第七章 章末检测试卷（三）（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高一物理必修第二册教师用书（人教版 苏京）

章末检测试卷(三) 1 对一对 答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D A A B B A C A 题号 9 10 11 12 13 答案 D C C 变小　变大 大于　c(或光速) 题号 14 15 答案 (1)　(2)　(3) (1)　(2)　(3)-R 题号 16 答案 (1)8T1　(2)T1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 一、单项选择题 1.(2023·淮安市高一期中)关于行星运动的规律，下列说法符合史实和事实的是 A.天文学家第谷通过艰苦的观测，总结出行星运动三大定律 B.开普勒进行“月—地检验”，并总结出了天上、地上物体所受的引力 　遵从相同的规律 C.牛顿通过扭秤实验结合“理想模型”物理思想测得引力常量G D.海王星是亚当斯和勒维耶各自独立研究推算出来的，后人称其为“笔 　尖下发现的行星” √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 天文学家开普勒通过艰苦的观测，总结出行星运动三大定律，故A错误； 牛顿进行“月—地检验”，并总结出了天上、地上物体所受的引力遵从相同的规律，故B错误； 卡文迪什通过扭秤实验测量出引力常量G，故C错误； 海王星是亚当斯和勒维耶各自独立研究推算出来的，后人称其为“笔尖下发现的行星”，故D正确。 13 14 15 答案 16 2.(2024·广西卷)潮汐现象出现的原因之一是在地球的不同位置海水受到月球的引力不相同。图中a、b和c处单位质量的海水受月球引力大小在 A.a处最大 B.b处最大 C.c处最大 D.a、c处相等，b处最小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 根据万有引力公式F=G，可知题图中a处单位质量的海水受到月球的引力最大，故选A。 答案 16 3.(2023·苏州市高一期末)人造卫星发射场一般选择靠近赤道的地方，主要原因是该处 A.自转线速度大 B.自转角速度小 C.向心加速度小 D.重力加速度大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 答案 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 在地球表面上各点具有相同的角速度，根据v=ωr，a=ω2r，可知地球自转时，赤道处的自转半径最大，所以该处的自转线速度大，自转向心加速度大，则重力加速度小。所以人造卫星发射场一般选择靠近赤道的地方，主要原因是该处自转线速度大，卫星容易发射出去。故选A。 16 4.(2023·淮安市高一期中)“神舟十一号”飞船于2016年10月17日发射，对接“天宫二号”。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. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 答案 由牛顿第二定律可得=mgh，解得飞船所在处的重力加速度大小为gh=，A、C、D错误，B正确。 16 5.(2024·新课标卷)天文学家发现，在太阳系外的一颗红矮星有两颗行星绕其运行，其中行星GJ1002c的轨道近似为圆，轨道半径约为日地距离的0.07倍，周期约为0.06年，则这颗红矮星的质量约为太阳质量的 A.0.001倍 B.0.1倍 C.10倍 D.1 000倍 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 答案 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 设红矮星质量为M1，行星质量为m1，轨道半径为r1，行星绕红矮星运行周期为T1；太阳的质量为M2，地球质量为m2，地球到太阳距离为r2，地球公转周期为T2；根据万有引力提供向心力有G=m1r1 G=m2r2 联立得=()3·()2 由于轨道半径约为日地距离的0.07倍，周期约为0.06年，得≈0.1，故选B。 14 15 答案 16 6.神舟十四号在轨期间开展多项航天医学实验，此项活动对航天医学领域有着重要意义。已知地球半径为R，神舟十四号的运行轨道距离地心约为1.06R，可以近似看成圆周运动。地球静止卫星距离地心约为6.6R，下列说法正确的是 A.神舟十四号在轨运行的角速度比静止卫星大 B.神舟十四号在轨运行的线速度比静止卫星小 C.神舟十四号相对地面保持静止 D.