第三章 万有引力定律 章末卷(Word版含答案)

第三章 万有引力定律 章末卷
一、单选题
1．（2021·天津市红桥区教师发展中心高一期末）已知金星绕太阳公转的周期小于1年，则可判定（ ）
①金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离
②金星的质量大于地球的质量
③金星的密度大于地球的密度
④金星公转的向心加速度大于地球公转的向心加速度
A．①③ B．②③
C．①④ D．②④
2．（2022·辽宁·沈阳捷登教育培训学校模拟预测）已知某星球的近地卫星和同步卫星的周期分别为T和8T，星球半径为R，引力常量为G，星球赤道上有一静止的质量为m的物体，若把星球视为一个质量均匀的球体，则下列说法不正确的是（　　）
A．该星球的质量为
B．该星球的密度为
C．该星球同步卫星的轨道半径为4R
D．赤道对该物体的支持力大小为
3．（2022·福建宁德·一模）2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空；5月29日，天舟二号货运飞船与天和核心舱对接；6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱对接……中国空间站预计在2022年前后建成。该空间站轨道高度约为，周期约，若地面的重力加速度为g，地球的半径。则（　　）
A．空间站内宇航员处于完全失重状态
B．空间站的速度大于第一宇宙速度
C．空间站内字航员的加速度为
D．空间站每就经过地面同一位置的上空
4．（2018·四川·树德中学高一期末）如图为高分一号北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图。导航卫星G1和G2以及高分一号均可认为以地心O做匀速圆周运动。卫星G1和G2的轨道半径为r，某时刻两卫星分别位于轨道上的A和B两位置，高分一号在C位置。若卫星均顺时针运行，∠AOB=60°，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力。则下列说法正确的是（　　）
A．卫星G1由位置A运动到位置B所需的时间为
B．卫星G1和G2的加速度大小相等且为
C．若高分一号与卫星G1的质量相等，由于高分一号的绕行速度大，则发射所需的最小能量更多
D．若高分一号与卫星G1的周期之比为1：k（k＞1，且为整数），某时刻两者相距最近，则从此时刻起，在卫星G1运动一周的过程中二者距离最近的次数为k
5．（2022·辽宁·沈阳捷登教育培训学校模拟预测）2020年7月23日我国成功发射执行火星探测任务的“天问一号”探测器，探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后，到达火星附近，通过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道，并择机开展登陆、巡视等任务。若火星探测器绕火星表面做匀速圆周运动转过θ（弧度制）所用时间为t，已知火星半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（　　）
A．火星上的物体要脱离火星束缚所需速度至少为
B．火星赤道上的物体随火星自转的向心加速度为R
C．若火星探测器做圆周运动的轨道半径可调，则其转过相同弧长所用时间与轨道半径满足关系式
D．火星的质量为
6．（2022·河北·模拟预测）近年来我国的火星探测工程和探月工程都取得了巨大进展。已知火星和月球的半径分别为R1和R2，质量分别为M1和M2，表面重力加速度分别为g1和g2，第一宇宙速度分别为v1和v2，其对应的轨道周期分别为T1和T2，则（　　）
A． B． C． D．
7．（2022·全国·高一课时练习）关于开普勒第三定律公式，下列说法正确的是（　　）
A．公式只适用于绕太阳沿椭圆轨道运行的行星
B．公式适用于宇宙中所有围绕恒星运动的行星
C．式中的k值，对所有行星和卫星都相等
D．式中的T代表行星自转的周期
8．（2022·广东清远·高三期末）2021年11月23日，我国在酒泉卫星发射中心用“长征四号”丙遥三十七运载火箭成功发射“高分三号”02星。该卫星的成功发射将进一步提升我国卫星海陆观测能力，服务海洋强国建设和支撑“一带一路”倡议。已知卫星绕地球运行的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，地球表面的重力加速度大小为g。若将地球视为质量分布均匀的球体，将卫星绕地球的运动视为匀速圆周运动，且不考虑地球自转的影响，则下列说法正确的是（　　）
A．卫星的轨道半径为 B．地球的密度为
C．卫星的向心加速度大小为 D．卫星的线速度大小为
9．（2022·山东·高三期末）2021年10月16日，我国“神舟十三号”载人飞船成功发射，顺利与空间站实施对接。对接后，“神舟十三号”与空间站在距离地面高度为的轨道上一起绕地球做匀速圆周运动。地球的半径为，地球表面的重力加速度大小为，忽略地球的自转。对接后，“神舟十三号”绕地球运行的周期为（　　）
