第七章 万有引力与宇宙航行 单元测试卷(Word版含答案)
文档属性
| 名称 | 第七章 万有引力与宇宙航行 单元测试卷(Word版含答案) |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 627.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-09 12:41:15 | ||
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文档简介
第七章 万有引力与宇宙航行 过关测试卷
一、单选题
1．（2021·江苏·淮安市淮安区教师发展中心学科研训处高二期中）北斗卫星导航系统（BDS）是我国自主研发的继GPS、GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。该系统包括5颗地球同步卫星和30颗一般轨道卫星。关于其中的地球同步卫星，下列说法中正确的是（ ）
A．它运行的周期为24小时
B．它运行的线速度大于第一宇宙速度
C．它可以定点在淮安区文通塔的正上方
D．它到地面的距离比月球到地面的距离大
2．（2021·江苏·淮安市淮安区教师发展中心学科研训处高二期中）以下描述中符合物理学史实的是（ ）
A．牛顿认为力是维持物体运动的原因
B．卡文迪什通过扭秤实验测出了引力常量
C．伽利略总结了行星运动定律，指出了所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
D．开普勒研究了自由落体运动，认为在排除空气阻力的情况下所有物体下落一样快
3．（2022·江苏淮安·高三阶段练习）2020年7月，我国用长征运载火箭将“天问一号”探测器发射升空，探测器在星箭分离后，进入地火转移轨道，如图所示，2021年5月在火星乌托邦平原着陆。则探测器（ ）
A．与火箭分离时的速度小于第一宇宙速度
B．每次经过P点时的速度相等
C．绕火星运行时在捕获轨道上的周期最大
D．绕火星运行时在不同轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相等
4．（2022·安徽·高三开学考试）2021年10月16日，我国神舟十三号成功发射！翟志刚、王亚平、叶光富将在中国空间站驻留半年，从而为我国空间站的建设揭开新的篇章。设空间站绕地球做匀速圆周运动，周期为，将地球视为密度均匀的球体，若地球的密度保持不变，空间站距离地心的距离以及地球的半径均变为原来的2倍。则空间站围绕地球运转时的周期为（ ）
A．T B．2T C．4T D．8T
5．（2022·重庆·高三开学考试）北京时间2021年12月26日11时11分，中国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将资源一号02E卫星发射升空，并顺利进入预定圆形轨道。另有一卫星，其圆周运动的轨道半径为资源一号02E卫星轨道半径的倍，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．资源一号02E卫星运行的线速度大于
B．卫星与资源一号02E卫星的周期之比为
C．卫星与资源一号02E卫星的动能之比为
D．卫星与资源一号02E卫星运行的加速度大小之比为
6．（2022·河南·信阳高中高二开学考试）如图所示，有、、三颗地球卫星，处在地球附近轨道上运动，在地球椭圆轨道上，在地球的同步卫星轨道上。下列说法中正确的是（ ）
A．对卫星a、c比较，相同时间内卫星转过的弧长最长
B．、、三颗卫星运行速度都小于第一宇宙速度
C．卫星由近地点向远地点运动过程中，机械能减小
D．卫星的动能一定大于卫星的动能
7．（2022·广东·模拟预测）图甲是未来空间站的构思图。在空间站中设置个如图乙绕中心轴旋转的超大型圆管作为生活区，圆管的内、外管壁平面与转轴的距离分别为R1、R2。当圆管以一定的角速度ω转动时，在管中相对管静止的人（可看作质点）便可以获得个类似在地球表面的“重力”，以此降低因长期处于失重状态对身体健康造成的影响。已知地球质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，地球自转周期为T。当空间站在地球静止同步轨道上运行时，管道转动的角速度ω大小为（ ）
A． B．
C． D．
