物理人教版（2019）必修第二册 第七章 万有引力与宇宙航行 课后选练题（含答案）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第二册 第七章 万有引力与宇宙航行 课后选练题（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 636.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-05-29 21:33:32 | ||
图片预览
文档简介
2022—2023学年物理人教版（2019）必修第二册第七章 万有引力与宇宙航行 课后选练题含答案
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、如图所示，两星球相距为L，质量比为mA∶mB＝1∶9，两星球半径远小于L。从星球A沿AB连线向B以某一初速度发射一探测器。只考虑星球A、B对探测器的作用，下列说法正确的是( )
A.探测器的速度一直减小
B.探测器在距星球A为处加速度为零
C.若探测器能到达星球B，其速度可能恰好为零
D.探测器在距星球A为处加速度为零
3、某行星可看成一个均匀的球体，密度为ρ，若在其赤道上随行星一起转动的物体对行星表面的压力恰好为零，则该行星的自转周期为(引力常量为G)( )
A. B. C. D.
4、某飞船进入离地面343 km的圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小( )
A．等于7.9 km/s B．介于7.9 km/s和11.2 km/s之间
C．小于7.9 km/s D．介于7.9 km/s和16.7 km/s之间
5、通常我们把地球和相对地面静止或匀速直线运动的参考系看成惯性系，若以下列系统为参考系，则其中属于非惯性系的是( )
A．停在地面上的汽车
B．绕地球做匀速圆周运动的飞船
C．在大海上匀速直线航行的轮船
D．以较大速度匀速直线运动的磁悬浮列车
6、（双选）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是( )
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
7、（双选）如图所示为哈雷彗星轨道示意图，A点和B点分别为其轨道的近日点和远日点，则关于哈雷彗星的运动，下列判断中正确的是( )
A.在A点的线速度大于在B点的线速度
B.在A点的角速度小于在B点的角速度
C.在A点的向心加速度等于在B点的向心加速度
D.哈雷彗星的公转周期一定大于1年
8、开普勒第二定律告诉我们：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，如图所示，某行星绕太阳运动轨道为椭圆，该行星在近日点A时的速度大小为vA，在远日点B时的速度大小为vB，则vA、vB的大小关系为（ ）
A．vA>vB B．vA=vB C．vA9、2020年，我国将发射一颗火星探测卫星。在探测卫星离开地球的过程中，用R表示卫星到地心的距离，用F表示卫星受到地球的引力。下列图像中正确的是( )
10、(双选)2015年4月，科学家通过欧航局天文望远镜在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，如图所示。这也是天文学家首次在正常星系中发现超大质量双黑洞。这对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义。我国在近期也将发射全球功能最强的暗物质探测卫星。若图中双黑洞的质量分别为M1和M2，双黑洞间距离为L，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，引力常量为G。根据所学知识，下列选项正确的是( )
A.双黑洞的轨道半径之比r1∶r2＝M2∶M1
B.双黑洞的线速度之比v1∶v2＝M1∶M2
C.双黑洞的向心加速度之比a1∶a2＝M1∶M2
D.它们的运动周期为T＝2π
11、关于人造地球卫星，下列说法正确的是( )
A．由公式F＝G知，卫星所受地球引力与其轨道半径r的二次方成反比
B．若卫星做匀速圆周运动，则卫星距地心越远，角速度越大
C．地球的同步卫星可在不同轨道上运行
D．第一宇宙速度是发射卫星的最大发射速度
12、对于经典力学理论，下列说法中正确的是( )
A．由于相对论、量子论的提出，经典力学已经过时了
