《2020-2021学年高中必修第二册第七单元万有引力与宇宙航行达标检测卷B卷教师版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021学年高中必修第二册第七单元万有引力与宇宙航行达标检测卷B卷教师版（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2020-2021学年第七单元万有引力与宇宙航行达标检测卷此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 物 理 （B）注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、选择题(本题共14小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符
2、合题目要求，第914题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1下列说法中正确的是()A开普勒在研究行星运动规律的基础之上提出了万有引力定律B牛顿通过扭秤实验测出了万有引力常量G的数值C第一宇宙速度是7.9 m/sD海王星被称为“笔尖下的行星”【答案】D【解析】牛顿在研究行星运动规律的基础之上提出了万有引力定律，A错误；卡文迪什通过扭秤实验测出了万有引力常量G的数值，B错误；第一宇宙速度是7.9 km/s，C错误；海王星是通过万有引力定律预测且发现存在的行星，被称为“笔尖下的行星”，D正确。22020年12月23日，清晨7点23分，一颗明亮的火球划过青海玉树和
3、西藏昌都交界的高空。如图所示，一块陨石从外太空飞向地球，到A点刚好进入大气层，之后由于受地球引力和大气层空气阻力的作用，轨道半径渐渐变小，则下列说法中正确的是()A陨石正减速飞向A处B陨石绕地球运转时角速度渐渐变小C陨石绕地球运转时速度渐渐变大D进入大气层后，陨石的机械能渐渐变大【答案】C【解析】从高轨道进入底轨道A处，引力做正功大于阻力做功，所以动能增大，速度增大，A错误；C正确；根据vr可得，速度增大，半径减小，则角速度增大，B错误；进入大气层后，由于阻力做负功，产生内能，根据能量守恒定律得，陨石的机械能渐渐变小，D错误。3如图所示，a、b、c为中国北斗卫星导航系统中的三颗轨道为圆的卫星。
4、a是地球同步卫星，b是轨道半径与卫星a相同的卫星，c是轨道半径介于近地卫星和同步卫星之间的卫星。下列关于这些北斗导航卫星的说法，正确的是()A卫星a的运行速度大于第一宇宙速度B卫星a的向心加速度大于卫星c的向心加速度C卫星b可以长期“悬停”于北京正上空D卫星b的运行周期与地球的自转周期相同【答案】D【解析】第一宇宙速度是近地卫星的运行速度，根据万有引力提供向心力Gm，得v，卫星a的轨道半径大于地球半径，则卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，故A错误；根据万有引力提供向心力Gma，得a，卫星a的轨道半径大于卫星c的轨道半径，故卫星a的向心加速度小于卫星c的向心加速度，故B错误；卫星b不是同步卫星，
5、不能与地面相对静止，不能“悬停”在北京上空，故C错误；根据万有引力提供向心力Gmr，得T2，卫星a、b的轨道半径相等，则周期相等，卫星a是同步卫星，运行周期与地球自转周期相同，则卫星b的运行周期与地球自转周期相同，故D正确。4宇宙中有一孤立星系，中心天体周围有三颗行星，如图所示。中心天体质量远大于行星质量，不考虑行星之间的万有引力，三颗行星的运动轨道中，有两个为圆轨道，半径分别为r1、r3，一个为椭圆轨道，半长轴为a，ar3。在t时间内，行星、行星与中心天体连线扫过的面积分别为S2、S3；行星的速率为v1、行星在B点的速率为v2B、行星在E点的速率为v2E、行星的速率为v3，下列说法正确的是(
6、)Av2Ev3v1v2BB行星与行星在P点时的向心加速度大小相等CS2S3D行星的运行周期大于行星的运行周期【答案】A【解析】根据开普勒第二定律可知v2Ev2B，对于卫星在轨道B点的运动属于卫星在轨道B点做离心运动的结果则v2Bv1Bv1，又因为r3r1rE，则v1v3v2E，最后有v2Ev3v1v2B，A正确；卫星在轨道和轨道的P点的加速度相同，但是轨道是椭圆轨道，行星在该点的向心加速度为沿P至椭圆圆心方向的分量，所以行星在轨道的椭圆轨道上的向心加速度小于轨道的圆轨道上P点的向心加速度，B错误；开普勒第二定律的条件是同一轨道在相同的时间内扫过的面积相等，而S2、S3分别对应不同的轨道，C错误
7、；根据开普勒第三定律有，由于ar3，D错误。52020年12月3日23时10分，“嫦娥五号”上升器3000 N发动机工作约6分钟，成功将携带样品的上升器送入到预定高度的环月轨道，这是我国首次实现地外天体起飞。假设上升器绕月球做圆周运动的半径为r1、周期为T1；月球绕地球做圆周运动的半径为r2、周期为T2，引力常量为G。根据以上条件能得出()A月球的平均密度B地球对月球的引力C“嫦娥五号”上升器的质量D关系式【答案】B【解析】设上升器质量为m，月球质量为M1，地球质量为M，对上升器与月球系统，有，得，对地月系统，有，得。根据密度公式可知，由于月球半径未知，所以无法求出月球密度，A错误；地月的万有
8、引力为，B正确；上升器的质量被约掉，无法求解，C错误；上升器与月球系统，有，地月系统，有，由于月球质量与地球质量不等，所以关系式不成立，D错误。6研究发现太阳系外有一颗适合人类居住的星球A的质量为地球质量的2倍，直径约为地球直径的2倍，则下列说法正确的是()A星球A的自转周期一定比地球的自转周期小B同一物体在星球A表面的重力约为在地球表面重力的2倍C星球A的卫星的最大环绕速度与地球卫星的最大环绕速度近似相等D若星球A的卫星与地球的卫星以相同的轨道半径运行，则两卫星的线速度大小一定相等【答案】C【解析】由所给条件不能确定自转周期，A错误；根据g，可得，B错误；根据万有引力提供向心力得Gm，则最大
