第三章 单元综合评价(三) 万有引力定律（教师用书）-2022-2023学年新教材高中物理必修第二册【正禾一本通】同步课堂高效讲义（粤教版2019）

单元综合评价(三)　万有引力定律 (时间：90分钟　满分：100分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．在地球上以速度v发射一颗卫星，其刚好在地面附近绕地球做匀速圆周运动。关于该卫星，下列说法正确的是(　　) A．发射速度v的大小可能是9 km/s B．若发射速度v提高到10 km/s，该卫星绕地球运行的轨迹为椭圆 C．若发射速度提高到2v，该卫星将绕地球在更高的椭圆轨道上运行 D．若发射速度提高到2v，该卫星将挣脱太阳引力的束缚 B　[当发射速度介于7．9 km/s和11．2 km/s之间时，卫星绕地球运行的轨迹为椭圆，故A错误，B正确；若发射速度提高到2v，即15．8 km/s，其介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间，该卫星将会挣脱地球的束缚，不会在更高的椭圆轨道上运动，但不会挣脱太阳引力的束缚，故C、D错误。] 2．北斗卫星导航系统组网卫星包括多颗地球同步卫星。下列关于地球同步卫星的说法中正确的是(　　) A．可以定点在北京的正上方，与地心的距离按需要选择不同的值 B．只能定点在赤道的正上方，且与地心的距离是一定的 C．运行的线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 D．质量不同的地球同步卫星，运行速度不同 B　[地球同步卫星相对地球静止，万有引力提供向心力，轨道平面一定过地心，转动周期和地球自转周期相同，由牛顿第二定律可得G＝mr，解得T＝2π ，周期一定，轨道半径一定，所以同步卫星只能定点在赤道的正上方，与地心的距离不能根据需要选择不同的值，A错误，B正确。万有引力提供向心力，由牛顿第二定律可得G＝m，解得v＝。可知轨道半径越大，运行的线速度越小，所以该卫星速度一定小于第一宇宙速度，更小于第二宇宙速度，C错误。由以上表达式分析可知地球同步卫星的运行速度和卫星质量无关，D错误。] 3． (2022·广东汕头高一期末)北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，如图所示某时该系统中两颗工作卫星a、b均绕地心O顺时针做匀速圆周运动。下列说法正确的是(　　) A．卫星a、b运行的角速度一定相同 B．卫星a、b所受的向心力大小一定相等 C．如果要使卫星b追上卫星a，可以让卫星a在原轨道上减速 D．如果要使卫星b追上卫星a，可以让卫星b在原轨道上加速 A　[根据万有引力提供向心力，即有G＝mω2r，由于卫星a、b运行在同一轨道，故卫星a、b运行的角速度一定相同，A正确；根据万有引力提供向心力，即有F＝G，由于卫星a、b的质量未知，故卫星a、b所受的向心力大小不一定相等，B错误；由于两卫星在同一轨道上，所以卫星a在原轨道上减速，由于万有引力大于向心力，做近心运动，离开原轨道，故不能追上，卫星b在原轨道上加速，由于万有引力小于向心力，做离心运动，离开原轨道，故不能追上，C、D错误。] 4．(2022·北京101中学高一期中)天体演变的过程中，红巨星发生“超新星爆炸”后，可以形成中子星，中子星具有极高的密度。若已知某中子星的半径为R，密度为ρ，引力常量为G。则(　　) A．该中子星的卫星绕它做匀速圆周运动的最小周期为 B．该中子星的卫星绕它做匀速圆周运动的最小周期为 C．该中子星的卫星绕它做匀速圆周运动的最大周期为 D．该中子星的卫星绕它做匀速圆周运动的最大周期为 B　[该中子星的卫星绕它做匀速圆周运动的轨迹半径为R时，有最小周期，根据万有引力提供向心力有＝mR，又m中＝ρπR3，联立解得T＝，故选B。] 5．在地球的卫星中有两类卫星的轨道比较特殊，一是极地卫星，二是同步卫星。已知某极地卫星的运行周期为12 h。下列关于对极地卫星和同步卫星的描述正确的是(　　) A．该极地卫星的运行速度一定小于同步卫星的运行速度 B．该极地卫星的向心加速度一定大于同步卫星的向心加速度 C．该极地卫星的发射速度一定大于同步卫星的发射速度 D．该极地卫星和同步卫星均与地面相对静止 B　[由G＝m＝ma得v＝ ，a＝，同步卫星的周期为24 h，则同步卫星的周期大于极地卫星的周期，由周期与轨道半径的关系知，同步卫星的轨道半径较大，则同步卫星的线速度较小，加速度较小，故A错误，B正确；同步卫星的高度高，所以同步卫星的发射速度大，C错误；极地卫星不是地球同步卫星，所以相对于地面不静止，D错误。] 6．(2022·山东青岛高一检测)地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。已知哈雷彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，由此可知(　　) A．地球质量与哈雷彗星质量之比为18∶1 B．地球的公转周期与哈雷彗星的公转周期之比为1∶ C．由椭圆的对称性，哈雷彗星在近日点和远日点的速率相等 D．地球绕太阳转，月球绕地球转