2022秋物理人教2019必修第二册第7章 万有引力与宇宙航行练题含答案
人教(2019)必修第二册第七章 万有引力与宇宙航行
一、选择题。
1、关于行星绕太阳运动,下列说法正确的是 ( )
A.行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中,其速度随行星与太阳之间距离的变化而变化,距离小时速度小,距离大时速度大
B.开普勒第三定律中的k与行星的质量无关,只与太阳的质量有关
C.开普勒第三定律中的k与恒星质量和行星质量均有关
D.所有行星绕太阳运动的周期都是相等的
2、(多选)16世纪,哥白尼根据天文观测的大量资料,经过40多年的天文观测和潜心研究,提出“日心说”的如下四个基本论点,这四个论点目前看存在缺陷的是( )
A.宇宙的中心是太阳,所有行星都绕太阳做匀速圆周运动
B.地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星,月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星,它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动
C.天空不转动,因为地球每天自西向东转一周,造成太阳每天东升西落的现象
D.与日地距离相比,恒星离地球都十分遥远,比日地间的距离大得多
3、(多选)地球绕地轴自转时,对静止在地面上的某一个物体,下列说法正确的是( )
A.物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力
B.在地面上的任何位置,物体向心加速度的大小都相等,方向都指向地心
C.在地面上的任何位置,物体向心加速度的方向都垂直指向地球的自转轴
D.物体随地球自转的向心加速度随着地球纬度的减小而增大
4、2018年2月,我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T=5.19 ms,假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为.以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为( )
A. B.
C. D.
5、2021年6月,“神舟十二号”载人飞船成功发射,并进入预定轨道,飞船入轨后,与“天和”核心舱在轨运行的情形如图所示,两轨道均高于近地轨道,下列说法正确的是( )
A.P是飞船,Q是“天和”,它们的发射速度均大于第一宇宙速度
B.P、Q在轨运行时均处于完全失重状态,因此它们的加速度相同
C.在轨运行时P的速度小于Q的,P若加速可以追上Q,实现对接
D.在轨运行时P的速度大于Q的,Q若加速可以追上P,实现对接
6、(多选)接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟,飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢,下列说法正确的有( )
A.飞船上的人观测到飞船上的钟较快
B.飞船上的人观测到飞船上的钟较慢
C.地球上的人观测到地球上的钟较快
D.地球上的人观测到地球上的钟较慢
7、如图所示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行,在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点的速度都相同
B.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点的加速度都相同
C.卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度
D.卫星在轨道2的任何位置都具有相同速度
8、2019年5月17日23时48分,我国在西昌卫星发射中心成功发射第45颗北斗导航卫星.卫星进入预定轨道(设轨道为圆形),发射任务获得圆满成功.则( )
A.陆地勘查卫星二号的发射速度大于11.2 km/s
B.陆地勘查卫星二号运行速度一定大于7.9 km/s
C.卫星进入预定轨道后,卫星内的物体处于完全失重状态
D.卫星进入预定轨道后,卫星内的物体不受地球引力作用
9、如图所示,B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星,椭圆的半长轴为a,运行周期为TB;C为绕地球沿圆周运动的卫星,圆周的半径为r,运行周期为TC。下列说法或关系式中正确的是( )
A.地球位于B卫星轨道的一个焦点上,位于C卫星轨道的圆心上
B.卫星B和卫星C运动的速度大小均不变
C.eq \f(a3,T)=eq \f(r3,T),该比值的大小与地球和卫星都有关
D.eq \f(a3,T)≠eq \f(r3,T),该比值的大小不仅与地球有关,还与太阳有关
10、(多选)月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的,一个质量为600 kg的飞行器到达月球后( )
A.在月球上的质量仍为600 kg
B.在月球表面受到的重力为980 N
C.在月球表面上方的高空中所受万有引力小于980 N
D.在月球上的质量将小于600 kg
11、利用引力常量G和下列某一组数据,不能计算出地球质量的是( )
A.地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)
B.人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期
C.月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离
D.地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离
12、如图所示,三颗卫星A、B、C都在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动,其中B为同步卫星。则三颗卫星中( )
A.卫星C绕地球运动的周期小于24小时 B.卫星C的加速度最大
C.卫星A的速度最小 D.卫星C的速度最小
13、惯性系S中有一边长为l的正方形,从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图像是(如图所示)( )
二、填空含实验题。
14、到2004年底为止,人类到达过的地球以外的星球有________,由地球发射的探测器到达过的地球以外的行星有___________________ 。
15、质量为80kg的宇航员,他在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上绕地球运行时,所受地球吸引力是______N,这时他对卫星中的座椅的压力为______N。(g取10m/s2)
三、计算类题。
16、(计算题)地球公转运行的轨道半径,若把地球公转周期称为1年,那么土星运行的轨道半径,其周期多长?
