人教版必修第二册第七章本章达标检测
文档属性
| 名称 | 人教版必修第二册第七章本章达标检测 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 674.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-11 19:26:11 | ||
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文档简介
人教版必修第二册 第七章 本章达标检测
一、单选题
1．.一宇宙飞船在地球赤道平面内绕地球做匀速圆周运动，从飞船上观察地球，同一时最多能观察到地球赤道的三分之一；已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R.则该飞船
A．线速度为 B．角速度为
C．离地面高度为2R D．所在位置的重力加速度为
2．若有一艘宇宙飞船绕某一行星做匀速圆周运动，它到行星表面的距离等于行星半径，测得其周期为T，已知引力常量为G，那么该行星的平均密度为（ ）
A． B． C． D．
3．小型登月器连接在航天站上，一起绕月球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球半径的3倍，某时刻，航天站使登月器减速分离，登月器沿如图所示的椭圆轨道登月，在月球表面逗留一段时间完成科考工作后，经快速启动仍沿原椭圆轨道返回，当第一次回到分离点时恰与航天站对接，登月器的快速启动时间可以忽略不计，整个过程中航天站保持原轨道绕月运行．已知月球表面的重力加速度为g，月球半径为R，不考虑月球自转的影响，则登月器可以在月球上停留的最短时间约为( )
A．10π－6π
B．6π－4π
C．10π－2π
D．6π－2π
4．人造卫星是环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器，基本按照天体力学规律绕地球运动。图中a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星，下列说法正确的是( )
A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
C．b、c运行周期相同，且大于a的运行周期
D．b、c受到的万有引力大小相等，且小于a受到的万有引力
5．2018年6月14日1时分,探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成功实施轨道捕获控制,进入环绕距月球约6.5万公里的地月拉格朗日点的使命轨道,成为世界首颗运行在地月点轨道的卫星,地月是个“有趣”的位置，在这里中继星绕地球转动的周期与月球烧地球转动的周期相同,下列说法正确的是
A．“鹊桥”中继星绕地球转动的角速度比月球绕地球转动的角速度大
B．“鹊桥”中继星与地心的连线及月球与地心的连线在相同时间内分别扫过的面积相等
C．“鹊桥”中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度小
D．“鹊桥”中继星绕地球转动的向心力由地球和月球的万有引力共同提供
6．人们发现一未知星球的半径是地球半径的2倍，某宇航员先后在地球和该星球上的相同高度以相同的速度水平抛出一物体，测得在该星球上的水平位移是地球上的2倍，则该星球的质量是地球质量的（ ）
A．4倍 B．2倍 C．1倍 D．未知抛出物体的质量，无法计算
7．如图所示，两球的半径为R1、R2且远小于，而球质量均匀分布，质量为、，则两球间的万有引力大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
8．一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做了如下实验∶用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定于O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点的竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示，F1=3F2，设R、m、引力常量G和F1为已知量，忽略各种阻力。下列说法正确的是（ ）
A．该星球表面的重力加速度为
B．星球的密度为
C．卫星绕该星球运行的最小周期为
D．该星球的第一宇宙速度为
二、多选题
9．如图所示，一颗卫星从圆形轨道1变轨到椭圆轨道2，又从椭圆轨道2变轨到圆形轨道3，a、b两点是椭圆轨道分别与轨道1和轨道3的切点，卫星在圆形轨道1、轨道切点a点、轨道切点b点和圆形轨道3上的机械能分别为E1、E2a、E2b、E3，动能分别为，加速度分别为，则下列关系正确的有：
A．
B．
C．
D．
