2022年高考物理大一轮复习(人教版必修二)第六章过关检测小卷(含答案解析)

第六章过关检测(时间:45 分钟满分:100 分)一、选择题(本题共 8 小题,每小题 6 分,共 48 分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得 6 分,选不全的得 3 分,有选错或不答的得0 分)1.下列说法正确的是()。A.万有引力定律是卡文迪许发现的B.F=G122m mr中的 G 是一个比例常数,是没有单位的C.万有引力定律适用于两个质点之间D.物体引力的大小与质量成正比,与两物体间距离的平方成反比答案:C 解析:万有引力定律是牛顿发现的,所以 A 错误;G 是一个比例常数,并且有单位,单位是 Nm2/kg2,所以 B 错误;万有引力定律适用于两质点之间,所以 C 正确;万有引力的大小与两物体质量的乘积成正比,与两物体间距离的平方成反比,所以选项 D 错误。2.(2013福建理综)“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期T,已知引力常量为G,半径为R 的球体体积公式V=43 R3,则可估算月球的()。A.密度B.质量C.半径D.自转周期答案:A 解析:“嫦娥二号”在近月轨道运行,其轨道半径约为月球半径,由2GMmR=m224TR及=MV,V=43 R3可求得月球密度=23TG,但不能求出质量和半径,A 项正确,B、C 项错误;公式中 T 为“嫦娥二号”绕月运行周期,月球自转周期无法求出,D 项错误。3.人造卫星进入轨道做匀速圆周运动时,关于卫星内的物体,下列说法正确的是()。A.处于完全失重状态,所受重力为零B.处于完全失重状态,所受重力不为零C.处于不完全失重状态,所受重力不为零D.处于平衡状态,即所受的合外力为零答案:B 解析:卫星内的物体所受万有引力提供其做圆周运动的向心力,且物体所受重力不为零,故选项 B 正确。4.星球上的物体在星球表面附近绕星球做匀速圆周运动所必须具备的速度 v1叫做第一宇宙速度,物体脱离星球引力所需要的最小速度v2叫做第二宇宙速度,v2与 v1的关系是 v2=2v1。已知某星球的半径为r,它表面的重力加速度是地球表面重力加速度g 的 1/6。若不计其他星球的影响,则该星球的第一宇宙速度v1和第二宇宙速度 v2分别是()。A.v1=gr,v2=2grB.v1=6gr,v2=3grC.v1=6gr,v2=3grD.v1=gr,v2=3gr答案:B 解析:对于贴着星球表面的卫星mg=m21vr,解得:v1=6grg r,又由v2=2v1,可求出 v2=3gr。5.(2013北京理综)关于环绕地球运行的卫星,下列说法正确的是()。A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不可能具有相同的周期B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率C.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径有可能不同D.沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合答案:B 解析:环绕地球运动的卫星,由开普勒第三定律32RT=常数,当椭圆轨道半长轴与圆形轨的半径相等时,两颗卫星周期相同,选项 A 错误;沿椭圆轨道运行的卫星,只有引力做功,机械能守恒,在轨道上相互对称的地方(到地心距离相等的位置)速率相同,选项 B 正确;所有地球同步卫星相对地面静止,运行周期都等于地球自转周期,由2224GMmmRRT,R=22T4GM,轨道半径都相同,选项 C 错误;同一轨道平面不同轨道半径的卫星,相同轨道半径、不同轨道平面的卫星,都有可能(不同时刻)经过北京上空,选项 D 错误。6.(2013重庆理综)冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统,质量比约为 71,同时绕它们连线上某点O 做匀速圆周运动。由此可知,冥王星绕 O 点运动的()。A.轨道半径约为卡戎的17B.角速度大小约为卡戎的17C.线速度大小约为卡戎的7 倍D.向心力大小约为卡戎的7 倍答案:A 解析:设两星轨道半径分别为r1、r2,则2GMmL=M 2r1=m 2r2r1r2=mM=17,选项 A 正确;由于双星周期相同,由=2T知角速度相同,选项 B 错误;线速度 v=r,知 v1v2=17,选项 C 错误;根据 a=2r 知 a1a2=17,选项 D 错误。