9、环绕速度v，可得1，C正确；卫星的线速度v，因M不同，则v不同，D错误。7“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”，它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命，假设“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一，其运动方向与地球自转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是()A“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的倍B“轨道康复者”的速度大于地球的第一宇宙速度C站在赤道上的人的角速度大于“轨道康复者”的角速度D“轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救【答案】A【解析】卫星做匀速圆周运动，由公式m可得v，因为“轨道康复者”的
10、轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一，所以其速度是地球同步卫星速度的倍，故A正确；由v可知半径越小，速度越大，故B错误；根据公式m2r，可得，地球赤道的角速度跟地球同步卫星的角速度相同，因此半径越大，角速度越小，故C错误；在高轨道加速，卫星将做离心运动，轨道将变高，不可能实现对低轨道卫星的拯救，故D错误。8我国发射的“嫦娥五号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示。卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道，卫星开始对月球进行探测。已知地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b，卫星在停泊轨道和工作轨道上
11、均可视为做匀速圆周运动，则()A卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为B卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为C卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度D卫星从停泊轨道转移到地月转移轨道，卫星必须加速【答案】D【解析】根据Gm得v，卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比，A错误；根据T2r，卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比 b，B错误；由v知r越大，v越小，则卫星在停泊轨道运行的速度小于地球的第一宇宙速度，C错误；卫星从停泊轨道转移到地月转移轨道，要远离地球，卫星必须加速才能做离心运动，故D正确。9半弹道跳跃式高速再入返回技术，为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础。如图虚线为
12、地球大气层边界，返回器与服务舱分离后，从a点无动力滑入大气层，然后经b点从c点“跳”出，再经d点从e点“跃入”实现多次减速，可避免损坏返回器。d点为轨迹的最高点，与地心的距离为R，返回器在d点时的速度大小为v，地球质量为M，引力常量为G，则返回器()A在b点处于失重状态B在b点处于超重状态C在d点时的加速度大小为D在d点时的速度大小v【答案】BC【解析】b点处的加速度方向背离圆心，应处于超重状态，故A错误，B正确；在d点，万有引力提供向心力Gma，解得加速度a，故C正确；根据万有引力提供向心力Gm，解得v，在d点，万有引力大于向心力，返回器做近心运动，所以v，故D错误。10如图所示，三颗质量均
13、为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R。下列说法正确的是()A地球对一颗卫星的引力大小为B一颗卫星对地球的引力大小为C两颗卫星之间的引力大小为D三颗卫星对地球引力的合力大小为【答案】BC【解析】地球对一颗卫星的引力等于一颗卫星对地球的引力，由万有引力定律得其大小为，故A错误，B正确；任意两颗卫星之间的距离Lr，则两颗卫星之间的引力大小为，C正确；三颗卫星对地球的引力大小相等且三个引力互成120，其合力为0，故D错误。11地球围绕太阳公转的轨道平面叫黄道面，月球围绕地球公转的轨道平面叫白道面。白道面和黄道面之间有一个5.15的夹角。如图甲所示，满月时，月球在黄
14、道面上的投影点与地球和太阳在一条直线上。图乙为连续观察到两次满月的位置图，已知地球绕太阳和月球绕地球公转的方向相同。地球公转周期为T1，月球公转周期为T2。下列说法中正确的是()A月球公转的角速度较大B从图乙的第一次满月到第二次满月，月球比地球多转一圈C这两次满月的时间间隔为D这两次满月的时间间隔为【答案】ABD【解析】月球公转的周期约为29.4天，地球的公转周期约为365天，因此T1T2，由知，月球公转的角速度大，故A正确；因为月球绕地球旋转和地球绕太阳旋转的方向相同，从第一次三者共线到第二次三者共线，月球多转一圈，故B正确；设两次满月的时间间隔为t，则有=2，解得，故C错误，D正确。122
15、020年12月17日1时59分，探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。嫦娥五号是我国探月工程“绕、落、回”三步走的收官之战。假如嫦娥五号探测器在月球表面从距离月球表面高h处，将一物体自由下落，经时间t落至月球表面。已知月球的半径为R，引力常量为G，月球视为均匀球体，则下列结论正确的是()A月球的质量为B月球的第一宇宙速度为C嫦娥五号登月前，绕月球做圆周运动的周期不会小于tD在地球上发射嫦娥五号的速度一定大于11.2 km/s【答案】AC【解析】由公式hgt2可知，月球表面重力加速度为g，在月球表面，万有引力等于重力，则有Gmg，联立解得M，故A正确；月球第一宇宙速度为v，故B错误；设嫦娥五号绕月球表面做匀速圆周