10．在2006年新定义行星概念时，将冥王星划为了矮行星，其运动可视为在太阳引力作用下做匀速圆周运动。下表是关于冥王星的一些物理量（引力常量G已知），则下列说法正确的是（ ）
物理量 直径 平均密度 公转周期 自转周期 表面温度
量值 约 2 300 km 约 2．0 g/cm3 约 248年 约 6．387天 －220 ℃ 以下
A．根据所给信息，可以估算出太阳的质量
B．冥王星绕太阳公转的线速度比地球绕太阳公转的线速度小
C．冥王星绕太阳公转的加速度比地球绕太阳公转的加速度大
D．根据所给信息，可以估算出冥王星表面重力加速度的大小
11．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）
A．卫星在圆轨道3上运行的角速度大于在圆轨道1上运行的角速度
B．卫星在轨道2上经过P点时的速率大于它在轨道3上经过P点时的速率
C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D．卫星在轨道1上运动的周期小于它在轨道3上运动的周期
12．“天舟一号”货运飞船于2017年4月20 日在海南文昌航天发射场发射升空，在与“天宫二号”空间实验室对接前，两者均围绕地球做匀速圆周运动，且“天宫二号”轨道较高，如图所示．下列说法中正确的是（ ）
A．“天宫二号”的线速度大于第一宇宙速度
B．“天舟一号”的运行周期小于“天宫二号”的运行周期
C．“天舟一号”中运送的货物不受重力作用
D．为了顺利实现对接，“天舟一号”需要点火加速
三、解答题
13．中国首个月球探测计划“嫦娥工程”预计在2017年实现月面无人采样返回，为载人登月及月球基地选址做准备．“嫦娥”号飞船在接近月球表面时，先绕月球做匀速圆周运动，宇航员测量出绕行圈所用的时间为．飞船的登月舱在月球上着陆后，宇航员用弹簧秤竖直悬挂质量为的物体，静止时读出弹簧秤的读数．已知万有引力常量为G，把月球看作球体，且忽略月球自转．试推导
（1）月球平均密度的大小；
（2）月球半径的大小．
14．现代天文观测中，发现宇宙中存在着双星系统，进而在众多的天文爱好者掀起了探寻多星系统的热潮．其中，有一位爱好者猜想宇宙中可能存在着的四星系统，四颗星在顶点使系统成边长为L的菱形，锐角顶角为600，在长对角线两顶点的星体质量均为M，在短对角线两顶点的星体质量均为m．此系统围绕菱形的几何中心，在四星所在平面内匀速转动，保持彼此相对位置不变．若万有引力常量为G，请你根据所学的物理知识分析：若此系统存在请根据题中数据求出Ｍ与ｍ的比值．若此系统不存在请计算分析说明理由．
15．据中国气象局表示，针对我国出现的持续性雾霾天气，风云三号卫星已经成为及时监测雾霾覆盖省份、覆盖面积和强度等情况的重要手段。风云三号卫星属于极轨道气象卫星，已知风云三号在距地球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，已知地球的半径为R，风云三号卫星的质量为m，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，（用题目所给字母作答）求：
（1）地球的质量M；
（2）风云三号卫星所受的地球的引力F；
（3）风云三号卫星做匀速圆周运动的周期T。
16．发射地球同步卫星时，先将卫星发射到距地面高度为h1的近地圆形轨道上，在卫星经过A点时点火实施变轨进入椭圆轨道，最后在椭圆轨道的远地点B点再次点火将卫星送入同步轨道，如图所示。已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转的影响。求：
(1)卫星在近地点A的加速度大小；
(2)远地点B距地面的高度。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
根据同一时刻最多能观察到赤道的三分之一，由几何关系可知，飞船的轨道半径，离地高度为R，故C错误．由和，可解得，，故A、B错误．由，，解得，故D正确．
故选：D
2．B
【解析】
【详解】
飞船绕行星做匀速圆周运动，万有引力等于向心力：
解得行星质量： ；由于M=ρV，因而 ，故选B．
3．B
【解析】
【详解】
当登月器和航天站在半径为3R的轨道上绕月球做匀速圆周运动时，应用牛顿第二定律有：
解得：
在月球表面的物体所受重力近似等于万有引力，可得：
所以：
①
登月器在椭圆轨道上运行的周期用表示，航天站在圆轨道上运行的周期用表示，对登月器和航天站依据开普勒第三定律有：
②
为使登月器仍沿原椭圆轨道回到分离点与航天站实现对接，登月器可以在月球表面停留的时间应满足：
(其中n＝1、2、3、…) ③
联立①②③式得：
(其中n＝1、2、3、…)
当n＝1时，登月器可以在月球上停留的时间最短，即：
A. 与分析不符，故A错误
B. 与分析相符，故B正确；
C. 与分析不符，故C错误；
D. 与分析不符，故D错误．
4．C
