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1、2022高中物理 6 單元?dú)w納提升課 單元評(píng)估檢測(cè)(含解析)新人教必修2
一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。1~5題為單選,6~10題為多選)
1.下述說(shuō)法中正確的有 ( C )
A.一天24 h,太陽(yáng)以地球?yàn)橹行霓D(zhuǎn)動(dòng)一周是公認(rèn)的事實(shí)
B.由開普勒定律可知,各行星都分別在以太陽(yáng)為圓心的各圓周上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C.太陽(yáng)系的八顆行星中,水星離太陽(yáng)最近,由開普勒第三定律可知其運(yùn)動(dòng)周期最小
D.月球也是行星,它繞太陽(yáng)一周需一個(gè)月的時(shí)間
2.假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體。一礦井深度為d。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零。礦井底部和地面處的重力加速度
2、大小之比為( A )
A.1- B.1+ C. D.
3.由于地球的自轉(zhuǎn),使得靜止在地面的物體繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。對(duì)于這些做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,以下說(shuō)法正確的是 ( D )
A.向心力都指向地心
B.速度等于第一宇宙速度
C.加速度等于重力加速度
D.周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相等
4.(2018·江蘇高考)我國(guó)高分系列衛(wèi)星的高分辨對(duì)地觀察能力不斷提高。今年5月9日發(fā)射的“高分五號(hào)”軌道高度約為705 km,之前已運(yùn)行的“高分四號(hào)”軌道高度約為36 000 km,它們都繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。與“高分四號(hào)”相比,下列物理量中“高分五號(hào)”較小的是 ( A )
3、A.周期 B.角速度 C.線速度 D.向心加速度
5.經(jīng)典力學(xué)不能適用于下列哪些運(yùn)動(dòng) ( D )
A.火箭的發(fā)射
B.宇宙飛船繞地球的運(yùn)動(dòng)
C.“勇氣號(hào)”宇宙探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)
D.以99%倍光速運(yùn)行的電子束
6.如圖所示,“神舟十號(hào)”與“天宮一號(hào)”交會(huì)對(duì)接飛行過(guò)程分為遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段、自主控制段、對(duì)接段、組合體飛行段和分離撤離段。則下列說(shuō)法正確的是
( B、C )
A.在遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段,“神舟十號(hào)”應(yīng)在距“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器前下方某處
B.在遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段,“神舟十號(hào)”應(yīng)在距“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器后下方某處
C.在組合體飛行段,“神舟十號(hào)”與“天宮一號(hào)”繞地
4、球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度小于7.9 km/s
D.分離后,“天宮一號(hào)”變軌升高至較高飛行軌道運(yùn)行時(shí),其速度比在交會(huì)對(duì)接軌道時(shí)大
7.如圖所示,三顆質(zhì)量均為m的地球同步衛(wèi)星等間隔分布在半徑為r的圓軌道上,設(shè)地球質(zhì)量為M,半徑為R。下列說(shuō)法正確的是 ( B、C )
A.地球?qū)σ活w衛(wèi)星的引力大小為
B.一顆衛(wèi)星對(duì)地球的引力大小為
C.兩顆衛(wèi)星之間的引力大小為
D.三顆衛(wèi)星對(duì)地球引力的合力大小為
8.兩顆人造地球衛(wèi)星質(zhì)量之比是1∶2,軌道半徑之比是3∶1,則下述說(shuō)法中,正確的是 ( B、C )
A.它們的周期之比是3∶1
B.它們的線速度之比是1∶
C.它們的向心加速度之比是1∶
5、9
D.它們的向心力之比是1∶9
9.(多選)(2018·天津高考)2018年2月2日,我國(guó)成功將電磁監(jiān)測(cè)試驗(yàn)衛(wèi)星“張衡一號(hào)”發(fā)射升空,標(biāo)志我國(guó)成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場(chǎng)探測(cè)衛(wèi)星的國(guó)家之一。通過(guò)觀測(cè)可以得到衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期,并已知地球的半徑和地球表面處的重力加速度。若將衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng),且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出衛(wèi)星的 ( C、D )
A.密度 B.向心力的大小
C.離地高度 D.線速度的大小
10.在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的國(guó)際空間站里,一名宇航員手拿一只小球相對(duì)于太空艙靜止“站立”于艙內(nèi)朝向地球一
6、側(cè)的“地面”上,如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( B、D )
A.宇航員相對(duì)于地球的速度介于7.9 km/s與11.2 km/s之間
B.若宇航員相對(duì)于太空艙無(wú)初速度釋放小球,小球?qū)⒗^續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C.宇航員將不受地球的引力作用
D.宇航員對(duì)“地面”的壓力等于零
二、填空題(12分)
11.“嫦娥一號(hào)”和“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星相繼完成了對(duì)月球的環(huán)月飛行,標(biāo)志著我國(guó)探月工程的第一階段已經(jīng)完成。設(shè)“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星環(huán)繞月球的運(yùn)動(dòng)為勻速圓周運(yùn)動(dòng),它距月球表面的高度為h,已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R,引力常量為G,則衛(wèi)星繞月球運(yùn)動(dòng)的向心加速度a=?__,線速度v=?__。?
三、計(jì)算題(本題
7、共2小題,共38分)
12.(18分)宇宙中存在一些質(zhì)量相等且離其他恒星較遠(yuǎn)的四顆星組成的四星系統(tǒng),通??珊雎云渌求w對(duì)它們的引力作用,設(shè)每個(gè)星體的質(zhì)量均為m,四顆星穩(wěn)定地分布在邊長(zhǎng)為a的正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上,已知這四顆星均圍繞正方形對(duì)角線的交點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),引力常量為G。
(1)求星體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑。
(2)若實(shí)驗(yàn)觀測(cè)得到星體的半徑為R,求星體表面的重力加速度。
(3)求星體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期。
【解析】(1)由星體均圍繞正方形對(duì)角線的交點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)可知,星體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r=a。
(2)由萬(wàn)有引力定律可知G=m′g,則星體表面的重力加速度g=G。
(
8、3)星體在其他三個(gè)星體的萬(wàn)有引力作用下圍繞正方形對(duì)角線的交點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由萬(wàn)有引力定律和向心力公式得G+2Gcos 45°=m·a·,
解得周期T=2πa。
答案:(1)a (2)G (3)2πa
13.(20分)宇宙中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng),通??珊雎云渌求w對(duì)它們的引力作用,已觀測(cè)到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式:一種是三顆星位于同一直線上,兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運(yùn)行;另一種形式是三顆星位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運(yùn)行,設(shè)每顆星體的質(zhì)量均為m。
(1)試求第一種形式下,星體運(yùn)動(dòng)的線速度和周
9、期。
(2)假設(shè)兩種形式星體的運(yùn)動(dòng)周期相同,第二種形式下星體之間的距離應(yīng)為多少?
【解析】(1)對(duì)于第一種運(yùn)動(dòng)情況,以某顆運(yùn)動(dòng)星體為研究對(duì)象,如圖甲所示,根據(jù)牛頓第二定律和萬(wàn)有引力定律有F1=,F2=
F1+F2=m,運(yùn)動(dòng)星體的線速度v=,則由T=得T=4π。
(2)設(shè)第二種形式星體之間的距離為r,則三顆星體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R′,如圖乙所示,則三顆星體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為:R′==r。
由于任一星體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力靠其他兩顆星體的萬(wàn)有引力的合力提供,由力的合成和牛頓第二定律有F合=mR′,F合=2cos 30°
由以上條件及(1)中結(jié)果得:r=R。
答案:(1) 4π (2)R