第7章 章末检测卷(七)-【百汇大课堂·高中学习测试卷】2024-2025学年高中物理必修第二册（人教版2019）

A,N卫屋与衬卫星的轨道竿径之比为nn。 章末检测卷（七） 民N卫膜与M卫望的万有引为之化为点 (时周：0分钟两分：100分) C,N卫星与M卫星的周期之比为ma N卫星与M卫星的速度之比为n日 第4题周 一，量慧题{共8小题，每小题分，其2分) 5.在薄驰食的科阁小说管上地的眼蘭里演诈了这样一个放事，“落日六号”地层飞船深人地球内吊 .一代代的科学家道过不潮的努力，农得的研究成果推动了物题学的发暖和人类的进步，下列表送 遗行翼胸，在行中失事日下沉到地C,已知粒球可视为争径为R,盾量分形当匀的球体，且均 符合物用学史实的是 (1 球壳对壳内面友的引力为零。若地球表面的重力加座度为：，当落日大号”位于泡唐以下保山，5R A.开普第一定律指出行星绕太阳运动的轨道都是同形的 处时，域处修重力加速度大小为 我卡文油什采用数大法，万妙粮国用细解测曲了明力常量 A.# a.号 c是 n号 ,第爷通过大量运算分析总结出了行星运动的三条定律 D.由于牛额在万有引力定律方面的点出规就，所以被称为能“件量烛球质量”的人 6,地球本通上的物体精地塔自较的向心加速发为出，越球的同业卫星绕电绿做匀遮圆喝运动的我道 2,“月一地检验”是牛顿为了证明以下得想，·使月保烧地球运动的力”与使苹果落地的力”遵从同样 半径为r向心如速度为：已知引力常量为G,炮球事径为R,越球赤道表面的重力加速度为 的规律，牛阀当年每直月电之间的距离为天84×0心m:地球车径为气，4×1心m,那么绝需要验旺 下列说法正磷的是 A城球凝量创一出程 我埔球暖量好- 入地球吸引竿果的力终为越球吸引耳球的力的高 C41,:比的关系是<g<a 几加速度之比兰=月 R 我自由等体在片球表面馆加速度约为地球表围的号 7,某地区的趋下发现天然气能源，如周所不，在水平电面P点的正下方有一球 形空腔区城内储薰有美然气。假设该地区岩石均匀分者且密度为：天然气 七.草果在男球表面受可的引力的为在范味表面的动 的密度远小于，可忽略不计。自果爱有该空腔，地球表重正常的重力加通 口月球公轮的加速发约为华果格向地酯闻边浅的品 度大小为g:由于空和的存在，现测得P点处的重力加违度大小为x《 1)。已引力官量为G,珠悬空取的球深度为d,此球形空腔的体圆是 第7题图 3.英国【自然·天文学)条志发表的一蓝论文称，某科学家在词系中《心附近的一团分子气体云中发 现了一个限积。科学国究表明，当天体的进追速度（意逸渔度为第一学宙速度的Σ倍）如过允渔 R fgd C1-2e@ D.(1-6gd 时，孩天体就是期州。已每某天体与泡球的质量之比为k,球钓半径为R,地球卫屋的环绕速度 A梁 n (0 《第一竿街速度)为，老超为“，要能该天体成为属调，其学径成小千 8.太阳系中某行星A运行的轨通半预为R,周明为，阻科学家在观测中发观：儿实际运行的轨道与展 及R 轨道存在一长偏离，且每隔时闻1发生一次最大的国离，天文学家认为形成这种现象的原因可捷是A 外侧还存在着一颗未知行醒B,它对A的万有引力引起行是A我道的篇离。权设其运行轨道与A在 c 身R 同一平衡内，且与A的绕行方向相同：由此可根测未每行星B烧太闲运行的属地道半径为(1 4,如图所示，人意地球卫星M,N在月一平面内绕地心)量渔隔调运诗。已知M,V韵连线与M。 AR,可 R, O的莲线判的希最大为a,划关于M,V两卫星的运动，下列说达正确的是 C.& 61 62 二、多进置（共4小题.每小题4分，共16分）》 我国第一颗人造大星卫屋.实现“提、看，指“第一步“瓷“的且标，环绕火星成功。如图乙为"天日 身.