第三章 万有引力定律 单元滚动训练卷-2021-2022学年高一物理必修第二册（粤教版2019）（word版含答案）

第三章 万有引力定律 单元滚动训练卷
一、单选题
1．（2022·江苏·南京市大厂高级中学高一开学考试）如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。则下列说法正确的是（　　）
A．角速度的大小关系是ωa<ωb
B．向心加速度的大小关系是aa>ab
C．线速度的大小关系是va>vb
D．周期的大小关系是Ta2．（2022·河南·开封市祥符区第四高级中学高三阶段练习）2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，神舟十二号载人飞船与天和核心舱及天舟二号组合体成功对接，将中国三名航天员送入“太空家园”，核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的，运行周期约为90 min，引力常量G=6.67X10-11 N·m2 /kg2.下列说法中正确的是（　　）
A．核心舱在轨道上飞行的速度为7.9 km/s
B．仅根据题中数据可估算出地球密度
C．仅根据题中数据可估算出地球质量
D．“太空家园”中静止状态的宇航员的加速度为0
3．（2022·河南濮阳·高三开学考试）如图所示，某卫星绕未知天体做圆周运动，环绕周期为T，天体对卫星的最大张角为α，引力常量为G，下列说法正确的是（　　）
A．该未知天体的平均密度为 B．该未知天体卫星的最小周期为
C．张角越大，卫星的线速度越小 D．张角越大，卫星的周期越大
4．（2022·江西·高三阶段练习）2021年10月16日神州十三号飞船搭载三名中国宇航员成功发射并顺利完成在轨的相关对接，是中国作为航天强国的最新里程碑。已知空间站轨道离地高度为300km~360km，同步卫星离地高度约为3.6×104km。通过所学的相关知识，对空间站的在轨运行以下说法你认为正确的是（　　）
A．空间站运行一周的时间大于24h
B．因宇航员在空间站生活将长达6个月，因此必须把换下的衣服水洗后循环使用
C．空间站的运行速度大于7.9km/s
D．宇航员在舱内可正常使用弹簧测力计
5．（2017·四川·成都外国语学校高三期末）人类正在有计划地探索地球外其他星球，若宇宙空间某处有质量均匀分布的实心球形天体，宇航员在星球上可完成以下工作；1、测得A物体质量。2、测出离球面已知高度h平抛物体落地时间t。3、观测其卫星匀速圆周运动的周期T。4、测出此卫星离球面高度H。5、用弹簧测力计测得A物体在该天体的极地比赤道上重P，已知引力常量G。则下列有关推断正确的是（　　）
A．由3、4可推知星球质量
B．由1、5可推知星球同步卫星周期
C．由2、3、4可推知星球的第一宇宙速度
D．由1、2、5可推知该天体的密度
6．（2022·浙江省龙游中学高二期末）2021 年 9 月 17 日 12 时许，北京航天飞行控制中心通过指令成功将神舟十二号载人飞船轨道舱与返回舱分离。17 日 13 时许，中国宇航员聂海胜、刘伯明、汤洪波顺利返回地球。飞船轨道舱运行在离地面高度约为 300km 的圆轨道上。下列说法正确的是（　　）
A．神州十二号运行的线速度小于地球同步卫星的线速度
B．神州十二号运行的角速度小于地球同步卫星的角速度
C．神州十二号运行的周期小于地球同步卫星的周期
D．神州十二号运行的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
7．（2021·安徽亳州·高一阶段练习）如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上， C是地球同步卫星。则以下判断正确的是（　　）
A．卫星C的运行速度大小大于地球的第一宇宙速度
B．A、B的线速度大小关系为
C．周期大小关系为
D．若卫星B要靠近C所在轨道，需要先加速
8．（2022·山东·临沭第一中学高三期末）地球赤道上的一个物体A，近地卫星B（周期约200min），地球的同步卫星C，它们运行的轨道示意图如图所示，它们都绕地心做匀速圆周运动。下列有关说法中正确的是（　　）
A．它们运动的线速度大小关系是
B．它们运动的向心加速度大小关系是
C．已知B运动的周期TB及地球半径rB，可计算出地球质量
D．已知A运动的周期TA=24h，可计算出地球的密度
9．（2021·北京·高三期末）2021年6月7日，搭载神舟十二号载人飞船的运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。神舟十二号飞船入轨后，成功与天和核心舱对接，3名航天员顺利进入天和核心舱，标志着中国人首次进入自己的空间站。如图为飞船运动过程的简化示意图。飞船先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3完成对接任务。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于A点、B点。则飞船（　　）
