第四章 万有引力定律及航天 章末综合提升训练 -2021-2022学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册 (1)（word版含答案）

第4章 万有引力定律及航天 章末综合提升训练
一、单选题
1．（2021·广西玉林·高三阶段练习）2021年10月16日，长征二号F火箭将神舟十三号顺利送入太空。假设图示三个轨道是神舟十三号绕地球飞行的轨道，其中轨道1、3均为圆形轨道，且轨道1为近地轨道。轨道2为椭圆形轨道，三个轨道在同一平面内，轨道2与轨道1相切于A点，与轨道3相切于B点，不计神舟十三号在变轨过程中的质量变化。已知地球表面重力加速度g，不考虑自转，地球半径R，B到地心距离r，则下列说法正确的是（　　）
A．神舟十三号在圆形轨道3的速度为
B．神舟十三号在椭圆轨道A点的速度为
C．神舟十三号在椭圆轨道B点的加速度为g
D．神舟十三号从椭圆轨道的A点运动到B点所需的时间为
2．（2021·江西·高二阶段练习）2021年10月16日，搭载“神舟十三号”载人飞船的“长征二号”F遥十三运载火箭将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，并且与中国“天宫”空间站实现对接。已如“天宫”空间站绕地球做圆周运动的轨道半径为r，地球的质量为M，地球可看成质量分布均匀的球体，引力常量为G。则“天宫”空间站运行周期的平方为（　　）
A． B． C． D．
3．（2022·上海·高一）2021年4 月 29 日 11 时 22 分我国空间站“天和”核心舱发射成功。在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，“天和”的质量为m，离地面的高度为h，引力常量为G，则地球对“天和”的万有引力大小为（　　）
A． B． C． D．
4．（2022·上海·高一）2011年9月29日晚21时16分，我国将首个目标飞行器“天宫一号”发射升空。2011年11月3日凌晨“神舟八号”“天宫一号”对接成功，完美完成一次天空之吻。若对接前两者在同一轨道上运动，下列说法正确的是（　　）
A．对接前“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率
B．对接前“神舟八号”的向心加速度小于“天宫一号”的向心加速度
C．“神舟八号”先加速可实现与“天宫一号”在原轨道上对接
D．“神舟八号”先减速后加速可实现与“天宫一号”在原轨道上对接
5．（2021·浙江·高二学业考试）2021年10月16日神州十三号飞船成功发射进入预定轨道，3名宇航员顺利进驻天和核心舱，开启6个月的在轨驻留，开展更多的空间科学实验与技术试验。核心舱轨道离地高度约为430km，地球同步卫星轨道离地约为36000km，若核心舱和同步卫星的运动均可看做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．核心舱的运行速度略大于第一宇宙速度
B．核心舱的运行速度小于同步卫星的运行速度
C．核心舱的运行周期小于同步卫星的运行周期
D．核心舱运行时的向心加速度小于同步卫星的向心加速度
6．（2022·江苏·高三专题练习）据报道，一颗来自太阳系外的彗星擦火星而过．如图所示，设火星绕太阳在圆轨道上运动，运动半径为r，周期为T．该彗星在穿过太阳系时由于受到太阳的引力，轨道发生弯曲，彗星与火星在圆轨道的A点“擦肩而过”．已知万有引力常量G，则（　　）
A．可计算出彗星的质量
B．可计算出彗星经过A点时受到的引力
C．可计算出火星经过A点的速度大小为
D．可确定彗星在A点的速度小于火星绕太阳的速度
二、多选题
7．（2021·辽宁·大连市第一中学高三期中）100年前爱因斯坦预测存在引力波，2016年经过美国科学家探测，证实了引力波的存在。双星运动是产生引力波的来源之一，“双星系统”由相距较近的恒星组成，每个恒星的半径远小于两个恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在相互间的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动，如图所示为某一双星系统，A星球的质量为，B星球的质量为，它们中心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　）
A．A星球的轨道半径为
B．双星运行的周期为
C．B星球的轨道半径为
D．若近似认为B星球绕A星球中心做圆周运动，则B星球的运行周期为
8．（2022·内蒙古·包钢一中一模）某同学在地球表面做如下实验，把物块放在一固定的水平木板上，用水平力F拉物块，用传感器测得物块的加速度a随F变化关系如图中直线P所示，P与纵轴交点纵坐标为d。某宇航员在另一星球上用同样的装置做以上实验，得到物块的加速度a随F变化关系如图中直线Q所示，Q与纵轴交点纵坐标为e。若该星球视为均匀球体，星球的半径为R，引力常量为G，忽略该星球的自转。地球表面的重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．该星球表面的重力加速度大小为 B．该星球的质量为
C．该星球的平均密度 D．该星球的第一宇宙速度为
9．（2021·重庆市杨家坪中学高三阶段练习）7月10日，我国成功发射了第32颗北斗导航卫星，该卫星的轨道半径为，7月29日又以“一箭双星”的方式成功发射了第33、34颗北斗导航卫星，这两颗卫星的轨道半径均为。下列说法正确的是（　　）
A．这三颗卫星的发射速度均小于
B．第32颗卫星在轨道上运行时的速率比第33颗的大
C．第32颗卫星与第33颗卫星加速度大小之比为
D．第32颗卫星与第33颗卫星的运动周期之比为