B．经典力学在今天广泛应用，它的正确性无可怀疑，仍是普遍适用的
C．经典力学在历史上起了巨大的作用，随着物理学的发展而逐渐过时，成为一种古老的理论
D．经典力学在宏观低速运动中，引力不太大时适用
13、根据开普勒对第谷观测记录的研究发现，关于行星的运动，判断下列论述正确的是（ ）
A．行星绕太阳做匀速圆周运动
B．在公式＝k中，R是行星中心到太阳中心的距离
C．在公式＝k中，k是行星中心到太阳中心的距离
D．以上三点均不正确
14、要使两物体间的万有引力减小到原来的，下列办法不可采用的是( )
A.使物体的质量各减小一半，距离不变
B.使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变
C.使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变
D.使两物体间的距离和质量都减为原来的
15、(双选)研究发现太阳系外有一颗适合人类居住的星球A的质量为地球质量的2倍，直径约为地球直径的2倍，则下列说法正确的是( )
A.星球A的自转周期一定比地球的自转周期小
B.同一物体在星球A表面的重力约为在地球表面重力的
C.星球A的卫星的最大环绕速度与地球卫星的最大环绕速度近似相等
D.若星球A的卫星与地球的卫星以相同的轨道半径运行，则两卫星的线速度大小一定相等
二、非选择题。
16、两行星A和B是两个均匀球体，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为；行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为。设两卫星均为各自中心星体的近地卫星，而且，行星A和行星B的半径之比为，两行星的质量之比MA：MB =_____ ，则行星A和行星B的密度之比＝_____ ，行星表面的重力加速度之比＝_____ 。
17、我国先后发射的“风云一号”和“风云二号”气象卫星，运行轨道不同，前者采用“极地圆形轨道”，轨道平面与赤道平面垂直，通过地球两极，每12小时巡视地球一周，每天只能对同一地区进行两次观测；后者采用“地球同步轨道”，轨道平面在赤道平面内 ，能对同一地区进行连续观测。两种不同轨道的气象卫星在运行与观测时，“风云一号”卫星的轨道半径________（填“大于”、“小于”或“等于”）“风云二号”卫星的轨道半径，“风云一号”卫星运行的向心加速度______（填“大于”、“小于”或“等于”）“风云二号”卫星运行的向心加速度。
18、（计算题）冥王星离太阳的距离是地球离太阳距离的倍，那么冥王星绕太阳的公转周期是多少年？（冥王星和地球绕太阳公转的轨道可视为圆形轨道）
19、（计算题）某星球的半径为R，在该星球表面高h处自由释放一物体，经时间t落到该星球表面上，万有引力常量为G，不计一切阻力。求：
(1)该星球表面的重力加速度；
(2)该星球的平均密度。
20、（计算题）长度测量与被测物体相对于观察者的运动有关，一艘宇宙飞船的船身长度为l0＝90 m，相对地面以v＝0.8c的速度在一观测站的上空飞过。(光速c＝3.0×108 m/s)
(1)观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？
(2)宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少？
【答案】(1)2.25×10－7 s (2)3.75×10－7 s
【解析】(1)观测站测得船身的长度为
l＝l0＝54 m
通过观测站的时间间隔为
Δt＝＝＝2.25×10－7 s。
(2)宇航员测得飞船船身通过观测站的时间间隔为
法一：Δt′＝＝＝3.75×10－7 s。
法二：Δt′＝＝ s＝3.75×10－7 s。
2022—2023学年物理人教版（2019）必修第二册第七章 万有引力与宇宙航行 课后选练题含答案
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、如图所示，两星球相距为L，质量比为mA∶mB＝1∶9，两星球半径远小于L。从星球A沿AB连线向B以某一初速度发射一探测器。只考虑星球A、B对探测器的作用，下列说法正确的是( )
A.探测器的速度一直减小
B.探测器在距星球A为处加速度为零
C.若探测器能到达星球B，其速度可能恰好为零
D.探测器在距星球A为处加速度为零
【答案】B
3、某行星可看成一个均匀的球体，密度为ρ，若在其赤道上随行星一起转动的物体对行星表面的压力恰好为零，则该行星的自转周期为(引力常量为G)( )