神舟十四号在轨运行的速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 13 14 15 答案 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 二者都围绕地球做圆周运动，由万有引力提供向心力可得G=mω2r　=m，解得ω=，v=，神舟十四号的轨道半径小于地球静止卫星 的轨道半径，则神舟十四号的角速度、线速度均比地球静止卫星大，A正确，B错误； 由万有引力提供向心力可得=mr，解得T=，地球静止卫星 相对地面保持静止，而神舟十四号运行周期小于地球静止卫星，不可能相对地面保持静止，C错误； 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 当r=R时，卫星的环绕速度等于第一宇宙速度，而神舟十四号轨道半径大于地球半径，则在轨运行速度小于第一宇宙速度，D错误。 16 7.(2023·山东卷)牛顿认为物体落地是由于地球对物体的吸引，这种吸引力可能与天体间(如地球与月球)的引力具有相同的性质、且都满足F∝。已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍，地球表面的重力加速度为g，根据牛顿的猜想，月球绕地球公转的周期为 A.30π B.30π C.120π D.120π 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 设地球半径为R，由题知，地球表面的重力加速度为g，则有mg=G，月球绕地球公转有G=m月r，r=60R，联立解得T=120π，故选C。 16 8.(2023·常州市高一期末)2021年11月8日，神舟十三号载人航天飞船上的三名航天员经过6.5个小时的努力，顺利完成所有舱外航天任务。王亚平就此成为中国历史上首位执行出舱任务的女航天员，创造了太空探索新纪录。已知空间站在离地高度约为400 km的圆形轨道上飞行，下列说法正确的是 A.与同步卫星相比，空间站做圆周运动的加速度更大 B.与同步卫星相比，空间站做圆周运动的周期更长 C.只要查到空间站的运行周期即可计算出地球的平均密度(引力常量已知) D.王亚平在空间站外面检修时若手中的工具不小心掉落，工具将会落向 　地面 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 答案 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 根据G=ma，由于空间站轨道半径比同步卫星的小，因此加速度更大，A正确； 根据开普勒第三定律=k，由于空间站轨道半径比同步卫星的小，因此做圆周运动的周期更短，B错误； 根据G=mr，解得M=，只知道空间站的运行周期，但不知道地球半径，无法算出地球的平均密度，C错误； 王亚平在空间站外面检修时若手中的工具不小心掉落，则工具就像空间站一样绕地球做匀速圆周运动，不会落向地面，D错误。 13 14 15 答案 16 9.(2023·扬州市高一期中)哈雷彗星绕太阳的运动轨道是一个非常扁的椭圆。如图所示，天文学家成功预言了哈雷彗星的回归，椭圆轨道1是哈雷彗星的运行轨道，圆形轨道2与轨道1相切于P点，下列说法正确的是 A.彗星沿轨道1运动时，速度大小保持不变 B.彗星在远日点的向心加速度大于近日点的向 　心加速度 C.若彗星准备从轨道1变轨到轨道2，则应该在 　P点加速 D.如果彗星也能够在轨道2上运动，则它在轨道1的P点的加速度和在轨 　道2的P点的加速度相等 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 彗星沿轨道1运动时，近日点速度最大， 远日点速度最小，A错误； 由=ma可知，彗星在远日点的向心加 速度小于近日点的向心加速度，B错误； 若彗星准备从轨道1变轨到轨道2，则应该在P点减速，C错误； 如果彗星也能够在轨道2上运动，则它在轨道1上P点的加速度和在轨道2上P点的加速度相等，D正确。 13 14 15 答案 16 10.(2023·江苏省常州高级中学开学考试)北京时间2017年4月20日19时41分，天舟一号由长征七号遥二运载火箭发射升空，经过一天多的飞行，于4月22日12时23分，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室顺利完成自动交会对接。这是天宫二号自2016年9月15日发射入轨以来，首次与货运飞船进行的交会对接。若天舟一号与天宫二号对接后，它们的组合体在离地心距离r处做匀速圆周运动，已知匀速圆周运动的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，重力加速度为g，根据题中已知条件，下列说法正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 16 A.地球的第一宇宙速度为 B.组合体绕地运行的速度为 C.地球的平均密度为 D.