章末检测试卷(二)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(1~8为单项选择题,9~12为多项选择题.每小题5分,共60分)
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.卡文迪许通过实验比较准确地测出了引力常量的数值 B.第谷通过对天体运动的长期观察,发现了行星运动三定律 C.开普勒发现了万有引力定律 D.牛顿提出了“日心说” 答案 A
【考点】物理学史的理解 【题点】物理学史的理解
2.如图1所示,火星和地球都在围绕着太阳旋转,其运行轨道是椭圆.根据开普勒行星运动定律可知( )
图1
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.火星远离太阳过程中,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大 D.火星绕太阳运行一周的时间比地球的长 答案 D
解析 根据开普勒第二定律:对任意一个行星而言,它与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等,可知行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化,地球靠近太阳过程中运行速率将增大,选项A、B、C错误.根据开普勒第三定律,可知所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.由于火星轨道的半长轴比较大,所以火星绕太阳运行一周的时间比地球的长,选项D正确. 【考点】开普勒定律的理解 【题点】开普勒定律的理解
3.2015年12月29日,“高分四号”对地观测卫星升空.这是中国“高分”专项首颗高轨道高分辨率、设计使用寿命最长的光学遥感卫星,也是当时世界上空间分辨率最高、幅宽最大的
地球同步轨道遥感卫星.下列关于“高分四号”地球同步卫星的说法中正确的是( ) A.该卫星定点在北京上空 B.该卫星定点在赤道上空
C.它的高度和速度是一定的,但周期可以是地球自转周期的整数倍
D.它的周期和地球自转周期相同,但高度和速度可以选择,高度增大,速度减小 答案 B
解析 地球同步卫星若在除赤道所在平面外的任意点,假设实现了“同步”,那它的运动轨道所在平面与受到的地球的引力就不在一个平面上,且稳定做圆周运动,这是不可能的,因此地球同步卫星相对地面静止不动,必须定点在赤道的正上方,选项A错误,B正确;因v2Mm
为同步卫星要和地球自转同步,即它们的T和ω都相同,根据G2=m=mω2r,因为ω
rr一定,所以r必须固定,且v也固定,选项C、D错误. 【考点】同步卫星规律的理解和应用 【题点】同步卫星规律的理解和应用
4.2017年11月15日,我国又一颗第二代极轨气象卫星“风云三号D”成功发射,顺利进入预定轨道.极轨气象卫星围绕地球南北两极运行,其轨道在地球上空650~1500km之间,低于地球静止轨道卫星(高度约为36000km),可以实现全球观测.有关“风云三号D”,下列说法中正确的是( )
A.“风云三号D”轨道平面为赤道平面 B.“风云三号D”的发射速度可能小于7.9km/s C.“风云三号D”的周期小于地球静止轨道卫星的周期 D.“风云三号D”的加速度小于地球静止轨道卫星的加速度 答案 C
【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系 【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系
5.如图2所示为北斗导航系统的部分卫星,每颗卫星的运动可视为匀速圆周运动.下列说法错误的是( )
图2
A.在轨道运行的两颗卫星a、b的周期相等 B.在轨道运行的两颗卫星a、c的线速度大小va D.在轨道运行的两颗卫星a、b的向心加速度大小aa 解析 根据万有引力提供向心力,得T=2π周期相等,选项A正确;因v=选项B正确;因ω=C正确.因an=误. 【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系 【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系 6.国务院批复,自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”.1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号,目前仍然在椭圆轨道上运行,如图3所示,其轨道近地点高度约为440km,远地点高度约为2060km;1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上.设东方红一号在远地点的加速度为a1,东方红二号的加速度为a2,固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3,则a1、a2、a3的大小关系为( ) r3,因为a、b的轨道半径相等,故a、b的GM GM,c的轨道半径小于a的轨道半径,故线速度大小va GM,c的轨道半径小于b的轨道半径,故角速度大小ωb<ωc,选项r3GM ,a的轨道半径等于b的轨道半径,故向心加速度大小aa=ab,选项D错r2 图3 A.a2>a1>a3 C.a3>a1>a2 答案 D 解析 卫星围绕地球运行时,万有引力提供向心力,对于东方红一号,在远地点时有Mm1GMMm2GMG,2=m1a1,即a1=2,对于东方红二号,有G2=m2a2,即a2=?R+h1??R+h1??R+h2??R+h2?2由于h2>h1,故a1>a2,东方红二号卫星与地球自转的角速度相等,由于东方红二号做圆周运动的轨道半径大于地球赤道上物体做圆周运动的半径,根据an=ω2r,故a2>a3,所以a1>a2>a3,选项D正确,选项A、B、C错误. 【考点】赤道物体、同步卫星以及近地卫星运动规律对比 【题点】赤道物体、同步卫星以及近地卫星运动规律对比 7.地球上站着两位相距非常远的观察者,都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动,则这两位观察者的位置及两颗卫星到地球中心的距离是( ) B.a3>a2>a1 D.a1>a2>a3