第三章 万有引力定律 单元综合卷（word版含答案）

第三章 万有引力定律 单元综合卷
一、单选题
1．（2022·北京·清华附中高一期末）研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在相比（　　）
A．距地球的高度变大
B．向心加速度变大
C．线速度变大
D．加速度变大
2．（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
3．（2021·贵州·开阳县第三中学高二阶段练习）如图所示，I和Ⅱ是人造卫星绕地球运动的两条圆轨道，轨道半径rITB，关于两卫星可能的运行轨道，下列判断正确的是（　　）
A．A卫星位于轨道I上、B卫星位于轨道Ⅱ上
B．A卫星位于轨道Ⅱ上、B卫星位于轨道I上
C．A、B两卫星都位于轨道I上
D．A、B两卫星都位于轨道Ⅱ上
4．（2022·黑龙江·双鸭山一中高三开学考试）如图所示，a为地球赤道上的物体，随地球表面一起转动，b为近地轨道卫星，c为同步轨道卫星，d为高空探测卫星。若a、b、c、d绕地球转动的方向相同，且均可视为匀速圆周运动。则（　　）
A．a、b、c、d中，a的加速度最大
B．a、b、c、d中，a的线速度最大
C．a、b、c、d中，d的周期最大
D．a、b、c、d中，d的角速度最大
5．（2021·重庆市凤鸣山中学高三阶段练习）2020年我国“北斗”系统实现在全球范围内提供服务。现北斗系统中有一颗地球同步卫星A，离地面的高度为 ，某时刻与离地面高度为的地球空间站B相隔最近。已知地球半径为R，地球自转周期为24h，卫星A和空间站B的运行轨道在同一平面内且运行方向相同。则下列说法正确的是（　　）
A．卫星A和空间站B所在距离最近处的加速度大小之
B．卫星A和空间站B运行的线速度大小之比
C．再经过24小时，卫星A和空间站B又相隔最近
D．卫星A想实现和空间站B对接，只需对卫星A向后喷气加速即可
6．（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．
7．（2022·湖北·襄阳市第一中学高一开学考试）2021年初，天问一号火星探测器进入环火轨道，我国成为世界上第一个通过一次任务实现火星环绕和着陆巡视探测的国家，假设天问一号在着陆之前绕火星做圆周运动的半径为r1、周期为T1；火星绕太阳做圆周运动的半径为r2、周期为T2，引力常量为G。根据以上条件能得出（　　）
A．天问一号的质量
B．太阳对火星的引力大小
C．火星的密度
D．关系式
8．（2022·广东·高二期末）2021年4月29日，我国空间站“天和”核心舱发射成功，进入预定轨道后绕地球做匀速圆周运动。据报道，“天和”核心舱的质量为22吨，轨道离地高度400千米至450千米。下列说法正确的是（　　）
A．“天和”核心舱在预定轨道运行时处于完全失重状态，不受地球的引力作用
B．“天和”核心舱的轨道高度越高，其加速度越小
C．“天和”核心舱运行的线速度一定大于7.9km/s
D．“天和”核心舱的轨道高度越高，其发射速度越小
二、多选题
9．（2022·江西赣州·高三期末）如图所示，、两颗卫星分别绕地球做圆轨道运动和椭圆轨道运动，、两点分别为卫星椭圆轨道的近地点、远地点。则（　　）
A．卫星的运行周期可能为1小时
B．卫星从点到的过程中，速度变化越来越快
C．两颗卫星受到地球的引力大小有时可能相等
D．卫星、与地心的连线在相同的时间内所扫过的面积相同
10．（2022·辽宁·大连市一0三中学高三开学考试）2021年10月16日，神舟十三号载人飞船发射取得圆满成功，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员送入太空。航天员进驻天和核心舱，开启了为期半年的在轨驻留，将开展机械臂操作、出舱活动、舱段转移等工作，进一步验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。天和核心舱距离地面的高度约400km，绕地球的运动可近似为圆周运动，运动一周约1.5h。已知万有引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2，地球半径约6400km。根据以上信息可估算出（　　）
A．地球的质量 B．核心舱的运行速度