天舟一号与天宫二号在同一轨道上时，天舟一号加速后可与天宫二号 　实现交会对接 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 在近地轨道，根据mg=m得地球的第一宇宙速度v=，故A错误； 根据G=m、GM=gR2，得组合体绕地球运行的速度v'=，故B错误； 根据G=m得地球的质量M=，则地球的平均密度ρ==，故C正确； 天舟一号在同一轨道上加速，会离开原轨道，不能与天宫二号实现对接，故D错误。 答案 16 11.金星是太阳系八大行星之一，在中国古代称为太白。金星的质量约为地球质量的五分之四，半径和地球的半径几乎相等，金星离太阳的距离比地球略近，地球和金星各自的卫星公转周期的平方与公转半径的三次方的关系图像如图所示，下列判断正确的是 A.图线P表示的是地球的卫星 B.金星的第一宇宙速度比地球的大 C.环绕金星表面运行的卫星周期大于绕地球表面运 　行的卫星周期 D.金星绕太阳运行的向心加速度小于地球绕太阳运行的向心加速度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 由G=m得T2=r3可知，T2-r3图像的斜率越 大，中心天体的质量越小，故A错误； 当r约为天体的半径时，由G=m得天体的第一 宇宙速度为v=，因为金星的质量约为地球质量的五分之四，半径和地球的半径几乎相等，故B错误； 答案 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 由G=m得周期为T=，所以环绕金星 表面运行的卫星周期大，故C正确； 由G=man得an=，因为金星离太阳的距 离比地球略近，所以金星绕太阳运行的向心加速度大，故D错误。 答案 16 二、非选择题 12.“天宫一号”目标飞行器于2016年3月16日终止数据服务，通过逐渐分步降低运行速度，于2018年4月离轨进入大气层被烧毁。若“天宫一号”飞行器每一时刻的飞行都可近似看作圆周运动，在此过程中飞行器绕地球运行的周期将　　　，向心加速度将　　　。(均选填“变大”“变小”或“不变”)  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 变小 变大 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 “天宫一号”离轨进入大气层被烧毁，r减小， 根据F万=F向 G=mr，则T=， r减小，则T变小； 又由G=ma向，a向=G，r减小，则a向变大。 答案 16 13.如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v(v接近光速c)。地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离______(选填“大于”“等于”或“小于”)L。当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为　 　　　。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 大于 c(或光速) 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 根据L=L0可知，L0为在相对静止参考系中的长度，L为在相对运动参考系中的长度，地面上测得它们相距为L，是以高速飞船为参考系，而A测得的长度为以静止参考系的长度，大于L；根据光速不变原理，则A测得该信号的速度为光速c。 16 14.(2023·镇江市高一期中)设想利用载人飞船探索行星，飞船上备有计时器、质量为m的物体P、测力计等实验器材。该飞船到达很靠近行星表面的圆形轨道(轨道半径近似等于行星半径)绕行数圈后着陆。航天员测得飞船绕行周期为T，处于行星表面的物体P重力为F。已知引力常量为G。不考虑行星自转的影响。根据这些已知量，求： (1)行星表面的重力加速度g； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　　 行星表面的重力加速度为g= 答案 16 (2)行星的密度ρ； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　　 飞船在行星表面做圆周运动，万有引力提供向心力，则有 G= 行星的密度ρ= 联立解得ρ= 答案 16 (3)行星的半径R。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　 飞船在行星表面做圆周运动，重力加速度等于向心加速度 g=()2R 解得行星的半径为R=。 答案 16 15.(2023·南通市高一期中)牛顿发现的万有引力定律是17世纪自然科学最伟大的成果之一，万有引力定律在应用中取得了辉煌的成就。应用万有引力定律能“称量”地球质量，也实现了人类的飞天梦想。已知地球的半径为R，忽略地球自转的影响，地面的重力加速度为g，引力常量为G。