【解析】
【详解】
由，解得
，，
A．由可知，半径小的轨道线速度大，则b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故A错误；
B．由可知半径小的轨道加速度大，则b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故B错误；
C．由可得半径小的轨道周期小，则b、c运行周期相同，且大于a的运行周期，故C正确；
D．由可得引力与质量，距离有关，因不知三卫星的质量关系，则受力大小不能确定，故D错误。
故选C。
5．D
【解析】
【分析】
卫星与月球同步绕地球运动，角速度相等，根据v=rω，a=rω2比较线速度和向心加速度的大小．
【详解】
根据题意知“鹊桥”中继星绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同，根据 知“鹊桥”中继星绕地球转动的角速度与月球绕地球角速度相等，故A错误；“鹊桥”中继星与地心的连线及月球与地心的连线在相同时间内分别转过的角度相等，但是因“鹊桥”中继星与地心的连线距离大于月球与地心的连线距离，可知在相同时间内分别扫过的面积不相等，选项B错误；“鹊桥”中继星的轨道半径比月球绕地球的轨道半径大，根据a＝ω2r知“鹊桥”中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度大，故C错误；“鹊桥”中继星绕地球转动的向心力由地球和月球的万有引力共同提供，选项D正确；故选D.
【点睛】
本题考查万有引力的应用，题目较为新颖，在解题时要注意“鹊桥”中转星与月球绕地球有相同的角速度这个隐含条件．
6．C
【解析】
【分析】
本题考查万有引力定律的应用和利用平抛运动求重力加速度。
【详解】
根据平抛运动公式和黄金代换式
由题可知相同高度，相同速度，，，故质量相等。
故选C。
7．D
【解析】
【详解】
根据万有引力定律得，．故D正确，ABC错误．故选D．
点睛：解决本题的关键掌握万有引力定律的公式，知道万有引力定律的适用条件，适用于质点间的万有引力，或均匀球体间的引力，对于均匀球体间的引力，距离为两球心间的距离．
8．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．在最低点，轻绳拉力最大为F1，根据牛顿第二定律
在最高点，轻绳拉力最小为F2，根据牛顿第二定律
从最低点运动到最高点的过程中，机械能守恒
又由于
F1=3F2
联立解得
故该星球表面的重力加速度
选项A正确；
B．由于星球表面根据万有引力近似等于重力有
解得
而
联立解得
选项B错误；
C．根据万有引力提供向心力有
解得
代入、得
选项C错误；
D．根据万有引力提供向心力有
卫星绕该星球的第一宇宙速度
代入、得
选项D错误；
故选A。
9．AC
【解析】
【详解】
根据万有引力提供向心力：，解得：，可知轨道半径越大，速度越小，所以，则，卫星从1轨道变到2轨道需要加速所以有，在2轨道上从a点到b点过程中，克服地球引力做功，所以速度将减小即，从2轨道变到3轨道需要加速，所以有，综上可知速度关系为：，所以，故BD错误；由上分析可知，由1轨道到2轨道需加速，机械能将变大，在椭圆轨道上机械能守恒，从2轨道变到3轨道需要加速，机械能增大，所以：，故A正确；根据万有引力提供向心力：，解得：，可知，故C正确．所以AC正确，BD错误．
10．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．由万有引力提供向心力得
G＝m
解得太阳的质量
M＝
由于冥王星绕太阳运动的轨道半径未知，故无法估算出太阳的质量，故A错误；
B．由开普勒第三定律知
冥王星的公转周期大，故冥王星绕太阳运动的轨道半径比地球绕太阳运动的轨道半径大，由万有引力提供向心力得
G＝m
解得
v＝
故冥王星绕太阳公转的线速度比地球绕太阳公转的线速度小。故B正确；
C．由万有引力提供向心力得
G＝ma
解得
a＝
故冥王星绕太阳公转的加速度比地球绕太阳公转的加速度小。故C错误；
D．根据星球表面的重力等于万有引力得
G＝mg
解得冥王星表面重力加速度的大小
g＝
即可以估算出冥王星表面重力加速度的大小。故D正确。
故选BD。
11．CD
【解析】
【详解】
卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有：可得：ω=， 则知，卫星的轨道半径越大，角速度越小，所以卫星在轨道3上的角速度比在轨道1上的小．卫星在轨道1上运动的周期小于它在轨道3上运动的周期，故A错误，D正确．卫星从轨道2进入轨道3要加速，则卫星在轨道2上经过P点时的速率小于它在轨道3上经过P点时的速率，选项B错误；根据可知，卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，选项C正确；故选CD.
