第七章万有引力与宇宙航行单元检测题2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（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题2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 655.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-06-21 09:16:44 | ||
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文档简介
第七章《万有引力与宇宙航行》单元检测题
一、单选题（本大题共8小题）
1．（2022·四川省资中县球溪高级中学高一阶段练习）金星和火星均绕太阳做匀速圆周运动，金星半径是火星半径的n倍，金星质量为火星质量的k倍。忽略行星的自转。则下列说法正确的是（ ）
A．金星绕太阳运动的加速度比火星大
B．金星绕太阳运动的周期比火星大
C．金星表面的重力加速度是火星的倍
D．金星的第一宇宙速度是火星的倍
2．（2022·山东·济南市章丘区第四中学高一阶段练习）在第二次“天宫课堂”中，中国航天员王亚平老师给同学们演示了很多实验，其中一个是把冰墩墩水平抛出，在空间站视角看来是做近似匀速直线运动，如图所示。从站在地球上的人的角度来观察，下列说法正确的是（ ）
A．抛出后的冰墩墩不受外力作用
B．抛出后的冰墩墩处于受力平衡状态
C．抛出后的冰墩墩做匀速直线运动
D．抛出后的冰墩墩随空间站一起做曲线运动
3．（2023·湖北·模拟预测）如图所示，甲、乙两行星半径相等，丙、丁两颗卫星分别绕甲、乙两行星做匀速圆周运动，丙、丁两卫星的轨道半径，运动周期，则（ ）
A．甲、乙两行星质量之比为
B．甲、乙两行星第一宇宙速度大小之比为
C．甲、乙两行星密度之比为16：1
D．甲、乙两行星表面重力加速度大小之比为
4．（2022·湖北·十堰市天河英才高中有限公司高一期中）已知近地卫星的轨道半径可认为与地球半径相等，同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，P点是地球赤道上一点，同步卫星、和近地卫星和P点的位置关系如图所示，由此可知（ ）
A．同步卫星与近地卫星的运行周期之比为
B．同步卫星与P点的速率之比为
C．近地卫星与P点的速率之比为点的速率之比为
D．近地卫星与同步卫星的速率之比为
5．（2022·河南安阳·高一阶段练习）航天飞机竖直加速升空过程中，某时刻加速度大小为，航天飞机内部一质量为m的物体对水平台面的压力恰好为mg。已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，则此时航天飞机离地面的高度为（ ）
A． B．R C． D．2R
6．（2022·山东·济南市章丘区第四中学高一阶段练习）2021年5月15日，“天问一号”着陆器安全“到站”，红色火星第一次留下了中国印迹。设探测器绕地球在轨道1上做匀速圆周运动的半径为（图a），绕火星在轨道2上做匀速圆周运动的半径为（图b）。地球与火星的质量分别为、。则探测器分别在轨道1和轨道2上运动的周期之比为（ ）
A． B． C． D．
7．（2022·山西·吕梁学院附属高级中学高一期中）我国发射的“嫦娥三号”卫星是登月探测器。该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动，再经变轨后成功落月。已知月球的半径为R，万有引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响。则以下说法正确的是（ ）
A．物体在月球表面自由下落的加速度大小为
B．“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为
C．月球的平均密度为
D．在月球上发射月球卫星的最小发射速度为
8．（2017·山西·高二学业考试）“我们已经在厂房里备好一部分卫星，计划在2017年陆续以一箭双星的形式发射。”北斗卫星系统总设计师杨慧说：“北斗三号将从覆盖全球三分之一到覆盖全球”。已知北斗卫星系统由在同步轨道、中轨道、倾斜同步轨道上的多颗卫星组成。且同步轨道、中轨道、倾斜同步轨道卫星距地面的高度分别约为6R、4R、6R（R为地球半径）。则（ ）
A．同步轨道卫星与中轨道卫星周期的比值约为
B．同步轨道卫星与中轨道卫星线速度的比值约为
C．倾斜同步轨道卫星与中轨道卫星向心加速度的比值约为
D．倾斜同步轨道卫星与中轨道卫星角速度的比值约为
二、多选题（本大题共3小题）
9．（2022·辽宁·高一阶段练习）科学家发现距离地球2764光年的宇宙空间存在适合生命居住的双星系统，这一发现为人类研究地外生命提供了新的思路和方向。假设宇宙中有一双星系统由质量分别为m和M的A、B两颗星体组成。这两颗星体绕它们连线上的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，如图所示，若AO>OB，则（ ）
