【物理】江苏省镇江崇实女子中学2019-2020学年高二上学期必修练习7（解析版） 11页

镇江崇实女子中学2019-2020学年高二物理 必修练习7（全年级）‎ ‎1.物理学发展历程中，在前人研究基础上经过多年的尝试性计算，首先发表行星运动的三个定律的科学家是 A. 哥白尼 B. 第谷 C. 伽利略 D. 开普勒 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 开普勒首先发表了开普勒行星运动三定律，故D正确．‎ ‎2.北斗导航卫星绕地球做圆周运动，是由于受地球对它的引力作用。下列关于万有引力定律的公式正确的是（ ）‎ A. F＝kx B. F＝G ‎ C. F＝ma D. F＝k ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】万有引力定律内容为自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小与两物体的质量的乘积成正比，与两物体间的距离的二次成反比，作用力在两个物体的连线上。公式为：‎ 故B正确，ACD错误；‎ 故选B。‎ ‎3.我国于2010年3月5日成功发射了“遥感卫星九号”，在绕地球运行的过程中，该卫星受到地球引力的大小 A. 只与地球的质量有关 B. 只与卫星的质量有关 C. 与地球和卫星的质量均有关 D. 与地球和卫星的质量均无关 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据万有引力定律表达式得： 其中M为地球质量，m为卫星的质量．故选C．‎ ‎4.如图所示，A、B两球的半径分别为R1，R2，两球质量均匀分布，且质量分别为m1、m2，万有引力常量为G，则A球受到B球的万有引力大小为（ ）‎ A. G B. G C. G D. G ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】两个球的半径分别为R1和R2，两球之间的距离为R，所以两球心间的距离为 根据万有引力定律得两球间的万有引力大小为 故选B。‎ ‎5.2018年12月8日，我国发射的嫦娥四号探测器成功升空，实现了人类首次探访月球背面．在嫦娥四号逐渐远离地球，飞向月球的过程中 A. 地球对嫦娥四号的引力增大 B. 地球对嫦娥四号的引力不变 C. 月球对嫦娥四号的引力增大 D. 月球对嫦娥四号的引力减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据万有引力公式即可判断地球和月球对嫦娥四号的引力变化．‎ ‎【详解】根据万有引力公式，可知在嫦娥四号逐渐远离地球，飞向月球的过程中，离地球越来越远，所以地球对嫦娥四号的引力逐渐减小，离月球越来越近，所以月球对嫦娥四号的引力逐渐增大，故C正确，ABD错误．‎ ‎【点睛】本题主要考查了万有引力公式的简单应用，属于基础题．‎ ‎6.从国家航天局获悉，2018年12月30日8时55分，嫦娥四号探测器在环月轨道成功实施变轨控制，顺利进入预定的月球背面着陆准备轨道．如图所示，月球对嫦娥四号的万有引力最大的位置是(　　)‎ A ① B. ② C. ③ D. ⑤‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】根据万有引力定律可知，两物体距离越近，则引力越大，据此判断．‎ ‎【详解】根据万有引力定律可知，两物体距离越近，则引力越大，由图可知，嫦娥四号在位置⑤距离最近，则月球对嫦娥四号的万有引力最大；故选D.‎ ‎7.2015年7月14日，“新视野”号太空探测器近距离飞掠冥王星，如图所示．在此过程中，冥王星对探测器的引力( )‎ A. 先变大后变小，方向沿两者的连线指向冥王星 B. 先变大后变小，方向沿两者的连线指向探测器 C. 先变小后变大，方向沿两者的连线指向冥王星 D. 先变小后变大，方向沿两者的连线指向探测器 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据万有引力定律，万有引力与物体之间的距离的二次方成反比，故在探测器飞掠冥王星的过程中，随着它与冥王星间距离r先减小，后增大，那么冥王星对探测器的引力先变大，后变小，而引力的方向沿两者的连线指向冥王星．‎ A．先变大后变小，方向沿两者的连线指向冥王星，与结论相符，选项A正确；‎ B．先变大后变小，方向沿两者的连线指向探测器，与结论不相符，选项B错误；‎ C．先变小后变大，方向沿两者的连线指向冥王星，与结论不相符，选项C错误；‎ D．先变小后变大，方向沿两者的连线指向探测器，与结论不相符，选项D错误．‎ ‎8.均匀小球A和B的质量分别为球心相距为R,引力常量为G,则A球受到B球的万有引力大小是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据万有引力定律可得：‎ A．，与结论相符，选项A正确；B．，与结论不相符，选项B错误；‎ C．，与结论不相符，选项C错误；D．，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选A.‎ ‎9.地球的质量为M，半径为R。