第三章 万有引力定律 单元滚动测试卷（Word版含答案）

第三章 万有引力定律 单元滚动测试卷
一、单选题
1．（2022届浙江省百校高三（下）开学模拟检测物理试题）神舟十三号航天员翟志刚出舱执行任务，此时航天员王亚平、叶光富还在舱内，飞船正在离地面大约360km高度处绕地球做匀速圆周运动，周期约为90分钟，对此分析正确的是（　　）
A．此时，航天员翟志刚必须紧紧抓住飞船舱外的金属杆，一旦放手，便一定会迅速脱离飞船而飞入茫茫太空
B．正常飞行时，飞船的万有引力恰好提供向心力，飞船如果要返回地球，则要通过减速来降低轨道高度
C．同步卫星的周期为24h，是飞船周期的16倍，所以同步卫星与飞船的加速度之比为1∶16
D．由于完全失重，所以舱内的王亚平要想使一袋水和一支笔都产生1m/s的加速度所需要的力是等大的
2．（2022·江苏如皋·一模）我国第一颗人造地球卫星东方红一号已经运行了50多年。如图所示，A、B是东方红一号绕地球运动的远地点和近地点，则东方红一号（　　）
A．在A点的角速度大于B点的角速度
B．在A点的加速度小于B点的加速度
C．由A运动到B过程中动能减小，势能增加
D．由A运动到B过程中引力做正功，机械能增大
3．（2022·河北·高三专题练习）据国家航天局消息，2021年11月8日，“天问一号”火星环绕器成功实施第五次近火制动，准确进入遥感使命轨道，开展火星全球遥感探测。综合考虑环绕器全球遥感探测、火星车中继通信需求，工程研制团队优化了轨道设计，确定了周期约7.08小时的遥感轨道方案。假设“天问一号”环绕器绕火星做匀速圆周运动，已知火星质量为地球质量的。“天问一号”环绕器绕火星运动的线速度与地球同步卫星绕地球运动的线速度的比值约为（ ）
A． B． C． D．
4．（2022·全国·高三专题练习）为探究地球表面万有引力与重力的关系，一科学爱好者用同一弹簧测力计分别在地面的不同纬度位置测量一质量为m的物体所受的重力。假设在两极时，物体静止时竖直方向的弹簧弹力为F1，在赤道上时，物体静止时竖直方向的弹簧弹力为F2。地球自转角速度为ω，设地球为标准的球体，半径为R，质量为M，引力常量为G．则以下表达式正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5．（2022·山东菏泽·一模）2021年10月16日神舟十三号载人飞船顺利发射升空，翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员开启了为期6个月的天宫空间站之旅，在距地面大约395km（相当于荷泽到日照的距离）的轨道上运行。在2021年12月9日下午的太空授课中，王亚平说他们一天刚好可以看到16次日出。已知地球半径为6370km，万有引力常量，若只知上述条件，则不能确定的是（ ）
A．空间站的运行周期 B．空间站的加速度
C．地球的第一宇宙速度 D．空间站和地球之间的万有引力
6．（2022·山东·烟台二中高三开学考试）研究发现，银河系中有一种看不见但很重的物体，促使这些恒星在其周围转圈。其中一颗恒星S2完整轨道如图所示，它绕银河系中心的周期约16年。椭圆的半短轴约400AU（太阳到地球的距离为1AU），根据离心率可以判断轨道的长轴约为短轴的2.5倍，研究中可忽略其他星体对S2的引力，则银河系中心质量与太阳质量之比约（　　）
A． B． C． D．
7．（2021·河北·高二学业考试）浩瀚的宇宙中，大麦哲伦云和小麦哲伦云是银河系外距离地球最近的星系。已知大麦哲伦云的质量为M1，小麦哲伦云的质量为M2，它们之间的距离为r，引力常量为G，则它们之间的万有引力大小为（　　）
A． B． C． D．
8．（2021·广东茂名·高三阶段练习）2021年10月16日，我国成功发射了神舟十三号载人飞船，与空间站组合体完成自主快速交会对接，3名航天员翟志刚、王亚平、叶光富成功进入了天和核心舱，他们将在轨驻留6个月。若天和核心舱绕地球运行的轨道可视为圆轨道，轨道离地球表面的高度约为地球半径的，下列说法正确的是（　　）
A．航天员在空间站内均处于平衡状态
B．航天员在空间站内所受重力为零
C．天和核心舱相对地球表面是静止的
D．天和核心舱在轨运行的速度小于地球第一宇宙速度
9．（2022·全国·模拟预测）“嫦娥四号”探月飞船实现了月球背面软着陆，按计划我国还要发射“嫦娥五号”，执行月面采样返回任务。已知月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的，地球和月球的质量分别为M1和M2，月球半径为R，月球绕地球公转的轨道半径为r，引力常量为G，下列说法正确的是（　　）
A．月球的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的
