物理必修ⅱ人教新课标第六章万有引力与航天单元测试

1、一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方，如图所示这样选址的优点是，在赤道附近()A地球的引力较大B地球自转线速度较大C重力加速度较大D地球自转角速度较大解析：由于发射卫星需要将卫星以一定的速度送入运动轨道，在靠近赤道处的地面上的物体的线速度最大，发射时较节能，因此B正确答案：B2(2012年南通模拟)我国发射“神舟”号飞船时，先将飞船发送到一个椭圆轨道上，其近地点M距地面200 km，远地点N距地面340 km.进入该轨道正常运行时，其周期为

2、T1，通过M、N点时的速率分别是v1、v2，加速度大小分别为a1、a2.当某次飞船通过N点时，地面指挥部发出指令，点燃飞船上的发动机，使飞船在短时间内加速后进入离地面340 km的圆形轨道，开始绕地球做匀速圆周运动，周期为T2，这时飞船的速率为v3，加速度大小为a3.比较飞船在M、N、P三点正常运行时(不包括点火加速阶段)的速率大小和加速度大小及在两个轨道上运行的周期，下列结论正确的是()Av1v3 Bv1v2Ca2a3 DT1T2解析：飞船在椭圆轨道运行时，近地点速度大于远地点速度，B正确根据开普勒第三定律，T1v3，A正确故选A、B、C.答案：ABC3(2010年高考重庆卷)月球与地球质量

3、之比约为180.有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，它们都围绕月地连线上某点O做匀速圆周运动据此观点，可知月球与地球绕O点运动的线速度大小之比约为()A16 400 B180C801 D6 4001解析：月球与地球做匀速圆周运动的圆心在两质点的连线上，所以它们的角速度相等，其向心力是相互作用的万有引力，故大小相等，即m2rM2R，所以mrMR，即mvMv，所以v：vMm801，选项C正确答案：C4(2010年高考上海卷)月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a.设月球表面的重力加速度大小为g1，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为g2，则()Ag1a B

4、g2aCg1g2a Dg2g1a解析：月球因受地球引力的作用而绕地球做匀速圆周运动由牛顿第二定律可知地球对月球引力产生的加速度g2就是向心加速度a，故B选项正确答案：B5把地球绕太阳公转看做匀速圆周运动，轨道平均半径约为1.5108 km，已知万有引力常量G6.671011 Nm2/kg2，则可估算出太阳的质量大约是(结果取一位有效数字)()A21030kg B21031 kgC31030 kg D31031 kg解析：题干给出地球轨道半径r1.5 108 km，虽没直接给出地球运转周期的数值，但日常知识告诉我们，地球绕太阳公转一周为365天，故周期T365243 600 s3.2107 s.

5、万有引力提供向心力，即Gm()2r，故太阳质量Mkg21030 kg.答案：A6我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星，某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动由天文观测得其周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知万有引力常量为G，由此可求出S2的质量为()A.B.C. D.解析：设S1、S2两星体的质量分别为m1、m2，根据万有引力定律和牛顿定律得对S1有：Gm1()2r1解之可得：m2所以正确答案是D.答案：D7一宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上用R表示地

6、球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，FN表示人对秤的压力，下面说法中正确的是()Ag0 BggCFN0 DFNmg解析：做匀速圆周运动的飞船及其上的人均处于完全失重状态，台秤无法测出其重力，故FN0，C正确、D错误；对地球表面的物体，mg，宇宙飞船所在处，mg，可得：gg，A错误、B正确答案：BC8(2011年高考浙江理综)为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1.随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2，则()AX星球的质量为MBX星球表

7、面的重力加速度为gxC登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为 D登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为T2T1解析：飞船绕X星球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律知Gm，则X星球质量M，选项A正确由Gmma1，知r1轨道处的向心加速度a1，而对绕X星球表面飞行的飞船有Gmgx(R为X星球的半径)，则gxGa1，选项B错误由Gm知v ，故 ，选项C错误根据Gm得T ，故，即T2T1，选项D正确答案：AD9我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B处对接，已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，

8、万有引力常量为G，下列说法中正确的是()A图中航天飞机正加速飞向B处B航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速 C根据题中条件可以算出月球质量D根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小解析：关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，引力做正功，航天飞机的动能增加，即速度增加，所以A正确；航天飞机在B处进入圆轨道，必须减小速度，所以B正确；由Gmr可求出月球质量M，所以C正确；由于空间站自身的质量未知，因此没法算出空间站受到月球引力的大小，所以D不正确答案：ABC10已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度

9、是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为()A6小时B12小时C24小时 D36小时解析：设地球半径为R，密度为1，自转周期为T1，设行星半径为r，密度为2，自转周期为T2，根据万有引力定律得GmGm122，T124小时由得T212小时，故选项B正确答案：B二、非选择题(本题共2小题，共30分解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(15分)1990年5月，中国紫金山天文台将1965年9月20日发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，其直径为32 km.若该行星的密度和地球的密度相同，则对该小行星而言，第一宇宙速度为多少？(已知地球半径R16 400 km，地球的第一宇宙速度v18 km/s)解析：设小行星的第一宇宙速度为v2，其质量为M2；地球的第一宇宙速度为v1，其质量为M1，则有GmGm且M1RM2R得所以v2v18 km/s20 m/s.答案：20 m/s12(15分)已知某星球的质量为地球质量的9倍，半径为地球半径的一半求：(1)在该星球和地球表面附近，以同样的初速度分别竖直上抛一个物体时，上升的最大高度之比是多少？(2)若从地球表面附近某高处(此高度较小)平抛一个物体，射程为60 m，则在该