【点睛】
本题的关键是要抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论；知道卫星的变轨方法，即从低轨道进入高轨道要加速．
12．BD
【解析】
【详解】
A、第一宇宙速度是最大的环绕速度，任何卫星的速度不可能大于第一宇宙速度，所以“天宫二号”的线速度小于第一宇宙速度，故A错误；
B、根据开普列第三定律可知：轨道半径越大，周期越大，所以“天舟一号”的运行周期小于“天宫二号”的运行周期，故B正确；
C、天舟一号”中运送的货物处于失重状态，但仍受重力作用，故C错误；
D、为了顺利实现对接，“天舟一号”需要从低轨道点火加速才能实现，故D正确；
故选BD．
13．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）根据万有引力提供向心力： ，其中 ,；
联立解得：
（2）月球表面：F=mg；且由 ，其中
联立解得
14．系统不存在
【解析】
【详解】
假设此系统可能存在，则根据牛顿第二定律和圆周运动规律可知，任何一颗星体的向心力均由另外三颗星对它的引力的合力提供．列式可得：
对M：
对m：
联立上面两式可得： 所以M=0
结论与假设不相符，所以此系统不存在．
15．(1)；(2)；(3)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)已知地球表面的重力加速度为g，可得
整理得地球质量为
(2)风云三号卫星所受的地球的引力为
联立可得
\
(3)由引力作为向心力可得
联立可解得
16．(1)；(2)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设地球质量为M，卫星质量为m，万有引力常量为G，卫星在A点的加速度为a，
由牛顿第二定律得
G＝ma①
卫星在地球赤道表面上受到的万有引力等于重力，则
G＝mg②
解以上两式得
a＝③
(2)设远地点B距地面高度为h2，卫星在同步轨道上运动时受到的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
G＝m（R＋h2）④
由②④两式解得
h2＝－R
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．.一宇宙飞船在地球赤道平面内绕地球做匀速圆周运动，从飞船上观察地球，同一时最多能观察到地球赤道的三分之一；已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R.则该飞船
A．线速度为 B．角速度为
C．离地面高度为2R D．所在位置的重力加速度为
2．若有一艘宇宙飞船绕某一行星做匀速圆周运动，它到行星表面的距离等于行星半径，测得其周期为T，已知引力常量为G，那么该行星的平均密度为（ ）
A． B． C． D．
3．小型登月器连接在航天站上，一起绕月球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球半径的3倍，某时刻，航天站使登月器减速分离，登月器沿如图所示的椭圆轨道登月，在月球表面逗留一段时间完成科考工作后，经快速启动仍沿原椭圆轨道返回，当第一次回到分离点时恰与航天站对接，登月器的快速启动时间可以忽略不计，整个过程中航天站保持原轨道绕月运行．已知月球表面的重力加速度为g，月球半径为R，不考虑月球自转的影响，则登月器可以在月球上停留的最短时间约为( )
A．10π－6π
B．6π－4π
C．10π－2π
D．6π－2π
4．人造卫星是环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器，基本按照天体力学规律绕地球运动。图中a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星，下列说法正确的是( )
A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
C．b、c运行周期相同，且大于a的运行周期
D．b、c受到的万有引力大小相等，且小于a受到的万有引力
