《【优化方案】高中物理 第3章第三节知能优化训练 粤教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【优化方案】高中物理 第3章第三节知能优化训练 粤教版必修2（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1(单选)利用下列哪组数据，不可以计算出地球的质量(已知万有引力常数G)()A地球的半径R地和地面的重力加速度gB卫星绕地球做匀速圆周运动的周期T和地球的半径R地C卫星绕地球做匀速圆周运动的半径r和线速度vD卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T解析：选B.对于选项A，设相对地面静止的某一物体的质量为m，根据万有引力等于重力的关系，得Gmg，解得M地.对于选项B，设卫星质量为m，卫星运行的轨道半径为r，根据万有引力等于向心力的关系，得Gm()2r，解得M地.而rR地，故B不可以同理，对于选项C，有Gm，解得M地.对于选项D，有Gmv，Gm，利用两式消去r，解得M地.综上所述，本题的答案为B
2、.2(单选)(2010年高考天津卷)探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比()A轨道半径变小B向心加速度变小C线速度变小 D角速度变小解析：选A.由Gm知T2，变轨后T减小，则r减小，故选项A正确；由Gma知，r减小，a变大，故选项B错误；由Gm知v，r减小，v变大，故选项C错误；由知，T减小，变大，故选项D错误3(单选)(2011年高考四川卷)据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，名为“55 Cancrie”，该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的，母星的体积约为太阳的60倍假设母星与太阳密度相同，
3、“55 Cancrie”与地球均做匀速圆周运动，则“55 Cancrie”与地球的()A轨道半径之比约为 B轨道半径之比约为 C向心加速度之比约为 D向心加速度之比约为 解析：选B.设地球、太阳的质量分别为m1、M1，太阳体积为V1，地球绕太阳做圆周运动的半径为r1，周期为T1，向心加速度为a1，则由万有引力定律知Gm1r1，其中M1V1，为中心天体密度，同理设“超级地球”质量为m2母星质量为M2，母星体积为V2，超级地球绕母星做圆周运动的半径为r2，周期为T2，向心加速度为a2。则由万有引力定律知Gm2r2，其中M260V160V160M1，而T2，所以，即选项B正确，选项A错误；由向心加速
4、度a1和a2得，故选项C、D错误。4(单选)1989年10月18日，人类发射的“伽利略”号木星探测器进入太空，于1995年12月7日到达木星附近，然后绕木星运转并不断发回拍摄到的照片，人类发射该探测器的发射速度应为()A等于7.9 km/sB大于7.9 km/s而小于11.2 km/sC大于11.2 km/s而小于16.7 km/sD大于16.7 km/s解析：选C.探测器要到达木星，首先使之成为绕太阳转动的“人造行星”，使其进入木星附近，然后成为木星的卫星，因此发射速度应介于第二宇宙速度与第三宇宙速度之间，故选C.5已知地球半径R6.4106 m，地面附近重力加速度g9.8 m/s2，计算在
5、距离地面高为h2.0106 m的圆形轨道上的卫星做匀速圆周运动的线速度v和周期T.解析：根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，即Gm，知v由地球表面附近万有引力近似等于重力，即Gmg，得GMgR2由两式可得v6.4106 m/s6.9103 m/s运动周期Ts7.6103 s.答案：6.9103 m/s7.6103 s一、单项选择题1关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是()A第一宇宙速度又叫环绕速度B第一宇宙速度又叫脱离速度C第一宇宙速度跟地球的质量无关D第一宇宙速度跟地球的半径无关解析：选A.地球卫星的第一宇宙速度又叫环绕速度，A对，B错由m得v ，因此C、D都错2. 发射人造卫星是将
6、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326所示，这样选址的优点是，在赤道附近()A地球的引力较大 图326B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：选B.卫星在地球上随地球一起自转的速度在赤道附近最大，沿其自转方向发射，可节省很多能量，发射更易成功3据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形工作轨道距月球表面分别约为200 km和100 km，运行速率分别为v1和v2，那么，v1和v2的比值为(月球半径取1700 km)()A. B.C. D.解析：选C.由Gm知：v，故，C正确4(2011年郑州高一检测)假设地球的质量不变，而地球
7、的半径增大到原来半径的2倍那么从地球上发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的()A.倍 B.C. D2倍解析：选B.因第一宇宙速度即为地球的近地卫星的线速度，此时卫星的轨道半径近似认为是地球的半径，且地球对卫星的万有引力充当向心力故有公式GMm/R2mv2/R成立，解得v，因此，当M不变、R增加为2R时，v减小为原来的，即选项B正确5(2010年高考安徽卷)为了对火星及其周围的空间环境进行监测，我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器“萤火一号”假设探测器在离火星表面高度分别为h1和h2的圆轨道上运动时，周期分别为T1和T2.火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，引力常
