(练习)章末综合测评4 -【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册(鲁科版2019)

章末综合测评(四) (分值：100分) 1．(4分)下列说法正确的是(　　) A．开普勒发现了行星的运动规律并据此推广出了万有引力定律 B．牛顿借助万有引力定律发现了海王星和冥王星 C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，因此被誉为称量地球质量第一人 D．据万有引力公式F＝G，当两物体间的距离趋近于0时，万有引力趋近于无穷大 C　[开普勒发现了行星的运动规律，牛顿发现万有引力定律，故A错误；海王星和冥王星不是牛顿发现的，故B错误；卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，因此被誉为称量地球质量第一人，故C正确；万有引力公式F＝G，适用于两质点间的引力计算，当两物体间的距离趋近于0时已经不能看为质点，故不能用公式计算引力，故D错误。] 2．(4分)宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象。若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为(　　) A．0 B． C． D． B　[由G＝mg得，g＝，故B项正确。] 3．(4分)土星最大的卫星叫“泰坦”(如图)，每16天绕土星一周，其公转轨道半径为1.2×106 km。已知引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg，则土星的质量约为(　　) A．5×1017 kg B．5×1026 kg C．7×1033 kg D．4×1036 kg B　[由卫星受到的万有引力提供向心力，得：＝，其中：r＝1.2×106 km＝1.2×109 m， T＝16天＝16×24×3 600 s≈1.4×106 s， 引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2， 代入数据可得：M≈5×1026 kg。故B正确，A、C、D错误。] 4．(4分)一颗质量为m的卫星在离地球表面一定高度的轨道上绕地球做圆周运动，若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，卫星的向心加速度与地球表面的重力加速度大小之比为1∶9，卫星的动能为(　　) A． B． C． D． B　[在地球表面有：G＝m′g，卫星做圆周运动有：G＝ma。由于卫星的向心加速度与地球表面的重力加速度大小之比为1∶9，即：＝＝＝ 则卫星的轨道半径：r＝3R ① 卫星绕地球做匀速圆周运动： G＝m ② 又：G＝m′g ③ 由①②③可解得卫星的动能为： Ek＝mv2＝·＝·＝ 所以B正确，A、C、D错误。] 5．(4分)研究表明，若干年后，地球自转的角速度比现在小一些。如图所示，1、2是现在地球的近地卫星和同步卫星，3、4是若干年后地球的近地卫星和同步卫星，认为若干年后地球的质量与半径与现在一样，则(　　) 现在　　　　　若干年后 A．3比1的线速度小 B．3比1的周期小 C．4比2的线速度小 D．4跟2的轨道半径一样大 C　[近地卫星向心力由万有引力提供，得：G＝m＝m，近地卫星的运行的周期T＝，线速度大小v＝，因质量不变，地球半径不变，故周期不变，线速度大小不变，故A、B错误；同步卫星，万有引力提供圆周运动向心力：G＝m＝m，由于地球自转的角速度比现在小，自转周期变慢，故同步卫星的轨道高度r变大，又据v＝知，轨道半径r变大，卫星的线速度变小，即4比2的线速度小，故C正确，D错误。] 6．(4分)2019年11月5日01时43分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功发射第49颗北斗导航卫星，标志着“北斗三号”系统3颗倾斜地球同步轨道卫星全部发射完毕。倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角的轨道卫星，运行周期等于地球的自转周期，倾斜地球同步轨道卫星正常运行时，下列说法正确的是(　　) A．此卫星相对地面静止 B．如果有人站在地球赤道处地面上，此人的向心加速度比此卫星的向心加速度大 C．此卫星的发射速度小于第一宇宙速度 D．此卫星轨道正下方某处的人用望远镜观测，可能会一天看到两次此卫星 D　[由于倾斜轨道卫星与赤道面有一定夹角，而地球绕地轴转动，故两者转动方向不同，不可能相对静止，故A错误；赤道上的人和卫星具有相同的角速度、周期，由a＝r可知，卫星的向心加速度比人的向心加速度大，故B错误；第一宇宙速度是卫星的最小发射速度，故该卫星的发射速度一定大于第一宇宙速度，故C错误；假设某时刻卫星正好运动到赤道的正上方，赤道上的人来观测卫星，当卫星转动半个周期到背面时，人也恰好在其正下方，故可能会一天看到两次此卫星，故D正确。] 7．(4分)将质量为m的物体从一行星表面某高度处水平抛出(不计空气阻力)。自抛出开始计时，物体离行星表面高度h随时间t变化关系如图所示，万有引力常量为G，不考虑行星自转的影响，则根据以上条件可以求出(　　) A．行星的质量 B．该行星的第一宇宙速