第七章 万有引力与宇宙航行 单元综合卷（word版含答案）

第七章 万有引力与宇宙航行 单元综合卷
一、单选题
1．（2022·重庆·一模）地球表面处重力加速度为g，地球半径为R，若不考虑地球自转，则离地球表面高处的重力加速度为（　　）
A． B． C． D．
2．（2022·浙江·高三开学考试）据报道，中国空间站分别在2021年7月1日和10月21日进行两次机动变轨，原因是空间站受到美国星链卫星靠近的威胁，触发了空间站的“紧急避碰”的指令，改变轨道以回避正在接近的卫星。正常运行时，星链卫星的轨道高度是在到之间，而中国空间站的在轨高度是。已知地球半径为，引力常量为。下列判断正确的是（　　）
A．中国空间站的向心力大于星链卫星的向心力
B．中国空间站的运行周期小于星链卫星的运行周期
C．中国空间站如果机动变轨到更高轨道需使空间站减速
D．由题目所给数据可以计算出地球的密度
3．（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
4．（2022·河南南召·高三开学考试）月球绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为，线速度大小为。已知地球自转的周期为，引力常量为。则地球同步卫星的线速度大小为（　　）
A． B．
C． D．
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．（2021·云南保山·高三阶段练习）2021年10月16日我国“神舟十三号”载人飞船入轨后顺利完成与天和核心舱的交会对接，假设“核心舱”与“神舟十三号”都围绕地球做匀速圆周云动为了实现飞船与核心舱的对接，下列措施可行的是（　　）
A．使飞船与核心舱在同一轨道上云行，然后飞船加速追上核心舱实现对接
B．使飞船与核心舱在同一轨道上运行，然后核心舱减速等待飞船实现对接
C．飞船先在比核心舱半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近核心舱，两者速度接近时实现对接
D．飞船先在比核心舱半径小的轨道上减速。减速后飞船涿渐靠近核心舱，两者速度接近时实现对接
7．（2019·四川成都·高一期末）“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星使用寿命。如图所示，“轨道康复者”航天器在圆轨道1上运动，一颗能源即将耗尽的地球同步卫星在圆轨道3上运动，椭圆轨道2与圆轨道1、3分别相切于Q点和P点，则下列说法正确的是（　　）
A．轨道3的高度是一定的，其轨道平面可以与赤道平面成任意夹角
B．根据可知，“轨道康复者”在轨道1上经过Q点时的加速度小于在轨道2上经过Q点时的加速度
C．若“轨道康复者”要运动到轨道3上去给同步卫星补充能量，需要在Q、P两点分别点火加速才可能实现
D．“轨道康复者”在三个轨道上的正常运行的周期满足T18．（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．
二、多选题
9．（2021·广东·揭阳华侨高中高三阶段练习）如图所示，发射同步卫星的一般程序是：先让卫星进入一个近地的圆轨道，然后在P点变轨，进入椭圆形转移轨道（该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P点，远地点为同步圆轨道上的Q点），到达远地点Q时再次变轨，进入同步轨道。设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1，在椭圆形转移轨道的近地点P点的速率为v2，沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3，在同步轨道上的速率为v4，由里向外三个轨道运动的周期分别为T1、T2、T3，由里向外三个轨道的机械能分别为E1、E2、E3，则下列说法正确的是（　　）
A．在P点变轨时需要加速，Q点变轨时要减速
B．E1＞E2＞E3
C．T3＞T2＞T1
D．v2＞v1＞v4＞v3
10．（2022·广东广州·高三阶段练习）如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，若从水星与金星在一条直线上开始计时，天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为，金星转过的角度为（、均为锐角），如图所示，忽略水星与金星之间的万有引力，则由此条件可求得的是（　　）
A．水星和金星的质量之比
B．水星和金星到太阳的距离之比
C．水星和金星绕太阳运动的周期之比
D．水星和金星受太阳的引力之比
11．（2022·全国·高一课时练习）地球赤道上的重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，卫星甲、乙、丙在如图所示的三个椭圆轨道上绕地球运行，卫星甲和乙的运行轨道在P点相切，以下说法中正确的是（　　）
A．如果地球自转的角速度突然变为原来的倍，那么赤道上的物体将会“飘”起来
B．卫星甲、乙经过P点时的加速度大小相等
C．卫星甲的周期最小
D．三个卫星在远地点的速度可能大于第一宇宙速度
三、填空题
12．（2021·全国·高一课前预习）英国天文学家哈雷计算了1531年、1607年和1682年出现的三颗彗星的轨道，他大胆预言这三颗彗星是同一颗星，周期约为______，并预言了这颗彗星再次回归的时间.1759年3月这颗彗星如期通过了______点，它最近一次回归是1986年，它的下次回归将在______年左右．
13．（2021·广西·崇左高中高一阶段练习）如图所示，a是地球赤道上的物体，b是近地气象卫星，c是地球同步卫星，设它们都绕地心做匀速圆周运动，请写出a、b、c的运行的速度va、vb、vc；向心加速度aa、ab、ac，的大小关系。
（1）运行的速度∶___________；
（2）向心加速度∶___________。
14．（2021·河南周口·高一阶段练习）一质量为的苹果静止在水平地面上时对地面的压力为，则地球表面的重力加速度可以表示为__________；月球绕地球的运动可以看成匀速圆周运动，月球绕地球运动的周期为，月球和地球间的距离为，则月球的向心加速度可表示为__________；地球可以看成质量均匀、半径为的均匀球体，如果我们能验证__________，那我们就证明了地球与月球间的吸引力与地球对树上苹果的吸引力是同一种性质的力。
四、解答题
15．（2021·湖南省邵东市第三中学高一阶段练习）已知某星球的半径为R，在该星球表面航天员以速度v0水平抛出的小球经过时间t其速度方向与水平方向成θ角，忽略星球的自转，引力常量为G.求：
（1）该星球表面重力加速度
（2）该星球的质量；
16．（2021·江苏·无锡市教育科学研究院高一阶段练习）2019年1月3日上午10点26分，嫦娥四号月球探测器成功软着陆在月球背面的南极-艾特肯盆地冯卡门撞击坑，踏出了全人类在月球背面的第一步。嫦娥四号月球探测器在靠近月球的变轨过程可以简化如下：嫦娥四号探测器先在环月圆轨道上飞行圈，所用时间为，然后发动机成功点火实施变轨，进入远月点为A、近月点为的预定着陆月球背面准备椭圆轨道，在近月点处嫦娥四号再次变轨后动力下降，着陆于月球背面。近月点距月球表面的高度为，月球表面重力加速度为，月球半径为，求：
（1）嫦娥四号月球探测器在A点经圆轨道进入预定椭圆轨道时是加速还是减速？
（2）嫦娥四号月球探测器在椭圆轨道上经过近月点时的加速度大小？
（3）椭圆轨道远月点距月球表面的高度？
17．（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．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．C
4．A
5．D
6．C
7．C
8．B
9．CD
10．BC
11．AB
12． 76年 近日 2061
13． vb>vc >va ab>ac >aa
14．
15．（1） ； （2）
16．（1）减速；（2）；（3）
17．（1）；（2）减小；（3）
答案第1页，共2页
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