高中物理新教材同步必修第二册 章末检测试卷（三）同步讲义

这是一份高中物理新教材同步必修第二册 章末检测试卷（三）同步讲义，共10页。
章末检测试卷(三)(时间：90分钟　满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分.1～8为单项选择题，9～12为多项选择题)1.(2019·沈阳市高一下期中)下列说法不符合物理学史的是(　　)A.牛顿对引力常量G进行准确测定，并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中B.英国物理学家卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量G的数值C.20世纪初建立的量子力学理论，使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动D.开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的观测记录的基础上整理和研究出来的答案　A解析　牛顿发现万有引力定律，于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中，英国物理学家卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量G的数值，故A不符合物理学史，B符合物理学史；20世纪20年代建立了量子力学理论，它使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动，故C符合物理学史；开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的观测记录的基础上整理和研究而来的，故D符合物理学史.2.(2019·全国卷Ⅱ)2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆.在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描述F随h变化关系的图像是(　　)答案　D解析　在嫦娥四号探测器“奔向”月球的过程中，根据万有引力定律，可知随着h的增大，探测器所受的地球引力逐渐减小但并不是均匀减小的，故能够描述F随h变化关系的图像是D.3.(2019·中央民大附中芒市国际学校高一期末)某行星绕太阳运动的轨道如图1所示，则以下说法不正确的是(　　)图1A.该行星绕太阳做匀速圆周运动，太阳在圆心上B.该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大C.该行星在a点的加速度比在b、c两点的都大D.行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的答案　A解析　由题图可知，该行星围绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，根据开普勒第二定律可知，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，故A错误，D正确.由开普勒第二定律可知，距离太阳越近，速度越大，该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大，故B正确；由eq \f(GMm,r2)＝man得，an＝eq \f(GM,r2)，距离太阳越近，加速度越大，该行星在a点的加速度比在b、c两点的都大，故C正确.4.(2019·全国卷Ⅲ)金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火，它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火.已知它们的轨道半径R金a火 B.a火>a地>a金C.v地>v火>v金 D.v火>v地>v金答案　A解析　金星、地球和火星绕太阳公转时万有引力提供向心力，则有Geq \f(Mm,R2)＝man，解得an＝Geq \f(M,R2)，由于R金a火，选项A正确，B错误；同理有Geq \f(Mm,R2)＝meq \f(v2,R)，解得v＝eq \r(\f(GM,R))，由R金v火，选项C、D错误.5.2016年10月19日凌晨，“神舟十一号”载人飞船与距离地面393 km的圆轨道上的“天宫二号”交会对接.已知地球半径为R＝6 400 km，引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，“天宫二号”绕地球飞行的周期为90分钟，地球表面的重力加速度为9.8 m/s2，则(　　)A.由题中数据可以求得地球的平均密度B.“天宫二号”的发射速度应小于7.9 km/sC.“天宫二号”的向心加速度小于同步卫星的向心加速度D.“神舟十一号”与“天宫二号”对接前始终处于同一轨道上答案　A解析　由eq \f(GMm,r2)＝mreq \f(4π2,T2)，得M＝eq \f(4π2r3,GT2)，又ρ＝eq \f(M,\f(4,3)πR3)＝eq \f(3πr3,GT2R3)，A正确；v＝7.9 km/s为第一宇宙速度，即为最小的发射速度，B错误；根据eq \f(GMm,r2)＝man，可得an＝eq \f(GM,r2)，“天宫二号”的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故“天宫二号”的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，C错误；因为同一轨道，运行速度大小相等，无法实现对接，D错误.6.