物理：第五章《万有引力定律及其应用》测试（2）（鲁科版必修2）

鲁科版必修2 单元测试
第5章 万有引力定律及其应用
试题简介：本套试题全部选自全国各地的09年高考模拟试题，优中选优，当属精品。
一、不定项选择题
1.(江苏省扬州中学2009届高三模拟)关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（ ）
A.它是人造卫星绕地球飞行的最小速度；
B.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度；
C.它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度；
D.它是近地圆形轨道上人造地球卫星运行速度。
2.(山东省实验中学2009届高三模拟)2008年9月25日21时10分“神舟七号”载人飞船发射升空，进入预定轨道绕地球自西向东作匀速圆周运动，运行轨道距地面343Km．绕行过程中，宇航员进行了一系列科学实验，实现了我国宇宙航行的首次太空行走．在返回过程中，9月28日17时30分返回舱主降落伞打开，17时38分安全着陆．下列说法正确的是（ ）
A．飞船做圆周运动的圆心与地心重合
B．载人飞船轨道高度小于地球同步卫星的轨道高度
C．载人飞船绕地球作匀速圆周运动的速度略大于第一宇宙速度7.9km／s
D．在返回舱降落伞打开后至着地前宇航员处于失重状态
3.(广东省潮州市2009届高三下学期模拟)据美国媒体报道，美国和俄罗斯的两颗通信卫星11日在西伯利亚上空相撞。这是人类有史以来的首次卫星碰撞事件。碰撞发生的地点位于西伯利亚上空490英里(约790公里)，恰好比国际空间站的轨道高270英里（434公里），这是一个非常常用的轨道，是用来远距离探测地球和卫星电话的轨道。则以下相关说法中，正确的是（ ）[来源:21世纪教育网]
A．碰撞后的碎片若受到大气层的阻力作用，轨道半径将变小，则有可能与国际空间站相碰撞。
Ｂ．在碰撞轨道上运行的卫星的周期比国际空间站的周期小
C．发射一颗到碰撞轨道运行的卫星，则发射速度要大于11.2km/s。
Ｄ．在同步轨道上，若后面的卫星一旦加速，将有可能与前面的卫星相碰撞。
4.(上海市徐汇区2009届高三上期期末)已知地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍，同步卫星的周期与地球的自转周期相同，根据你知道的常识，可以估算出地球到月球的距离，这个距离最接近（ ）
A．地球半径的40倍 B．地球半径的60倍
C．地球半径的80倍 D．地球半径的100倍
5.(江苏省盐城市2009届高三模拟)3个人造地球卫星A、B、C，在地球的大气层外沿如图所示的方向做匀速圆周运动，已知mA=mBA． 线速度大小的关系是
B． 周期关系是TaC． 向心力大小的关系是Fa=FbD． 轨道半径和周期的关系是
6.（上海市普陀区2009届高三上期期末）某同学这样来推导第一宇宙速度：v=2R/T=(2×3.14×6.4×106)/(24×3600)m/s=0.465×103m/s，其结果与正确值相差很远，这是由于他在近似处理中，错误地假设：（ ）
A．卫星的轨道是圆。 B．卫星的向心力等于它在地球上所受的地球引力。
C．卫星的轨道半径等于地球的半径。 D．卫星的周期等于地球自转的周期。
7.(广东省广大附中2009届高三下学期模拟)据报道．我国数据中继卫星“天链一号01 星”于2008 年4 月25 日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4 次变轨控制后，于5 月l 日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01 星”，下列说法正确的是（ ）
A．运行速度大于7.9km/s
B．离地面高度一定，相对地面静止
C．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
D．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