求： (1)地球的质量； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　 答案 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 设地面附近围绕地球做匀速圆周运动的物体质量为m，根据万有引力及向心力关系有 F引==mg 解得地球质量为 M= 答案 16 (2)地球的第一宇宙速度v； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 答案　　 地面附近围绕地球做匀速圆周运动的卫星的线速度即为第一宇宙速度。根据向心力公式有 mg= 解得地球的第一宇宙速度 v= 16 (3)我国成功发射第41颗北斗导航卫星，被称为“最强北斗”。这颗卫星是地球同步卫星，已知地球的自转周期T，求该卫星的高度。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 答案　-R 地球同步卫星的运行周期与地球自转周期相同，设其运行半径为r，则r=R+h，由万有引力提供向心力得 G=m(R+h) 解得地球同步卫星的运行高度 h=-R。 16 16.(2023·南通市高一期中)如图所示，地球的两颗卫星绕地球在同一平面内做匀速圆周运动，已知卫星一运行的周期为T1，卫星一和卫星二到地心的距离之比 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 为1∶4，某时刻两卫星与地心连线之间的夹角为π， 两卫星的绕行方向与地球自转方向相同，求： (1)卫星二围绕地球做圆周运动的周期T2； 答案　8T1 由开普勒第三定律可知=，解得T2=8T1 16 (2)从图示时刻开始，经过多长时间两卫星第一次相距最近。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 设两卫星第一次相距最近所用时间为t， 有t-t=2π-π， 解得t=T1。 答案　T1 16 $ 章末检测试卷(三) (满分：100分) 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1.(2023·淮安市高一期中)关于行星运动的规律，下列说法符合史实和事实的是(　　) A.天文学家第谷通过艰苦的观测，总结出行星运动三大定律 B.开普勒进行“月—地检验”，并总结出了天上、地上物体所受的引力遵从相同的规律 C.牛顿通过扭秤实验结合“理想模型”物理思想测得引力常量G D.海王星是亚当斯和勒维耶各自独立研究推算出来的，后人称其为“笔尖下发现的行星” 答案　D 解析　天文学家开普勒通过艰苦的观测，总结出行星运动三大定律，故A错误；牛顿进行“月—地检验”，并总结出了天上、地上物体所受的引力遵从相同的规律，故B错误；卡文迪什通过扭秤实验测量出引力常量G，故C错误；海王星是亚当斯和勒维耶各自独立研究推算出来的，后人称其为“笔尖下发现的行星”，故D正确。 2.(2024·广西卷)潮汐现象出现的原因之一是在地球的不同位置海水受到月球的引力不相同。图中a、b和c处单位质量的海水受月球引力大小在(　　) A.a处最大 B.b处最大 C.c处最大 D.a、c处相等，b处最小 答案　A 解析　根据万有引力公式F=G，可知题图中a处单位质量的海水受到月球的引力最大，故选A。 3.(2023·苏州市高一期末)人造卫星发射场一般选择靠近赤道的地方，主要原因是该处(　　) A.自转线速度大 B.自转角速度小 C.向心加速度小 D.重力加速度大 答案　A 解析　在地球表面上各点具有相同的角速度，根据v=ωr，a=ω2r，可知地球自转时，赤道处的自转半径最大，所以该处的自转线速度大，自转向心加速度大，则重力加速度小。所以人造卫星发射场一般选择靠近赤道的地方，主要原因是该处自转线速度大，卫星容易发射出去。故选A。 4.(2023·淮安市高一期中)“神舟十一号”飞船于2016年10月17日发射，对接“天宫二号”。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. 答案　B 解析　由牛顿第二定律可得=mgh，解得飞船所在处的重力加速度大小为gh=，A、C、D错误，B正确。 5.(2024·新课标卷)天文学家发现，在太阳系外的一颗红矮星有两颗行星绕其运行，其中行星GJ1002c的轨道近似为圆，轨道半径约为日地距离的0.07倍，周期约为0.06年，则这颗红矮星的质量约为太阳质量的(　　) A.0.001倍 B.0.1倍 C.10倍 D.1 000倍 答案　B 解析　设红矮星质量为M1，行星质量为m1，轨道半径为r1，行星绕红矮星运行周期为T1；太阳的质量为M2，地球质量为m2，地球到太阳距离为r2，地球公转周期为T2；根据万有引力提供向心力有G=m1r1 G=m2r2 联立得=()3·()2 由于轨道半径约为日地距离的0.07倍，周期约为0.06年，得≈0.1，故选B。 6.