第七章万有引力与宇宙航行 单元检测A卷（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第七章万有引力与宇宙航行 单元检测A卷（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 342.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-08 16:53:23 | ||
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文档简介
第七章万有引力与宇宙航行 单元检测A卷
一、单项选择题
1．在物理理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。下列关于科学家和物理规律说法正确的是（ ）
A．牛顿的万有引力定律适用于任何两个物体之间
B．牛顿通过实验测出了万有引力常量，证实了万有引力定律的存在
C．相对论时间空观表明牛顿力学已不再适用
D．开普勒发现了行星的运动规律
2．2020年7月23日中午12：41分，我国第一个火星探测器“天问一号”搭载长征五号遥四运载火箭在海南的文吕航天发射中心的发射场地成功升空。火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍。根据以上数据，以下说法正确的是（ ）
A．火星与地球表面的重力加速度之比约为
B．火星与地球的公转周期之比约为
C．火星与地球的第一宇宙速度之比约为
D．火星与地球受到太阳的引力之比约为
3．2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在双中子星合并前约时，甲、乙两星以两者球心连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，甲、乙两星轨道半径分别为和，两星都看作是质量均匀分布的球体，则下列结论正确的是（ ）
A．甲、乙两星质量之比为 B．甲、乙两星角速度之比为
C．甲、乙两星线速度之比为 D．甲、乙两星向心加速度之比为
4．2021年3月15日，嫦娥五号轨道器进入口地拉格朗日点轨道开展后续任务。如图所示日地拉格朗日点位于太阳与地球的连线之间，距离地球约150万公里，当飞行器位于该点时，它将与地球一起绕太阳同步转动，且飞行器与地球保持相对静止，则该飞行器的（ ）
A．所受太阳的引力和地球的引力大小相等
B．角速度大于地球公转的角速度
C．线速度小于地球公转的线速度
D．向心加速度大于地球公转的向心加速度
5．土星外层上有一个环，为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度ν与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断（ ）
A．若v∝，则该层是土星的一部分
B．若v2∝R，则该层是土星的一部分
C．若v∝R，则该层是土星的卫星群
D．若v2∝，则该层是土星的卫星群
二、多项选择题
6．已知万有引力常量G，在下列给出情景中，能根据测量数据求出月球密度的是（ ）
A．在月球表面使一个小球做自由落体运动，测出落下的高度H和时间t，再测出月球的直径D
B．发射一颗在月球表面绕月球做匀速圆周运动的飞船，测出飞船运动的周期T
C．观察月球绕地球的圆周运动，测出月球的直径D和月球绕地球运动的周期T
D．发射一颗绕月球做匀速圆周运动的卫星，测出卫星离月球表面的高度H和卫星的周期T
7．2020年11月24日，长征五号遥五运载火箭托举嫦娥五号向着月球飞驰而去。12月17日，在闯过月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关后，历经重重考验的嫦娥五号返回器携带月球样品，成功返回地面。如图为“嫦娥五号”发射到达环月轨道的行程示意图，下列说法正确的是（ ）
A．在地月转移轨道上无动力奔月时，速度不断减小
B．接近环月轨道时，需要减速才能进入环月轨道
C．“嫦娥五号”在地月转移轨道上运动的最大速度小于11.2km/s
D．“嫦娥五号”在地球表面加速升空过程中地球引力越来越小，处于失重状态
8．随着北斗三号第三十颗卫星乘着长征三号乙运载火箭从西昌发射场发射升空，2020年7月31日，习近平总书记在人民大会堂郑重宣布∶“北斗三号全球卫星导航系统正式开通！”北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨3颗地球静止轨道和3颗倾斜地球同步轨道，共30颗卫星组成。其中中圆地球轨道卫星是指距离地球表面2000-20000千米的地球卫星，地球静止轨道卫星即同步地球卫星；倾斜地球同步轨道卫星是指轨道平面与地球赤道平面有交角，但周期等于地球自转周期的卫星。下列关于这些北斗导航卫星的说法正确的是（ ）
A．地球静止轨道卫星在轨道上正常运行时的速度等于7.9km/s
B．中圆地球轨道卫星在轨道上正常运行的加速度小于地球静止轨道卫星的加速度
C．倾斜地球同步轨道卫星在轨道上正常运行时，其轨道半径和地球同步轨道卫星运行半径相同
D．倾斜地球同步轨道卫星在某时刻通过某地的正上方，一个周期后卫星一定通过同一地点的正上方
三、填空题
