人教版 (2019)必修 第二册4 宇宙航行单元测试同步达标检测题

这是一份人教版 (2019)必修 第二册4 宇宙航行单元测试同步达标检测题，共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.开普勒有关行星的三个定律被称为“中世纪科学与近代科学的分水岭”。如图所示，下面说法正确的是（ ）
A. 火星绕太阳运行过程中，速率不变
B. 地球靠近太阳的过程中，运行速率减小
C. 在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等
D. 火星绕太阳运行一周的时间比地球的长
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．根据开普勒第二定律行星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等，即近日点速率大，远日点速率小；但是火星与太阳连线、地球与太阳连线在相同时间内扫过的面积是不相等的，ABC错误；
D．根据开普勒第三定律，可知半径大的周期长，即火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，D正确；
故选D．
2.关于我国的“北斗”卫星导航系统下列说法中正确的是( )
A. 该系统中仅含有一颗同步卫星B. 该系统中同步卫星线速度等于第一宇宙速度
C. 该系统中同步卫星的高度差是不变的D. 该系统中同步卫星的线速度是一定的
【答案】C
【解析】
【详解】A.北斗卫星导航系统含有5颗同步卫星，A错误；
B.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是圆周运动最大的环绕速度。而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以同步卫星运行的线速度一定小于7.9km/s, B错误；
CD.因为同步卫星要和地球自转同步，所以运行轨道就在赤道所在的平面内，根据
因为一定，所以r必须固定，所以不同的同步卫星一定位于空间同一轨道上，高度相同，同时线速度的大小相同；但在不同的位置，线速度的方向不同，C正确, D错误。
故选C。
3.物理学领域中具有普适性的一些常量，对物理学的发展有很大作用，引力常量就是其中之一。1687年牛顿发现了万有引力定律，但并没有得出引力常量。直到1798年，卡文迪许首次利用如图所示的装置，比较精确地测量出了引力常 量。关于这段历史，下列说法错误的是（ ）
A. 卡文迪许被称为“首个测量地球质量的人”
B. 万有引力定律是牛顿和卡文迪许共同发现的
C. 这个实验装置巧妙地利用放大原理，提高了测量精度
D. 引力常量不易测量的一个重要原因就是地面上普通物体间的引力太微小
【答案】B
【解析】
【详解】A．卡文迪许因为首次比较精确地测量出了引力常量，被称为“首个测量地球质量的人”，选项A正确，不符合题意；
B．万有引力定律是牛顿发现的，选项B错误，符合题意；
C．这个实验装置巧妙地利用放大原理，提高了测量精度，选项C正确，不符合题意；
D．引力常量不易测量的一个重要原因就是地面上普通物体间的引力太微小，选项D正确，不符合题意。
故选B。
4.地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间。当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，该飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为（ ）
A. 1:9B. 9:1C. 1:81D. 81:1
【答案】B
【解析】
【详解】设月球质量为M，则地球质量为81M，飞行器距地心距离为r1，飞行器距月心距离为r2，由于地球对它的引力和月球对它的引力大小相等，根据万有引力得
解得
故ACD错误，B正确。
故选B。
5.下列描述的史实不正确的是（ ）
A. 开普勒发现了行星运动定律
B. 牛顿发现了万有引力定律
C. 卡文迪许较为准确地测出了引力常量的数值
D. 天王星被人们称为“笔尖下发现的行星”
【答案】D
【解析】
【详解】A．开普勒发现了行星运动的三大定律，A正确；
B．牛顿发现了万有引力定律，B正确；
C．卡文迪许通过扭秤实验较为准确的测出了万有引力常量的数值，C正确；
D．海王星被人们称为“笔尖下发现的行星”，D错误。
本题选择不正确的，故选D。
6.我国“风云二号”同步卫星于2004年10月19日发射升空，并进入预定轨道运行，该卫星在轨道上运行( )
A. 速度等于7．9km／s
B. 周期大于地球的自转周期
C 加速度小于地面重力加速度
D. 能经过北京上空
【答案】C
【解析】
地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则有：，解得：，，可见，卫星轨道半径越大，其速度越小，加速度越小．所以同步卫星的速度应小于近地卫星的速度7.9km/s，加速度也小于近地卫星的加速度，而近地卫星的加速度近似等于地面的加速度，所以加速度小于地面的重力加速度．故A错误，C正确．地球同步卫星相对于地球静止，其周期等于地球自转的周期．故B错误．同步卫星只能定点在赤道的上空，不能经过北京上空，选项D错误；故选C．
点睛：此题关键要知道地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，其周期等于地球自转的周期，由万有引力提供向心力，推导出线速度和加速度的表达式，再进行分析．
7.苹果自由落向地面时加速度的大小为g，在离地面高度等于地球半径处做匀速圆周运动的人造卫星的向心加速度为（ ）
A. gB. gC. gD. 4g
【答案】C
【解析】
【详解】在地球表面重力与有引力相等有
可得
GM=gR2
离地面高度为R的卫星轨道半径r=2R，圆周运动向心力由万有引力提供，故有
可得卫星的向心加速度为

故选C。
8.2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示。关于航天飞机的运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 在轨道Ⅱ上经过A点的速度大于经过B点的速度
B. 在轨道Ⅱ上经过A点的速度小于在轨道Ⅰ上经过A点的速度
C. 在轨道Ⅱ上经过A点的速度大于7.9km/s
D. 在轨道Ⅱ上经过A点的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A点的加速度
【答案】B
【解析】
【详解】A．航天飞机在轨道Ⅱ上由A运动到B，万有引力做正功，动能增大，所以A点的速度小于经过B点的速度，故A错误；
B．从轨道Ⅰ上的A带你进入轨道Ⅱ需要减速，做近心运动，所以在轨道Ⅱ上经过A点的速度小于在轨道Ⅰ上经过A点的速度，故B正确；
C．是最大环绕速度，在轨道Ⅰ上经过A点的速度小于，因此在轨道Ⅱ上经过A点的速度也小于，故C错误；
D．在轨道Ⅱ上经过A点时所受的万有引力等于在轨道Ⅰ上经过A点时所受的万有引力，因此加速度大小相等，故D错误。
故选B。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分．请将解答填涂在答题卡的相应位置上。）
9.如图所示，人造卫星A、B在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动，己知A、B的轨道半径分别为RA、RB，则卫星A、B的线速度之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】人造卫星A、B在同一平面内绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则由牛顿第二定律得
可得
则卫星A、B的线速度之比为

故选D。
10.若火星探测器先后在图示a、b轨道上绕火星做匀速圆周运动。用R、T、a、v分别表示火星探测器的轨道半径、周期、加速度和速度。下列关系式正确的是（ ）
A. αb>αaB. vb