A．A的向心力大于B的向心力
B．A的周期一定等于B的周期
C．因为AO>OB，所以m>M
D．A的线速度大小大于B的线速度大小
10．（2022·山东·济南市章丘区第四中学高一阶段练习）系绳卫星又称系留卫星，是通过一根系绳将卫星固定在另外一颗卫星上，它要求两颗卫星都在圆周轨道上运动，且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上，并以此完成一些常规单体卫星无法完成的实验任务。如图所示的两颗卫星A、B由长为L的系绳连接，系绳的重力不计，卫星C与卫星B处于同一轨道。下列说法正确的是（ ）
A．卫星A、B的线速度相等 B．卫星A、B的角速度相等
C．卫星B、C没有相撞的危险 D．卫星B、C会有相撞的危险
11．（2017·山西·高二学业考试）2017年4月，我国成功发射了“天舟一号”货运飞船；5月，中国科技大学的潘建伟等成功研制出世界上首台超越早期经典计算机的单光子量子计算机。光子，以光速运动，具有波动性和粒子性。下列说法正确的是（ ）
A．经典力学适用于描述光子的运动规律
B．经典力学适用于描述“天舟一号”的运动规律
C．量子力学适用于描述光子的运动规律
D．量子力学的发现说明经典力学已失去了使用价值
三、解答题（本大题共6小题）
12．（2022·河南安阳·高一阶段练习）未来宇航员乘坐宇宙飞船到达某颗未知星球，测出了该星球的卫星沿不同轨道围绕该星球做匀速圆周运动的轨道半径和周期的关系如图中图线1所示，他又借助已有数据，将地球的某颗卫星沿不同轨道围绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径与圆周运动的周期的关系作入同一关系图，如图中图线2所示，已知该未知星球的半径与地球的半径之比是K，地球的第一宇宙速度为，图中a、b、c为已知量，求：
（1）该未知星球与地球的密度之比；
（2）未知星球的第一宇宙速度。
13．（2022·山东·滨州市沾化区实验高级中学高一期中）据报道，首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler-186f。若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测：该行星自转周期为T；宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放一个小球（引力视为恒力），落地时间为t，已知该行星半径为R，万有引力常量为G，求：
（1）该行星的第一宇宙速度；
（2）如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度。
14．（2021·广东广州·高一期末）半径为R、质量为M的星球表面有一长为L的细线，其一端固定在P点，另一端拴质量为m的小球，小球在水平面绕圆心O做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，引力常量为G，忽略星球自转的影响。求：
（1）星球表面的重力加速度大小；
（2）细绳受到的拉力大小；
（3）小球的线速度大小。
15．（2021·河北·沧县中学高三阶段练习）2021年2月10日19时52分我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：
（1）火星的密度；
（2）火星表面的重力加速度g的大小。
16．（2022·黑龙江·哈尔滨三中高一期中）如图所示。甲、乙为地球赤道面内围绕地球运转的通讯卫星。已知甲是与地面相对静止的同步卫星；乙的运转方向与地球自转方向相反，轨道半径为地球半径的2倍，周期为T，在地球赤道上的P点有一位观测者，观测者始终相对于地面静止。若地球半径为R，地球的自转周期为。求：
（1）卫星甲距离地面的高度；
（2）若某一时刻卫星乙刚好在P点的观察者的正上方，则至少再经多长时间卫星乙会再次经过该观察者的正上方？
（3）若甲、乙之间可进行无线信号通讯，不计信号传输时间，甲卫星对地球的最大视角为θ，则甲、乙卫星间信号连续中断的最长时间是多少？
17．（2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高一期中）宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星做圆周运动，如图甲所示；另一种是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，如图乙所示，设两种系统中三个星体的质量及各星间的距离如图甲、乙中所示，已知引力常量为G，试分别求出两个系统做圆周运动的周期。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．D