质量为m的宇航员离地面高度为h时，受到地球的万有引力为（ ）‎ A F＝G B. F＝G C. F＝G D. F＝G ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据万有引力公式有，其中 万有引力大小为 故D正确，ABC错误；故选D。‎ ‎10.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于(　　)‎ A. F2 B. A C. F1 D. B ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积，则在近地点的速率较大，在远地点的速率较小，因行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于F2，故选A.‎ ‎11.两颗质量相同的卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径分别为r、2r，则它们所受万有引力大小之比为( )‎ A. 4∶1 B. 1∶4 C. 2∶2 D. 1∶2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据得，两卫星的质量相等，轨道半径之比为1：2，则万有引力大小之比为4：1，故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎12.在登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到地球中心和月球中心的距离之比为9∶1，则地球质量与月球质量之比约为(　　)‎ A. 9∶1 B. 1∶9 C. 27∶1 D. 81∶1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设地球质量为M，月球质量为m，飞船质量为m'，地球到飞船的距离为R，月球到飞船的距离为r，则有：R=9r；‎ 由万有引力定律可得：地球对飞船的引力 月球对飞船的引力 由F=F'可得：‎ M=81m 故选D．‎ ‎13.天宫二号和神舟十一号的组合体在393 km高度绕地球运动过程中，保持不变的物理量是（ ）‎ A. 周期 B. 线速度 C. 万有引力 D. 向心加速度 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】组合体在匀速圆周运动中，受到的万有引力的方向随位置的变化而变化；同时线速度、加速度的大小不变，方向时刻改变；而圆周运动的周期不变，故A正确，BCD错误。‎ 故选A ‎14.“天琴计划”需要从地面发射三颗卫星，若发射时要先将卫星送入绕地球的椭圆轨道。则卫星发射速度（ ）‎ A. 等于第一宇宙速度 B. 等于第二宇宙速度 C. 介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 D. 介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】发射近地卫星的速度，即为第一宇宙速度7.9km/s，卫星上升的高度越高，克服地球引力作用越多，需要的能量越大，故发射越高需要的发射速度越大，故发射速度应大于7.9km/s。发射速度如果大于第二宇宙速度11.2km/s，卫星将要脱离地球束缚，绕太阳运动，故发射速度应小于11.2km/s。故卫星发射速度v大小的范围是7.9km/s＜v＜11.2km/s，故C正确，ABD错误；故选C。‎ ‎15.关于行星绕太阳的运动，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 离太阳越近的行星公转周期越小 B. 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 C. 行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处 D. 离太阳越近的行星公转周期越大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AD、由开普勒第三定律，所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，得离太阳越近的行星的运动周期越短，故A正确、D错误．‎ BC、开普勒第一定律可得，所有行星都绕太阳做椭圆运动，且太阳处在所有椭圆的一个焦点上．故BC错误；‎ ‎16.如图所示，图中v1、v2和v3分别为第一、第二和第三宇宙速度三个飞行器a、b、c 分别以第一、第二和第三字宙速度从地面上发射，三个飞行器中能够克服地球的引力，永远离开地球的是（ ）‎ A. 只有a B. 只有b C. 只有c D. b和c ‎【答案】D ‎【解析】‎ 第一宇宙速度是最大的环绕速度也是最小的发射速度，而第二宇宙速度是脱离地球的最小速度，第三宇宙速度是脱离太阳的最小速度，所以能离开地球的是b和c，故D正确；‎ 故选D ‎17.