A. B. C. D.
【答案】C
4、某飞船进入离地面343 km的圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小( )
A．等于7.9 km/s B．介于7.9 km/s和11.2 km/s之间
C．小于7.9 km/s D．介于7.9 km/s和16.7 km/s之间
【答案】C
5、通常我们把地球和相对地面静止或匀速直线运动的参考系看成惯性系，若以下列系统为参考系，则其中属于非惯性系的是( )
A．停在地面上的汽车
B．绕地球做匀速圆周运动的飞船
C．在大海上匀速直线航行的轮船
D．以较大速度匀速直线运动的磁悬浮列车
【答案】B
6、（双选）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是( )
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
【答案】BD
7、（双选）如图所示为哈雷彗星轨道示意图，A点和B点分别为其轨道的近日点和远日点，则关于哈雷彗星的运动，下列判断中正确的是( )
A.在A点的线速度大于在B点的线速度
B.在A点的角速度小于在B点的角速度
C.在A点的向心加速度等于在B点的向心加速度
D.哈雷彗星的公转周期一定大于1年
【答案】AD
8、开普勒第二定律告诉我们：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，如图所示，某行星绕太阳运动轨道为椭圆，该行星在近日点A时的速度大小为vA，在远日点B时的速度大小为vB，则vA、vB的大小关系为（ ）
A．vA>vB B．vA=vB C．vA【答案】A
9、2020年，我国将发射一颗火星探测卫星。在探测卫星离开地球的过程中，用R表示卫星到地心的距离，用F表示卫星受到地球的引力。下列图像中正确的是( )
【答案】D
10、(双选)2015年4月，科学家通过欧航局天文望远镜在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，如图所示。这也是天文学家首次在正常星系中发现超大质量双黑洞。这对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义。我国在近期也将发射全球功能最强的暗物质探测卫星。若图中双黑洞的质量分别为M1和M2，双黑洞间距离为L，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，引力常量为G。根据所学知识，下列选项正确的是( )
A.双黑洞的轨道半径之比r1∶r2＝M2∶M1
B.双黑洞的线速度之比v1∶v2＝M1∶M2
C.双黑洞的向心加速度之比a1∶a2＝M1∶M2
D.它们的运动周期为T＝2π
【答案】AD
11、关于人造地球卫星，下列说法正确的是( )
A．由公式F＝G知，卫星所受地球引力与其轨道半径r的二次方成反比
B．若卫星做匀速圆周运动，则卫星距地心越远，角速度越大
C．地球的同步卫星可在不同轨道上运行
D．第一宇宙速度是发射卫星的最大发射速度
【答案】A
12、对于经典力学理论，下列说法中正确的是( )
A．由于相对论、量子论的提出，经典力学已经过时了
B．经典力学在今天广泛应用，它的正确性无可怀疑，仍是普遍适用的
C．经典力学在历史上起了巨大的作用，随着物理学的发展而逐渐过时，成为一种古老的理论
D．经典力学在宏观低速运动中，引力不太大时适用
【答案】D
13、根据开普勒对第谷观测记录的研究发现，关于行星的运动，判断下列论述正确的是（ ）
A．行星绕太阳做匀速圆周运动
B．在公式＝k中，R是行星中心到太阳中心的距离
C．在公式＝k中，k是行星中心到太阳中心的距离
D．以上三点均不正确
【答案】B
14、要使两物体间的万有引力减小到原来的，下列办法不可采用的是( )
A.使物体的质量各减小一半，距离不变