17、(计算类综合题)利用万有引力定律可以测量天体的质量。
(1)测地球的质量
英国物理学家卡文迪许,在实验室里巧妙地利用扭秤装置,比较精确地测量出了引力常量的数值,他把自己的实验说成是“称量地球的质量”.已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,引力常量为G.若忽略地球自转影响,求地球的质量.
(2)测月球的质量
所谓“双星系统”,是指在相互间引力作用下,绕连线上某点O做匀速圆周运动两个星球A和B,如图所示.在地月系统中,若忽略其它星球影响,可将月球和地球看成“双星系统”.已知月球公转周期为T,月球、地球球心间距离为L.你还可以利用(1)中提供的信息,求月球的质量.
18、(计算题)如果真空中的光速为c=3.0×108m/s,当一个物体的运动速度为v1=2.4×108m/s时,质量为3 kg.当它的速度为1.8×108m/s时,质量为多少?
2022秋物理人教2019必修第二册第7章 万有引力与宇宙航行练题含答案
人教(2019)必修第二册第七章 万有引力与宇宙航行
一、选择题。
1、关于行星绕太阳运动,下列说法正确的是 ( )
A.行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中,其速度随行星与太阳之间距离的变化而变化,距离小时速度小,距离大时速度大
B.开普勒第三定律中的k与行星的质量无关,只与太阳的质量有关
C.开普勒第三定律中的k与恒星质量和行星质量均有关
D.所有行星绕太阳运动的周期都是相等的
【答案】B
2、(多选)16世纪,哥白尼根据天文观测的大量资料,经过40多年的天文观测和潜心研究,提出“日心说”的如下四个基本论点,这四个论点目前看存在缺陷的是( )
A.宇宙的中心是太阳,所有行星都绕太阳做匀速圆周运动
B.地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星,月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星,它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动
C.天空不转动,因为地球每天自西向东转一周,造成太阳每天东升西落的现象
D.与日地距离相比,恒星离地球都十分遥远,比日地间的距离大得多
【答案】ABC
3、(多选)地球绕地轴自转时,对静止在地面上的某一个物体,下列说法正确的是( )
A.物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力
B.在地面上的任何位置,物体向心加速度的大小都相等,方向都指向地心
C.在地面上的任何位置,物体向心加速度的方向都垂直指向地球的自转轴
D.物体随地球自转的向心加速度随着地球纬度的减小而增大
【答案】ACD
4、2018年2月,我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T=5.19 ms,假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为.以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
5、2021年6月,“神舟十二号”载人飞船成功发射,并进入预定轨道,飞船入轨后,与“天和”核心舱在轨运行的情形如图所示,两轨道均高于近地轨道,下列说法正确的是( )
A.P是飞船,Q是“天和”,它们的发射速度均大于第一宇宙速度
B.P、Q在轨运行时均处于完全失重状态,因此它们的加速度相同
C.在轨运行时P的速度小于Q的,P若加速可以追上Q,实现对接
D.在轨运行时P的速度大于Q的,Q若加速可以追上P,实现对接
【答案】A
6、(多选)接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟,飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢,下列说法正确的有( )
A.飞船上的人观测到飞船上的钟较快
B.飞船上的人观测到飞船上的钟较慢
C.地球上的人观测到地球上的钟较快
D.地球上的人观测到地球上的钟较慢
【答案】AC
7、如图所示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行,在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点的速度都相同
B.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点的加速度都相同