3．B
4．C
5．B
6．C
7．B
8．A
9．BD
10．BD
11．BC
12．（1）；（2）
13．（1）；（2）
14．（1）；（2）；（3）
15．（1）；（2）
16．（1）；（2）；（3）
17．，
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题（本大题共8小题）
1．（2022·四川省资中县球溪高级中学高一阶段练习）金星和火星均绕太阳做匀速圆周运动，金星半径是火星半径的n倍，金星质量为火星质量的k倍。忽略行星的自转。则下列说法正确的是（ ）
A．金星绕太阳运动的加速度比火星大
B．金星绕太阳运动的周期比火星大
C．金星表面的重力加速度是火星的倍
D．金星的第一宇宙速度是火星的倍
2．（2022·山东·济南市章丘区第四中学高一阶段练习）在第二次“天宫课堂”中，中国航天员王亚平老师给同学们演示了很多实验，其中一个是把冰墩墩水平抛出，在空间站视角看来是做近似匀速直线运动，如图所示。从站在地球上的人的角度来观察，下列说法正确的是（ ）
A．抛出后的冰墩墩不受外力作用
B．抛出后的冰墩墩处于受力平衡状态
C．抛出后的冰墩墩做匀速直线运动
D．抛出后的冰墩墩随空间站一起做曲线运动
3．（2023·湖北·模拟预测）如图所示，甲、乙两行星半径相等，丙、丁两颗卫星分别绕甲、乙两行星做匀速圆周运动，丙、丁两卫星的轨道半径，运动周期，则（ ）
A．甲、乙两行星质量之比为
B．甲、乙两行星第一宇宙速度大小之比为
C．甲、乙两行星密度之比为16：1
D．甲、乙两行星表面重力加速度大小之比为
4．（2022·湖北·十堰市天河英才高中有限公司高一期中）已知近地卫星的轨道半径可认为与地球半径相等，同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，P点是地球赤道上一点，同步卫星、和近地卫星和P点的位置关系如图所示，由此可知（ ）
A．同步卫星与近地卫星的运行周期之比为
B．同步卫星与P点的速率之比为
C．近地卫星与P点的速率之比为点的速率之比为
D．近地卫星与同步卫星的速率之比为
5．（2022·河南安阳·高一阶段练习）航天飞机竖直加速升空过程中，某时刻加速度大小为，航天飞机内部一质量为m的物体对水平台面的压力恰好为mg。已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，则此时航天飞机离地面的高度为（ ）
A． B．R C． D．2R
6．（2022·山东·济南市章丘区第四中学高一阶段练习）2021年5月15日，“天问一号”着陆器安全“到站”，红色火星第一次留下了中国印迹。设探测器绕地球在轨道1上做匀速圆周运动的半径为（图a），绕火星在轨道2上做匀速圆周运动的半径为（图b）。地球与火星的质量分别为、。则探测器分别在轨道1和轨道2上运动的周期之比为（ ）
A． B． C． D．
7．（2022·山西·吕梁学院附属高级中学高一期中）我国发射的“嫦娥三号”卫星是登月探测器。该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动，再经变轨后成功落月。已知月球的半径为R，万有引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响。则以下说法正确的是（ ）
A．物体在月球表面自由下落的加速度大小为
B．“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为
C．月球的平均密度为
D．在月球上发射月球卫星的最小发射速度为
8．（2017·山西·高二学业考试）“我们已经在厂房里备好一部分卫星，计划在2017年陆续以一箭双星的形式发射。”北斗卫星系统总设计师杨慧说：“北斗三号将从覆盖全球三分之一到覆盖全球”。已知北斗卫星系统由在同步轨道、中轨道、倾斜同步轨道上的多颗卫星组成。且同步轨道、中轨道、倾斜同步轨道卫星距地面的高度分别约为6R、4R、6R（R为地球半径）。则（ ）
A．同步轨道卫星与中轨道卫星周期的比值约为
B．同步轨道卫星与中轨道卫星线速度的比值约为
C．倾斜同步轨道卫星与中轨道卫星向心加速度的比值约为
D．倾斜同步轨道卫星与中轨道卫星角速度的比值约为
二、多选题（本大题共3小题）
9．（2022·辽宁·高一阶段练习）科学家发现距离地球2764光年的宇宙空间存在适合生命居住的双星系统，这一发现为人类研究地外生命提供了新的思路和方向。假设宇宙中有一双星系统由质量分别为m和M的A、B两颗星体组成。这两颗星体绕它们连线上的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，如图所示，若AO>OB，则（ ）
A．A的向心力大于B的向心力
B．A的周期一定等于B的周期
C．因为AO>OB，所以m>M
D．A的线速度大小大于B的线速度大小