B.使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变
C.使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变
D.使两物体间的距离和质量都减为原来的
【答案】D
15、(双选)研究发现太阳系外有一颗适合人类居住的星球A的质量为地球质量的2倍，直径约为地球直径的2倍，则下列说法正确的是( )
A.星球A的自转周期一定比地球的自转周期小
B.同一物体在星球A表面的重力约为在地球表面重力的
C.星球A的卫星的最大环绕速度与地球卫星的最大环绕速度近似相等
D.若星球A的卫星与地球的卫星以相同的轨道半径运行，则两卫星的线速度大小一定相等
【答案】BC
二、非选择题。
16、两行星A和B是两个均匀球体，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为；行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为。设两卫星均为各自中心星体的近地卫星，而且，行星A和行星B的半径之比为，两行星的质量之比MA：MB =_____ ，则行星A和行星B的密度之比＝_____ ，行星表面的重力加速度之比＝_____ 。
【答案】2∶1 16∶1 8∶1
17、我国先后发射的“风云一号”和“风云二号”气象卫星，运行轨道不同，前者采用“极地圆形轨道”，轨道平面与赤道平面垂直，通过地球两极，每12小时巡视地球一周，每天只能对同一地区进行两次观测；后者采用“地球同步轨道”，轨道平面在赤道平面内 ，能对同一地区进行连续观测。两种不同轨道的气象卫星在运行与观测时，“风云一号”卫星的轨道半径________（填“大于”、“小于”或“等于”）“风云二号”卫星的轨道半径，“风云一号”卫星运行的向心加速度______（填“大于”、“小于”或“等于”）“风云二号”卫星运行的向心加速度。
【答案】小于 大于
18、（计算题）冥王星离太阳的距离是地球离太阳距离的倍，那么冥王星绕太阳的公转周期是多少年？（冥王星和地球绕太阳公转的轨道可视为圆形轨道）
【答案】年
19、（计算题）某星球的半径为R，在该星球表面高h处自由释放一物体，经时间t落到该星球表面上，万有引力常量为G，不计一切阻力。求：
(1)该星球表面的重力加速度；
(2)该星球的平均密度。
【答案】(1)； (2)
20、（计算题）长度测量与被测物体相对于观察者的运动有关，一艘宇宙飞船的船身长度为l0＝90 m，相对地面以v＝0.8c的速度在一观测站的上空飞过。(光速c＝3.0×108 m/s)
(1)观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？
(2)宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少？
【答案】(1)2.25×10－7 s (2)3.75×10－7 s
【解析】(1)观测站测得船身的长度为
l＝l0＝54 m
通过观测站的时间间隔为
Δt＝＝＝2.25×10－7 s。
(2)宇航员测得飞船船身通过观测站的时间间隔为
法一：Δt′＝＝＝3.75×10－7 s。
法二：Δt′＝＝ s＝3.75×10－7 s。
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、如图所示，两星球相距为L，质量比为mA∶mB＝1∶9，两星球半径远小于L。从星球A沿AB连线向B以某一初速度发射一探测器。只考虑星球A、B对探测器的作用，下列说法正确的是( )
A.探测器的速度一直减小
B.探测器在距星球A为处加速度为零
C.若探测器能到达星球B，其速度可能恰好为零
D.探测器在距星球A为处加速度为零
3、某行星可看成一个均匀的球体，密度为ρ，若在其赤道上随行星一起转动的物体对行星表面的压力恰好为零，则该行星的自转周期为(引力常量为G)( )
