专题测试卷三-2020-2021学年新教材高中物理必修第二册【创新思维】同步AB卷（人教版）

专题测试卷三(万有引力与宇宙航行) １．D　 第 一 宇 宙 速 度v１＝７．９km/s,第 二 宇 宙 速 度 v２＝１１．２km/s,而 根 据 公 式v＝ GM r 知,人 造 卫 星绕地 球 在 圆 轨 道 上 运 行 时 的 速 度 小 于 或 等 于 v１,A 错误;美 国 发 射 的 “凤 凰 号”火 星 探 测 器,其 发射速 度 大 于 第 二 宇 宙 速 度 且 小 于 第 三 宇 宙 速 度,B错误;第 三 宇 宙 速 度 是 使 物 体 可 以 挣 脱 太 阳 引力束缚的最 小 发 射 速 度,C 错 误;第 一 宇 宙 速 度 是人造地球卫星 绕 地 球 做 圆 周 运 动 的 最 大 运 行 速 度,也是最小发射速度,D 正确. ２．B　卡文 迪 什 测 出 了 引 力 常 量 G,A 错 误;对 于 质 量分布均匀的 球 体,公 式 F＝G m１m２ r２ 中 的r 指 两 球心之间的 距 离,B 正 确;虽 然 地 球 质 量 远 小 于 太 阳质量,但 太 阳 对 地 球 的 引 力 等 于 地 球 对 太 阳 的 引力,C错误;任 何 两 物 体 之 间 都 存 在 万 有 引 力 作 用,D 错误. ３．C　根据开普勒第二定 律 可 知,卫 星 和 地 球 的 连 线 在相 等 时 间 内 扫 过 相 等 的 面 积,故 S１＝S２,A 错 误;由开普勒第二定律可 知,卫 星 在 近 地 点 A 点 的 速度 最 大,离 近 地 点 越 远 速 度 越 小,故vA ＞vB,B 错误;由开普勒第 三 定 律 可 知,a ３ T２ ＝k,k 为 常 量,a 为椭圆的半长轴,C正确,D 错误. ４．B　mg火 ＝G M 火 m R火２ ① mg地 ＝G M 地 m R地２ ② 联立① ② 解 得 g火 g地 ＝ M火 M地 × R地２ R火２ ＝ １１０× (２ １ )２ ＝ ０．４,B正确. ５．C　由题述条件无法求 解 自 转 周 期,可 以 求 环 绕 周 期,“墨子号”量子卫 星 的 角 速 度 ω＝θt ,则 T＝２πω ＝２πtθ ,故 A 错 误;“墨 子 号”量 子 卫 星 内 的 物 体 受 引力作用,做圆周运 动,不 是 平 衡 状 态,故 B 错 误; 由万有引力 提 供 向 心 力,有 GMm r２ ＝m４π ２ T２ r,解 得 M＝θ ２r３ Gt２ ,故 C 正 确;“墨 子 号”量 子 卫 星 的 向 心 加 速度an＝ω２r＝ θ２r t２ ,故 D 错误. ６．C　对 于 绕 地 球 做 圆 周 运 动 的 人 造 天 体,由GMm r２ ＝mv ２ r 得v＝ GMr ∝ １ r ,可 见v 与r 是 一 一 对 应 的.在同一轨道上 运 行 速 度 相 同,不 能 对 接;而 从 同一轨道 上 加 速 或 减 速 时 由 于 发 生 变 轨,二 者 不 能处于同一轨道上,亦 不 能 对 接,A、B 错 误.飞 船 处于半径较小的 轨 道 上,要 实 现 对 接,需 增 大 飞 船 的轨道半 径,飞 船 加 速,则 轨 道 半 径 变 大,可 实 现 对接,C正确,D 错误. ７．D　探测器在轨道１和２上经过 A 点的 位 置 不 变, 受到的万有引力不变,根据 F＝ma知加速度相 等, A 错误;根据开 普 勒 第 二 定 律 知,探 测 器 在 轨 道 ２ 上从近月点 A 向 远 月 点B 运 动 的 过 程 中,速 度 减 小,忽略介质 阻 力,机 械 能 保 持 不 变,B 错 误;探 测 器在轨道２上的 运 行 周 期 小 于 在 轨 道 ３ 上 的 运 行 周 期,且由轨道２运行变为轨道３运行需要在远月 点 B 处 点 火 加 速,故 探 测 器 在 轨 道 ２ 上 经 过 远 月 点 B 处时的运行速度小于 在 轨 道３上 经 过 远 月 点 B 处时的运行速度,C错误,D 正确. ８．C　地球赤 道 上 的 物 体 与 地 球 同 步 卫 星 是 相 对 静 止的,有相同的 角 速 度 和 周 期,比 较 加 速 度 用a＝ ω２r,同步卫星距地心距离约为地球半径的７倍,故 a１ a３ ＝ r１ r３ ＝ １７ ,C 正 确,D 错 误;比 较 线 速 度 用 v＝ GM r ,故v２ v３ ＝ r３ r２ ＝ ７１ ,A、B错误. ９．BD　万有引 力 提 供 卫 星 围 绕 地 球 转 动 的 向 心 力, 有 G Mm r２ ＝m (２πT )２r,则 卫 星 运 动 的 周 期 T ＝ ２π r ３ GM ,设 GPS系统的卫星的轨道半 径 为r１,周 期 为 T１,同步卫星的轨道半径为r２,周期为 T２,根 据周期公式解得 r１