A．在轨道1的运行周期大于在轨道3的运行周期
B．在轨道2运动过程中，经过A点时的速率比B点大
C．在轨道2运动过程中，经过A点时的加速度比B点小
D．从轨道2进入轨道3时需要在B点处减速
二、多选题
10．（2022·福建·模拟预测）如图所示，2021年2月，我国“天问一号”火星探测器到达抵达环绕火星的轨道，正式开启火星探测之旅。先进入火星停泊轨道2，近火点280千米、远火点5.9万千米，进行相关探测后进入较低的轨道3开展科学探测。则下列说法正确的是（　　）
A．在轨道1上的运行速度不超过第二宇宙速度
B．在轨道2上近火点的加速度与轨道3上近火星点的加速度相等
C．在轨道2上近火点的机械能等于远火点的机械能
D．在轨道2上近火点加速可进入轨道3
11．（2019·河北·高二学业考试）2018年2月2日。我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，并进入距地面高度约500km的预定圆轨道。2018年5月1日，我国新一代气象卫星“风云四号”A正式投入业务运行，其圆轨道距离地面高度约3.6×104km。两卫星均绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．两卫星运行的角速度大小相等
B．“风云四号”A卫星运行的速度比“张衡一号”卫星运行的速度小
C．“风云四号”A卫星运行的周期比“张衡一号”卫星运行的周期长
D．“风云四号”A卫星运行的周期比“张衡一号”卫星运行的周期短
三、填空题
12．（2021·广东·广州市第一一三中学高一期末）我国于2020年11月24日发射的嫦娥五号探测器成功实施无人月面取样返回。已知地球表面的重力加速度大小为、半径为、第一宇宙速度为；月球表面的重力加速度大小为、半径为、月球探测器近月环绕速度为，则与之比为__________。
13．（2021·湖南邵阳·高一期末）地球表面的重力加速度大小，地球的半径为，引力常量为，由此可推导出计算人造地球卫星的最小周期表达式___________；地球的平均密度表达式___________。
14．（2020·天津·大钟庄高中高一阶段练习）2020年，我国将首次发射火星探测器并在火星着陆，这将是我国航天事业的又一大突破。已知地球与火星的质量之比约为10:1，半径之比约为2:1，设甲乙两卫星分别在地球和火星表面做匀速圆周运动，则地球与火星的第一宇宙之比为_______；地球与火星表面的自由落体加速度之比为______；甲乙两卫星的向心加速度之比为___________。
四、解答题
15．（2022·湖北·襄阳市第一中学高一阶段练习）2020年5月5日，昵称为“胖五”的长征五号B运载火箭在海南文昌发射成功，进入了预定轨道，这标志着我国第三阶段载人航天工程正式进入实施阶段。飞船先进入近地圆轨道A运行（轨道半径近似等于地球半径），已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，求：
（1）地球质量M；
（2）飞船在近地圆轨道A上运行的速率；
（3）假设飞船通过变轨技术进入轨道B，在轨道上绕地球转n圈用时为t，求此时飞船离地面的高度h。
16．（2021·广东·中山市华侨中学高一期中）中国赴南极考察船“雪龙号”，从上海港口出发一路向南，经赤道到达南极。某同学设想，在考察船“雪龙号”上做一些简单的实验，来测算地球的平均密度；当“雪龙号”停泊在赤道时，用弹簧测力计测量一个钩码的重力，记下弹簧测力计的读数F1，当“雪龙号”到达南极后，仍用弹簧测力计测量同一个钩码的重力，记下弹簧测力计的读数F2。设地球自转的周期为T，万有引力常量为G，圆周率为已知，不考虑地球两极与赤道半径差异。试求：
（1）地球的平均密度；
（2）若人造卫星绕地球做圆周运动的最大速度为，则地球的半径多大。
17．（2021·安徽·安庆九一六学校高一阶段练习）某近地卫星a的轨道与赤道共面共心，绕行方向与地球自转方向相同。b是地球的同步卫星。在相同时间内a、b两卫星转过的角度之比为8∶1。已知同步卫星的周期为24 h，卫星a、b都做圆周运动。试计算：
（1）卫星a的周期；
（2）卫星a与b的轨道半径之比。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
2．B
3．B
4．D
5．C
6．C
7．D
8．B
9．B
10．BC
11．BC
12．
13．
14． 5:2 5:2
15．(1) ；(2) ；(3)
16．（1）；（2）
17．（1）；（2）
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