5．2018年6月14日1时分,探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成功实施轨道捕获控制,进入环绕距月球约6.5万公里的地月拉格朗日点的使命轨道,成为世界首颗运行在地月点轨道的卫星,地月是个“有趣”的位置，在这里中继星绕地球转动的周期与月球烧地球转动的周期相同,下列说法正确的是
A．“鹊桥”中继星绕地球转动的角速度比月球绕地球转动的角速度大
B．“鹊桥”中继星与地心的连线及月球与地心的连线在相同时间内分别扫过的面积相等
C．“鹊桥”中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度小
D．“鹊桥”中继星绕地球转动的向心力由地球和月球的万有引力共同提供
6．人们发现一未知星球的半径是地球半径的2倍，某宇航员先后在地球和该星球上的相同高度以相同的速度水平抛出一物体，测得在该星球上的水平位移是地球上的2倍，则该星球的质量是地球质量的（ ）
A．4倍 B．2倍 C．1倍 D．未知抛出物体的质量，无法计算
7．如图所示，两球的半径为R1、R2且远小于，而球质量均匀分布，质量为、，则两球间的万有引力大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
8．一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做了如下实验∶用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定于O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点的竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示，F1=3F2，设R、m、引力常量G和F1为已知量，忽略各种阻力。下列说法正确的是（ ）
A．该星球表面的重力加速度为
B．星球的密度为
C．卫星绕该星球运行的最小周期为
D．该星球的第一宇宙速度为
二、多选题
9．如图所示，一颗卫星从圆形轨道1变轨到椭圆轨道2，又从椭圆轨道2变轨到圆形轨道3，a、b两点是椭圆轨道分别与轨道1和轨道3的切点，卫星在圆形轨道1、轨道切点a点、轨道切点b点和圆形轨道3上的机械能分别为E1、E2a、E2b、E3，动能分别为，加速度分别为，则下列关系正确的有：
A．
B．
C．
D．
10．在2006年新定义行星概念时，将冥王星划为了矮行星，其运动可视为在太阳引力作用下做匀速圆周运动。下表是关于冥王星的一些物理量（引力常量G已知），则下列说法正确的是（ ）
物理量 直径 平均密度 公转周期 自转周期 表面温度
量值 约 2 300 km 约 2．0 g/cm3 约 248年 约 6．387天 －220 ℃ 以下
A．根据所给信息，可以估算出太阳的质量
B．冥王星绕太阳公转的线速度比地球绕太阳公转的线速度小
C．冥王星绕太阳公转的加速度比地球绕太阳公转的加速度大
D．根据所给信息，可以估算出冥王星表面重力加速度的大小
11．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）
A．卫星在圆轨道3上运行的角速度大于在圆轨道1上运行的角速度
B．卫星在轨道2上经过P点时的速率大于它在轨道3上经过P点时的速率
C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D．卫星在轨道1上运动的周期小于它在轨道3上运动的周期
12．“天舟一号”货运飞船于2017年4月20 日在海南文昌航天发射场发射升空，在与“天宫二号”空间实验室对接前，两者均围绕地球做匀速圆周运动，且“天宫二号”轨道较高，如图所示．下列说法中正确的是（ ）
A．“天宫二号”的线速度大于第一宇宙速度
B．“天舟一号”的运行周期小于“天宫二号”的运行周期
C．“天舟一号”中运送的货物不受重力作用
D．为了顺利实现对接，“天舟一号”需要点火加速
三、解答题
13．中国首个月球探测计划“嫦娥工程”预计在2017年实现月面无人采样返回，为载人登月及月球基地选址做准备．“嫦娥”号飞船在接近月球表面时，先绕月球做匀速圆周运动，宇航员测量出绕行圈所用的时间为．飞船的登月舱在月球上着陆后，宇航员用弹簧秤竖直悬挂质量为的物体，静止时读出弹簧秤的读数．已知万有引力常量为G，把月球看作球体，且忽略月球自转．试推导
（1）月球平均密度的大小；
（2）月球半径的大小．
