2015-2016学年高中物理 第6章 万有引力与航天单元质量评估卷 新人教版必修2.doc

第六章　万有引力与航天 ‎(考试时间：90分钟　分值：100分)‎ 一、选择题(本题共10小题，每题6分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分)‎ ‎1．把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆周运动，比较各行星周期，则离太阳越远的行星(B)‎ A．周期越短　　　　　　　B．周期越长 C．周期都一样 D．无法确定 ‎2．如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，那么下列说法中正确的是(A)‎ A．行星受到太阳的引力，提供行星做圆周运动的向心力 B．行星受到太阳的引力，但行星运动不需要向心力 C．行星同时受到太阳的引力和向心力的作用 D．行星受到太阳的引力与它运行的向心力可能不等 ‎3．牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律．在创建万有引力定律的过程中，牛顿(AB)‎ A．接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想 B．根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即F∝m的结论 C．根据F∝m和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关系，进而得出F∝m‎1m2‎ D．根据大量实验数据得出了比例系数G的大小 ‎4．关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题，下列说法中不正确的是(D)‎ A．在发射过程中向上加速时产生超重现象 B．在降落过程中向下减速时产生超重现象 C．进入轨道时做匀速圆周运动，产生失重现象 D．失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的 ‎5．‎2011年11月3日和14日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器顺利完成两次交会对接．关于它们的交会对接，以下说法正确的是(BD)‎ A．飞船在同轨道上加速直到追上“天宫一号”完成对接 - 4 -‎ B．飞船从较低轨道，通过加速追上“天宫一号”完成对接 C．在同一轨道上的“天宫一号”通过减速完成与飞船的对接 D．若“神舟八号”与“天宫一号”原来在同一轨道上运动，则不能通过直接加速或减速某飞行器的方式完成对接 ‎6．下面关于同步卫星的说法中不正确的是(B)‎ A．同步卫星和地球自转同步，卫星的高度和速率就被确定 B．同步卫星的角速度虽已被确定，但高度和速率可以选择，高度增加，速率增大；高度降低，速率减小，仍同步 C．我国发射第一颗人造地球卫星的周期是114分钟，比同步卫星的周期短，所以第一颗人造地球卫星离地面的高度比同步卫星低 D．同步卫星的速率比我国发射第一颗人造卫星的速率小 ‎7．‎1989年10月18日，人类发射的“伽利略”号木星探测器进入太空，于‎1995年12月7日到达木星附近，然后绕木星运转并不断发回拍摄到的照片，人类发射该探测器的发射速度应为(C)‎ A．等于‎7.9 km/s B．大于‎7.9 km/s而小于‎11.2 km/s C．大于‎11.2 km/s而小于‎16.7 km/s D．大于‎16.7 km/s ‎8．“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现A、B两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星，并测得两颗卫星的周期相等，以下判断错误的是(AB)‎ A．天体A、B表面的重力加速度与它们的半径成正比 B．两颗卫星的线速度一定相等 C．天体A、B的质量可能相等 D．天体A、B的密度一定相等 ‎9．宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动，若飞船想与前面的空间站对接，飞船为了追上轨道空间站，可采取的方法是(B)‎ A．飞船加速直到追上空间站，完成对接 B．飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上空间站完成对接 C．飞船加速至一个较高轨道再减速追上空间站完成对接 D．无论飞船采取何种措施，均不能与空间站对接 - 4 -‎ ‎10．已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述正确的是(BD)‎ A．卫星距地面的高度为 B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度 C．卫星运行时受到的向心力大小为G D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 二、计算题(本大题共4小题，共40分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)‎ ‎11．(8分)火星半径为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的.一位宇航员连同宇航服在地球上的质量为‎100 kg，则在火星上其质量为多少？重力为多少(g地取‎9.8 m/s2)?‎ 解析：地球表面的重力加速度g地＝，①‎ 火星表面的重力加速度g火＝，②‎ 由①②得 g火＝·g地＝22××‎9.8 m/s2＝‎4.36 m/s2.‎ 物体在火星上重力G火＝mg火＝100×4.36 N＝436 N，其在火星上时质量仍为‎100 kg.‎ 答案：‎100 kg　436 N ‎12．(8分)月球的质量约为地球质量的1/81，半径约为地球半径的1/4，地球上第一宇宙速度约为‎7.9 km/s，则月球上第一宇宙速度约为多少？‎ 解析：对绕地球表面做匀速圆周运动的卫星有＝得 v＝，‎ 对绕月球表面做匀速圆周运动的卫星有 ＝得v′＝，‎ 由以上两式代入数据解得 v′＝‎1.76 km/s.‎ 答案：‎1.76 km/s ‎13．(10分)在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来．假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，‎ - 4 -‎ 速度方向是水平的，速度大小为v0，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计火星大气阻力．已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T.火星可视为半径为r0的均匀球体．‎ 解析：以g＇表示火星表面附近的重力加速度，M表示火星的质量，m表示火星的卫星的质量，m＇表示火星表面处某一物体的质量，由万有引力定律和牛顿第二定律，有 G＝m＇g＇，①‎ G＝m()2r，②‎ 设v表示着陆器第二次落到火星表面时的速度，它的竖直分量为v1，水平分量仍为v0，有 v＝‎2g＇h，③‎ v＝，④‎ 由以上各式解得 v＝.‎ 答案： ‎14．(14分)恒星演化发展到一定阶段，可能成为横行世界的“侏儒”——中子星，中子星的半径很小，一般为7～‎20 km，但它的密度大得惊人．若某中子星的密度为1.2×‎1017 kg/m3，半径为‎10 km，那么该中子星的第一宇宙速度约为多少(G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，结果保留两位有效数字)?‎ 解析：中子星的第一宇宙速度即为它表面卫星的环绕速度，此时卫星的轨道半径可近似认为是中子星的半径，且中子星对卫星的万有引力充当卫星的向心力，由 G＝m，得：v＝，‎ 又M＝ρV＝ρπR3，‎ 解得v＝R ‎＝1×104× ‎ ‎≈5.8×107 (m/s)＝5.8×‎104 km/s.‎ 答案：5.8×‎107 m/s或5.8×‎104 km/s - 4 -‎