C.卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度
D.卫星在轨道2的任何位置都具有相同速度
【答案】B
8、2019年5月17日23时48分,我国在西昌卫星发射中心成功发射第45颗北斗导航卫星.卫星进入预定轨道(设轨道为圆形),发射任务获得圆满成功.则( )
A.陆地勘查卫星二号的发射速度大于11.2 km/s
B.陆地勘查卫星二号运行速度一定大于7.9 km/s
C.卫星进入预定轨道后,卫星内的物体处于完全失重状态
D.卫星进入预定轨道后,卫星内的物体不受地球引力作用
【答案】C
9、如图所示,B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星,椭圆的半长轴为a,运行周期为TB;C为绕地球沿圆周运动的卫星,圆周的半径为r,运行周期为TC。下列说法或关系式中正确的是( )
A.地球位于B卫星轨道的一个焦点上,位于C卫星轨道的圆心上
B.卫星B和卫星C运动的速度大小均不变
C.eq \f(a3,T)=eq \f(r3,T),该比值的大小与地球和卫星都有关
D.eq \f(a3,T)≠eq \f(r3,T),该比值的大小不仅与地球有关,还与太阳有关
【答案】A
10、(多选)月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的,一个质量为600 kg的飞行器到达月球后( )
A.在月球上的质量仍为600 kg
B.在月球表面受到的重力为980 N
C.在月球表面上方的高空中所受万有引力小于980 N
D.在月球上的质量将小于600 kg
【答案】ABC
11、利用引力常量G和下列某一组数据,不能计算出地球质量的是( )
A.地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)
B.人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期
C.月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离
D.地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离
【答案】D
12、如图所示,三颗卫星A、B、C都在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动,其中B为同步卫星。则三颗卫星中( )
A.卫星C绕地球运动的周期小于24小时 B.卫星C的加速度最大
C.卫星A的速度最小 D.卫星C的速度最小
【答案】D
13、惯性系S中有一边长为l的正方形,从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图像是(如图所示)( )
【答案】C
二、填空含实验题。
14、到2004年底为止,人类到达过的地球以外的星球有________,由地球发射的探测器到达过的地球以外的行星有___________________ 。
【答案】月球 火星、金星、土星
15、质量为80kg的宇航员,他在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上绕地球运行时,所受地球吸引力是______N,这时他对卫星中的座椅的压力为______N。(g取10m/s2)
【答案】200 0
三、计算类题。
16、(计算题)地球公转运行的轨道半径,若把地球公转周期称为1年,那么土星运行的轨道半径,其周期多长?
【答案】29.7年
17、(计算类综合题)利用万有引力定律可以测量天体的质量。
(1)测地球的质量
英国物理学家卡文迪许,在实验室里巧妙地利用扭秤装置,比较精确地测量出了引力常量的数值,他把自己的实验说成是“称量地球的质量”.已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,引力常量为G.若忽略地球自转影响,求地球的质量.
(2)测月球的质量
所谓“双星系统”,是指在相互间引力作用下,绕连线上某点O做匀速圆周运动两个星球A和B,如图所示.在地月系统中,若忽略其它星球影响,可将月球和地球看成“双星系统”.已知月球公转周期为T,月球、地球球心间距离为L.你还可以利用(1)中提供的信息,求月球的质量.
【答案】(1) ; (2)
18、(计算题)如果真空中的光速为c=3.0×108m/s,当一个物体的运动速度为v1=2.4×108m/s时,质量为3 kg.当它的速度为1.8×108m/s时,质量为多少?
【答案】2.25 kg