火星是太阳系中量接近通球引力条件的行是，设火星置量为时：，半径为R,引力常景为G,以下说 一号”规酒器经过多次变轴厨意陆火锦的部分轨连周，物道1，我首Ⅱ，轨道口相切干P点，我 法正瑞的是 道Ⅱ为环绕大是的屑形我道，P,5两点分调是舞属轨道的着大盈点和远大系点，P5,Q三点与大 A.如果在火星上以初蕴度。经直上抛个物体，则物体上升的最大高度为 R 星中心在间一直线上，下列说去正确的是 1 我如架在火屋上以初速度双经直上地一个物体，划物体落同判粒出点所用时间为2 Gm 、C如果在火星上发射一颗瓷火星敲假周活动的卫星.则最大运祥连度为，。 几如乳在火星上发射时一额绕火星做两喝运动的卫星.第毅小网察为8 G国 第12题图 1山.220年我国发时第一个火填型测各，鞋设火星摆测善在距离大星表面一定高度环烧火星做同周 A,探衡善在P点由我道I进人轨道Ⅱ我餐点火加速 运动，火星可近红看成断量分布均匀的球体，氢感其自转.引力宿量G已知，则下列说达正确的是 品，辄周器在轨通■上话行时在P点的速度大干在S点的递度 C,探测器在轨道Ⅱ上经过P点与轨道自上经过P点的罐速度相等 入.若已知火星的半径R和火尾表而的重力加速度：，赐可表出火星的质量 0探满器在n道Ⅱ上由P点运动到S点的叶可大于在镇直Ⅲ上由P点运动到Q点的 队若已年火星孩湖琴抖大星中心的距离厂相周期T,写可求出火是的密度 时间 C.若已知火星挥测器的环饶递度：和同期丁，则可求出火星的政量 D若已知火星到太用中心的距离？程火星饶太目运行的周用T,期可求出火星的质量 三，填空题《共2小题，共14分 1山，017年8月28口，中科院南顿天文中6的据天望运镜现测刊一个自双中予量种域的汇立 13,(6分们9年5月17目，我国成功发射第石额北斗异航卫星，核卫星属于地球静止轨道卫星（同 双星菜统产生的引力腹，孩双星系统以引力被的彩式向外辐射能量，使脚图周运动的周 步卫星，淡卫望人轴后的速度第一宇古连度，发射连度 路二宇宙速度《均途 期T极其银慢植减小，双星的暖量前，与w:均不变，侧下列美于孩双显系烧变化的说达正 填“大于”“小于”减“等于) 确的是 14.(8外)宇需飞船进入常近某行星表面钓周形轨道，淡行数周后着陆在该行星上，平照员在浇行及 着陆后各董一次测慧，板据屏测量的数据，可以求出该行星的质量附、率径R(已知引力毫量为 。如果宇宙飞格上备有的实验仅器有， A.一只秒表 第目想周 B.一个弹簧料 A.礼星间的问距逐渐减小 且双是问的万有引力逐渐增大 C,一个新量为m的物码 C双星的线速度逐新减小 D.双星的线南度蓬新增大 D一把笔米刻度尺 12,2年的春节是个热侧的大屋年。2月5日，我国航天局发有了由“大间一号“拍摄的首张火星图 (山字航员两次测续衡选用伯仪器分州是 檬（如图甲所示），的我们鹭采了新年大扎包，2月0日母时2分，“天问一号”探测落实地近火 (2宁宇航易两次测量的物理量分州是 和 排获，颤利进人置火点高度约0千采，同期约10个地球目，银角约10的大m阔环火轨道，成为 (3)用调得的数据求琴该行盈的率经R一 ,质量N 64 四、计算蓝《共4小题，共46分) 16,(0分)中国镜人登月工程援划在阳年前后实我航天员登月。设塑在件<5 15.?分酒常情况下中子星的日转速度是半常快的，四此任何的做小凸品都得是成时空的祖由并产 20年4月7目，中围字航员登上月球。由于月球表尤型气，也就发 生连铁的引力信号，这种引力辐财过程会管走一都分衡量井使中予是的自转速度逐渐成小 有气阻力，字能晶在月味表璀借的智能机部人完成这样一个实验：如 凭有一中予星（可视为均匀嫁体），它的自传属期为于，时恰能峰持该星体的悬定（不因自博面瓦尾 落断示，后水平方向将一个康量m一自.0g的小球以某一柯速度从尸 解，则当中子星的自转周期增为T=T了叶，某物体在该中子星“两极“所受重力与在“索道“历受 点水平糖出，拾好从光滑测弧鞫道A的A点的切线方向进人同沉箱 第16道图 重力的比算为多少？ 