高中物理必修2天體運動專項練習(xí)帶答案

第4頁（共10頁）2017年01月17日阿甘的高中物理組卷一．選擇題（共11小題）1．假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體．一礦井深度為d．已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零．礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為（）A．1﹣ B．1+ C．（）2 D．（）22．假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，已知地球表面重力加速度在兩極的大小為g0，赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G．則地球的密度為（）A． B．C． D．3．質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為r時，引力勢能可表示為Ep=﹣，其中G為引力常量，M為地球質(zhì)量．該衛(wèi)星原來在半徑為R1的軌道上繞地球做勻速圓周運動，由于受到極稀薄空氣的摩擦作用，飛行一段時間后其圓周運動的半徑變?yōu)镽2，此過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為（）A．GMm（﹣） B．GMm（﹣）C．（﹣） D．（﹣）4．如圖，若兩顆人造衛(wèi)星a和b均繞地球做勻速圓周運動，a、b到地心O的距離分別為r1、r2，線速度大小分別為v1、v2，則（）A．= B．= C．=（）2 D．=（）25．宇航員王亞平在“天宮1號”飛船內(nèi)進(jìn)行了我國首次太空授課，演示了一些完全失重狀態(tài)下的物理現(xiàn)象．若飛船質(zhì)量為m，距地面高度為h，地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，則飛船所在處的重力加速度大小為（）A．0 B． C． D．6．研究火星是人類探索向火星移民的一個重要步驟．設(shè)火星和地球均繞太陽做勻速圓周運動，火星軌道在地球軌道外側(cè)，如圖所示，與地球相比較，則下列說法中正確的是（）A．火星運行速度較大 B．火星運行角速度較大C．火星運行周期較大 D．火星運行的向心加速度較大7．如圖所示，有M和N兩顆質(zhì)量相等的人造地球衛(wèi)星，都環(huán)繞地球做勻速圓周運動．這兩顆衛(wèi)星相比較（）A．M的環(huán)繞周期較小 B．M的線速度較小C．M的角速度較大 D．M的機械能較大8．“嫦娥二號”環(huán)月飛行的高度為100km，所探測到的有關(guān)月球的數(shù)據(jù)將比環(huán)月飛行高度為200km的“嫦娥一號”更加詳實．若兩顆衛(wèi)星環(huán)月的運行均可視為勻速圓周運動，運行軌道如圖所示．則（）A．“嫦娥二號”環(huán)月運行的周期比“嫦娥一號”大【解答】解：在兩極，引力等于重力，則有：mg0=G，由此可得地球質(zhì)量M=，在赤道處，引力與支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定律，則有：G﹣mg=m，而密度公式，ρ==，故B正確，ACD錯誤；故選：B．3．（2013?安徽）質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為r時，引力勢能可表示為Ep=﹣，其中G為引力常量，M為地球質(zhì)量．該衛(wèi)星原來在半徑為R1的軌道上繞地球做勻速圓周運動，由于受到極稀薄空氣的摩擦作用，飛行一段時間后其圓周運動的半徑變?yōu)镽2，此過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為（）A．GMm（﹣） B．GMm（﹣）C．（﹣） D．（﹣）【解答】解：衛(wèi)星做勻速圓周運動，由地球的萬有引力提供向心力，則軌道半徑為R1時G=①，衛(wèi)星的引力勢能為EP1=﹣②軌道半徑為R2時G=m③，衛(wèi)星的引力勢能為EP2=﹣④設(shè)摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q，根據(jù)能量守恒定律得：+EP1=+EP2+Q⑤聯(lián)立①～⑤得Q=（）故選：C．4．（2015?福建）如圖，若兩顆人造衛(wèi)星a和b均繞地球做勻速圓周運動，a、b到地心O的距離分別為r1、r2，線速度大小分別為v1、v2，則（）A．= B．= C．=（）2 D．