第六章 萬有引力與航天 章末測試（人教版必修2）
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章末檢測 (時間：90分鐘 滿分：100分) 一、選擇題(共12小題，每小題6分，共72分) 1．行星之所以繞太陽運行，是因為 ( )． A．行星運動時的慣性作用 B．太陽是宇宙的中心，所有星體都繞太陽旋轉 C．太陽對行星有約束運動的引力作用 D．行星對太陽有排斥力作用，所以不會落向太陽 解析 太陽與行星間有相互作用的引力，正是引力的作用使行星繞太陽運行． 答案 C 2．已知地球半徑為R，將一物體從地面發(fā)射至離地面高h處時，物體所受萬有引力減小到原來的一半，則h為 ( )． A．R B．2R C.R D．(－1)R 解析 根據(jù)萬有引力定律，F(xiàn)＝G，F(xiàn)′＝G＝F，聯(lián)立解得h＝(－1)R，選項D正確． 答案 D 3．美國“新地平線”號探測器，已于美國東部時間2006年1月17日13時(北京時間18日1時)借助“宇宙神5”火箭，從佛羅里達州卡納維拉爾角肯尼迪航天中心發(fā)射升空，開始長達九年的飛向冥王星的太空之旅．擁有3級發(fā)動機的“宇宙神－5”重型火箭將以每小時5.76萬千米的驚人速度把“新地平線”號送離地球，這個冥王星探測器因此將成為人類有史以來發(fā)射的速度最高的飛行器，這一速度 ( )． A．大于第一宇宙速度 B．大于第二宇宙速度 C．大于第三宇宙速度 D．小于并接近第三宇宙速度 解析 由題中已知條件：5.76×104 km/h＝16 km/s以及第一宇宙速度是7.9 km/s，第二宇宙速度是11.2 km/s，第三宇宙速度是16.7 km/s，可以判斷A、B、D正確． 答案 ABD 4．a(chǎn)是放置在地球赤道上的物體，b是近地衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，a、b、c在同一平面內(nèi)繞地心做逆時針方向的圓周運動，某時刻，它們運行到過地心的同一直線上，如圖1甲所示．一段時間后，它們的位置可能是圖乙中的 ( )． 圖1 解析 地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星做圓周運動的角速度相同，故c終始在a的正上方，近地衛(wèi)星轉動的角速度比同步衛(wèi)星大，故一段時間后b可能在a、c的連線上，也可能不在其連線上，故選項A、C正確． 答案 AC 5．美國宇航局2011年12月5日宣布，他們發(fā)現(xiàn)了太陽系外第一顆類似地球的、能適合居住的行星——“開普勒－22b”，它每290天環(huán)繞著一顆類似于太陽的恒星運轉一周．若引力常量已知，要想求出該行星的軌道半徑，除了上述信息，還必須知道 ( )． A．該行星表面的重力加速度 B．該行星的密度 C．該行星的線速度 D．被該行星環(huán)繞的恒星的質(zhì)量 解析 行星繞恒星做圓周運動由G＝m，若已知M，則可求r，選項D正確，由T＝知，若已知v，則可求r，選項C正確． 答案 CD 6．“靜止”在赤道上空的地球同步氣象衛(wèi)星將氣象數(shù)據(jù)發(fā)回地面，為天氣預報提供準確、全面和及時的氣象資料．設地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，下列說法中正確的是 ( )． A．同步衛(wèi)星的運行速度是第一宇宙速度的倍 B．同步衛(wèi)星的運行速度是地球赤道上物體隨地球自轉獲得的速度的倍 C．同步衛(wèi)星的運行速度是第一宇宙速度的倍 D．同步衛(wèi)星的向心加速度是地球表面重力加速度的倍 解析 同步衛(wèi)星繞地球做圓周運動，由萬有引力提供向心力，則G＝ma＝m＝mω2r＝mr，得同步衛(wèi)星的運行速度v＝ ，又第一宇宙速度v1＝ ，所以＝＝，故選項A錯誤，選項C正確；a＝，g＝，所以＝＝，故選項D錯誤；同步衛(wèi)星與地球自轉的角速度相同，則v＝ωr，v自＝ωR，所以＝＝n，故選項B錯誤． 答案 C 7．宇航員在一個半徑為R的星球上，以速度v0豎直上拋一個物體，經(jīng)過t秒后物體落回原拋物點，如果宇航員想把這個物體沿星球表面水平拋出，而使它不再落回星球，則拋出速度至少應是 ( )． A. B. C. D. 解析 由得v＝①， 因為－v0＝v0－gt.所以g＝②， 由①，②得v＝ . 答案 B 8．甲、乙兩恒星相距為L，質(zhì)量之比＝，它們離其他天體都很遙遠，我們觀察到它們的距離始終保持不變，由此可知 ( )． A．兩恒星一定繞它們連線的某一位置做勻速圓周運動 B．甲、乙兩恒星的角速度之比為2∶3 C．甲、乙兩恒星的線速度之比為∶ D．甲、乙兩恒星的向心加速度之比為3∶2 解析 根據(jù)題目描述的這兩顆恒星的特點可知，它們符合雙星的運動規(guī)律，即繞它們連線上某一位置做勻速圓周運動，A正確．它們的角速度相等，B錯誤．由m甲a甲＝m乙a乙，所以＝＝，D正確．由m甲ω甲v甲＝m乙ω乙v乙，所以＝＝，C錯誤． 答案 AD 9．關于近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星、赤道上的物體，以下說法正確的是 ( )． A．都是萬有引力等于向心力 B．赤道上的物體和同步衛(wèi)星的周期、線速度、角速度都相等 C．赤道上的物體和近地衛(wèi)星的軌道半徑相同但線速度、周期不同 D．同步衛(wèi)星的周期大于近地衛(wèi)星的周期 解析 赤道上的物體是由萬有引力的一個分力提供向心力，A項錯誤；赤道上的物體和同步衛(wèi)星有相同周期和角速度，但線速度不同，B項錯誤；同步衛(wèi)星和近地衛(wèi)星有相同的中心天體，根據(jù)＝m＝mr得v＝ ，T＝2π ，由于r同>r近，故v同
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