可求得，则24小时内可看到日出的次数，相当于度过了16“天”。5.【答案】C【解析】A错：若，可求得地球密度为，但轨道1的半径不等于地球半径。B错：因轨道3上的卫星为同步卫星，其相对地面上的某点不动。C对：设在轨道2上的周期为，则，由到的时间，可求得。D错：卫星由圆轨道1调整到同步轨道3，需要加速两次。6.【答案】A【解析】根据和，并利用比例关系求解。7.【答案】C【解析】对于“鹊桥”有，对月球有，联立两式解得。8.【答案】AC【解析】A对：由，得，由题图可知，的近地卫星的向心加速度大，所以的质量大，的平均密度大。B错：由可知，的“第一宇宙速

11、度”大。C对：由可知，的向心加速度大。D错：由得，的公转周期小。9.【答案】AD【解析】D对：根据，得。A对：根据，得。B错：。C错：。10.【答案】ACD【解析】A对：飞船绕地球做匀速圆周运动，线速度为，又由几何关系知，则，所以。B错：地球自转一圈时间为，飞船绕地球一圈时间为，飞船绕一圈会有一次“日全食”，所以每过时间就有一次“日全食”，一天内飞船经历“日全食”的次数为。C对：由几何关系，飞船每次经历“日全食”过程转过角，所需的时间为。D对：由得。二、11.【答案】 【解析】当物体所受的万有引力等于向心力时，物体就将绕地球运动，即，得，卫星的周期。12.【答案】【解析】设高度为时，重力加速度为，根据牛顿第三定律及平衡条件可知，高处测试仪器受到的支持力为，由牛顿第二定律得，解得，由万有引力定律知，联立解得。13.【答案】【解析】设星球半径为，飞行器轨道半径为，那么有，由，解得；所以。三、14.【答案】解：（1）设被测物体的质量为，星球的质量为，半径为，物体在两极处的重力大小等于万有引力：，在赤道上：，联立可得。（2）由向心力公式：，质量，联立解得。15.【答案】解：（1）设飞船受到的推力为，质量为，飞船起飞时有，由万有引力定律，知飞船上升高度为时所受的重力。由牛顿第二定律可知，代入数据解得，。（2）在小行星表面，由万有引力提供向心力，有，而且在表面附近，联立