8．（2022·全国·高一课时练习）物体做曲线运动时，在某点附近极短时间内的运动可以看作是圆周运动，圆周运动的半径为该点的曲率半径。已知椭圆长轴端点处的曲率半径公式为ρ=，其中r1和r2分别是长轴的两个端点到焦点F的距离（如图甲）。如图乙，卫星在椭圆轨道Ⅰ上运行，运行到远地点A时，速率为v1，之后变轨进入轨道Ⅱ做速率为v2的匀速圆周运动。若椭圆轨道近地点位于地球表面附近，远地点到地心的距离是R'，地球半径为R，则等于（ ）
A． B． C． D．
9．（2022·安徽蚌埠·高三期末）北京时间2021年10月16日6时56分，神舟十三号载人飞船和空间站成功对接，标志着我国航天科技达到了新高度。如图为飞船和空间站对接示意图，实线圆为飞船和空间站的运行轨道，虚线椭圆为飞船转移轨道，已知飞船和空间站的运行轨道半径之比为k，则下列说法正确的是（ ）
A．飞船和空间站在各自运行轨道上的加速度大小之比为k2
B．飞船和空间站在各自运行轨道上的速度大小之比为
C．飞船和空间站在各自运行轨道上的角速度大小之比为
D．飞船在运行轨道和转移轨道上的运动周期之比为
10．（2022·广东五华·一模）北京时间2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。飞船入轨后，在完成与空间站高难度的径向交会对接后，航天员将进驻天和核心舱，开启为期6个月的在轨驻留。若已知空间站在距地球表面高约400km的近地轨道上做匀速圆周运动，把地球看成是质量分布均匀的球体，测得天和核心舱绕地飞行的周期为T，已知引力常量为G，由此可以估算地球的（ ）
A．平均密度 B．半径 C．质量 D．表面的重力加速度
11．（2022·山东·临沭第一中学高三期末）地球赤道上的一个物体A，近地卫星B（周期约200min），地球的同步卫星C，它们运行的轨道示意图如图所示，它们都绕地心做匀速圆周运动。下列有关说法中正确的是（ ）
A．它们运动的线速度大小关系是
B．它们运动的向心加速度大小关系是
C．已知B运动的周期TB及地球半径rB，可计算出地球质量
D．已知A运动的周期TA=24h，可计算出地球的密度
二、填空题
12．（2021·全国·高一期末）两行星A和B各有一颗卫星a和b，卫星的圆轨道接近各自行星表面，如果两行星质量之比MA∶MB＝2∶1，两行星半径之比RA∶RB＝1∶2，则两个卫星的线速度之比va∶vb＝________，周期之比Ta∶Tb＝________，向心加速度之比aa∶ab＝________。
13．（2021·广东·广州市第一一三中学高一期末）我国于2020年11月24日发射的嫦娥五号探测器成功实施无人月面取样返回。已知地球表面的重力加速度大小为、半径为、第一宇宙速度为；月球表面的重力加速度大小为、半径为、月球探测器近月环绕速度为，则与之比为__________。
14．（2021·云南·梁河县第一中学高一期中）一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力的___________倍；
三、解答题
15．（2022·天津河北·高三期末）2020年12月17日，嫦娥五号携带了4斤的月球土壤样本返回地球。2030年中国计划实现载人登月。到那时候我国宇航员可以在月球上进行一系列的物理实验。例如：在月球表面附近自高处以初速度水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为。已知月球半径为，万有引力常量为，不考虑月球自转影响。由以上的数据可求：
（1）月球的质量。
（2）若在月球表面附近上发射一颗卫星，求卫星绕月球做匀速圆周运动的周期。
16．（2021·浙江省诸暨市第二高级中学高一期中）木星的卫星中有4颗是伽利略发现的，称为伽利略卫星，其中三颗卫星的周期之比为1∶2∶4，现收集到如下数据。木卫二：质量kg、绕木星做匀速圆周运动的轨道半径m；木星：质量kg、半径m、自转周期T=9.8h。（已知：，）求：
（1）周期之比为1∶2∶4的三颗木卫做匀速圆周运动的轨道半径之比；
（2）木卫二绕木星运动的周期。
17．（2021·北京市延庆区教育科学研究中心高一期中）假设宇航员在质量为M，半径为R的某星球表面做了一个实验：将一个质量为m的物体置于半径为r的水平圆盘边缘，物体与圆盘间的动摩擦因数为μ，使圆盘绕过圆心的竖直轴转动，转速缓慢增加，某时刻物体从圆盘上滑出，经时间t落地。设引力常量为G；物体与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
求：（1）该星球表面的重力加速度大小；
（2）物体离开圆盘时的速度大小；
（3）落地点到圆盘圆心的水平距离。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．C
4．A
5．D
6．A
7．B
8．A
9．D
10．A