神舟十四号在轨期间开展多项航天医学实验，此项活动对航天医学领域有着重要意义。已知地球半径为R，神舟十四号的运行轨道距离地心约为1.06R，可以近似看成圆周运动。地球静止卫星距离地心约为6.6R，下列说法正确的是(　　) A.神舟十四号在轨运行的角速度比静止卫星大 B.神舟十四号在轨运行的线速度比静止卫星小 C.神舟十四号相对地面保持静止 D.神舟十四号在轨运行的速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度 答案　A 解析　二者都围绕地球做圆周运动，由万有引力提供向心力可得G=mω2r=m，解得ω=，v=，神舟十四号的轨道半径小于地球静止卫星的轨道半径，则神舟十四号的角速度、线速度均比地球静止卫星大，A正确，B错误；由万有引力提供向心力可得=mr，解得T=，地球静止卫星相对地面保持静止，而神舟十四号运行周期小于地球静止卫星，不可能相对地面保持静止，C错误；当r=R时，卫星的环绕速度等于第一宇宙速度，而神舟十四号轨道半径大于地球半径，则在轨运行速度小于第一宇宙速度，D错误。 7.(2023·山东卷)牛顿认为物体落地是由于地球对物体的吸引，这种吸引力可能与天体间(如地球与月球)的引力具有相同的性质、且都满足F∝。已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍，地球表面的重力加速度为g，根据牛顿的猜想，月球绕地球公转的周期为(　　) A.30π B.30π C.120π D.120π 答案　C 解析　设地球半径为R，由题知，地球表面的重力加速度为g，则有mg=G，月球绕地球公转有G=m月r，r=60R，联立解得T=120π，故选C。 8.(2023·常州市高一期末)2021年11月8日，神舟十三号载人航天飞船上的三名航天员经过6.5个小时的努力，顺利完成所有舱外航天任务。王亚平就此成为中国历史上首位执行出舱任务的女航天员，创造了太空探索新纪录。已知空间站在离地高度约为400 km的圆形轨道上飞行，下列说法正确的是(　　) A.与同步卫星相比，空间站做圆周运动的加速度更大 B.与同步卫星相比，空间站做圆周运动的周期更长 C.只要查到空间站的运行周期即可计算出地球的平均密度(引力常量已知) D.王亚平在空间站外面检修时若手中的工具不小心掉落，工具将会落向地面 答案　A 解析　根据G=ma，由于空间站轨道半径比同步卫星的小，因此加速度更大，A正确；根据开普勒第三定律=k，由于空间站轨道半径比同步卫星的小，因此做圆周运动的周期更短，B错误；根据G=mr，解得M=，只知道空间站的运行周期，但不知道地球半径，无法算出地球的平均密度，C错误；王亚平在空间站外面检修时若手中的工具不小心掉落，则工具就像空间站一样绕地球做匀速圆周运动，不会落向地面，D错误。 9.(2023·扬州市高一期中)哈雷彗星绕太阳的运动轨道是一个非常扁的椭圆。如图所示，天文学家成功预言了哈雷彗星的回归，椭圆轨道1是哈雷彗星的运行轨道，圆形轨道2与轨道1相切于P点，下列说法正确的是(　　) A.彗星沿轨道1运动时，速度大小保持不变 B.彗星在远日点的向心加速度大于近日点的向心加速度 C.若彗星准备从轨道1变轨到轨道2，则应该在P点加速 D.如果彗星也能够在轨道2上运动，则它在轨道1的P点的加速度和在轨道2的P点的加速度相等 答案　D 解析　彗星沿轨道1运动时，近日点速度最大，远日点速度最小，A错误；由=ma可知，彗星在远日点的向心加速度小于近日点的向心加速度，B错误；若彗星准备从轨道1变轨到轨道2，则应该在P点减速，C错误；如果彗星也能够在轨道2上运动，则它在轨道1上P点的加速度和在轨道2上P点的加速度相等，D正确。 10.(2023·江苏省常州高级中学开学考试)北京时间2017年4月20日19时41分，天舟一号由长征七号遥二运载火箭发射升空，经过一天多的飞行，于4月22日12时23分，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室顺利完成自动交会对接。这是天宫二号自2016年9月15日发射入轨以来，首次与货运飞船进行的交会对接。若天舟一号与天宫二号对接后，它们的组合体在离地心距离r处做匀速圆周运动，已知匀速圆周运动的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，重力加速度为g，根据题中已知条件，下列说法正确的是(　　) A.地球的第一宇宙速度为 B.组合体绕地运行的速度为 C.地球的平均密度为 D.天舟一号与天宫二号在同一轨道上时，天舟一号加速后可与天宫二号实现交会对接 答案　C 解析　在近地轨道，根据mg=m得地球的第一宇宙速度v=，故A错误；根据G=m、GM=gR2，得组合体绕地球运行的速度v'=，故B错误；根据G=m得地球的质量M=，则地球的平均密度ρ==，故C正确；天舟一号在同一轨道上加速，会离开原轨道，不能与天宫二号实现对接，故D错误。 11.金星是太阳系八大行星之一，在中国古代称为太白。