A. B. C. D.
4、某飞船进入离地面343 km的圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小( )
A．等于7.9 km/s B．介于7.9 km/s和11.2 km/s之间
C．小于7.9 km/s D．介于7.9 km/s和16.7 km/s之间
5、通常我们把地球和相对地面静止或匀速直线运动的参考系看成惯性系，若以下列系统为参考系，则其中属于非惯性系的是( )
A．停在地面上的汽车
B．绕地球做匀速圆周运动的飞船
C．在大海上匀速直线航行的轮船
D．以较大速度匀速直线运动的磁悬浮列车
6、（双选）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是( )
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
7、（双选）如图所示为哈雷彗星轨道示意图，A点和B点分别为其轨道的近日点和远日点，则关于哈雷彗星的运动，下列判断中正确的是( )
A.在A点的线速度大于在B点的线速度
B.在A点的角速度小于在B点的角速度
C.在A点的向心加速度等于在B点的向心加速度
D.哈雷彗星的公转周期一定大于1年
8、开普勒第二定律告诉我们：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，如图所示，某行星绕太阳运动轨道为椭圆，该行星在近日点A时的速度大小为vA，在远日点B时的速度大小为vB，则vA、vB的大小关系为（ ）
A．vA>vB B．vA=vB C．vA
10、(双选)2015年4月，科学家通过欧航局天文望远镜在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，如图所示。这也是天文学家首次在正常星系中发现超大质量双黑洞。这对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义。我国在近期也将发射全球功能最强的暗物质探测卫星。若图中双黑洞的质量分别为M1和M2，双黑洞间距离为L，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，引力常量为G。根据所学知识，下列选项正确的是( )
A.双黑洞的轨道半径之比r1∶r2＝M2∶M1
B.双黑洞的线速度之比v1∶v2＝M1∶M2
C.双黑洞的向心加速度之比a1∶a2＝M1∶M2
D.它们的运动周期为T＝2π
11、关于人造地球卫星，下列说法正确的是( )
A．由公式F＝G知，卫星所受地球引力与其轨道半径r的二次方成反比
B．若卫星做匀速圆周运动，则卫星距地心越远，角速度越大
C．地球的同步卫星可在不同轨道上运行
D．第一宇宙速度是发射卫星的最大发射速度
12、对于经典力学理论，下列说法中正确的是( )
A．由于相对论、量子论的提出，经典力学已经过时了
B．经典力学在今天广泛应用，它的正确性无可怀疑，仍是普遍适用的
C．经典力学在历史上起了巨大的作用，随着物理学的发展而逐渐过时，成为一种古老的理论
D．经典力学在宏观低速运动中，引力不太大时适用
13、根据开普勒对第谷观测记录的研究发现，关于行星的运动，判断下列论述正确的是（ ）
A．行星绕太阳做匀速圆周运动
B．在公式＝k中，R是行星中心到太阳中心的距离
C．在公式＝k中，k是行星中心到太阳中心的距离
D．以上三点均不正确
14、要使两物体间的万有引力减小到原来的，下列办法不可采用的是( )
A.使物体的质量各减小一半，距离不变
B.使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变
C.使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变
D.使两物体间的距离和质量都减为原来的
15、(双选)研究发现太阳系外有一颗适合人类居住的星球A的质量为地球质量的2倍，直径约为地球直径的2倍，则下列说法正确的是( )
A.星球A的自转周期一定比地球的自转周期小
B.同一物体在星球A表面的重力约为在地球表面重力的
C.星球A的卫星的最大环绕速度与地球卫星的最大环绕速度近似相等
D.若星球A的卫星与地球的卫星以相同的轨道半径运行，则两卫星的线速度大小一定相等
二、非选择题。
16、两行星A和B是两个均匀球体，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为；行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为。设两卫星均为各自中心星体的近地卫星，而且，行星A和行星B的半径之比为，两行星的质量之比MA：MB =_____ ，则行星A和行星B的密度之比＝_____ ，行星表面的重力加速度之比＝_____ 。