14．现代天文观测中，发现宇宙中存在着双星系统，进而在众多的天文爱好者掀起了探寻多星系统的热潮．其中，有一位爱好者猜想宇宙中可能存在着的四星系统，四颗星在顶点使系统成边长为L的菱形，锐角顶角为600，在长对角线两顶点的星体质量均为M，在短对角线两顶点的星体质量均为m．此系统围绕菱形的几何中心，在四星所在平面内匀速转动，保持彼此相对位置不变．若万有引力常量为G，请你根据所学的物理知识分析：若此系统存在请根据题中数据求出Ｍ与ｍ的比值．若此系统不存在请计算分析说明理由．
15．据中国气象局表示，针对我国出现的持续性雾霾天气，风云三号卫星已经成为及时监测雾霾覆盖省份、覆盖面积和强度等情况的重要手段。风云三号卫星属于极轨道气象卫星，已知风云三号在距地球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，已知地球的半径为R，风云三号卫星的质量为m，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，（用题目所给字母作答）求：
（1）地球的质量M；
（2）风云三号卫星所受的地球的引力F；
（3）风云三号卫星做匀速圆周运动的周期T。
16．发射地球同步卫星时，先将卫星发射到距地面高度为h1的近地圆形轨道上，在卫星经过A点时点火实施变轨进入椭圆轨道，最后在椭圆轨道的远地点B点再次点火将卫星送入同步轨道，如图所示。已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转的影响。求：
(1)卫星在近地点A的加速度大小；
(2)远地点B距地面的高度。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
根据同一时刻最多能观察到赤道的三分之一，由几何关系可知，飞船的轨道半径，离地高度为R，故C错误．由和，可解得，，故A、B错误．由，，解得，故D正确．
故选：D
2．B
【解析】
【详解】
飞船绕行星做匀速圆周运动，万有引力等于向心力：
解得行星质量： ；由于M=ρV，因而 ，故选B．
3．B
【解析】
【详解】
当登月器和航天站在半径为3R的轨道上绕月球做匀速圆周运动时，应用牛顿第二定律有：
解得：
在月球表面的物体所受重力近似等于万有引力，可得：
所以：
①
登月器在椭圆轨道上运行的周期用表示，航天站在圆轨道上运行的周期用表示，对登月器和航天站依据开普勒第三定律有：
②
为使登月器仍沿原椭圆轨道回到分离点与航天站实现对接，登月器可以在月球表面停留的时间应满足：
(其中n＝1、2、3、…) ③
联立①②③式得：
(其中n＝1、2、3、…)
当n＝1时，登月器可以在月球上停留的时间最短，即：
A. 与分析不符，故A错误
B. 与分析相符，故B正确；
C. 与分析不符，故C错误；
D. 与分析不符，故D错误．
4．C
【解析】
【详解】
由，解得
，，
A．由可知，半径小的轨道线速度大，则b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故A错误；
B．由可知半径小的轨道加速度大，则b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故B错误；
C．由可得半径小的轨道周期小，则b、c运行周期相同，且大于a的运行周期，故C正确；
D．由可得引力与质量，距离有关，因不知三卫星的质量关系，则受力大小不能确定，故D错误。
故选C。
5．D
【解析】
【分析】
卫星与月球同步绕地球运动，角速度相等，根据v=rω，a=rω2比较线速度和向心加速度的大小．
【详解】
根据题意知“鹊桥”中继星绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同，根据 知“鹊桥”中继星绕地球转动的角速度与月球绕地球角速度相等，故A错误；“鹊桥”中继星与地心的连线及月球与地心的连线在相同时间内分别转过的角度相等，但是因“鹊桥”中继星与地心的连线距离大于月球与地心的连线距离，可知在相同时间内分别扫过的面积不相等，选项B错误；“鹊桥”中继星的轨道半径比月球绕地球的轨道半径大，根据a＝ω2r知“鹊桥”中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度大，故C错误；“鹊桥”中继星绕地球转动的向心力由地球和月球的万有引力共同提供，选项D正确；故选D.