道。已海调面轨道的学径R=0,0m,4=5,P点与A点韵水平距离《DA列距)d=0,60m,小 球到达A点时的速度a=2m/,已知引力常量为G:月球的半径及。的为1,8×0m,不与德 月球的自转。解答下列同通（计算结果保留两位有效数字： ()束月球表面的重力加速度： (2估算月博的第一宁蜜速度。 亲 的 7,(14分)已知某卫星在素道上空的同形物道运行，轨道径为Γ，运行周期为T.卫 1蜗，(16分)万有引力定律的发观，是【7世记白然科学最伟大的域果之一。它起地商上物体运动的规 显运动方向与边球自转方向相同，不计空气用力，引力者量为后 律和天体运动的规律统一了起来，对以后物理学和天文学的发限具有深远的影响，在人类认阴 (1求她球断量M的大小： 然的历史上树这了一席黑程厚 ()如所示，用设某时刻，孩卫层在A点变物妹人前屑物道，近地点B可地心的第37题图 服议地球是一个坐径为R,密度母匀的球体，引力常量为G 距离为r,求卫星在树阀轨道上的周期T: (3)卫星在表着上空，道半径为的阅悬轨道上运行，小明住雀本道上某就市，某时刻，该卫星正 处于小明的正上方，在面南的一受时前里。小明戏察到鲜两天恰好三次看到卫星棕过其正上方， 求地球自转网期丁。 第14题图 (1)若有一颗近地卫星围绕地像做匀速割周运动，周期为T,雨 A,地球的质量M多大： B趋球的密度P多大： (2)理论上已整证谢：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零，如果沿粗球的直径挖一 条群道，如图甲所示，0为地心。得一小物体（可视为面点）从隐通一滴由静止释放后动列另一端 (不考虑阳力)。在图乙的坐标系中，定牡两出此过君中物体的运闭速度如随时间：变化的关系年 阁娘。 线 多14.答案：(1) (4+2)Gm (2)2πL 2L AL N(4+2)Gm 立00式，得名一证，即月球公转的加速度约为苹果 (3)L. 6+2③ 蒂向地面加速度的，故D正精。 12+32 GM 解析：(1)第一种形式，设轨道1f PB 3,D解析：地球的第一字宙速度为可√ 半径为r,根据几何关系，有r 则该天体的第一宇宙速度为 -号以任二星体为研究对卡， GkM 象，作受力图如图所示。以DD 要使该天体成为黑洞，则有 Fe 为研究对象，D受三个力的合 2>c 力提供D做圆周运动的向心 第14题答图 联立解得r< 2k12R 力，则有Gmm (2L)2 +2 Gm2 厂与一x·字子x 所以D正确，A、B,C错误。 4.C解析：人造卫星M、N在同一平面内绕地心O做句 (4+2)Gm 4L 速圆周运动。已知M、N的连线与M、O的连线间的夹 角最大值为a,此时ON垂直于MN,则轨道半径关系为 (2)根据周期公式，有T=,解得T rN=rmsin a,即V卫星与M卫星的轨道半径之比为 2L 2πL s血e,放A辑误：万有引力F=G,轨道半任之比为 √(4+2)Gm 1:sin&,但不知道卫星的质量关系，故B错误；轨道半 (3)设第二种形式下星体运动的轨道半径为r,则等边 三角形的边长a=2rcos30°。每颗星做圆周运动的向 径关系为rN=sin,由开普勒第三定徐，有心 心力为其他三颗星对它的万有引力的合力，即 F-G2 +管ms0-1+)学 √ma,故C正确：根据卫星的速度公式和 0得 W,得M,N的运动速度大小之比为M= UN NrM 6+23 T √12+3/2 sina,故D错误。 