C．核心舱所受地球的引力 D．核心舱所处位置的重力加速度
11．（2021·北京·高三期末）2021年10月16日我国的神舟十三号载人飞船成功发射，并于当天与距地表约400km的空间站完成径向交会对接。径向交会对接是指飞船沿与空间站运动方向垂直的方向和空间站完成交会对接。掌握径向对接能力，可以确保中国空间站同时对接多个航天器，以完成不同批次航天员在轨交接班的任务，满足中国空间站不间断长期载人生活和工作的需求。交会对接过程中神舟十三号载人飞船大致经历了以下几个阶段：进入预定轨道后经过多次变轨的远距离导引段，到达空间站后下方52km处；再经过多次变轨的近距离导引段到达距离空间站后下方更近的“中瞄点”；到达“中瞄点”后，边进行姿态调整，边靠近空间站，在空间站正下方200米处调整为垂直姿态（如图所示）；姿态调整完成后逐步向核心舱靠近，完成对接。根据上述材料，结合所学知识，判断以下说法正确的是（　　）
A．远距离导引完成后，飞船绕地球运行的线速度小于空间站的线速度
B．近距离导引过程中，飞船的机械能将增加
C．姿态调整完成后，飞船绕地球运行的周期可能大于24小时
D．姿态调整完成后，飞船沿径向接近空间站过程中，需要控制飞船绕地球运行的角速度与空间站的角速度相同
三、填空题
12．（2021·四川内江·高一期末）两颗人造地球卫星，它们的质量之比为m1：m2=1：2，它们的轨道半径之比R1：R2=1：3，那么它们所受的向心力之比F1：F2=______；向心加速度之比a1：a2=______。
13．（2021·陕西金台·高一期中）如图所示，若忽略其他星体的影响，天体A、B可看做“双星系统”。已知天体A、B的质量分别为、，引力常量为G，它们绕O点运动的周期___________（填“相等”或“不相等”），天体A、B的线速度之比为___________
14．（2021·江西·贵溪市实验中学高一阶段练习）火星半径是地球半径的，火星质量是地球质量的，忽略火星的自传，如果地球上的质量为60Kg的人到火星上去，那么此人在火星表面所受的重力是___________N，在火星表面由于火星的引力产生的加速度是___________m/s2；在地球表面上可举起60Kg杠铃的人，到火星上用同样的力，可举起质量为___________kg的物体。
四、解答题
15．（2021·新疆·高二学业考试）某卫星绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，半径为R，卫星高地球表面的高度为h，引力常量为G。求：
（1）卫星的向心加速度大小；
（2）卫星的线速度大小。
16．（2021·湖南·临澧县第一中学高三阶段练习）在“勇气号”火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面后，需经过多次弹跳才能停下来。假设着陆器第一次落到火星表面被弹起后，到达最高点的高度为h，此时它的速度方向是水平的，速度大小为。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T。火星可视为半径为R的均匀球体，不计火星表面的大气阻力，求：
（1）火星表面的重力加速度g；
（2）着陆器第二次落到火星表面时速度v与水平方向的夹角为，求。
17．（2021·黑龙江·齐齐哈尔市教育局高一期末）中国首次火星探测任务命名为“天问一号”，2020年7月23日，天问一号探测器在文昌航天发射场发射升空；2021年2月10日，天问一号探测器顺利进入环火轨道；5月15日成功着陆火星；5月22日“祝融号”火星车成功驶上火星表面。已知天问一号探测器绕火星做匀速圆周运动的周期为T，距火星表面高度为h，火星半径为R，引力常量为G。求：
（1）火星的质量；
（2）火星表面的重力加速度。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．C
3．A
4．C
5．B
6．A
7．B
8．B
9．BC
10．ABD
11．BD
12． 9：2 9：1
13． 相等 m2：m1
14． 235.2 3.92 150
15．（1）；（2）
16．（1）；（2）
17．（1）；（2）
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