【点睛】
本题考查万有引力的应用，题目较为新颖，在解题时要注意“鹊桥”中转星与月球绕地球有相同的角速度这个隐含条件．
6．C
【解析】
【分析】
本题考查万有引力定律的应用和利用平抛运动求重力加速度。
【详解】
根据平抛运动公式和黄金代换式
由题可知相同高度，相同速度，，，故质量相等。
故选C。
7．D
【解析】
【详解】
根据万有引力定律得，．故D正确，ABC错误．故选D．
点睛：解决本题的关键掌握万有引力定律的公式，知道万有引力定律的适用条件，适用于质点间的万有引力，或均匀球体间的引力，对于均匀球体间的引力，距离为两球心间的距离．
8．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．在最低点，轻绳拉力最大为F1，根据牛顿第二定律
在最高点，轻绳拉力最小为F2，根据牛顿第二定律
从最低点运动到最高点的过程中，机械能守恒
又由于
F1=3F2
联立解得
故该星球表面的重力加速度
选项A正确；
B．由于星球表面根据万有引力近似等于重力有
解得
而
联立解得
选项B错误；
C．根据万有引力提供向心力有
解得
代入、得
选项C错误；
D．根据万有引力提供向心力有
卫星绕该星球的第一宇宙速度
代入、得
选项D错误；
故选A。
9．AC
【解析】
【详解】
根据万有引力提供向心力：，解得：，可知轨道半径越大，速度越小，所以，则，卫星从1轨道变到2轨道需要加速所以有，在2轨道上从a点到b点过程中，克服地球引力做功，所以速度将减小即，从2轨道变到3轨道需要加速，所以有，综上可知速度关系为：，所以，故BD错误；由上分析可知，由1轨道到2轨道需加速，机械能将变大，在椭圆轨道上机械能守恒，从2轨道变到3轨道需要加速，机械能增大，所以：，故A正确；根据万有引力提供向心力：，解得：，可知，故C正确．所以AC正确，BD错误．
10．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．由万有引力提供向心力得
G＝m
解得太阳的质量
M＝
由于冥王星绕太阳运动的轨道半径未知，故无法估算出太阳的质量，故A错误；
B．由开普勒第三定律知
冥王星的公转周期大，故冥王星绕太阳运动的轨道半径比地球绕太阳运动的轨道半径大，由万有引力提供向心力得
G＝m
解得
v＝
故冥王星绕太阳公转的线速度比地球绕太阳公转的线速度小。故B正确；
C．由万有引力提供向心力得
G＝ma
解得
a＝
故冥王星绕太阳公转的加速度比地球绕太阳公转的加速度小。故C错误；
D．根据星球表面的重力等于万有引力得
G＝mg
解得冥王星表面重力加速度的大小
g＝
即可以估算出冥王星表面重力加速度的大小。故D正确。
故选BD。
11．CD
【解析】
【详解】
卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有：可得：ω=， 则知，卫星的轨道半径越大，角速度越小，所以卫星在轨道3上的角速度比在轨道1上的小．卫星在轨道1上运动的周期小于它在轨道3上运动的周期，故A错误，D正确．卫星从轨道2进入轨道3要加速，则卫星在轨道2上经过P点时的速率小于它在轨道3上经过P点时的速率，选项B错误；根据可知，卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，选项C正确；故选CD.
【点睛】
本题的关键是要抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论；知道卫星的变轨方法，即从低轨道进入高轨道要加速．
12．BD
【解析】
【详解】
A、第一宇宙速度是最大的环绕速度，任何卫星的速度不可能大于第一宇宙速度，所以“天宫二号”的线速度小于第一宇宙速度，故A错误；
B、根据开普列第三定律可知：轨道半径越大，周期越大，所以“天舟一号”的运行周期小于“天宫二号”的运行周期，故B正确；
C、天舟一号”中运送的货物处于失重状态，但仍受重力作用，故C错误；
D、为了顺利实现对接，“天舟一号”需要从低轨道点火加速才能实现，故D正确；
故选BD．
13．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）根据万有引力提供向心力： ，其中 ,；
联立解得：
（2）月球表面：F=mg；且由 ，其中
联立解得
14．系统不存在
【解析】
【详解】
假设此系统可能存在，则根据牛顿第二定律和圆周运动规律可知，任何一颗星体的向心力均由另外三颗星对它的引力的合力提供．列式可得：
对M：
对m：
联立上面两式可得： 所以M=0
结论与假设不相符，所以此系统不存在．
15．(1)；(2)；(3)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)已知地球表面的重力加速度为g，可得
整理得地球质量为
(2)风云三号卫星所受的地球的引力为
联立可得
\
(3)由引力作为向心力可得
联立可解得
16．(1)；(2)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设地球质量为M，卫星质量为m，万有引力常量为G，卫星在A点的加速度为a，
由牛顿第二定律得
G＝ma①
卫星在地球赤道表面上受到的万有引力等于重力，则
G＝mg②
解以上两式得
a＝③
(2)设远地点B距地面高度为h2，卫星在同步轨道上运动时受到的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
G＝m（R＋h2）④
由②④两式解得
h2＝－R
答案第1页，共2页
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