8.(凤阳荣达学校2009届高三物理第三次月考测试卷)2008年9月25日，我国利用“神州七号”飞船将翟志刚、刘伯明、景海鹏三名宇航员送入太空。设宇航员测出自己绕地球做圆周运动的周期为T，离地高度为H，地球半径为R，则根据T、H、R和引力常量G，能计算出的物理量是 ( )
A．地球的质量　　　　　　　　　 　 B．地球的平均密度
C．飞船所需的向心力　　　　　　　　D．飞船线速度的大小
9.(合肥35中2009届高三10月月考物理试卷)几十亿年来，月球总是以同一面对着地球,人们只能看到月貌的59%,由于在地球上看不到月球的背面，所以月球的背面蒙上了一层十分神秘的色彩．试通过对月球运动的分析,说明人们在地球上看不到月球背面的原因是（ ）
A．月球的自转周期与地球的自转周期相同 B．月球的自转周期与地球的公转周期相同
C．月球的公转周期与地球的自转周期相同 D．月球的公转周期与月球的自转周期相同
10.（山东省潍坊一中2009届高三模拟)“嫦娥一号”于2009年3月1日下午4时13分成功撞月，从发射到撞落历时433天，标志我国一期探月工程圆满结束．其中，卫星发射过程先在近地圆轨道绕行3周，再长途跋涉进人近月圆轨道绕月飞行．若月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的1／6，月球半径为地球半径的1／4，据以上信息得（ ）
A．绕月与绕地飞行周期之比为
B．绕月与绕地飞行周期之比为
C．绕月与绕地飞行向心加速度之比为1：6
D．月球与地球质量之比为1：96
11.(广东省汕头市2009届高三下学期模拟)由于地球的自转，使静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动．对这些随地球做匀速圆周运动的物体，以下说法正确的是（ ）
A．所处地点对应的纬度角越大，速度也越大
B．所处地点对应的纬度角越大，向心加速度也越大21世纪教育网
C．周期等于地球自转的周期
D．重力提供向心力
12.(湖南省长郡中学2009届高三模拟试题)2007年4月24日，欧洲科学家宣布在太阳之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese581C。这颗围绕红矮星Gliese581运行的星球有类似地球的温度，表面可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的1.5倍 ，质量约为地球的5倍，绕红矮星Gliese581运行的周期约为13天。假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道，下列说法正确是（ ）.
A．飞船在Gliese581C表面附近运行的周期约为13天.
B．飞船在Gliese581C表面附近运行时的速度大于7.9km/s.
C．人在Gliese581C上所受重力比在地球上所受重力大.
D．Gliese581C的平均密度比地球平均密度小.
13.(山东省莱芜四中2009届高三模拟)据新华网报道，嫦娥一号在接近月球时，要利用自身的火箭发动机点火减速，以被月球引力俘获进入绕月轨道。这次减速只有一次机会，如果不能减速到一定程度，嫦娥一号将一去不回头离开月球和地球，漫游在更加遥远的深空；如果过分减速，嫦娥一号则可能直接撞击月球表面。该报道地图示如下。则下列说法正确的是（ ）
A． 实施首次“刹车”的过程，将便得嫦娥一号损失的动能转化为势能，转化时机械能守恒
B． 嫦娥一号被月球引进俘获后进入绕月轨道，并逐步由椭圆轨道变轨到圆轨道
C． 嫦娥一号如果不能减速到一定程度，月球对它的引力将会做负功
D． 嫦娥一号如果过分减速，月球对它的引力将做正功，撞击月球表面时的速度将很大
21世纪教育网
14.(湖南省长沙一中2009届高三模拟试题)我国在成功发射探月卫星“嫦娥1号”之后，又成功地发射了“神舟7号”载人航天飞船，并由翟志刚成功地进行了太空漫步．设“嫦娥1号”绕月球运动的轨迹和“神舟7号”绕地球运动的轨迹都是圆，其轨道半径分别为r1、r2，周期分别为T1、T2，线速度分别为v1、v2，角速度分别为ω1、ω2，向心加速度分别为a1、a2，月球和地球的质量分别为m1、m2，则（ ）..
A．　　　　　　　　　　　　 B．..
C．　　　　　　　　　　　 D．..
