章末检测试卷(第三章)--教科版高中物理必修第二册同步课件+讲义+专练（新教材）

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ZHANGMOJIANCESHIJUAN(DISANZHANG)章末检测试卷(第三章)(满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.(2023·自贡市高一期末)如图所示，水星和地球都在围绕着太阳旋转，其运行轨道是椭圆。根据开普勒行星运动定律可知A.太阳位于水星运行轨道的中心B.水星绕太阳运行一周的时间比地球的短C.水星靠近太阳的过程中，运行速率减小D.水星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积 逐渐增大1234567891011121314√15根据开普勒第一定律，水星绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点处，故A错误；水星绕太阳运行的半长轴小于地球绕太阳运行的半长轴，根据开普勒第三定律，可知水星绕太阳运行一周的时间比地球的短，故B正确；水星绕太阳运行的过程中，近日点速度最大，远日点速度最小，所以水星靠近太阳的过程中，运行速率增大，故C错误；根据开普勒第二定律可知，水星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，故D错误。123456789101112131415A.G是引力常量，由牛顿测得B.两个物体彼此之间的万有引力与距离成反比，与质量的乘积成正比C.两个物体彼此之间的万有引力与距离的平方成反比，与质量的乘积成 正比D.两个物体之间的万有引力是一对平衡力1234567891011121314√151234567891011121314G是引力常量，由卡文迪许测得，故A错误；两个物体彼此之间的万有引力与距离的平方成反比，与质量的乘积成正比，故B错误，C正确；两个物体之间的万有引力是一对作用力与反作用力，故D错误。153.(2023·甘孜州高一阶段练习)如图所示，日地拉格朗日L2点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做匀速圆周运动。则此飞行器的A.线速度小于地球的线速度B.向心加速度大于地球的向心加速度C.向心力仅由太阳的引力提供D.向心力仅由地球的引力提供1234567891011121314√15123456789101112131415由题意可知飞行器的角速度与地球绕太阳转动的角速度相同，根据v＝ωr，a＝ω2r，由于飞行器的轨道半径大于地球的轨道半径，则有飞行器的线速度大于地球的线速度，飞行器的向心加速度大于地球的向心加速度，故A错误，B正确；此飞行器的向心力由太阳的引力和地球的引力合力提供，故C、D错误。4.(2023·绵阳中学高一期中)已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。若地球是半径为R、质量分布均匀的球体，假设一人掉进一个完全穿过地球中心的洞中，B点为地球中心。不考虑摩擦和旋转效应，则下列说法正确的是A.人在A点速度最大 B.人在B点速度最大C.人在C点速度最大 D.人在D点速度最大1234567891011121314√151234567891011121314155.2022年11月17日11时16分，航天员乘组成功开启“问天实验舱”气闸舱出舱舱门，航天员陈冬、蔡旭哲成功出舱，航天员刘洋在核心舱内配合支持。经过约5.5小时的出舱活动，圆满完成出舱活动期间全部既定任务。若“问天实验舱”围绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则下列说法正确的是B.若出舱活动期间蔡旭哲自由释放手中的工具，工具会立即高速离开航 天员C.若出舱活动期间蔡旭哲的手臂支持着身体，手臂上承受很大压力D.“问天实验舱”在圆轨道上运行的速度大于7.9 km/s1234567891011121314√151234567891011121314若出舱活动期间蔡旭哲自由释放手中的工具，工具完全失重，与航天员相对静止，故B错误；若出舱活动期间蔡旭哲的手臂支持着身体，航天员完全失重，手臂上承受压力为零，故C错误；“问天实验舱”在圆轨道上运行的速度小于7.9 km/s，故D错误。156.(2023·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1234567891011121314151234567891011121314√15123456789101112131415123456789101112131415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。7.(2023·潍坊市检测)中国空间站于2022年全面建成并转入应用与发展新阶段，并于2023年5月发射天舟六号货运飞船，飞船将对接“天和”核心舱，对接完成后，可认为空间站贴近地球表面运行，已知地球的半径为R，地球同步卫星离地面的高度约为6R，忽略地球自转的影响，地球表面的重力加速度为g，下列说法正确的是1234567891011121314√151234567891011121314151234567891011121314158.(2023·乐山市峨眉第二中学月考)宇宙中半径均为R的两颗恒星S1、S2，相距无限远。若干行星分别环绕恒星S1、S2运动的公转周期的平方T2与公转半径的立方r3的规律如图所示，不考虑两恒星的自转，下列说法正确的是A.S1与S2的质量相等B.S1的密度比S2的大C.S1的第一宇宙速度比S2的大D.S1表面的重力加速度比S2的小123456789101112131415√123456789101112131415二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)9.(2020·江苏卷)甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有123456789101112131415√√12345678910111213141510.(2023·遂宁市月考)风云三号E星(“黎明星”)是我国第二代极地轨道气象卫星，“黎明星”也是全球首颗民用晨昏轨道气象卫星，将带动我国气象卫星应用进入成熟发展阶段。