10．（2022·山东·济南市章丘区第四中学高一阶段练习）系绳卫星又称系留卫星，是通过一根系绳将卫星固定在另外一颗卫星上，它要求两颗卫星都在圆周轨道上运动，且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上，并以此完成一些常规单体卫星无法完成的实验任务。如图所示的两颗卫星A、B由长为L的系绳连接，系绳的重力不计，卫星C与卫星B处于同一轨道。下列说法正确的是（ ）
A．卫星A、B的线速度相等 B．卫星A、B的角速度相等
C．卫星B、C没有相撞的危险 D．卫星B、C会有相撞的危险
11．（2017·山西·高二学业考试）2017年4月，我国成功发射了“天舟一号”货运飞船；5月，中国科技大学的潘建伟等成功研制出世界上首台超越早期经典计算机的单光子量子计算机。光子，以光速运动，具有波动性和粒子性。下列说法正确的是（ ）
A．经典力学适用于描述光子的运动规律
B．经典力学适用于描述“天舟一号”的运动规律
C．量子力学适用于描述光子的运动规律
D．量子力学的发现说明经典力学已失去了使用价值
三、解答题（本大题共6小题）
12．（2022·河南安阳·高一阶段练习）未来宇航员乘坐宇宙飞船到达某颗未知星球，测出了该星球的卫星沿不同轨道围绕该星球做匀速圆周运动的轨道半径和周期的关系如图中图线1所示，他又借助已有数据，将地球的某颗卫星沿不同轨道围绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径与圆周运动的周期的关系作入同一关系图，如图中图线2所示，已知该未知星球的半径与地球的半径之比是K，地球的第一宇宙速度为，图中a、b、c为已知量，求：
（1）该未知星球与地球的密度之比；
（2）未知星球的第一宇宙速度。
13．（2022·山东·滨州市沾化区实验高级中学高一期中）据报道，首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler-186f。若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测：该行星自转周期为T；宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放一个小球（引力视为恒力），落地时间为t，已知该行星半径为R，万有引力常量为G，求：
（1）该行星的第一宇宙速度；
（2）如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度。
14．（2021·广东广州·高一期末）半径为R、质量为M的星球表面有一长为L的细线，其一端固定在P点，另一端拴质量为m的小球，小球在水平面绕圆心O做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，引力常量为G，忽略星球自转的影响。求：
（1）星球表面的重力加速度大小；
（2）细绳受到的拉力大小；
（3）小球的线速度大小。
15．（2021·河北·沧县中学高三阶段练习）2021年2月10日19时52分我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：
（1）火星的密度；
（2）火星表面的重力加速度g的大小。
16．（2022·黑龙江·哈尔滨三中高一期中）如图所示。甲、乙为地球赤道面内围绕地球运转的通讯卫星。已知甲是与地面相对静止的同步卫星；乙的运转方向与地球自转方向相反，轨道半径为地球半径的2倍，周期为T，在地球赤道上的P点有一位观测者，观测者始终相对于地面静止。若地球半径为R，地球的自转周期为。求：
（1）卫星甲距离地面的高度；
（2）若某一时刻卫星乙刚好在P点的观察者的正上方，则至少再经多长时间卫星乙会再次经过该观察者的正上方？
（3）若甲、乙之间可进行无线信号通讯，不计信号传输时间，甲卫星对地球的最大视角为θ，则甲、乙卫星间信号连续中断的最长时间是多少？
17．（2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高一期中）宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星做圆周运动，如图甲所示；另一种是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，如图乙所示，设两种系统中三个星体的质量及各星间的距离如图甲、乙中所示，已知引力常量为G，试分别求出两个系统做圆周运动的周期。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
2．D
3．B
4．C
5．B
6．C
7．B
8．A
9．BD
10．BD
11．BC
12．（1）；（2）
13．（1）；（2）
14．（1）；（2）；（3）
15．（1）；（2）
16．（1）；（2）；（3）
17．，
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