11．B
12． 2∶1 1∶4 8∶1
13．
14．2
15．（1）；（2）
16．（1）；（2）
17．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．（2021·江苏·淮安市淮安区教师发展中心学科研训处高二期中）北斗卫星导航系统（BDS）是我国自主研发的继GPS、GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。该系统包括5颗地球同步卫星和30颗一般轨道卫星。关于其中的地球同步卫星，下列说法中正确的是（ ）
A．它运行的周期为24小时
B．它运行的线速度大于第一宇宙速度
C．它可以定点在淮安区文通塔的正上方
D．它到地面的距离比月球到地面的距离大
2．（2021·江苏·淮安市淮安区教师发展中心学科研训处高二期中）以下描述中符合物理学史实的是（ ）
A．牛顿认为力是维持物体运动的原因
B．卡文迪什通过扭秤实验测出了引力常量
C．伽利略总结了行星运动定律，指出了所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
D．开普勒研究了自由落体运动，认为在排除空气阻力的情况下所有物体下落一样快
3．（2022·江苏淮安·高三阶段练习）2020年7月，我国用长征运载火箭将“天问一号”探测器发射升空，探测器在星箭分离后，进入地火转移轨道，如图所示，2021年5月在火星乌托邦平原着陆。则探测器（ ）
A．与火箭分离时的速度小于第一宇宙速度
B．每次经过P点时的速度相等
C．绕火星运行时在捕获轨道上的周期最大
D．绕火星运行时在不同轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相等
4．（2022·安徽·高三开学考试）2021年10月16日，我国神舟十三号成功发射！翟志刚、王亚平、叶光富将在中国空间站驻留半年，从而为我国空间站的建设揭开新的篇章。设空间站绕地球做匀速圆周运动，周期为，将地球视为密度均匀的球体，若地球的密度保持不变，空间站距离地心的距离以及地球的半径均变为原来的2倍。则空间站围绕地球运转时的周期为（ ）
A．T B．2T C．4T D．8T
5．（2022·重庆·高三开学考试）北京时间2021年12月26日11时11分，中国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将资源一号02E卫星发射升空，并顺利进入预定圆形轨道。另有一卫星，其圆周运动的轨道半径为资源一号02E卫星轨道半径的倍，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．资源一号02E卫星运行的线速度大于
B．卫星与资源一号02E卫星的周期之比为
C．卫星与资源一号02E卫星的动能之比为
D．卫星与资源一号02E卫星运行的加速度大小之比为
6．（2022·河南·信阳高中高二开学考试）如图所示，有、、三颗地球卫星，处在地球附近轨道上运动，在地球椭圆轨道上，在地球的同步卫星轨道上。下列说法中正确的是（ ）
A．对卫星a、c比较，相同时间内卫星转过的弧长最长
B．、、三颗卫星运行速度都小于第一宇宙速度
C．卫星由近地点向远地点运动过程中，机械能减小
D．卫星的动能一定大于卫星的动能
7．（2022·广东·模拟预测）图甲是未来空间站的构思图。在空间站中设置个如图乙绕中心轴旋转的超大型圆管作为生活区，圆管的内、外管壁平面与转轴的距离分别为R1、R2。当圆管以一定的角速度ω转动时，在管中相对管静止的人（可看作质点）便可以获得个类似在地球表面的“重力”，以此降低因长期处于失重状态对身体健康造成的影响。已知地球质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，地球自转周期为T。当空间站在地球静止同步轨道上运行时，管道转动的角速度ω大小为（ ）
A． B．
C． D．
8．（2022·全国·高一课时练习）物体做曲线运动时，在某点附近极短时间内的运动可以看作是圆周运动，圆周运动的半径为该点的曲率半径。已知椭圆长轴端点处的曲率半径公式为ρ=，其中r1和r2分别是长轴的两个端点到焦点F的距离（如图甲）。如图乙，卫星在椭圆轨道Ⅰ上运行，运行到远地点A时，速率为v1，之后变轨进入轨道Ⅱ做速率为v2的匀速圆周运动。若椭圆轨道近地点位于地球表面附近，远地点到地心的距离是R'，地球半径为R，则等于（ ）
A． B． C． D．