8、数为G.仅利用以上数据，可以计算出()A火星的密度和火星表面的重力加速度B火星的质量和火星对“萤火一号”的引力C火星的半径和“萤火一号”的质量D火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力解析：选A.设火星质量为M，半径为R，“萤火一号”的质量为m，则有Gm2(Rh1)Gm2(Rh2)联立两式可求得M、R，由此可进一步求火星密度，由于mg，则g，显然火星表面的重力加速度也可求出，正确答案为A.6天文学家新发现了太阳系外的一颗行星这颗行星的体积是地球的4 .7倍，质量是地球的25倍已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4 小时，引力常数G6.671011Nm2/kg2，由此估算该行星的平均密
9、度约为()A1.8103 kg/m3 B5.6103 kg/m3C1.1104 kg/m3 D2.9104 kg/m3解析：选D.由知该行星的密度是地球密度的5.32倍对近地卫星：mR2，再结合，VR3可解得地球的密度5.56103 kg/m3，故该行星的密度5.322.96104 kg/m3，与D选项数值接近，故D正确二、双项选择题7如图327所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道，则()A该卫星的发射速度必定大于11.2 km/sB卫星在同步轨道上的运行速度大于7.9 km/sC在轨道上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度D
10、卫星在Q点通过加速实现由轨道进入轨道 图327解析：选CD.11.2 km/s是第二宇宙速度，若大于此值就会飞出地球引力范围了，故A错；7.9 km/s是最大环绕速度，在同步轨道上运行时的速度一定小于7.9 km/s，所以B错；从P到Q的运动中引力做负功，动能减小，所以C对；由于轨道过Q点时做近心运动，要使其在轨道上做匀速圆周运动，必须加速，故D正确8(2011年宁德高一检测)我国成功发射了“神舟”七号宇宙飞船，实现了我国航天技术的又一突破为了拍摄飞船的外部影像，航天员在太空释放了一个伴飞小卫星，通过一个“弹簧”装置给伴飞小卫星一个速度增量，伴飞小卫星的速度比“神七”飞船快，两者之间会越来越远
11、，直到保持在一个大致距离上伴飞小卫星是一个边长40厘米的立方体，大概有一个篮球那么大伴飞小卫星虽然小，但它具有姿态的调整、测控、数据传输等功能将飞船的运动轨道近似为圆形，忽略飞船与伴飞小卫星之间的万有引力，则伴飞小卫星在远离飞船的过程中()A速度增大 B加速度减小C受地球万有引力增大 D机械能不变解析：选BD.伴飞小卫星原来与“神舟”七号在同一轨道上等速运行，释放后加速而远离“神舟”七号，则伴飞小卫星轨道将增高，速率减小，所受万有引力减小，加速度减小因只有万有引力做功，故远离过程中机械能不变，选项B、D正确9在圆轨道上的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度取
12、g，则()A卫星运动的线速度为B卫星运动的周期为4 C卫星运动的加速度为gD卫星的角速度为 解析：选BD.由万有引力充当向心力有：Gm，又gGM/R2，故v ，A错；T4 ，B对；a，C错；卫星的角速度 ，D对10同步卫星离地心距离为r，运行速度为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则以下结论正确的是()A. B.()2C. D.()解析：选AD.设地球质量为M，同步卫星的质量为m1，地球赤道上的物体质量为m2，在地球表面附近飞行的物体的质量为m2，根据向心加速度和角速度的关系有a1r，a2R，12，故，可知选项A正确由万有引力定律有
13、Gm1，Gm2，由以上两式解得，可知选项D正确三、非选择题11地球同步卫星绕地球运动的周期T11天，月球是地球的一颗自然界中的卫星，它绕地球运行的周期T227.3天已知地球半径R6400 km，同步卫星的高度h3.6104 km，则月球到地心的距离多大？(保留三位有效数字)解析：设地球质量为M，同步卫星质量为m1，月球的质量为m2，月球到地心的距离为r，则Gm1()2(Rh)Gm2()2r式除以式得，所以r(Rh)(3.60.64)104 km3.84105 km.答案：3.84105 km12某网站报道：最近某国发射了一颗人造环月卫星，卫星的质量为1 000 kg，环绕周期为1 h一位同学对
14、新闻的真实性感到怀疑，他认为，一是该国的航天技术与先进国家相比还有差距，近期不可能发射出环月卫星；再是该网站公布的数据似乎也有问题，他准备用所学知识对该数据进行验证他记不清引力常量的数值且手边没有可查找的资料，但他记得月球半径约为地球半径的，地球半径为6400 km，月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的，地球表面的重力加速度可取10 m/s2，他由上述这些数据经过推导分析，进一步认定该新闻不真实请你也根据上述数据，运用物理学的知识，写出推导判断过程解析：设月球的质量为M，月球半径为r0，卫星的质量为m，环绕周期为T，环绕半径为r，有Gm2rm()2r，得T2在月球表面，有Gmg月，得GMg月r.代入式，得T2由可知，卫星轨道半径r越小，周期T则越短，取rr0，周期有最小值Tmin，Tmin2据题意，r地4r0，g地6g月，代入式，得Tmin22，所以Tmin223.14 s6000 s1.7 h.由于环月卫星的周期至少要1.7 h，大于新闻中环月卫星周