金星的质量约为地球质量的五分之四，半径和地球的半径几乎相等，金星离太阳的距离比地球略近，地球和金星各自的卫星公转周期的平方与公转半径的三次方的关系图像如图所示，下列判断正确的是(　　) A.图线P表示的是地球的卫星 B.金星的第一宇宙速度比地球的大 C.环绕金星表面运行的卫星周期大于绕地球表面运行的卫星周期 D.金星绕太阳运行的向心加速度小于地球绕太阳运行的向心加速度 答案　C 解析　由G=m得T2=r3可知，T2-r3图像的斜率越大，中心天体的质量越小，故A错误；当r约为天体的半径时，由G=m得天体的第一宇宙速度为v=，因为金星的质量约为地球质量的五分之四，半径和地球的半径几乎相等，故B错误；由G=m得周期为T=，所以环绕金星表面运行的卫星周期大，故C正确；由G=man得an=，因为金星离太阳的距离比地球略近，所以金星绕太阳运行的向心加速度大，故D错误。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第14题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12.(8分)“天宫一号”目标飞行器于2016年3月16日终止数据服务，通过逐渐分步降低运行速度，于2018年4月离轨进入大气层被烧毁。若“天宫一号”飞行器每一时刻的飞行都可近似看作圆周运动，在此过程中飞行器绕地球运行的周期将　　　　　　，向心加速度将　　　　　　。(均选填“变大”“变小”或“不变”)  答案　变小　变大 解析　“天宫一号”离轨进入大气层被烧毁，r减小， 根据F万=F向 G=mr，则T=， r减小，则T变小； 又由G=ma向，a向=G，r减小，则a向变大。 13.(8分)如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v(v接近光速c)。地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)L。当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为　　　　。  答案　大于　c(或光速) 解析　根据L=L0可知，L0为在相对静止参考系中的长度，L为在相对运动参考系中的长度，地面上测得它们相距为L，是以高速飞船为参考系，而A测得的长度为以静止参考系的长度，大于L；根据光速不变原理，则A测得该信号的速度为光速c。 14.(12分)(2023·镇江市高一期中)设想利用载人飞船探索行星，飞船上备有计时器、质量为m的物体P、测力计等实验器材。该飞船到达很靠近行星表面的圆形轨道(轨道半径近似等于行星半径)绕行数圈后着陆。航天员测得飞船绕行周期为T，处于行星表面的物体P重力为F。已知引力常量为G。不考虑行星自转的影响。根据这些已知量，求： (1)(2分)行星表面的重力加速度g； (2)(6分)行星的密度ρ； (3)(4分)行星的半径R。 答案　(1)　(2)　(3) 解析　(1)行星表面的重力加速度为g= (2)飞船在行星表面做圆周运动，万有引力提供向心力，则有 G= 行星的密度ρ= 联立解得ρ= (3) 飞船在行星表面做圆周运动，重力加速度等于向心加速度 g=()2R 解得行星的半径为R=。 15.(14分)(2023·南通市高一期中)牛顿发现的万有引力定律是17世纪自然科学最伟大的成果之一，万有引力定律在应用中取得了辉煌的成就。应用万有引力定律能“称量”地球质量，也实现了人类的飞天梦想。已知地球的半径为R，忽略地球自转的影响，地面的重力加速度为g，引力常量为G。求： (1)(4分)地球的质量； (2)(4分)地球的第一宇宙速度v； (3)(6分)我国成功发射第41颗北斗导航卫星，被称为“最强北斗”。这颗卫星是地球同步卫星，已知地球的自转周期T，求该卫星的高度。 答案　(1)　(2)　(3)-R 解析　(1)设地面附近围绕地球做匀速圆周运动的物体质量为m，根据万有引力及向心力关系有 F引==mg 解得地球质量为 M= (2)地面附近围绕地球做匀速圆周运动的卫星的线速度即为第一宇宙速度。根据向心力公式有 mg= 解得地球的第一宇宙速度 v= (3)地球同步卫星的运行周期与地球自转周期相同，设其运行半径为r，则r=R+h，由万有引力提供向心力得 G=m(R+h) 解得地球同步卫星的运行高度 h=-R。 16.(14分)(2023·南通市高一期中)如图所示，地球的两颗卫星绕地球在同一平面内做匀速圆周运动，已知卫星一运行的周期为T1，卫星一和卫星二到地心的距离之比为1∶4，某时刻两卫星与地心连线之间的夹角为π，两卫星的绕行方向与地球自转方向相同，求： (1)(6分)卫星二围绕地球做圆周运动的周期T2； (2)(8分)从图示时刻开始，经过多长时间两卫星第一次相距最近。 答案　(1)8T1　(2)T1 解析　(1)由开普勒第三定律可知=， 解得T2=8T1 (2)设两卫星第一次相距最近所用时间为t， 有t-t=2π-π， 解得t=T1。 学科网（北京）股份有限公司 $