内容正文:
章末综合检测(三)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分.1~6小题为单项选择题,7~10小题为多项选择题)
1.在物理学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )
A.开普勒进行了“月—地检验”,得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论
B.哥白尼提出“日心说”,发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律
C.第谷通过对天体运动的长期观察,发现了行星运动三定律
D.牛顿发现了万有引力定律
解析:牛顿得出万有引力定律,A错误,D正确;开普勒发现行星运动三定律,B、C错误.
答案:D
2.(2019·高考全国卷Ⅲ)金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火,它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火.已知它们的轨道半径R金<R地<R火,由此可以判定( )
A.a金>a地>a火
B.a火>a地>a金
C.v地>v火>v金
D.v火>v地>v金
解析:行星绕太阳做圆周运动时,由G,由于R金<R地<R火,所以a金>a地>a火,v金>v地>v火,选项A正确.
得速度v= =m,由G=ma得向心加速度a=
答案:A
3.(2018·高考全国卷Ⅲ)为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍.P与Q的周期之比约为( )
A.2∶1
B.4∶1
C.8∶1
D.16∶1
解析:设地球半径为R,根据题述,地球卫星P的轨道半径为RP=16R,地球卫星Q的轨道半径为RQ=4R,根据开普勒定律,=64,所以P与Q的周期之比为TP∶TQ=8∶1,选项C正确.=
答案:C
4.研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时.假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比( )
A.距地面的高度变大
B.向心加速度变大
C.线速度变大
D.角速度变大
解析:本题考查万有引力和同步卫星的有关知识点.根据卫星运行的特点“高轨、低速、长周期”可知周期延长时,轨道高度变大,线速度、角速度、向心加速度变小,A正确,B、C、D错误.
答案:A
5.(2019·安徽合肥一中期中考试)假设地球可视为质量分布均匀的球体,已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0,在赤道的大小为g,地球自转的周期为T,引力常量为G.则地球的密度为( )
A.
B.
C.
D.
解析:在地球两极万有引力等于重力,即mg0=G,选项B正确.
=,所以地球的密度ρ=,解得R=-mg=mR.在赤道处万有引力与支持力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得G,由此可得地球质量M=
答案:B
6.(2019·湖北荆门模拟考试)如图是厄瓜多尔境内的“赤道纪念碑”.设某人造地球卫星在赤道上空飞行,卫星的轨道平面与地球赤道平面重合,飞行高度低于地球同步卫星.已知卫星轨道半径为r,飞行方向与地球的自转方向相同,设地球的自转角速度为ω0,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,某时刻卫星通过这一赤道纪念碑的正上方,则该卫星过多长时间再次经过这个位置( )
A.
B.
C.
D.
解析:用ω表示卫星的角速度,用m、M分别表示卫星及地球的质量,则有,D正确.
=,卫星高度低于同步卫星高度,则ω>ω0,用t表示所需时间,则ωt-ω0t=2π,所以t==m0g,联立解得ω==mω2r,在地面上,有G
答案:D
7.在中国航天傲人的业绩中有这些记载:“天宫一号”在离地面343 km的圆形轨道上飞行;“嫦娥一号”在距月球表面高度为200 km的圆形轨道上飞行;“北斗”卫星导航系统由“同步卫星”(地球静止轨道卫星,在赤道平面,距赤道的高度约为36 000 km)和“倾斜同步卫星”(周期与地球自转周期相等,但不定点于某地上空)等组成.以下分析正确的是( )
A.设“天宫一号”绕地球运动的周期为T,用G表示引力常量,则用表达式求得的地球平均密度比真实值要小
B.“天宫一号”的飞行速度比“同步卫星”的飞行速度要小
C.“同步卫星”和“倾斜同步卫星”同周期、同轨道半径,但两者的轨道平面不在同一平面内
D.“嫦娥一号”与地球的距离比“同步卫星”与地球的距离小
解析:设地球半径为R,“天宫一号”的轨道半径为r,运行周期为T,地球密度为ρ,则有求得的地球平均密度比真实值小,A正确;轨道半径小,运动速度大,B错误;“同步卫星”和“倾斜同步卫星”周期相同,轨道半径相同,轨道平面不同,C正确;“嫦娥一号”绕月球运动,与地球的距离大于“同步卫星”与地球的距离,D错误.,因r>R,故用,解得ρ=)2r,M=ρ×=m