发布时间 : 星期四 文章【人教版】2016版高中物理必修2：全套同步测试卷(Word版,含答案)更新完毕开始阅读02d5ad117ed5360cba1aa8114431b90d6c858985
11.如图所示，卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探测( )
A．卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小 B．卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时大 C．卫星在轨道Ⅲ上的运动周期比在轨道Ⅰ上短 D．卫星在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅱ上多
12．火星是太阳系内离地球最近的行星，它与地球有很多相似之处，火星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，经研究发现火星的相关资料如表，用表中数据和万有引力常量可以计算出下面哪些物理量( )
自转周期 公转周期 公转半径 火星直径 A.火星表面的重力加速度 C．火星的平均密度
题号 答案 1 2 3 4 5 24h37min22s 688.98d 2.28×108km 6794km B．火星绕太阳运动的线速度 D．太阳的质量 6 7 8 9 10 11 12 三、计算题(本题共4小题，共42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．)
13．(10分)(1)一个物体在恒力作用下，它的速度________(选填“能”或“不能”)达到并超过光速．爱因斯坦的相对论______(选填“否定”或“包含”)了牛顿力学．
(2)有一宇宙飞船到了某行星上(该行星没有自转运动)，以速度v接近行星表面匀速飞行，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，则该行星的半径为________，该行星的平均密度为________，该行星表面的重力加速度为________．
14．(10分)据报道，“嫦娥三号”探测器已成功实施近月制动，顺利进入环月轨道．探测器环月运行轨道可视为圆轨道．已知探测器环月运行时可忽略地球及其他天体的引力，轨道半径为r，运动周期为T，引力常量为G.求：
(1)探测器绕月运行的速度的大小； (2)探测器绕月运行的加速度的大小；
(3)月球的质量．
15．(10分)中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大．现有一中子星，观1
测到它的自转周期为T＝s．问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定不致
30因自转而瓦解？计算时星体可视为均匀球体．(引力常量为G＝6.67×10
16.(12分)星际探测是现代航天科技发展的重要课题，我国将发射探测器进行星际探测．如图，某探测器从空间的O点沿直线ON从静止开始以加速度a做匀加速直线运动，两个月后与地球相遇于P点，再经两个月与地球相遇于Q点，已知引力常
量为G，地球公转周期为T(12个月)，忽略所有天体对探测器的影响，把地球绕太阳的运动看做匀速圆周运动，根据上述信息，估算出：
(1)O、P之间的距离L；
(2)太阳的质量M.(答案用题中给出的已知量符号和数据表示)
参考答案与解析
1．[导学号94770049] A
2．[导学号94770050] [解析]选B.飞船在半径为R1的圆轨道加速，速度增大，万有引力不足以提供此时做圆周运动所需要的向心力，飞船必然做离心运动，飞向更高的圆轨道2，所以R1 4π2R3可知T1 GM，可R －11 N·m2/kg2) 知v1>v2，且最大的环绕速度为7.9km/s，B正确，D错误． 3．[导学号94770051] [解析]选B.设地球半径为R，画出仅用三颗地球同步卫星使地 球赤道上任意两点之间保持无线电通讯时同步卫星的最小轨道半径示意图，如图所示．由图中几何关系可得，同步卫星的最小轨道半径r＝2R.设地球自转周期的最小值为T，则由开普（6.6R）3（24h）2勒第三定律可得，＝，解得T≈4h，选项B正确． T2（2R）3 4．[导学号94770052] [解析]选B.在地球表面，重力等于万有引力，故：mg＝gR2 解得：M＝ G gR2GM3g3g0故密度：ρ＝＝＝，同理，月球的密度：ρ0＝，故地球和月球的密度 V434πGR4πGR0 πR3ρgR013 之比：＝＝6×＝，故选项B正确． ρ0g0R42 5．