(2018·全国卷Ⅲ)为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍.P与Q的周期之比约为(　　)A.2∶1 B.4∶1 C.8∶1 D.16∶1答案　C解析　由开普勒第三定律知eq \f(T\o\al( 2,P),T\o\al( 2,Q))＝eq \f(r\o\al( 3,P),r\o\al( 3,Q))，因为rP∶rQ＝16R∶4R＝4∶1，故TP∶TQ＝8∶1.7.(2019·池州市高一下学期期中)如图2所示，地球球心为O，半径为R，表面的重力加速度为g.一宇宙飞船绕地球无动力飞行且沿椭圆轨道运动，轨道上P点距地心最远，距离为3R.为研究方便，假设地球不自转且忽略空气阻力，则(　　)图2A.飞船在P点的加速度一定是eq \f(g,9)B.飞船经过P点的速度一定是eq \r(\f(gR,3))C.飞船经过P点的速度大于eq \r(\f(gR,3))D.飞船经过P点时，若变轨为半径为3R的圆周运动，需要制动减速答案　A解析　由万有引力提供向心力，在地表：Geq \f(Mm,R2)＝mg，在P点：Geq \f(Mm,3R2)＝ma，所以a＝eq \f(g,9)，A正确；若飞船经过P点时，变轨为半径为3R的圆周运动，需要加速，且在半径为3R的圆周轨道有：Geq \f(Mm,3R2)＝meq \f(v2,3R)，解得：v＝eq \r(\f(GM,3R))＝eq \r(\f(gR,3))，所以飞船在P点速度小于eq \r(\f(gR,3))，B、C、D错误.8.已知地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍.若在月球和地球表面同样高度处，以相同的初速度水平抛出物体，抛出点与落地点间的水平距离分别为s月和s地，则s月∶s地约为(　　)A.9∶4 B.6∶1 C.3∶2 D.1∶1答案　A解析　设月球质量为M′，半径为R′，地球质量为M，半径为R.由题意知eq \f(M′,M)＝eq \f(1,81)，eq \f(R′,R)＝eq \f(1,4)，在星球表面的物体，其所受万有引力近似等于重力，得eq \f(GMm,R2)＝mg，则g＝eq \f(GM,R2)，因此eq \f(g,g′)＝eq \f(81,16)，因为是从同样高度抛出，则h＝eq \f(1,2)gt2＝eq \f(1,2)g′t′2，解得t′＝eq \f(9,4)t，在地球上的水平位移s地＝v0t，在月球上的水平位移s月＝v0t′，则s月∶s地＝9∶4，选项A正确.9.一宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上.用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g′表示宇宙飞船所在处的重力加速度，FN表示人对台秤的压力，则下列关系正确的是(　　)A.g′＝0 B.g′＝eq \f(gR2,r2)C.FN＝0 D.FN＝meq \f(R,r)g答案　BC解析　处在地球表面处的物体所受重力近似等于万有引力，所以有mg＝Geq \f(Mm,R2)，即GM＝gR2，对处在轨道半径为r的宇宙飞船中的物体，有mg′＝Geq \f(Mm,r2)，即GM＝g′r2，所以有g′r2＝gR2，即g′＝eq \f(gR2,r2)，B正确，A错误；当宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，飞船及飞船内物体处于完全失重状态，所以对台秤的压力为零，C正确，D错误.10.(2018·天津卷)如图3所示，2018年2月2日，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一.通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期，并已知地球的半径和地球表面处的重力加速度.若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动，且不考虑地球自转的影响，根据以上数据可以计算出卫星的(　　)图3A.密度 B.向心力的大小C.离地高度 D.线速度的大小答案　CD解析　设人造地球卫星的周期为T，地球质量和半径分别为M、R，卫星的轨道半径为r，则在地球表面：由Geq \f(Mm,R2)＝mg，得GM＝gR2对卫星：根据万有引力提供向心力，有Geq \f(Mm,r2)＝meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2r联立可求得轨道半径r，而r＝R＋h，故可求得卫星离地高度.由v＝rω＝req \f(2π,T)，从而可求得卫星的线速度大小.卫星的质量未知，故卫星的密度不能求出，向心力Fn＝Geq \f(Mm,r2)也不能求出.故选项A、B错误，C、D正确.11.(2019·铅山一中高一下期中)地球赤道上有一物体随地球自转，向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)，向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3.地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则(　　)A.F1＝F2>F3 B.a1a1，故B正确.物体1和卫星3角速度相等，根据v＝ωr，知v3>v1，卫星2和卫星3，根据eq \f(GMm,r2)＝meq \f(v2,r)，知v2>v3，所以v2>v3>v1，故C错误.物体1和卫星3角速度相等，即ω1＝ω3，卫星2和卫星3，根据eq \f(GMm,r2)＝mω2r，知ω2>ω3，所以ω1＝ω3