17、我国先后发射的“风云一号”和“风云二号”气象卫星，运行轨道不同，前者采用“极地圆形轨道”，轨道平面与赤道平面垂直，通过地球两极，每12小时巡视地球一周，每天只能对同一地区进行两次观测；后者采用“地球同步轨道”，轨道平面在赤道平面内 ，能对同一地区进行连续观测。两种不同轨道的气象卫星在运行与观测时，“风云一号”卫星的轨道半径________（填“大于”、“小于”或“等于”）“风云二号”卫星的轨道半径，“风云一号”卫星运行的向心加速度______（填“大于”、“小于”或“等于”）“风云二号”卫星运行的向心加速度。
18、（计算题）冥王星离太阳的距离是地球离太阳距离的倍，那么冥王星绕太阳的公转周期是多少年？（冥王星和地球绕太阳公转的轨道可视为圆形轨道）
19、（计算题）某星球的半径为R，在该星球表面高h处自由释放一物体，经时间t落到该星球表面上，万有引力常量为G，不计一切阻力。求：
(1)该星球表面的重力加速度；
(2)该星球的平均密度。
20、（计算题）长度测量与被测物体相对于观察者的运动有关，一艘宇宙飞船的船身长度为l0＝90 m，相对地面以v＝0.8c的速度在一观测站的上空飞过。(光速c＝3.0×108 m/s)
(1)观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？
(2)宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少？
【答案】(1)2.25×10－7 s (2)3.75×10－7 s
【解析】(1)观测站测得船身的长度为
l＝l0＝54 m
通过观测站的时间间隔为
Δt＝＝＝2.25×10－7 s。
(2)宇航员测得飞船船身通过观测站的时间间隔为
法一：Δt′＝＝＝3.75×10－7 s。
法二：Δt′＝＝ s＝3.75×10－7 s。
2022—2023学年物理人教版（2019）必修第二册第七章 万有引力与宇宙航行 课后选练题含答案
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、如图所示，两星球相距为L，质量比为mA∶mB＝1∶9，两星球半径远小于L。从星球A沿AB连线向B以某一初速度发射一探测器。只考虑星球A、B对探测器的作用，下列说法正确的是( )
A.探测器的速度一直减小
B.探测器在距星球A为处加速度为零
C.若探测器能到达星球B，其速度可能恰好为零
D.探测器在距星球A为处加速度为零
【答案】B
3、某行星可看成一个均匀的球体，密度为ρ，若在其赤道上随行星一起转动的物体对行星表面的压力恰好为零，则该行星的自转周期为(引力常量为G)( )
A. B. C. D.
【答案】C
4、某飞船进入离地面343 km的圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小( )
A．等于7.9 km/s B．介于7.9 km/s和11.2 km/s之间
C．小于7.9 km/s D．介于7.9 km/s和16.7 km/s之间
【答案】C
5、通常我们把地球和相对地面静止或匀速直线运动的参考系看成惯性系，若以下列系统为参考系，则其中属于非惯性系的是( )
A．停在地面上的汽车
B．绕地球做匀速圆周运动的飞船
C．在大海上匀速直线航行的轮船
D．以较大速度匀速直线运动的磁悬浮列车
【答案】B
6、（双选）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是( )
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
【答案】BD
7、（双选）如图所示为哈雷彗星轨道示意图，A点和B点分别为其轨道的近日点和远日点，则关于哈雷彗星的运动，下列判断中正确的是( )
A.在A点的线速度大于在B点的线速度
B.在A点的角速度小于在B点的角速度
C.在A点的向心加速度等于在B点的向心加速度
D.哈雷彗星的公转周期一定大于1年
【答案】AD
8、开普勒第二定律告诉我们：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，如图所示，某行星绕太阳运动轨道为椭圆，该行星在近日点A时的速度大小为vA，在远日点B时的速度大小为vB，则vA、vB的大小关系为（ ）
A．vA>vB B．vA=vB C．vA
9、2020年，我国将发射一颗火星探测卫星。在探测卫星离开地球的过程中，用R表示卫星到地心的距离，用F表示卫星受到地球的引力。下列图像中正确的是( )
【答案】D
10、(双选)2015年4月，科学家通过欧航局天文望远镜在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，如图所示。这也是天文学家首次在正常星系中发现超大质量双黑洞。这对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义。我国在近期也将发射全球功能最强的暗物质探测卫星。若图中双黑洞的质量分别为M1和M2，双黑洞间距离为L，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，引力常量为G。根据所学知识，下列选项正确的是( )