如图所示，在地面上发射一个飞行器，进入近地圆轨道I并绕地球运行，其发射速度v应满足（ ）‎ A. v＜7.9 km/s B. v＝7.9 km/s C. v＝11.2 km/s D. v＞11.2 km/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】依据第一宇宙速度为最小发射速度，可知在地面上发射一个飞行器，进入近地圆轨道I并绕地球运行，其发射速度v应满足v=7.9km/s，故B正确，ACD错误；‎ 故选B。‎ ‎【点睛】掌握第一宇宙速度v=7.9km/s的两个含义：它是发射地球卫星的最小发射速度，发射卫星必须达到这个速度；它是所有环绕卫星的最大环绕速度，此为第一宇宙速度考察的重点。‎ ‎18.牛顿曾经设想把物体从高山上水平抛出，如果速度一次比一次大，落点也就一次比一次更远，如果速度达到足够大的v，物体就能不再落回地面，将绕地球运动而成为人造地球卫星．则这个足够大的速度v是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】要想使物体绕地球运动而成为人造地球卫星，不再落回地面，则物体的速度必须要达到第一宇宙速度，即v=7.9km/s，故选A.‎ ‎19.如图所示是某同学对嫦娥二号探月卫星绕月运行的可能轨道的猜想，其中不可能实现的是( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】“嫦娥二号”探月卫星的向心力靠月球与卫星间的万有引力提供，卫星的轨道圆心一定与月球的球心重合，其中不可能实现的是A轨道；‎ 故选A。‎ ‎20.北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，2020年建成后将实现全球服务，该系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。关于这些卫星，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 5颗同步卫星的轨道半径可以不同 B. 导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度 C. 5颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内 D. 导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因为同步卫星要和地球自转同步，所以运行轨道就在赤道所在平面内，根据 因为ω一定，所以r必须固定，所以一定位于空间同一轨道上，故A错误；‎ B．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。导航系统所有卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度，故B错误；‎ C．它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的。所以我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空，在同一平面内，故C正确；‎ D．根据万有引力提供向心力有 得 所以运行轨道半径越大的，周期越大，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎21.关于地球同步卫星的说法中正确的是 A. 加速度为9.8m/s2 B. 速度为7.9km/s C. 周期等于地球自转周期 D. 轨道是围绕地球任意圆 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．同步卫星与近地卫星比较，近地卫星的向心加速度为9.8m/s2‎ ‎，根据万有引力提供向心力可知，同步卫星轨道更高，加速度更小，所以同步卫星加速度小于9.8m/s2，A错误 B．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，根据万有引力提供向心力可知，，同步卫星轨道高，所以环绕速度小于第一宇宙速度即7.9km/s，B错误 CD．所有同步卫星相对地面静止，轨道处于赤道正上方，所以同步卫星运行周期等于地球自转周期，D错误，C正确 ‎22.关于在轨运行的天宫二号，下列说法中正确的是( )‎ A. 天宫二号的运行速度一定大于7.9 km/s B. 天宫二号的运行速度一定大于7.9 km/s且小于11.2 km/s C. 天宫二号运行时，其处于失重状态 D. 天宫二号运行时，其处于平衡状态 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据万有引力提供向心力有 得 所以轨道高度越高，卫星的线速度越小，第一宇宙速度为最大环绕速度，天宫二号的线速度一定小于第一宇宙速度，故AB错误；‎ CD．宫二号运行时，其受到的万有引力全部提供向心加速度，所以处于失重状态，故C正确，D错误。‎ 故选C。‎ ‎23.两颗中子星A、B分别以半径rA、rB(rA>rB)绕点O转动，角速度相同，周期分别为TA、TB，线速度大小分别为vA、vB。则（ ）‎ A. TA>TB B. TAvB D. vA