章末检测卷（七） 5.B解：在地球表面处，GMm R2 mg,地面以下深0.5R 1,B解析：开普勒第一定律指出，所有的行星围绕太阳 运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点 R0R=m,且有出= M'm 处，G 上，故A错误：牛顿提出了万有引力定律，而卡文迪什 通过扭秤实验采用放大法测出了引力常量，故B正确： 9联立解得g-,放B正确， 开普勒通过大量运算，分析第谷的天文观测数据，总结 出了行星运动的三条定律，故C错误：牛顿发现了万有 6.B解析：对司步卫星，有G Mm里=m里a2,则地球的质 2 引力定律之后，卡文迪什测出了引力常量G,卡文迪什 量M=a 因此被称为能“称量地球质量”的人，故D错误。 G,故A错误，B正确：地球赤道上的物体与同 2.D解析：设苹果的质量为m,地球质量为M,月球质量 李卫夏的角表度相等，报据g=心，加2-尽则< 为m月，地球半径为R,月球轨道半径r=60R,月球运动 时的加速度为a,由牛顿第二定律，得G M月 “?,在地球表面，根据重力等于万有引力，有GMm= R2 (60R)2=m月a ms,语，雨4：-型则<，可知a<4< ①。苹果的重力等于万有引力，则G=mg②。联 R2 故C,D错误。 27 7.D解析：如果将近地表的球形空腔填满密度为ρ的岩 11.ABD解析：双星间的万有引力提供向心力，由牛顿第 石，则该地区重力加速度便回到正常值。因此，如果将 空腔填满，地面质量为m的物体的重力为mg,没有填 L 满时是kmg,故空腔填清后引起的引力为(1一k)mg。 1 ,其中L=r十r2,解得周期T= 根据万有到力定体，有一g一6空，解释球形空 腔的体积V=1-d,散D正确。 √Gm十m2)周期T减小，则双星问的同距L减小， 4x2L3 Gp 万有引力增大，故A,B正确；双星距离减小的过程中， 8.C解析：A.B相距最近时，B对A的影响最大，且每隔 Gm22 G12 时间1发生一次最大的偏离，说明A,B相距最近。设B 由上式解得气√m十m几气√m干m正，可 行星的周期为T。,未知行星B绕太阳运行的圆轨道半 知双星间的间距L减小，双星各自的线速度增大，故C 径为R则有（停-气）1=2，解得T。=再根 错误，D正确。 12.BCD解析：探测器在P点由轨道Ⅱ进入轨道I需要 经开华省多三定东有袋一票等风 点火加速，才能脱离火星的引力，反之则需要减速，才 能被火星的引力捕获并环绕火星运动，故A错误：由 R' ,故C正确。 开普勒第二定律，可知探测器在轨道Ⅱ上运行时，通过 P点的速度大于通过S点的速度，故B正确：由牛频第 9.AB 解析：根据Gm之=mg大，可得火星表面的重力加 R 二定律，可知在轨道Ⅱ上经过P点时与轨道Ⅲ上经过 P点时的加速度相等，故C正确：轨道Ⅱ的半长轴大于 G,则如果在火星上以初速度%整直上 速度g大=R2 轨道Ⅲ的半径，由开普勒第三定律，可知轨道Ⅱ上的运 w2= 抛一个物体，则物体上升的最大商度为h=2g大 行周期大于轨道Ⅲ上的运行周期，由P点到S点的时 间和由P点到Q点的时间是各自周期的一半，所以由 ,物体落回到熟出点所用时间为1 P点到S点的时间大于由P点到Q点的时间，故D 2Gm 26 8火 正确。 2R,故A,B正确：如果在火星上发射一颗绕大星做 13.答案：小于小于 Gm火· 圆周运动的卫星，则绕火星表面运行的卫星的速度最 解析：同步卫星只能位于赤道正上方，由GM=m心 r2 大，最大运行速度为。=BR一最小周期为T 可得=四可知卫显的轨道辛径越大，卫里微匀 -2R=2xRR,故C,D错误. 