10．（2019·四川金堂·高二阶段练习）2007年10月24日18时05分，我国成功发射了“嫦娥一号”卫星，若“嫦娥一号”卫星在地球表面的重力为，发射后经过多次变轨到达月球表面附近绕月飞行时受月球的引力为，已知地球表面的重力加速度为g，地球半径，月球半径为，则（　　）
A．嫦娥一号卫星在距地面高度等于地球半径2倍的轨道上做圆周运动时，其速度为
B．嫦娥一号卫星在距地面高度等于地球半径2倍的轨道上做圆周运动时，其速度为
C．嫦娥一号卫星到达月球表面附近绕月球做圆周运动时周期为
D．嫦娥一号卫星到达月球表面附近绕月球做圆周运动时周期为
11．（2021·山东潍坊·模拟预测）2021年10月16日，神州十三号载人飞船与天和核心舱“径向”对接成功，与此前已对接的天舟二号、天舟三号货运飞船一起构成四舱（船）组合体。组合体在距离地面约为（R为地球半径）的圆形轨道上绕地球运行，地球表面的重力加速度为g，则组合体（　　）
A．线速度小于第一宇宙速度
B．运行周期大于地球同步卫星的周期
C．向心加速度大小约为
D．运行周期约为
三、填空题
12．（2021·黑龙江·青冈县第一中学校高一期中）已知第一宇宙速度为7.9km/s，相应的卫星周期约84分钟，则实际任意一颗圆形轨道的人造卫星的线速度范围为___________7.9km/s（选填“≤”或“≥”），周期范围为___________84分钟（选填“≤”或“≥”）。
13．（2021·辽宁·大连八中高一阶段练习）嫦娥五号月球探测器由“长征五号”运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空，顺利完成任务后返回地球。若已知月球半径为R，“嫦娥五号”在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G，月球表面重力加速度为________，若已知月球的近月卫星的周期为95分钟，引力常量，则估算月球的平均密度为______（此问保留一位有效数字）。
14．（2021·山东·招远市第二中学高一阶段练习）某颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星距地面的高度等于地球的半径。已知地球表面的重力加速度为，现用弹簧测力计将质量为的物体挂在卫星内，则弹簧测力计的示数为___________，物体受到地球的引力大小为___________。
四、解答题
15．（2021·黑龙江·哈尔滨市第一六二中学校高三阶段练习）继神秘的火星之后，土星也成了全世界关注的焦点．经过近7年35.2亿千米在太空中风尘仆仆的穿行后，美航空航天局和欧航空航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日（北京时间7月1日）抵达预定轨道，开始“拜访”土星及其卫星家族。“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道，在半径为R的土星上空，离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t。求：土星的质量和土星表面的重力加速度。
（2021·全国·高一课时练习）尽管牛顿是伟大的物理学家，但他当时提出的万有引力定律却不能被所有人理解，甚至18世纪时有人画了一幅讽刺万有引力定律的漫画。从这一事件出发，谈谈对科学探索过程的认识。
17．（2022·浙江·高三专题练习）中国计划已经实现返回式月球软着陆器对月球进行科学探测，如图所示，发射一颗运动半径为的绕月卫星，登月着陆器从绕月卫星出发（不影响绕月卫星运动），沿椭圆轨道降落到月球的表面上，与月球表面经多次碰撞和弹跳才停下来。假设着陆器第一次弹起的最大高度为，水平速度为，第二次着陆时速度为，已知月球半径为，着陆器质量为，不计一切阻力和月球的自转。求：
（1）月球表面的重力加速度。
（2）在月球表面发射一颗月球卫星的最小发射速度是多大？
（3）设想软着陆器完成了对月球的科学考察任务后，再返回绕月卫星，返回与卫星对接时，二者具有相同的速度，着陆器在返回过程中需克服月球引力做功，则着陆器的电池应提供给着陆器多少能量，才能使着陆器安全返回到绕月卫星。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．A
3．A
4．D
5．C
6．C
7．AB
8．BC
9．CD
10．AC
11．AC
12．
13．
14． 0 25
15．,
16．什么是“科学"呢？通常科学指近代科学，一般把伽利略的研究工作和他对实证方法的确立，看作是现代科学诞生的标志。科学原来指的是自然科学，上世纪九十年代联合国教科文组织重新明确了科学的范围。按照联合国教科文组织给出的定义，科学包括自然科学和社会科学。
人类自古以来，就在大自然中进化、生存和发展。人类对自身生命的奥妙，以及对绚丽多彩而又复杂多变的自然界，不断地在进行探索，不断地用不同的方式进行解释，包括用诗歌、绘画、舞蹈等艺术形式，用哲学、宗教和各种假说等。但是，科学的解释与它们不同。科学的语言是基于实证的，有推理和经过归纳的，科学上力求用定量而简明朴素的语言来描述事实，表达概念和规律。
科学是什么？就是不停的发现，也就是不停的推翻前人说的话做的事。科学就是不相信，什么都不相信。科学也有错的时候，一次实验错，能就让一个人一生的研究走向下坡路，也让社会对某一事物有错误的认识。发现，一次发现，可能让几千年的认，识全部改变。所以我觉得这门课程真的很有意义。
17．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
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