A． B．
C． D．
10．（2021·江苏·泰州中学高三阶段练习）“神舟十二号”载人飞船于2021年6月17日，顺利发射升空开启了为期3个月的天宫空间站之旅。神舟十二号飞船经历上升、入轨交会飞行后，与已经和天舟货运船形成组合体的空间站核心舱对接，航天员进入空间站组合体，整体在距离地球表面400公里的轨道稳定运行，则下列说法正确的是（　　）
A．“神舟十二号”卫星的向心加速度大于“空间站”的向心加速度
B．发射“神舟十二号”卫星的速度小于第一宇宙速度
C．已知“神舟十二号”卫星的线速度与角速度，可以求得地球质量
D．“神舟十二号”卫星的周期大于24小时
11．（2021·全国·高三专题练习）宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至因为万有引力的作用而吸引到一起。如图所示，某双星系统中A、B两颗天体绕O点做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比rA∶rB＝1∶2，则两颗天体的（　　）
A．质量之比mA∶mB＝2∶1 B．角速度之比ωA∶ωB＝1∶2
C．线速度大小之比vA∶vB＝2∶1 D．向心力大小之比FA∶FB＝2∶1
二、填空题
12．（2021·上海·复旦附中高一期中）公元172年，意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》指出：两个质量相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面上有5个特殊点，如图中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人们称为“拉格朗日点”。若人造卫星位于这些点上，会在太阳与地球共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动。根据以上信息可以判断在拉格朗日点上的人造卫星角速度ω=__________rad/s，若发射一颗卫星定位于__________（选填L1、L2、L3、L4、L5）拉格朗日点上，其向心加速度最小。
13．（2021·河北·高一期中）圆周运动的一些知识将是接下来学习万有引力与宇宙航行的基础。请回答以下问题：
（1）人骑着自行车在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，由于圆周运动的R较大，人和车都可以视为质点，自行车的线速度为v，则自行车的向心加速度可表示为________，若人的质量为，则人所需的向心力大小为__________。
（2）月球绕地球的运动可以近似看作匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T，则月球中心的向心加速度可表示为__________，月球的质量为，则月球做圆周运动的向心力为_________。
14．（2020·全国·高一课时练习）两行星A和B是两个均匀球体，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为；行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为。设两卫星均为各自中心星体的近地卫星，而且，行星A和行星B的半径之比为，两行星的质量之比MA：MB =_____，则行星A和行星B的密度之比＝_____，行星表面的重力加速度之比＝_____。
三、解答题
15．（2022·全国·高一专题练习）已知地球的质量，太阳的质量，地球到太阳的平均距离，那么太阳对地球的引力有多大？
16．（2021·全国·高一课时练习）目前普遍认为，质子、中子都不是点粒子，它们也是有内部结构的。例如，一个质子由两个u夸克和一个d夸克组成。已知一个夸克的质量为，那么当两个夸克相距时，它们之间的万有引力为多大？
17．（2022·全国·高一专题练习）最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，先后曾发射过许多探测器。称为“火星探路者”的火星探测器曾于1997年登上火星。2004年，又有“勇气”号和“机遇”号探测器登上火星。已知地球质量约是火星质量的9.3倍，地球直径约是火星直径的1.9倍。探测器在地球表面和火星表面所受引力大小的比值是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．D
3．AC
4．A
5．D
6．C
7．B
8．C
9．C
10．C
11．A
12． L1
13．
14． 2∶1 16∶1 8∶1
15．
16．
17．2.6
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