速圆周运动的线速度越小，因此入轨后的速度小于第 Gm 一宇宙速度（近地卫星的速度）：同步卫星的发射速度 10.AC解析：根据火星表面物体的重力等于万有引力， 大于第一宇宙速度，小于第二字宙速度。 G=mg,所以M=警，故A正确：对大 可得 R2 14.答案：(1)ABC(2)飞船环绕星球的周期T弹簧 星探测器，由万有引力提供向心力，可得G Mm模 秤悬挂质量为m的钩码时的示数下(3)T 4πm F3T m祭，解得M=茶由于大星的半经未知，因此 4π2 16Gπm 解析：(1)字航员两次测量所选用的仪器分别是秒表、 火星的密度不可求，故B错误：由公式G Mm速= 弹簧秤和质量为m的钩码。(2)宇航员两次测量的物 理量分别是飞船环绕该行星的周期T和弹黄秤悬挂 m罩=ms京r,整理得M-品，故C正确：求解中 24π2 Tu Gp·3R3m 心天体质量时，应知道该中心天体的卫星的运动情况， 质量为m的钩码时的示数F。(3)由 R 题中给出的是火星绕太阳运行的情况，可以求出太阳 的质量，不能求出火星的质量，故D错误。 m祭R,可得读行里的省度p一票。由F=mg,可得 28 F 该行星的重力加速度g一加。由 R图 =ng· (2)根据开普勒第三定律，得 ,则 可得该行是的半径R-由M=p·专，可待 (+)T。 2r1 该行星的质量M= F3TI 16Gπm3 (3)每2T。时同小明与卫里相遥3次，即每号，时同 16,答案：号 相道-次，则（停-）·号T=2,得工，=号 解析：自转周期为T。时恰能维持星体的稳定，有 60-R烂 18答案：A产 ?。,当中子星的自转周期增为T=2T GT2 (2)见解题思路 时，在两极有G恤=mg,在赤道有G-mg 解析：(1)近地卫星围绕地球做匀速圆周运动，万有引 R2 力提供向心力，有 mR 4x? 2联立解得，爱=青 l只 16.答案：(1)1.7ms2(2)1.7×103ms 所以地球的质量M=4rR 解析：(1)小球到A点的速度如图所示，小球做平抛运 GT2· 动的初速度防等于1的水平分速度，由图可知，= 老球的体积V=言R, 8,=acos0=√2×cos45°m/s=1,0ms。小球在A点 M_3π 时竖直方向的分速度为3，=Asin0=2×sin45m/s= 所以地球的密度p=VGT· 1,0m/s。又已知P点与A点的水平距离DA为d= (2)将一小物体（可视为质点）从隧道一端由静止释放， 0.60m,则有d=功t,又，=g月t,解得g月=1.7m/s2。 设某时刻其距地心的距离为”，则 4 Gm·p…3xr MmG2 3 4 r2 小物体下落过程中，受到的万有引力先减小后反向增 大，所以速度先增大后减小（非匀变速运动），图像如下 图所示。 第16题答图 (2)月球的第一宇宙速度即为近月卫星的运行速度 ,对质量为m的近月卫星，由万有引力提供向心力， 根据牛颜第二定律，得G-二，第1)问已经得 R月2R月 第18题答图 出月球表面的重力加速度g月=1.7m/s2,对月球上质 滚动检测卷（二） 量为m。的物体，有 G=mg月，联立解得= R月2 1C解析：战机在同一竖直面内做曲线运动，且运动速 率不变，由于速度方向是变化的，则速度是变化的，故战 √g月R月=1.7×103m/s. 机的加速度不为零，战机所受的合外力不为零，故A错 17.答案：(1)4 22()787 GT 误：战机在司一竖直平面内做匀速率曲线运动，所受合 外力与速度方向垂直，由于速度方向时刻在变，故合外 解析：(1)卫星做句速图周运动，则GMm r12 力的方向也时刻在变化，故B错误：由以上分析可知，战 m(),得M= 机所受合外力始终都与逮度方向垂直且指向曲线凹侧， GT· 对合外力和速度进行分解可知，战机在坚直方向上做加 29