B．使飞船从地球飞向月球，地球上飞船的发射速度是地球的第一宇宙速度
C．采样返回时，使飞船从月球飞向地球，月球上飞船的发射速度为
D．采样返回时，使飞船从月球飞向地球，月球上飞船的发射速度应大于
10．（2021·云南·富源县教育体育局教研室高一期末）2013年12月2日凌晨2时17分，“嫦娥三号”由“长征三号乙”运载火箭成功送入太空，经过一系列的调控和变轨，“嫦娥三号”最终顺利降落在月球表面。“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道。观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动，发现每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ弧度，如图所示。已知万有引力常量为G，由此可计算出月球的质量为（　　）
A． B． C． D．
11．（2022·四川·成都七中高三开学考试）如图所示为“天问一号”火星探测器从地球奔向火星的运行轨道，探测器经地火转移轨道被火星捕获后，在火星捕获轨道围绕火星做椭圆运动，其中P点为远火点，Q点为近火点，在火星停泊轨道上进行适当的调整后运动到离轨着陆轨道。则（　　）
A．“天问一号”的发射速度应在地球的第一宇宙速度和第二宇宙速度之间，在停泊轨道上运行时的速度大于火星的第一宇宙速度
B．“天问一号”从地球无动力飞向火星的过程中，“天问一号”的势能增加，机械能增加
C．“天问一号”在捕获轨道上运行到Q点的速度一定大于其在停泊轨道上运行到Q点的速度
D．如要回收探测器，则探测器在停泊轨道上要减速才能进入地火转移轨道
二、填空题
12．（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；
13．（2021·青海·西宁市海湖中学高一期中）地球的第一宇宙速度的大小是________km/s，第二宇宙速度的大小是________km/s，第三宇宙速度的大小是________km/s。实际上，人造地球卫星不在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，速度一定________第一宇宙速度（填“大于”“等于”或“小于”）。
14．（2021·黑龙江·哈尔滨市阿城区龙涤中学校高一期中）已知绕中心天体做匀速圆周运动的星体的轨道半径为r ，运行周期为T。
（1）若中心天体的半径为R，则其平均密度ρ=______。
（2）若星体在中心天体表面附近做匀速圆周运动，则其平均密度ρ=______。
三、解答题
15．（2021·安徽省舒城中学高二阶段练习）如图，a和b是某天体M的两个卫星，它们绕天体公转的周期为Ta和Tb，某一时刻两卫星运动至图示位置，且公转方向相同。
（1）至少经过多长时间，两卫星再次相距最近？
（2）自图示位置开始，在此后b转动2周的过程中，a、b相距最近一共有多少次？
16．（2021·山东·泗水县教育和体育局教学研究中心高三期中）假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为 g0，飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点处点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动．求：
（1）飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间；
（2）飞船在A点处点火时，动能如何变化
（3）飞船在轨道Ⅰ上的运行速率．
17．（2022·全国·高一专题练习）如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地球表面的高度为h，已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。
（1）求卫星B的运行周期；
（2）如果卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、A、B在同一直线上），则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
学
参考答案：
1．B
2．B
3．C
4．C
5．D
6．A
7．A
8．D
9．D
10．B
11．C
12．2
13． 7.9 11.2 16.7 小于
14．
15．（1）；（2）
16．（1）；（2）减小；（3）
17．（1）；（2）
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