第三章 万有引力定律 单元测试卷（Word版含答案）

第三章 万有引力定律 单元优创测试卷
一、单选题
1．（2021·云南·曲靖一中模拟预测）如图所示，巡航器绕某星球做圆周运动，其轨道距星球表面高度为星球半径的2倍。某时刻，一小探测器从巡航器上做减速分离，然后探测器独自绕星球做椭圆运动，轨道近地点可看成是星球表面，假设整个过程中巡航器保持原轨道运行。取星球表面的重力加速度为g，星球半径为R，不考虑该星球自转的影响，则探测器周期比巡航器周期少了约（ ）
A． B． C． D．
2．（2021·广东江门·模拟预测）2021年10月16日神舟十三号载人飞船与空间站对接的可近似如图所示情景，半径为r的圆形轨道I为空间站运行轨道，半长轴为a的椭圆轨道II为载人飞船的运行轨道，飞船在两个轨道相切点A与空间站交会对接，已知飞船与空间站均绕地球运动，引力常量为G，地球质量为M，下列说法中正确的是（　　）
A．空间站的运行速度大于第一宇宙速度
B．在A点对接时飞船应沿运行速度方向喷气
C．飞船与空间站运行周期之比为
D．飞船在II轨道经过A点，喷气变轨前一刻的速度小于
3．（2021·江西·高三阶段练习）星际飞船探测X星球，当飞船绕X星球做匀速圆周运动时，测得飞船与X星球中心连线在t0（小于飞船做圆周运动周期）时间内转过的角度为θ，扫过的面积为S，忽略X星球自转的影响，引力常量为G，则X星球的质量为（　　）
A． B． C． D．
4．（2021·新疆昌吉·高三阶段练习）航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点短时间开动小型发动机进行变轨，从圆形轨道I进入椭圆轨道II，B为轨道I上的一点，如图所示。下列说法中正确的有（　　）
A．航天飞机在轨道II上经过A的速度大于经过B的速度
B．航天飞机在轨道II上运动的周期大于在轨道I上运动的周期
C．航天飞机在轨道II上经过A的速度小于在轨道I上经过A的速度
D．航天飞机在轨道II上经过A的加速度大于在轨道I上经过A的加速度
5．（2022·河北·邯郸一中高三阶段练习）据外媒报道，2021年天文学家发现了一颗具有大型海洋特征且气温和环境可以支持微生物生命的行星，被称为“Hycean行星”。观测发现“Hycean行星”距离地球约125光年,体积是地球的2.4倍，每228天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一周。已知万有引力常量G和地球表面的重力加速度g。根据以上信息，下列说法中正确的是（　　）
A．若能观测到该行星绕恒星运动的轨道半径，则可求出该行星所受恒星的万有引力
B．若该行星的密度与地球的密度相等，则可求出该行星表面的重力加速度
C．根据地球的公转周期与轨道半径，可求出该行星的轨道半径
D．若已知该行星的密度，则可求出该行星的轨道半径
6．（2022·上海·高一）地球上，在赤道上的一物体A和在台州的一物体B随地球自转而做匀速圆周运动，如图，它们的线速度分别为vA、vB，角速度分别为ωA、ωB，重力加速度分别为则（　　）
A．vA=vB，ωA=ωB， B．vAC．vA>vB，ωA>ωB， D．vA>vB，ωA=ωB，
7．（2022·河南·高二期末）2020年7月23日，我国天问一号火星探测器成功发射，2021年2月10日，顺利进入大椭圆环火星轨道，2021年5月15日顺利在火星着陆，实现了“绕、着、巡”三大目标。已知火星半径约为地球半径的p倍，火星质量约为地球质量的q倍，火星的第一宇宙速度约为地球的第一宇宙速度的k倍，则下列关系式正确的是（　　）
A． B． C． D．
8．（2021·浙江·吴兴高级中学高二阶段练习）我国自行研制的北斗导航系统，现已成功发射颗北斗导航卫星。根据系统建设总体规划，将在年左右，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。现已知某导航卫星轨道高度约为，同步轨道卫星的高度约为，已知地球半径为。下列说法正确的是（　　）
A．该导航卫星的向心加速度大于地球同步轨道卫星
B．地球赤道上物体随地球自转的周期小于该导航卫星运转周期
C．地球同步轨道卫星的运转角速度大于导航卫星的运转角速度
D．该导航卫星的线速度大于
9．（2021·湖南师大附中高三阶段练习）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆形轨道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轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，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．卫星在轨道2上的运行周期大于它在轨道3上的周期
