人教版高中物理必修第二册课后习题 第7章测评.docVIP

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第七章测评

(时间:60分钟满分:100分)

一、单项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分。每小题只有一个选项符合题目要求)

1.开普勒行星运动定律是我们学习、研究天体运动的基础。下列关于开普勒行星运动定律的理解错误的是()

A.由开普勒第一定律知,行星绕太阳运动的轨道不是标准的圆形

B.由开普勒第一定律知,太阳处在绕它运动的行星轨道的焦点上

C.由开普勒第二定律知,一个行星从远日点向近日点运动的速度是逐渐减小的

D.由开普勒第三定律知,地球与火星轨道的半长轴的三次方跟其公转周期的二次方的比值相等

答案:C

解析:开普勒第一定律指出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,故A正确。由开普勒第一定律知,太阳处在绕它运动的行星轨道的焦点上,故B正确。由开普勒第二定律可知,行星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等,故离太阳近时运动速度大,离太阳远时运动速度小,故C错误。由开普勒第三定律知,地球与火星轨道的半长轴的三次方跟其公转周期的二次方的比值相等,故D正确。

2.自1963年以来距离地球最近的一次“木星冲日”天象于9月27日出现在夜空中。“木星冲日”是指木星、地球和太阳依次排列形成一条直线时的天象。已知木星到太阳的距离大于地球到太阳的距离,木星与地球绕太阳的运动均看成匀速圆周运动,则下列说法正确的是()

A.木星绕太阳运行的线速度大于地球绕太阳运行的线速度

B.木星绕太阳运行的周期大于地球绕太阳运行的周期

C.木星绕太阳运行的加速度大于地球绕太阳运行的加速度

D.木星绕太阳运行的角速度大于地球绕太阳运行的角速度

答案:B

解析:由万有引力提供向心力有Gm太mr2=mv2r,解得v=Gm太r,由于木星到太阳的距离大于地球到太阳的距离,即r木r地,因此木星绕太阳运行的线速度小于地球绕太阳运行的线速度,故A错误;由万有引力提供向心力有Gm太mr2=m4π2T2r,解得T=2πr3Gm太,由于r

3.2月,执行我国火星探测任务的天问一号探测器在成功实施三次近火制动后,进入运行周期约为1.8×105s的椭圆形停泊轨道,轨道与火星表面的最近距离约为2.8×105m。已知火星半径约为3.4×106m,火星表面处的自由落体加速度大小约为3.7m/s2,则天问一号的停泊轨道与火星表面的最远距离约为()

A.6×105m B.6×106m

C.6×107m D.6×108m

答案:C

解析:探测器做椭圆运动,根据开普勒第三定律,a3

由Gm火mr2=m4π2

求得a=3gR2T24π

=5.89×107m,故选C。

4.下图为人造地球卫星的轨道示意图,LEO是近地轨道,MEO是中地球轨道,GEO是地球同步轨道,GTO是地球同步转移轨道。已知地球的半径R=6400km,该图中MEO卫星的周期约为(图中数据为卫星近地点、远地点离地面的高度)()

A.3h B.8h

C.15h D.20h

答案:A

解析:根据题图中MEO卫星距离地面高度为4200km,可知其轨道半径约为R1=10600km,同步轨道卫星GEO距离地面高度为36000km,可知其轨道半径约为R2=42400km,为MEO卫星轨道半径的4倍,即R2=4R1。地球同步卫星的周期为T2=24h,运用开普勒第三定律,R13R

5.银河系的恒星中大约四分之一是双星,某双星由质量不等的星体S1和S2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕二者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T,S1到C点的距离为r1,S1和S2的距离为r,已知引力常量为G。由此可求出S2的质量为()

A.4πr2

C.4π2

答案:D

解析:取S1为研究对象,S1做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得Gm1m2r2=m12πT2

二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)

6.(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()

A.由v=gR可知,甲的速度是乙的2倍

B.由a=ω2r可知,甲的向心加速度是乙的2倍

C.由F=Gm地m

D.由r3T2

答案:CD

解析:根据万有引力充当向心力,Gm地mr2=mv2r,得出v=Gm地r,甲的速度是乙的22,选项A错误。根据Gm地mr

7.执行我国首次火星探测任务天问一号探测器计划飞行约7个月抵达火星,并通过2至3个月的环绕飞行后着陆火星。如图所示,关闭动力的天问一号探测器在火星引力作用下经椭圆轨道向火星靠近,然后绕火星做匀速圆周运动。已知探测器绕火星做匀速圆周运动的半径为r,周期为T,引力常量为G,火星