A.双黑洞的轨道半径之比r1∶r2＝M2∶M1
B.双黑洞的线速度之比v1∶v2＝M1∶M2
C.双黑洞的向心加速度之比a1∶a2＝M1∶M2
D.它们的运动周期为T＝2π
【答案】AD
11、关于人造地球卫星，下列说法正确的是( )
A．由公式F＝G知，卫星所受地球引力与其轨道半径r的二次方成反比
B．若卫星做匀速圆周运动，则卫星距地心越远，角速度越大
C．地球的同步卫星可在不同轨道上运行
D．第一宇宙速度是发射卫星的最大发射速度
【答案】A
12、对于经典力学理论，下列说法中正确的是( )
A．由于相对论、量子论的提出，经典力学已经过时了
B．经典力学在今天广泛应用，它的正确性无可怀疑，仍是普遍适用的
C．经典力学在历史上起了巨大的作用，随着物理学的发展而逐渐过时，成为一种古老的理论
D．经典力学在宏观低速运动中，引力不太大时适用
【答案】D
13、根据开普勒对第谷观测记录的研究发现，关于行星的运动，判断下列论述正确的是（ ）
A．行星绕太阳做匀速圆周运动
B．在公式＝k中，R是行星中心到太阳中心的距离
C．在公式＝k中，k是行星中心到太阳中心的距离
D．以上三点均不正确
【答案】B
14、要使两物体间的万有引力减小到原来的，下列办法不可采用的是( )
A.使物体的质量各减小一半，距离不变
B.使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变
C.使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变
D.使两物体间的距离和质量都减为原来的
【答案】D
15、(双选)研究发现太阳系外有一颗适合人类居住的星球A的质量为地球质量的2倍，直径约为地球直径的2倍，则下列说法正确的是( )
A.星球A的自转周期一定比地球的自转周期小
B.同一物体在星球A表面的重力约为在地球表面重力的
C.星球A的卫星的最大环绕速度与地球卫星的最大环绕速度近似相等
D.若星球A的卫星与地球的卫星以相同的轨道半径运行，则两卫星的线速度大小一定相等
【答案】BC
二、非选择题。
16、两行星A和B是两个均匀球体，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为；行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为。设两卫星均为各自中心星体的近地卫星，而且，行星A和行星B的半径之比为，两行星的质量之比MA：MB =_____ ，则行星A和行星B的密度之比＝_____ ，行星表面的重力加速度之比＝_____ 。
【答案】2∶1 16∶1 8∶1
17、我国先后发射的“风云一号”和“风云二号”气象卫星，运行轨道不同，前者采用“极地圆形轨道”，轨道平面与赤道平面垂直，通过地球两极，每12小时巡视地球一周，每天只能对同一地区进行两次观测；后者采用“地球同步轨道”，轨道平面在赤道平面内 ，能对同一地区进行连续观测。两种不同轨道的气象卫星在运行与观测时，“风云一号”卫星的轨道半径________（填“大于”、“小于”或“等于”）“风云二号”卫星的轨道半径，“风云一号”卫星运行的向心加速度______（填“大于”、“小于”或“等于”）“风云二号”卫星运行的向心加速度。
【答案】小于 大于
18、（计算题）冥王星离太阳的距离是地球离太阳距离的倍，那么冥王星绕太阳的公转周期是多少年？（冥王星和地球绕太阳公转的轨道可视为圆形轨道）
【答案】年
19、（计算题）某星球的半径为R，在该星球表面高h处自由释放一物体，经时间t落到该星球表面上，万有引力常量为G，不计一切阻力。求：
(1)该星球表面的重力加速度；
(2)该星球的平均密度。
【答案】(1)； (2)
20、（计算题）长度测量与被测物体相对于观察者的运动有关，一艘宇宙飞船的船身长度为l0＝90 m，相对地面以v＝0.8c的速度在一观测站的上空飞过。(光速c＝3.0×108 m/s)
(1)观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？
(2)宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少？
【答案】(1)2.25×10－7 s (2)3.75×10－7 s
【解析】(1)观测站测得船身的长度为
l＝l0＝54 m
通过观测站的时间间隔为
Δt＝＝＝2.25×10－7 s。
(2)宇航员测得飞船船身通过观测站的时间间隔为
法一：Δt′＝＝＝3.75×10－7 s。
法二：Δt′＝＝ s＝3.75×10－7 s。