9．“2003年10月15日9时，我国神舟五号字由飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，把中国第一位航天员杨利伟送入太空。飞船绕地球飞行14圈后，于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场。”根据以上消息，近似地把飞船从发射到降落的全部运动看做绕球的匀速圆周运动，可知神舟五号的绕行周期为______min（保留两位有效数字），若已知神舟五号的绕行周期为T，地球的质量M，地球的半径R，万有引常量为G，则神舟五号绕地球飞行时距地面高度的表达式为______。
10．有两颗人造地球卫星，它们的质量之比为m1：m2＝2：1，轨道半径之比为r1：r2＝3：1，那么，它们的向心加速度之比为a1：a2＝_____，它们的周期之比为T1：T2＝_____
11．有一宇宙飞船到了某行星附近（该行星没有自转运动），以速度v绕行星表面做匀速圆周运动，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，则该行星的半径为_________；该行星的质量为_________；该行星的平均密度为__________；该行星表面的自由落体加速度为__________．
四、解答题
12．2020年6月23号上午9点43分我国北斗三号系列最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着我们自己的北斗导航系统全面建成。假设卫星以第一宇宙速度发射绕地球飞行一圈后在A点（近地点）加速进入椭圆轨道，在椭圆轨道的B点（远地点）再次加速变轨进入地球同步轨道。已知卫星质量为m，地球质量为M，地球半径为R，地球的自转周期为T，万有引力常量为G。求：
（1）卫星在地球表面受到的万有引力大小F；
（2）第一宇宙速度大小v；
（3）卫星在同步轨道运行时离地面的高度h。
13．在2014年11月11日开幕的第十届珠海航展上，中国火星探测系统首次亮相．中国火星探测系统由环绕器和着陆巡视器组成，其中着陆巡视器主要功能为实现火星表面开展巡视和科学探索，已知火星半径为R，引力常量为G，着陆巡视器第一次落到火星，关闭动力以的速度竖直弹起后经过时间再次落回火星表面。不计阻力，求：
（1）火星表面的重力加速度g；
（2）火星的质量M；
（3）若环绕器距火星表面的高度为h，环绕火星做匀速圆周运动，求“环绕器”绕火星运动的周期T。
参考答案
1．D2．D3．A4．C5．D6．AB7．BC8．CD
9．92
10．1：9 ：1
11．
12．（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）在地球表面附近，由万有引力定律，得
（2）卫星环绕地球飞行，万有引力提供给向心力
第一宇宙速度
（3）设卫星的同步轨道半径为r，则
得
13．（1） （2） （3）
【解析】
(1)根据竖直上抛运动的基本规律可知，火星表面重力加速度
(2)根据火星表面万有引力等于重力得
火星质量
(3)根据万有引力提供向心力公式得
解得答案第1页，共2页
一、单项选择题
1．在物理理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。下列关于科学家和物理规律说法正确的是（ ）
A．牛顿的万有引力定律适用于任何两个物体之间
B．牛顿通过实验测出了万有引力常量，证实了万有引力定律的存在
C．相对论时间空观表明牛顿力学已不再适用
D．开普勒发现了行星的运动规律
2．2020年7月23日中午12：41分，我国第一个火星探测器“天问一号”搭载长征五号遥四运载火箭在海南的文吕航天发射中心的发射场地成功升空。火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍。根据以上数据，以下说法正确的是（ ）
A．火星与地球表面的重力加速度之比约为
B．火星与地球的公转周期之比约为
C．火星与地球的第一宇宙速度之比约为
D．火星与地球受到太阳的引力之比约为
3．2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在双中子星合并前约时，甲、乙两星以两者球心连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，甲、乙两星轨道半径分别为和，两星都看作是质量均匀分布的球体，则下列结论正确的是（ ）
A．甲、乙两星质量之比为 B．甲、乙两星角速度之比为
C．甲、乙两星线速度之比为 D．甲、乙两星向心加速度之比为
4．2021年3月15日，嫦娥五号轨道器进入口地拉格朗日点轨道开展后续任务。如图所示日地拉格朗日点位于太阳与地球的连线之间，距离地球约150万公里，当飞行器位于该点时，它将与地球一起绕太阳同步转动，且飞行器与地球保持相对静止，则该飞行器的（ ）
A．所受太阳的引力和地球的引力大小相等
B．角速度大于地球公转的角速度
C．线速度小于地球公转的线速度
D．向心加速度大于地球公转的向心加速度
5．土星外层上有一个环，为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度ν与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断（ ）
A．若v∝，则该层是土星的一部分
B．若v2∝R，则该层是土星的一部分
C．若v∝R，则该层是土星的卫星群