B．卫星在轨道1上的角速度小于它在轨道3上的角速度
C．卫星在圆轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过P点时的速度
D．卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度小于它在轨道3上经过P点时的加速度
10．（2021·山西吕梁·高三阶段练习）2021年5月15日，天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，标志着“全球深空探索走进新时代”。已知火星直径约为地球直径的50%，火星质量约为地球质量的10%，探测器在地球表面附近做匀速圆周运动的周期约为85min，则探测器在火星表面附近做匀速圆周运动的周期约为（　　）
A．23min B．34min C．43min D．56min
11．（2019·四川·成都市少城中学高二阶段练习）人类已探明某星球带负电，假设它是一个均匀带电的球体（均匀带电球体在其外部形成的电场相当于球体带电量都集中于球心处所形成的电场），将一带负电的粉尘置于距该星球表面h处，恰处于悬浮状态。现设科学家将同样的带电粉尘带到距星球表面2h处无初速释放，则此带电粉尘将（　 　）
A．向星球地心方向下落 B．推向太空
C．仍在那里悬浮 D．沿星球自转的线速度方向飞出
二、填空题
12．（2022·上海·模拟预测）天文学家发现冥王星的小卫星，其中卫星1绕冥王星运行轨道半径r1 = 19600 km，周期T1 = 6.34天。卫星2绕冥王星运行轨道半径r2 = 48000 km，则其周期T2约为______天，其线速度______卫星1的线速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
13．（2022·上海·高一）__________年6月，神舟十号分别完成与__________空间实验室的手动和自动交会对接；2016年10月19日，神舟十一号完成与天宫二号空间实验室的自动交会对接。2017年4月20日，我国发射了货运飞船__________，入轨后与天宫二号空间实验室进行自动交会对接、自主快速交会对接等3次交会对接及多项实验。
14．（2021·重庆复旦中学高一期中）一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道做匀速圆周运动，绕行n圈，所用时间为t，着陆行星后，用天平测得一物体质量为m，用弹簧测力计测得其重力为F，已知万有引力常量为：
（1）宇宙飞船做匀速圆周运动时的周期为___________；
（2）该行星表面的重力加速度为___________；
（3）用测量数据求该星球半径R=___________。
三、解答题
15．（2022·江苏南通·高三阶段练习）举世瞩目的北京冬奥会成功举行，比赛实况通过在地球同步轨道的“中星9B卫星”向全球直播。冬奥跳台滑雪项目被称为勇敢者的运动，运动员在落差100多米的山地间飞翔。某运动员的运动可简化成从倾角为斜面的跳台上做初速为的平抛运动，如图所示。已知万有引力恒量为G，地球半径为R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g。
（1）求该卫星离地面的高度h；
（2）跳台滑雪运动员落到斜面上的速度大小v。
（2021·全国·高一课时练习）月球绕地球的运动可以近似看作匀速圆周运动。设月球绕地球运动的周期为T，月球中心到地心的距离为r，引力常量为G，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。利用这些已知条件，有多少种方法可以估算地球的质量？
17．（2021·福建省武平县第一中学高一阶段练习）如图所示是“月亮女神”、“嫦娥一号”两卫星绕月球做匀速圆周运行时某时刻的图片，用、分别表示“月亮女神”和“嫦娥一号”的周期，用、分别表示月球的半径和“嫦娥一号”的轨道半径。求：
（1）月球的平均密度；
（2）从图示位置开始，经多少时间两卫星第一次相距最远。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．D
3．D
4．C
5．B
6．D
7．A
8．A
9．C
10．C
11．C
12． 24.3 小于
13． 2013 天宫一号 天舟一号
14．
15．（1）；（2）
16．（1） ；（2）
答案第1页，共2页
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