第三章 第3～5节 综合训练-【高中必刷题】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册同步课件（教科版2019）

物理 必修第二册 JK 1 3 第 3~5 节综合训练 刷综合 2 建议用时：35分钟 1.[湖南常德2023高二上期中] （多选）2021年5月15日7时18分，“天问一号”探测器成功着陆 于火星，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功.“天问一号”发射后经过地火转移轨道被火星 捕获，进入环火星圆轨道，经变轨调整后，进入着陆准备轨道，如图所示.已知“天问一号”火星 探测器的火星着陆准备轨道的半长轴为 、周期为 ，我国北斗卫星导航系统的中圆地球轨道 卫星的轨道半径为 、周期为 ，引力常量为 .下列说法正确的是( ) BD A. B.“天问一号”在 点从环火星圆轨道进入着陆准备轨道时需要开 启发动机向前喷气 C.“天问一号”在环火星圆轨道上 点的向心加速度大于在着陆准 备轨道上 点的向心加速度 D.由题目已知数据可以估算出火星的质量 3 解析 由于我国北斗卫星导航系统的中圆地球轨道卫星绕地球运动，而“天问一号”火星探测器 在着陆准备轨道上是绕火星运动，中心天体不一样，因此开普勒第三定律不适用，A错误；“天 问一号”在 点从环火星圆轨道进入着陆准备轨道时需要减速，所以需要开启发动机向前喷气， B正确；“天问一号”在环火星圆轨道上 点受到的万有引力和在着陆准备轨道上 点受到的万 有引力相同，根据牛顿第二定律有 ，可知向心加速度相同，C错误；对于火星着陆准 备轨道，根据万有引力提供向心力，有 ，可估算火星质量为 ，D正 确. 4 2.[河南洛阳五校2023高一下联考] 假设火星半径是地球半径的 ，质量是地球质量的 .已知地球 表面的重力加速度为 ，地球的半径为 ，某人在地面上能向上竖直跳起的最大高度是 ，引力 常量为 ，忽略自转的影响，下列说法正确的是( ) A A.火星的密度为 B.火星表面的重力加速度为 C.火星的“第一宇宙速度”与地球的“第一宇宙速度”之比为 D.此人以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后能达到的最大高度为 5 解析 设地球质量为 ，对地球表面的物体，有 ，得 ，火星的密度为 ，选项A正确；对火星表面的物体，有 ，得 ，选项B错误； 火星的“第一宇宙速度”与地球的“第一宇宙速度”之比 ，选项C错误；此人在 地球和火星上以相同的初速度起跳，分别有 和 ，得在火星上能达到的最大高度为 ，选项D错误. 6 3.（多选）假设地球可视为质量分布均匀的球体.已知地球表面两极处的重力加速度大小为 ， 地球的半径为 ，地球的自转周期为 ，引力常量为 ，由此可知( ) BD A.地球的质量为 B.地球表面赤道处的重力加速度大小为 C.近地卫星运行的加速度大小为 D.地球同步卫星在轨道上运行的加速度大小为 7 解析 在两极，万有引力等于重力，则有 ，解得 ，A错误；在赤道上，则 有 ，又 ， ，联立解得地球表面赤道处的重力加速度大小 为 ，B正确；近地卫星围绕地球表面做匀速圆周运动，则有 ，又 ，联立解得 ，C错误；地球同步卫星所受万有引力提供其做圆周运动的向心 力，有 ，又 ,联立解得 ，D正确. 8 4.[安徽卓越县中联盟天一大联考2023高一下期中] “ 精细刻画活跃重复快速射电暴”入选 2022年度中国科学十大进展，这些快速射电暴极有可能处在超新星遗迹等环境中.假定地球的自 转周期变为 时，地表会缺少引力束缚而解体.若 检测到的周期为 的脉冲是由某 种星体的自转所致，即该星的自转周期为 ，地球的平均密度取 ，则这种星 体的平均密度可能是( ) D A. B. C. D. 9 解析 星体表面恰好缺少引力束缚时，有 ，该星体的平均密度为 ，联立 可得 ，假设某星体的自转周期为 时，恰好未解体，此时其周期为地球自转周期的 ，则其密度是地球的 倍，即为 ，自转周期为 时未解 体，则该星体的平均密度应大于 ，故选D. 10 5.[四川成都2023高一下检测] 假设宇宙中有两颗相距无限远的行星 和 ，半径分别为 和 . 两颗行星周围卫星的轨道半径的三次方 与运行周期的二次方 的关系如图所示， 为两 行星各自的卫星环绕行星表面运行的周期.则( ) D A.行星 的质量小于行星 的质量 B.行星 的密度小于行星 的密度 C.行星 的“第一宇宙速度”等于行星 的“第一宇宙速度” D.当两行星的卫星运行轨道半径相同时，行星 的卫星的向心加速度大于行星 的卫星的向心加速度 11 解析