D．若v2∝，则该层是土星的卫星群
二、多项选择题
6．已知万有引力常量G，在下列给出情景中，能根据测量数据求出月球密度的是（ ）
A．在月球表面使一个小球做自由落体运动，测出落下的高度H和时间t，再测出月球的直径D
B．发射一颗在月球表面绕月球做匀速圆周运动的飞船，测出飞船运动的周期T
C．观察月球绕地球的圆周运动，测出月球的直径D和月球绕地球运动的周期T
D．发射一颗绕月球做匀速圆周运动的卫星，测出卫星离月球表面的高度H和卫星的周期T
7．2020年11月24日，长征五号遥五运载火箭托举嫦娥五号向着月球飞驰而去。12月17日，在闯过月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关后，历经重重考验的嫦娥五号返回器携带月球样品，成功返回地面。如图为“嫦娥五号”发射到达环月轨道的行程示意图，下列说法正确的是（ ）
A．在地月转移轨道上无动力奔月时，速度不断减小
B．接近环月轨道时，需要减速才能进入环月轨道
C．“嫦娥五号”在地月转移轨道上运动的最大速度小于11.2km/s
D．“嫦娥五号”在地球表面加速升空过程中地球引力越来越小，处于失重状态
8．随着北斗三号第三十颗卫星乘着长征三号乙运载火箭从西昌发射场发射升空，2020年7月31日，习近平总书记在人民大会堂郑重宣布∶“北斗三号全球卫星导航系统正式开通！”北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨3颗地球静止轨道和3颗倾斜地球同步轨道，共30颗卫星组成。其中中圆地球轨道卫星是指距离地球表面2000-20000千米的地球卫星，地球静止轨道卫星即同步地球卫星；倾斜地球同步轨道卫星是指轨道平面与地球赤道平面有交角，但周期等于地球自转周期的卫星。下列关于这些北斗导航卫星的说法正确的是（ ）
A．地球静止轨道卫星在轨道上正常运行时的速度等于7.9km/s
B．中圆地球轨道卫星在轨道上正常运行的加速度小于地球静止轨道卫星的加速度
C．倾斜地球同步轨道卫星在轨道上正常运行时，其轨道半径和地球同步轨道卫星运行半径相同
D．倾斜地球同步轨道卫星在某时刻通过某地的正上方，一个周期后卫星一定通过同一地点的正上方
三、填空题
9．“2003年10月15日9时，我国神舟五号字由飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，把中国第一位航天员杨利伟送入太空。飞船绕地球飞行14圈后，于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场。”根据以上消息，近似地把飞船从发射到降落的全部运动看做绕球的匀速圆周运动，可知神舟五号的绕行周期为______min（保留两位有效数字），若已知神舟五号的绕行周期为T，地球的质量M，地球的半径R，万有引常量为G，则神舟五号绕地球飞行时距地面高度的表达式为______。
10．有两颗人造地球卫星，它们的质量之比为m1：m2＝2：1，轨道半径之比为r1：r2＝3：1，那么，它们的向心加速度之比为a1：a2＝_____，它们的周期之比为T1：T2＝_____
11．有一宇宙飞船到了某行星附近（该行星没有自转运动），以速度v绕行星表面做匀速圆周运动，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，则该行星的半径为_________；该行星的质量为_________；该行星的平均密度为__________；该行星表面的自由落体加速度为__________．
四、解答题
12．2020年6月23号上午9点43分我国北斗三号系列最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着我们自己的北斗导航系统全面建成。假设卫星以第一宇宙速度发射绕地球飞行一圈后在A点（近地点）加速进入椭圆轨道，在椭圆轨道的B点（远地点）再次加速变轨进入地球同步轨道。已知卫星质量为m，地球质量为M，地球半径为R，地球的自转周期为T，万有引力常量为G。求：
（1）卫星在地球表面受到的万有引力大小F；
（2）第一宇宙速度大小v；
（3）卫星在同步轨道运行时离地面的高度h。
13．在2014年11月11日开幕的第十届珠海航展上，中国火星探测系统首次亮相．中国火星探测系统由环绕器和着陆巡视器组成，其中着陆巡视器主要功能为实现火星表面开展巡视和科学探索，已知火星半径为R，引力常量为G，着陆巡视器第一次落到火星，关闭动力以的速度竖直弹起后经过时间再次落回火星表面。不计阻力，求：
（1）火星表面的重力加速度g；
（2）火星的质量M；
（3）若环绕器距火星表面的高度为h，环绕火星做匀速圆周运动，求“环绕器”绕火星运动的周期T。
参考答案
1．D2．D3．A4．C5．D6．AB7．BC8．CD
9．92
10．1：9 ：1
11．
12．（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）在地球表面附近，由万有引力定律，得
（2）卫星环绕地球飞行，万有引力提供给向心力
第一宇宙速度
（3）设卫星的同步轨道半径为r，则
得
13．（1） （2） （3）
【解析】
(1)根据竖直上抛运动的基本规律可知，火星表面重力加速度
(2)根据火星表面万有引力等于重力得
火星质量
(3)根据万有引力提供向心力公式得
解得答案第1页，共2页