[导学号94770053] [解析]选A.双星系统的结构是稳定的，故它们的角速度相等，m1m2m2故A正确；根据牛顿第二定律，有：G2＝m1ω2r1＝m2ω2r2，其中：r1＋r2＝L，故r1＝ Lm1＋m2 2 v2v2v1r1m2m1m1m21 L，r2＝L；根据牛顿第二定律，有G2＝m1＝m2，故＝＝，故质量大的Lr1r2v2r2m1m1＋m2 GMm R2黑洞转动半径小，线速度小，故B、D错误；两个黑洞间的万有引力提供向心力，根据牛顿m1m2第二定律，有：G2＝m1a1＝m2a2，故两个黑洞的向心加速度不等，故C错误． L 6．[导学号94770054] [解析]选B.火星和地球都绕太阳做圆周运动，万有引力提供向GMm4π2r3GM 心力，由2＝m2r＝ma知，因r火＞r地，而2＝2，故T火＞T地，选项A错误；向心 rTT4πGM地GM 加速度a＝2，则a火＜a地，故选项B正确；地球表面的重力加速度g地＝2，火星表面 rR地GM火 的重力加速度g火＝2，代入数据比较知g火＜g地，故选项C错误；地球和火星上的第一 R火宇宙速度：v地＝ GM地 ，v火＝R地 GM火 ，v地＞v火，故选项D错误． R火 7．[导学号94770055] [解析]选C.为了实现飞船与空间实验室的对接，必须使飞船在较低的轨道上加速做离心运动，上升到空间实验室运动的轨道后逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接，选项C正确． 8．[导学号94770056] [解析]选ABC.超、失重是一种表象，是从重力和弹力的大小关系而定义的．当向上加速时超重，向下减速时(a方向向上)也超重，故A、B正确．卫星做匀速圆周运动时，万有引力完全提供向心力，卫星及卫星内的物体皆处于完全失重状态，故C正确．失重的原因是重力(或万有引力)使物体产生了加速度，故D错误． r3r3行地 9．[导学号94770057] [解析]选ACD.根据开普勒行星运动第三定律可知：2＝2，解 T行T地 得T行＝T 地 ?r行?＝6003年≈14700年，选项A正确；因地球到太阳的距离或者星体到?r地??? 3 g行GM 太阳的距离未知，故不能估测中心天体－太阳的质量，选项B错误；根据g＝2可知，＝ Rg地M行R21?25地 ?＝10×?4?＝，故该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，选项C正确； 8M地R2行根据v＝v行GM ，则＝Rv地 M行R地 ＝M地R行 1 10×＝2.5，故该行星的第一宇宙速度大于地球的 4 第一宇宙速度，选项D正确；故选ACD. 10．[导学号94770058] [解析]选ABC.由黄金代换式 GMm ＝mg可求出月球的质量，代r2v2GMm 入密度公式可求出月球的密度，由＝m＝ma可求出卫星所在处的加速度和卫 （r＋h）2r＋h星的线速度，因为卫星的质量未知，故无法求卫星所需的向心力． 11．[导学号94770059] [解析]选ACD.由题图知，rⅠ＞rⅡ＞rⅢ＞r月，由万有引力定律、牛顿第二定律可得，v＝GM，T＝r 4π2r3，卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇GM 宙速度小，选项A正确；卫星在轨道Ⅰ上经过P点时做离心运动，故卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时小，选项B错误；卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上短，选项C正确；卫星从轨道Ⅰ运动到轨道Ⅱ要靠人为控制减速实现，故卫星在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅱ上多，选项D正确． 2π?Mm 12．[导学号94770060] [解析]选BD.由万有引力定律和牛顿第二定律得G2＝m??T?r 2 4π2r3 r，M＝2，式中r为火星公转半径，T为火星公转周期，所以可求出太阳质量M，D对； GT 2 Mmmv 又因为G2＝得v＝ rrGM进一步可计算火星的线速度，B对，A、C错． r 13．[解析][导学号94770061] (1)根据爱因斯坦的狭义相对论的“光速不变原理”可知，任何物体的运动速度不可能达到并超过光速．爱因斯坦的相对论指的是物理定律在所有的惯性系中都是相同的，当物体运动速度远小于光速时，由相对论得出的理论与牛顿力学理论符合的很好，所以，爱因斯坦的相对论包含了牛顿力学．