第七章 万有引力与宇宙航行 单元训练卷（word版含答案）

第七章 万有引力与宇宙航行 单元同步训练卷
一、单选题
1．（2021·贵州·开阳县第三中学高二阶段练习）关于地球同步卫星的周期，下列说法正确的是（　　）
A．与地球的自转周期相同
B．与地球的公转周期相同
C．大于地球的自转周期
D．大于地球的公转周期
2．（2021·贵州·开阳县第三中学高二阶段练习）如图所示，I和Ⅱ是人造卫星绕地球运动的两条圆轨道，轨道半径rITB，关于两卫星可能的运行轨道，下列判断正确的是（　　）
A．A卫星位于轨道I上、B卫星位于轨道Ⅱ上
B．A卫星位于轨道Ⅱ上、B卫星位于轨道I上
C．A、B两卫星都位于轨道I上
D．A、B两卫星都位于轨道Ⅱ上
3．（2020·贵州·高二学业考试）2020年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射成功，标志着我国全球导航系统建设完成。已知地球的质量为M、半径为R，引力常量为G，卫星质量为m。当卫星距地心的距离为r时，所受地球引力的大小为（　　）
A． B． C． D．
4．（2021·贵州·二模）2021年2月10日19时52分，“天问一号”探测器成功进入环绕火星的轨道，开启了我国首次火星探测之旅。假定探测器贴近火星表面绕火星做匀速圆周运动，经时间t，探测器运动的弧长为s，探测器与火星中心连线扫过的圆心角为，已知引力常量为G，t小于探测器绕火星运行的周期，不考虑火星自转的影响，根据以上数据可计算出（　　）
A．探测器的环绕周期为 B．火星的质量为
C．火星表面的重力加速度大小为 D．火星的第一宇宙速度大小为
5．（2021·贵州·高三开学考试）2020年11月24日4时30分，我国在海南文昌发射场用长征五号运载火箭成功发射“嫦娥五号”月球探测器，并实现区域软着陆，此次“挖土”成功，并成功带网月球土壤，引起了国际极大的反响。如图所示，探测器发射到月球上要经过多次变轨，最終降落到月球表面上，其中轨道I为圆形轨道，到月心的距离为r，运行周期为T；轨道II为椭圆轨道。下列说法正确的是（　　）
A．“嫦娥五号”的发射速度必定大于11.2km/s
B．可以求出“嫦娥五号”在轨道I上的运行速度
C．“嫦娥五号”绕轨道II运行的周期大于绕轨道I运行的周期
D．“嫦娥五号”绕轨道I无动力运行，从远月点到近月点，“嫦娥五号"与月球球心的连线在相等的时间内扫过的面积越来越小
6．（2020·贵州·毕节市实验高级中学高一期中）2020年11月24日，我国在文昌航天发射场成功发射探月工程嫦娥五号探测器。顺利将探测器送入预定轨道，假设该探测器质量为m，在离月球高度为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动。已知月球质量为M，半径为R，引力常量为G，则月球对探测器的万有引力大小为（　　）
A． B． C． D．
7．（2021·贵州省铜仁第一中学高三期末）已知一质量为m的物体分别静止在北极与赤道时对地面的压力差为ΔN，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R。则地球的自转周期为（　　）
A．T=2π B．T=2π C．T=2π D．T=2π
8．（2021·贵州·兴仁市凤凰中学高一期末）2018年3月14日，当今世界最杰出的理论物理学家霍金逝世。霍金曾认为，未来1000年内，人类可能移居火星。火星和地球绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。若火星绕太阳运行的轨道半径是地球绕太阳运行轨道半径的k倍，则火星与地球绕太阳运行的（　　）
A．角速度之比是
B．角速度之比是
C．周期之比是
D．周期之比是
9．（2021·贵州·高一期末）1844年，德国天文学家贝塞尔根据天狼星的移动路径出现的波浪图形，推断天狼星属于双星系统．由恒星A和恒星B组成的双星系统绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，已知恒星A、B间的距离为L且保持不变，假设恒星A和恒星B的总质量为，恒星A与恒星B的半径之比为，引力常量为G，不考虑其他星体的影响．下列说法正确的是（　　）
A．恒星A，B的角速度均为 B．恒星A的质量为
C．恒星A与恒星B的向心力之比为 D．恒星A与恒星B的线速度之比为
10．（2021·贵州·周林学校高一期中）随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球已不是梦想；假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点。已知月球的半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　）
A．月球表面的重力加速度为
B．月球的质量为
C．宇航员在月球表面获得的速度就可能逃脱月球吸引
D．宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为
11．（2021·贵州省铜仁第一中学高三阶段练习）2019年10月，瑞士物理学家米歇尔·马约尔教授（Michel Mayor）和迪迪埃·奎洛兹教授(Didier Queloz)，因为“发现了一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星”，与美国物理学家詹姆斯·皮布尔斯（James Peebles）一起分享了2019年诺贝尔物理学奖．假设该类太阳恒星的质量为M、半径为R，系外行星质量为m，引力常量为G，系外行星围绕类太阳恒星做半径为r的匀速圆周运动时，则该系外行星的
A．周期为 B．动能为
C．角速度为 D．向心加速度为
二、填空题
12．（2021·贵州省思南中学高一阶段练习）两个靠得很近的天体，离其他天体非常遥远，它们均以其连线上某一点O为圆心做匀速圆周运动，两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为“双星”，如图所示。已知双星的质量分别为m1和m2，它们之间的距离为L，求双星的运行轨道半径r1________和r2__________及运行周期T___________。
13．（2021·贵州·贵阳市乌当中学高一阶段练习）某星球的质量为地球的9倍，半径为地球的一半，则在该星球表面上的重力加速度为地球表面上__________倍，若从地球上高h处平抛一物体，物体射程为60m，从同样的高度，以同样的初速度在星球上平抛同一物体，射程应为_________m．
14．（2018·贵州·正安县第八中学高一单元测试）现有两颗人造地球卫星A、B的质量之比mA∶mB = 1∶2，轨道半径之比rA∶rB = 1∶3，则此时它们的线速度之比vA∶vB =________，向心加速度之比aA∶aB =_______，向心力之比FA∶FB =__________.
三、解答题
15．（2021·贵州贵阳·高一期末）2021年5月15日，我国发射的“天问一号”着陆火星表面，假设天问一号着陆前绕火星做匀速圆周运动，其周期为T，轨道半径为r，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星自转的影响。求：
（1）火星的质量M；
（2）火星表面重力加速度大小。
16．（2021·贵州黔西·高一期末）2021年4月29日，搭载空间站天和核心舱的“长征五号”B遥二运载火箭，在我国文昌航天发射场点火升空，天和核心舱与火箭成功分离进入预定轨道。已知核心舱入轨后在距地面高度为kR（R为地球的半径）的轨道上做匀速圆周运动，地球表面的重力加速度大小为g，忽略地球的自转，求：
(1)核心舱入轨后运动的向心加速度大小a；
(2)核心舱入轨后运动的线速度大小v。
17．（2021·贵州省铜仁第一中学高一期末）继神秘的火星之后，土星也成了全世界关注的焦点．经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后，美航空航天局和欧航空航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间2004年6月30日(北京时间7月1日)抵达预定轨道，开始“拜访”土星及其卫星家族．这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测．若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道，在离土星表面上空高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t，土星半径为R.试计算：
(1)土星的质量；
(2)土星的平均密度.
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．D
4．C
5．B
6．D
7．A
8．B
9．A
10．A
11．A
12．
13． 36 10
14． 9:1 9:2
15．（1）；（2）
16．(1)；(2)
17．土星的质量；平均密度
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