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2019-2020学年高中物理 第六章 万有引力与航天章末质量评估 新人教版必修2.doc


2019-2020 学年高中物理 第六章 万有引力与航天章末质量评估 新 人教版必修 2 一、单项选择题(本大题共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分.每小题中只有一个选项是 正确的,选对得 3 分,错选、不选或多选均不得分) 1.某行星绕太阳运动的轨道如图所示,则以下说法不正确的是( ) A.太阳一定在椭圆的一个焦点上 B.该行星在 a 点的速度比在 b、c 两点的速度都大 C.该行星在 c 点的速度比在 a、b 两点的速度都大 D.行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的 解析:由开普勒第一定律知,太阳一定位于椭圆的一个焦点上,A 正确;由开普勒第二 定律知太阳与行星的连线在相等时间内扫过的面积是相等的,因为 a 点与太阳的连线最短, b 点与太阳的连线最长,所以行星在 a 点速度最大,在 b 点速度最小,选项 B、D 正确,C 错误. 答案:C 2.地球对物体的引力大小等于物体对地球的引力,但我们总是看到物体落向地球而地 球并不向物体运动,这是因为( ) A.万有引力定律不适用于地球和物体 B.牛顿第三定律不适用于地球和物体 C.以地球上的物体作为参考系,看不到地球向物体运动,如果以太阳为参考系,就可 以看到地球向物体运动 D.地球的质量太大,产生的加速度很小,即便以太阳为参照物,也看不到地球向物体 运动 解析:万有引力是普遍适用的,A 错误.两物体之间的万有引力也是一对作用力与反作 用力,同样遵循牛顿第三定律,B 错误.地球的质量太大,产生的加速度很小,即便以太阳 为参照物,也看不到地球向物体运动,C 错误,D 正确. 答案:D 3.有一质量分布均匀的球状行星,设想把一物体放在该行星的中心位置,则此物体与 该行星间的万有引力是( A.零 C.无穷小 ) B.无穷大 D.无法确定 解析: 许多同学做此题时, 直接将 r=0 代入公式 F= GMm , 得出 F 为无穷大的错误结论. 这 r2 是因为当物体位于行星中心时,行星不能再视为质点.如图所示,将行星分成若干关于球心 O 对称的质量小块, 其中每一小块均可视为质点. 现取同一直径上关于 O 对称的两个小块 m、 m′,它们对球心处物体的万有引力大小相等,方向相反,其合力为零.由此推广到行星中 所有的其他质量小块.因此行星与物体间存在着万有引力,但这些力的合力为零.故正确选 项为 A. 答案:A 4.宇宙飞船进入一个围绕太阳运动的近乎圆形的轨道上运动,如果轨道半径是地球轨 道半径的 9 倍,那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是( A.3 年 C.27 年 B.9 年 D.81 年 ) R3 解析:开普勒第三定律中的公式 2=k,解得:T= T R3 .一颗小行星围绕太阳在近似圆 k 形的轨道上运动, 若轨道半径是地球轨道半径的 9 倍, 小行星绕太阳运行的周期是地球周期 的 27 倍,即小行星绕太阳运行的周期是 27 年.故选 C. 答案:C 5.地球表面的平均重力加速度为 g,地球半径为 R,引力常量为 G,则可用下列哪一式 来估算地球的密度( A. C. 3g 4π RG ) B. D. 3g 2 4π R G g RG g R2G 解析:对于地面上的物体,有 mg= 答案:A GMm 4 3g 3 ,又知 M= π R ρ ,整理得ρ = ,A 正确. R2 3 4π RG 6.英国《每日邮报》称,英国学者通过研究确认“超级地球”“格利泽 581d”的体积 1 约为地球体积的 27 倍,密度约为地球密度的 .已知地球表面的重力加速度为 g,地球的第 3 一宇宙速度为 v,将“格利泽 581d”视为球体,可估算( A. “格利泽 581d”表面的重力加速度为 B. “格利泽 581d”表面的重力加速度为 2g 3g ) C. “格利泽 581d”的第一宇宙速度为 D.“格利泽 581d”的第一宇宙速度为 解析:由万有引力与重力关系有: 2v 3v GMm 4 4 3 2 =mg,M=ρ V,V= π R ,解三式得:g= Gπ ρ R 3 3 R.由“格利泽”与地球体积关系及体积公式可知, 格利泽半径为地球半径的 3 倍, 由题意可 知,格利泽表面的重力加速度与地球表面的重力加速度相等,A、B 项错;由第一宇宙速度 定义式 v= gR可知,格利泽的第一宇宙速度为 3v,C 项错,D 项正确. 答案:D 7.冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统,质量比约为 7∶1,同时绕它们连 线上某点 O 做匀速圆周运动.由此可知,冥王星绕 O 点运动的( 1 A.轨道半径约为卡戎的 7 1 B.角速度大小约为卡戎的 7 C.线速度大小约为卡戎的 7 倍 D.向心力大小约为卡戎的 7 倍 解析:做双星运动的星体相互间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力,即 F 万 ) = m1 r2 m1ω 2r1=m2ω 2r2,得 = ,故 A 正确;双星运动的角速度相同,故 B 错误;由 v=ω r 可知 m2 r1 1 冥王星的线速度为卡戎的 ,故 C 错误;两星间的向心力为两者间的万有引力且等值反向, 7 故 D 错误. 答案:A 1 1 8.如果火星的质量为地球质量的 ,火星的半径为地球半径的 .那么关于火星探测器, 9 2 下列说法中正确的是( ) A.探测器的发射速度只有达到了第三宇宙速度才可以发射成功 B.火星的密度是地球密度的 8 9 2 9 C.探测器在火星表面上的重力是在地球表面上重力的 D.火星探测器环绕火星运行的最大速度为绕地球运行的第一宇宙速度的 2 倍 M ρ 火 M火 ?R地?3 1 解析:探测器发射速度达到第二宇宙速度即可,A 错;ρ = , = ·? ? = 4 3 ρ 地 M地 ?R火? 9 πR 3 8 GMm g火 M火 ?R地? 1 4 GMm v ×8= ,B 对;由 2 =mg 知 = ·? ? = ×4= ,C 错;由 2 =m 得 v= 9 R g地


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