=（）2【解答】解：根據(jù)萬有引力提供向心力=mv=，a、b到地心O的距離分別為r1、r2，所以=，故選：A．5．（2015?重慶）宇航員王亞平在“天宮1號”飛船內(nèi)進(jìn)行了我國首次太空授課，演示了一些完全失重狀態(tài)下的物理現(xiàn)象．若飛船質(zhì)量為m，距地面高度為h，地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，則飛船所在處的重力加速度大小為（）A．0 B． C． D．【解答】解：飛船在距地面高度為h處，由萬有引力等于重力得：解得：g=故選：B6．（2015?沈陽學(xué)業(yè)考試）研究火星是人類探索向火星移民的一個重要步驟．設(shè)火星和地球均繞太陽做勻速圓周運動，火星軌道在地球軌道外側(cè)，如圖所示，與地球相比較，則下列說法中正確的是（）A．火星運行速度較大 B．火星運行角速度較大C．火星運行周期較大 D．火星運行的向心加速度較大【解答】解：根據(jù)萬有引力提供向心力，得，，，，由此可知，軌道半徑越大，周期越大，但速度、角速度、加速度越小，因火星的軌道半徑屄地球的軌道半徑大，故火星的周期大，但火星的速度、角速度、加速度都小，故C正確、ABD錯誤．故選：C．7．（2013秋?邢臺期末）如圖所示，有M和N兩顆質(zhì)量相等的人造地球衛(wèi)星，都環(huán)繞地球做勻速圓周運動．這兩顆衛(wèi)星相比較（）A．M的環(huán)繞周期較小 B．M的線速度較小C．M的角速度較大 D．M的機械能較大【解答】解：A、由萬有引力提供向心力：，解得：，可知半徑大的周期大，故M的周期大，故A錯誤．B、由萬有引力提供向心力：，解得：，可知半徑大的線速度小，故M的線速度小，故B正確．C、由萬有引力提供向心力：，解得：，可知半徑大的角速度小，故M的角速度小，故C錯誤．D、衛(wèi)星發(fā)射得越高，克服地球引力做功就越多，獲得的機械能就越大，故M的機械能較大，故D正確．故選：BD．8．（2014?南明區(qū)二模）“嫦娥二號”環(huán)月飛行的高度為100km，所探測到的有關(guān)月球的數(shù)據(jù)將比環(huán)月飛行高度為200km的“嫦娥一號”更加詳實．若兩顆衛(wèi)星環(huán)月的運行均可視為勻速圓周運動，運行軌道如圖所示．則（）A．“嫦娥二號”環(huán)月運行的周期比“嫦娥一號”大B．“嫦娥二號”環(huán)月運行的線速度比“嫦娥一號”小C．“嫦娥二號”環(huán)月運行的向心加速度比“嫦娥一號”大D．“嫦娥二號”環(huán)月運行的向心力與“嫦娥一號”相等【解答】解：根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力知：F=G=m=mω2r=m（）2r=ma解得：v=①T==2π②ω=③a=④A、因為R1＞R2，所以T1＞T2，故A錯誤；B、因為R1＞R2，所以v2＞v1，故B錯誤；C、因為R1＞R2，所以a2＞a1，故C正確；D、因為R1＞R2，所以F1＜F2，故D錯誤．故選：C．9．（2014?開封一模）以下是力學(xué)中的三個實驗裝置，由圖可知這三個實驗中共同的物理思想方法是（）A．極限的思想方法 B．放大的思想方法C．控制變量的方法 D．猜想的思想方法【解答】解：力學(xué)的三個實驗均體現(xiàn)出放大的思想方法，故選B10．（2015?海南）若在某行星和地球上相對于各自的水平地面附近相同的高度處、以相同的速率平拋一物體，它們在水平方向運動的距離之比為2：．已知該行星質(zhì)量約為地球的7倍，地球的半徑為R．由此可知，該行星的半徑約為（）A．R B．R C．2R D．R【解答】解：對于任一行星，設(shè)其表面重力加速度為g．根據(jù)平拋運動的規(guī)律得h=得，t=則水平射程x=v0t=v0．可得該行星表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比==根據(jù)G=mg，得g=可得=?解得行星的半徑R行=R地?=R×?=2R故選：C．11．（2014?蓮湖區(qū)校級二模）2013年12月2日1時30分，“嫦娥三號”月球探測器搭載長征三號乙火箭發(fā)射升空．該衛(wèi)星將在距月球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運動，其運行的周期為T；最終在月球表面實現(xiàn)軟著陸．若以R表示月球的半徑，忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響．則（）A．“嫦娥三號”繞月運行時的向心加速度為B．月球的第一宇宙速度為C．“嫦娥三號”降落月球時，通常使用降落傘減速從而實現(xiàn)軟著陸D．物體