9．（2022·安徽蚌埠·高三期末）北京时间2021年10月16日6时56分，神舟十三号载人飞船和空间站成功对接，标志着我国航天科技达到了新高度。如图为飞船和空间站对接示意图，实线圆为飞船和空间站的运行轨道，虚线椭圆为飞船转移轨道，已知飞船和空间站的运行轨道半径之比为k，则下列说法正确的是（ ）
A．飞船和空间站在各自运行轨道上的加速度大小之比为k2
B．飞船和空间站在各自运行轨道上的速度大小之比为
C．飞船和空间站在各自运行轨道上的角速度大小之比为
D．飞船在运行轨道和转移轨道上的运动周期之比为
10．（2022·广东五华·一模）北京时间2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。飞船入轨后，在完成与空间站高难度的径向交会对接后，航天员将进驻天和核心舱，开启为期6个月的在轨驻留。若已知空间站在距地球表面高约400km的近地轨道上做匀速圆周运动，把地球看成是质量分布均匀的球体，测得天和核心舱绕地飞行的周期为T，已知引力常量为G，由此可以估算地球的（ ）
A．平均密度 B．半径 C．质量 D．表面的重力加速度
11．（2022·山东·临沭第一中学高三期末）地球赤道上的一个物体A，近地卫星B（周期约200min），地球的同步卫星C，它们运行的轨道示意图如图所示，它们都绕地心做匀速圆周运动。下列有关说法中正确的是（ ）
A．它们运动的线速度大小关系是
B．它们运动的向心加速度大小关系是
C．已知B运动的周期TB及地球半径rB，可计算出地球质量
D．已知A运动的周期TA=24h，可计算出地球的密度
二、填空题
12．（2021·全国·高一期末）两行星A和B各有一颗卫星a和b，卫星的圆轨道接近各自行星表面，如果两行星质量之比MA∶MB＝2∶1，两行星半径之比RA∶RB＝1∶2，则两个卫星的线速度之比va∶vb＝________，周期之比Ta∶Tb＝________，向心加速度之比aa∶ab＝________。
13．（2021·广东·广州市第一一三中学高一期末）我国于2020年11月24日发射的嫦娥五号探测器成功实施无人月面取样返回。已知地球表面的重力加速度大小为、半径为、第一宇宙速度为；月球表面的重力加速度大小为、半径为、月球探测器近月环绕速度为，则与之比为__________。
14．（2021·云南·梁河县第一中学高一期中）一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力的___________倍；
三、解答题
15．（2022·天津河北·高三期末）2020年12月17日，嫦娥五号携带了4斤的月球土壤样本返回地球。2030年中国计划实现载人登月。到那时候我国宇航员可以在月球上进行一系列的物理实验。例如：在月球表面附近自高处以初速度水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为。已知月球半径为，万有引力常量为，不考虑月球自转影响。由以上的数据可求：
（1）月球的质量。
（2）若在月球表面附近上发射一颗卫星，求卫星绕月球做匀速圆周运动的周期。
16．（2021·浙江省诸暨市第二高级中学高一期中）木星的卫星中有4颗是伽利略发现的，称为伽利略卫星，其中三颗卫星的周期之比为1∶2∶4，现收集到如下数据。木卫二：质量kg、绕木星做匀速圆周运动的轨道半径m；木星：质量kg、半径m、自转周期T=9.8h。（已知：，）求：
（1）周期之比为1∶2∶4的三颗木卫做匀速圆周运动的轨道半径之比；
（2）木卫二绕木星运动的周期。
17．（2021·北京市延庆区教育科学研究中心高一期中）假设宇航员在质量为M，半径为R的某星球表面做了一个实验：将一个质量为m的物体置于半径为r的水平圆盘边缘，物体与圆盘间的动摩擦因数为μ，使圆盘绕过圆心的竖直轴转动，转速缓慢增加，某时刻物体从圆盘上滑出，经时间t落地。设引力常量为G；物体与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
求：（1）该星球表面的重力加速度大小；
（2）物体离开圆盘时的速度大小；
（3）落地点到圆盘圆心的水平距离。
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参考答案：
1．A
2．B
3．C
4．A
5．D
6．A
7．B
8．A
9．D
10．A
11．B
12． 2∶1 1∶4 8∶1
13．
14．2
15．（1）；（2）
16．（1）；（2）
17．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
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