1、章末过关检测(五)学生用书P125(单独成册)(时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是()A开普勒进行了“月地检验”，得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论B哥白尼提出“日心说”，发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律C第谷通过对天体运动的长期观察，发现了行星运动三定律D牛顿发现了万有引力定律解析：选D牛顿得出万有引力定律，A错误，D正确；开普勒发现行星运动三定律，B、C错误2一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运
2、动的轨道半径是地球轨道半径的4倍，则它的环绕周期是()A1年B2年C4年 D8年解析：选D由开普勒第三定律可知，k，因为地球的环绕周期为1年，因小行星的轨道半径是地球的4倍，故小行星的周期为8年，选项D正确3甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲质点的质量不变，乙质点的质量增大为原来的2倍，同时它们间的距离减为原来的，则甲、乙两个质点间的万有引力大小将变为()AF BC8F D4F解析：选C两个质点相距r时，它们之间的万有引力为FG，若它们之间的距离缩短为r，其中一个质点的质量变为原来的2倍，则它们之间的万有引力FG8F故选C4有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面
3、处的重力加速度的4倍，则该星球的质量是地球质量的()A倍 B4倍C16倍 D64倍解析：选D由Gmg，得M，所以R，则4，根据M64M地，所以D项正确5不可回收的航天器在使用后，将成为太空垃圾如图所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此有如下说法，正确的是()A离地越低的太空垃圾运行周期越大B离地越高的太空垃圾运行角速度越小C由公式v得，离地越高的太空垃圾运行速率越大D太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞解析：选B设地球质量为M，垃圾质量为m，垃圾的轨道半径为r由牛顿第二定律可得：Gmr，垃圾的运行周期：T2 ，由于、G、M是常数，所以离地越低的太空垃圾运行周期越小，故A错误；由牛
4、顿第二定律可得：Gm2r，垃圾运行的角速度 ，由于G、M是常数，所以离地越高的垃圾的角速度越小，故B正确；由牛顿第二定律可得：Gm，垃圾运行的线速度v ，由于G、M是常数，所以离地越高的垃圾线速度越小，故C错误；由线速度公式v 可知，在同一轨道上的航天器与太空垃圾线速度相同，如果它们绕地球飞行的运转方向相同，它们不会碰撞，故D错误6“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，下列说法中正确的是()A同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的倍B同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度
5、的倍C同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的倍D同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的倍解析：选C同步卫星绕地球做圆周运动，由万有引力提供向心力，则Gmamm2rmr，得同步卫星的运行速度v，又第一宇宙速度v1，所以，A错误，C正确；a，g，所以，D错误；同步卫星与地球自转的角速度相同，则vr，v自R，所以n，B错误二、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，有多个选项正确全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7a是静置在地球赤道上的物体，b是近地卫星，c是地球同步卫星，a、b、c在赤道平面内绕地心做逆时针方向的圆周运动，某时刻，它们运行到过
6、地心的同一直线上，如图所示一段时间后，下列情况可能出现的是()解析：选AC地球赤道上的物体与同步卫星做圆周运动的角速度相同，故c终始在a的正上方，近地卫星转动的角速度比同步卫星大，故一段时间后b可能在a、c的连线上，也可能不在其连线上，故选项A、C正确8用m表示地球通信卫星(同步卫星)的质量，h表示它离地面的高度，R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，表示地球自转的角速度，则地球通信卫星所受万有引力的大小为()A零BmCm Dmg解析：选BC物体在地球表面的重力近似等于万有引力的大小，即mgG当地球通信卫星在距离地面高h处运行时，其万有引力大小Fm，选项B正确，A、D错误；另外，同步
7、卫星与地球自转角速度相等，因此m2(Rh)m，所以Rh ，Fm2(Rh)m ，故选项C正确9目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是()A卫星的动能逐渐减小B由于地球引力做正功，引力势能一定减小C由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小 解析：选BD卫星运转过程中，地球的引力提供向心力，Gm，受稀薄气体阻力的作用时，轨道半径逐渐变小，地球的引力对卫星做正功，势能逐渐减小，动能逐渐变大，由于气体阻力做负功，
8、卫星的机械能减小，选项B、D正确10经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动现测得两颗星球之间的距离为L，质量之比m1m232，则可知()Am1、m2做圆周运动的线速度之比为23Bm1、m2做圆周运动的角速度之比为11Cm1做圆周运动的半径为LDm2做圆周运动的半径为L解析：选ABC设两星的运动半径分别为r1和r2，由于两星的周期相同，据知，它们的角速度相同，B正确；两星之间的万有引力等于它
9、们的向心力，即m1r12m2r22，而r1r2L，所以r1L，r2L，C正确，D错误；又因vr，所以v1v2r1r223，A正确三、非选择题(本题共3小题，共40分解答时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(10分)土星和地球均可近似看做球体，土星的半径约为地球半径的95倍，土星的质量约为地球质量的95倍，已知地球表面的重力加速度g010 m/s2，地球密度约为055 kg/m3，试计算：(1)土星的密度；(2)土星表面的重力加速度解析：(1)星体的密度011故土星的密度约为0110061 kg/m3(2)根
10、据星球表面的物体受到的万有引力近似等于物体的重力，mgG，g，则105，所以土星表面的重力加速度g105g0105 m/s2答案：(1)061 kg/m3(2)105 m/s212(14分)某载人航天飞船在探月过程中，(1)若已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，月球绕地球近似做匀速圆周运动的周期为T，求月球绕地球运动的轨道半径r；(2)若航天员在登月飞船到达月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球落回抛出点，已知月球半径为R月，引力常量为G，请求出月球的质量M月；(3)若飞船开始在离月球表面高h处绕月球做匀速圆周运动，试求该飞船绕月球运行的周期T解析：(1)
11、根据万有引力定律和牛顿第二定律得：GM月r质量为m的物体在地球表面时有mgG联立得r (2)设月球表面处的重力加速度为g月，根据竖直上抛运动的规律有：v0根据万有引力等于重力得GM月g月R，联立得M月(3)飞船绕月球运行的轨道半径为r1R月h，由万有引力提供向心力得Gmr1所以该飞船绕月球运行的周期T2答案：(1) (2)(3)213(16分)如图所示，A是地球的同步卫星另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h已知地球半径为R，地球自转角速度为0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心(1)求卫星B的运行周期；(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)，则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？至少经过多长时间，它们第一次相距最远？解析：(1)由万有引力定律和向心力公式得Gm(Rh)又Gmg联立解得TB2(2)再一次相距最近时，由题意得(B0)t2又 B 所以t第一次相距最远时，由题意得 (B0)t所以t 答案：(1)2 (2)