7.1970年 4 月 24 日,我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功,开创了我国航天事业的新纪元。如图所示,“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道,其近地点 M 和远地点 N 的高度分别为 439km 和 2 384 km,则()。A.卫星在 M 点的势能大于 N 点的势能B.卫星在 M 点的角速度大于N 点的角速度C.卫星在 M 点的加速度大于N 点的加速度D.卫星在 N 点的速度大于 7.9 km/s 答案:BC 解析:卫星从 M 点到 N 点,万有引力做负功,势能增大,A 项错误;由开普勒第二定律知,M 点的角速度大于 N点的角速度,B 项正确;由于卫星在M 点所受万有引力较大,因而加速度较大,C项正确;卫星在远地点 N的速度小于其在该点做圆周运动的线速度,而第一宇宙速度 7.9 km/s 是线速度的最大值,D 项错误。8.(2013课标全国理综)假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为 d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为()。A.1-dRB.1+dRC.(RdR)2D.(RRd)2答案:A 解析:设位于矿井底部的小物体的质量为m,则地球对它的引力为半径为(R-d)的部分“地球”对它的引力,地球的其他部分对它的引力为零,有 mg=2()GM mRd;对位于地球表面的物体m 有 mg=2GMmR,根据质量分布均匀的物体的质量和体积成正比可得33()MRdMR,由以上三式可得gg=1-dR,选项 A 正确。二、填空题(每小题 10 分,共 20 分)9.月球绕地球转动的周期为T,轨道半径为 r,则由此可得地球质量表达式为;若地球半径为 R,则其密度表达式为。答案:M=2324TrG=3233T RrG解析:地球对月球的引力提供月球做圆周运动的向心力G2Mmr=mr(2T)2得 M=2324TrG,=323334T R3MMrVGR。10.某星球的质量约为地球的9 倍,半径约为地球的一半,若从地球上高h 处平抛一物体,物体射程为 60 m,则在该星球上,从同样的高度,以同样的初速度平抛同一物体,则星球表面的重力加速度为m/s2,在星球表面,物体的水平射程为m。(取 g地=10 m/s2)答案:36010 解析:星球表面重力加速度g=2GMR,设地球表面重力加速度为g0。则20200MRggM R=9 22=36,所 以g=36g0=360 m/s2;平 抛 运 动 水 平 射 程x=v0t=v02hg,所以0016gxxgx0,所以 x=10 m。三、计算题(共 2 小题,每小题 16 分,共 32 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)11.(2013广州高一检测)我国第二颗月球探测卫星“嫦娥”二号已于2013 年 10 月 1 日在西昌卫星发射中心由“长征三号丙”运载火箭成功发射升空。假设该卫星的绕月轨道是圆形的,且距离月球表面高度为h,并已知该卫星的运行周期为T,月球的直径为 d,万有引力常量为 G。求:(1)“嫦娥”二号在绕月轨道上运行的速度;(2)月球的质量。答案:(1)v=(2)dhT(2)M=224TG(2d+h)3解析:(1)卫星的轨道半径r=2d+h由 T=2 rv得 v=d2(h)2(2)2rdhTTT。(2)“嫦娥”二号在绕月飞行时,由牛顿第二定律得2GMmr=mr(2T)2所以 M=224TG(2d+h)3。12.(2013山东青岛高一检测)发射地球同步卫星时,先将卫星发射到距地面高度为h1的近地圆轨道上,在卫星经过A 点时点火实施变轨进入椭圆轨道,最后在椭圆轨道的远地点B点再次点火将卫星送入同步轨道,如图所示。已知同步卫星的运动周期为T,地球的半径为 R,地球表面重力加速度为 g,忽略地球自转的影响。求:(1)卫星在近地点 A 的加速度大小;(2)远地点 B 距地面的高度。答案:(1)221g()RRh(2)22324gR T-R解析:(1)设地球质量为 M,卫星质量为 m,万有引力常数为G,卫星在 A点的加速度为a,由牛顿第二定律得:G21()MmRh=ma物体在地球赤道表面上受到的万有引力等于重力,则:G2MmR=mg解以上两式得:a=221g()RRh。(2)设远地点 B距地面高度为 h2,卫星受到的万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:G22()MmRh=m224T(R+h2)解得:h2=2232R T4g-R。