“黎明星”绕地球做匀速圆周运动的周期为1.7 h，离地高度约800 km，如图所示。某时刻“黎明星”正好经过赤道上某城市正上方，则A.“黎明星”的发射速度大于第一宇宙速度B.再经过3.4 h，“黎明星”正好经过该城市正上方C.“黎明星”的绕行速度小于赤道上物体随地球自转的线速度D.“黎明星”的向心加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度123456789101112131415√√123456789101112131415第一宇宙速度为最小发射速度，则“黎明星”的发射速度大于第一宇宙速度，A正确；12345678910111213141511.轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星，它运行时能到达南北极的上空，需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道。如图所示，若某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟，则A.该卫星运行速度一定小于7.9 km/sB.该卫星绕地球运行的周期与同步卫星的周期之比为1∶4C.该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1∶4D.该卫星加速度与同步卫星加速度大小之比为2∶1123456789101112131415√√123456789101112131415第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大绕行速度，可知该卫星的运行速度一定小于7.9 km/s，故A正确；极地轨道卫星从北纬45°的正上方按题图所示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟，可知极地轨道卫星的周期T＝4×45 min＝180 min＝3 h，而同步卫星的周期为24 h，则该卫星的周期与同步卫星的周期之比为1∶8，故B错误；B.“天问一号”在A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A点的加速度大于在着陆准备轨道上A点的加速度D.由题目已知数据可以估算出火星的质量12.(2023·铜川市期末)2021年5月15日，“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是半长轴为a1、周期为T1的椭圆轨道，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r2，周期为T2，引力常量为G。则下列说法正确的是123456789101112131415√√1234567891011121314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运动时是绕火星运动，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A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；15123456789101112131415三、非选择题(本题共3小题，共44分)。13.(14分)(2022·福州市高一期末)如图所示，返回式月球软着陆器在完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到绕月球做圆周运动的轨道舱。已知月球的半径为R，轨道舱到月球表面的距离为h，引力常量为G，月球表面的重力加速度为g，不考虑月球的自转。求：(1)月球的质量M；123456789101112131415123456789101112131415月球表面上质量为m1的物体，其在月球表面有(3 分)(2)月球的第一宇宙速度大小；123456789101112131415(3)轨道舱绕月飞行的周期T。123456789101112131415轨道舱绕月球做圆周运动，设轨道舱的质量为m，由万有引力提供向心力得14.(14分)(2023·成都外国语学校高一月考)万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性。用弹簧测力计称量一个相对于地球静止的物体的重力，随称量位置的变化可能会有不同结果。已知地球质量为M，自转周期为T，引力常量为G。将地球视为半径为R、质量分布均匀的球体，不考虑空气的影响。设在地球北极地面称量时，弹簧测力计的读数是F0。若在北极上空高出地面h处称量，弹簧测力计读数为F1。1234567891011121314151234567891011121314在地球北极点不考虑地球自转，则弹簧测力计所称得的重力则为其万有引力，于是有15代入h＝2.0%R1234567891011121314在赤道表面称量，弹簧测力计读数为F2，有15123456789101112131415(3)设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径r减小为现在的8.0%、太阳半径Rs减小为现在的2.0%和地球的半径R减小为现在的4.0%，而太阳和地球的密度均匀且不变。仅考虑太阳与地球之间的相互作用，以现实地球的1年为标准，计算“设想地球”的1年将变为多长？答案　“设想地球”的1年与现实地球的8年时间相同1234567891011121314设太阳的质量Ms，根据万有引力定律，有15半径r减小为现在的8.0%、太阳半径Rs减小为现在的2.0%，由上式可知“设想地球”的1年与现实地球的8年时间相同。123456789101112131415.(16分)如图所示，地球的两个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＝T0，地球的半径为R0，卫星一和卫星二到地球中心之间的距离分别为R1＝2R0，R2＝4R0，引力常量为G，某时刻，两卫星与地心连线之间的夹角为 π。求：(结果均用T0、R0、G表示)(1)卫星二围绕地球做圆周运动的周期；15123456789101112131415解得卫星二围绕地球做圆周运动的周期为12345678910111213(2)从图示时刻开始，经过多长时间两卫星第一次相距最近；1415设两卫星第一次相距最近所用时间为t，则有12345678910111213(3)地球表面的重力加速度。1415