二、填空实验题
15.（江苏省高淳外校2009届高三模拟）在月球上以初速度v0自高h处水平抛出的小球，射程可达s，已知月球半径为R，如果在月球上发射一颗月球的卫星，则它在月球表面附近环绕月球运动的周期 。
16.(广东省湛师附中2009届高三下学期模拟）假设我们已经进入了航天时代，一个由三个高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学考察飞船前往X星球，准备用携带的下列器材测量X星球表面的重力加速度g，这些器材是：
A．钩码一盒，质量未知且各钩码质量不等
B．重锤一个（带夹子），质量未知
C．带孔金属小球一个，直径已知为d
D．电源（带有开关），可输出频率为f的交流电压，可满足实验要求
E．无弹性的丝线若干根
F．导线，开关若干
G．刻度尺1把
H．测力计1个
I．天平1台（含砝码1盒）
J．电磁打点计时器1台（含复写纸片、纸带）
K．电子秒表1个
L．带有光控计时器的实验平板一块．在平板两端各有一个光控门，同时还配有其专用的直流电源、导线、开关、重锤线、滑块，该器材可用来测量物体从—个光控门运动到另—个光控门的时间
M．支架：能满足实验所需的固定作用
到达X星球后，三个学生从以上器材中选择各自所需的器材（同一器材可以重复选用），用不同的方法各自独立地测出了重力加速度g的值．
现请你完成他们所做的实验：
实验一：（已经完成）
(1）器材有：A、H、I
（2）主要的实验步骤是：
①选取一个合适的钩码，用天平测出质量m
②用测力计测出该钩码的重力F
③计算重力加速度的表达式为
实验二：
（1）选用的器材有_________________
（2）写出主要的实验步骤（简明扼要）．
______________________________________________________________
实验三：
（1）选用的器材有_________________
（2）写出主要的实验步骤（简明扼要）．
_____________________________________________________________
三、计算论述题
17. (江苏省扬州中学2009届高三模拟)若近似认为月球绕地球公转与地球绕太阳公转的轨道在同一平面内，且均为正圆。已知这两种转动同向，如图所示。月相变化的周期为29.5天, 图示是相继两次满月，月.地.日相对位置的示意图）。求月球绕地球自转一周所用的时间T(因月球总是一面朝向地球，故T恰是月球的自转周期)。（提示：可借鉴恒星日.太阳日的解释方法）。
21世纪教育网
18. （上海市嘉定区2009届高三一模）在地球表面，某物体用弹簧秤竖直悬挂且静止时，弹簧秤的示数为160N，把该物体放在航天器中，若航天器以加速度a＝g/2（g为地球表面的重力加速度）竖直上升，在某一时刻，将该物体悬挂在同一弹簧秤上，弹簧秤的示数为90N，若不考虑地球自转的影响，已知地球半径为R。求：
19.（山东省济宁市2009届高三一模）2007年10月24日，“嫦娥一号”卫星星箭分离，卫星进入绕地球轨道。在绕地运行时，要经过三次近地变轨：12小时椭圆轨道①→24小时椭圆轨道②→48小时椭圆轨道③→地月转移轨道④。11月5日11时，当卫星经过距月球表面高度为h的A点时，再一次实施变轨，进入12小时椭圆轨道⑤，后又经过两次变轨，最后进入周期为T的月球极月圆轨道⑦。如图所示，已知月球半径为R。
（1）请回答：“嫦娥一号”在完成第三次近地变轨时需要加速还是减速？
（2）写出月球表面重力加速度的表达式。
参考答案
一、不定项选择题
1.BD 2.AB 3.A 4.B 5.C 6.D 7.BC 8.ABD 9.D 10.ACD
11.C 12.BC 13.ABD 14.B
二、填空实验题
15. T=
16. （1）B、D、F、G、J、M （3分）
（2）①将实验装置按要求安装好
②接通电源，释放处于竖直状态的纸带。用刻度尺测量出纸带上相邻两点间的距离分别为d1、d2。
③计算重力加速度的表达式为 （3分）
实验三：
（1）G、L、M （3分）
（2）①将带光控计时器的平板用支架竖直架稳
　　　 ②测量两个光控门之间的距离s
　　　　③把滑块从上面的一个光控门处自由释放，读出下落时间t
④计算重力加速度的表达式为 （3分）
三、计算论述题
17. 因为月球总是一面向地球，故T恰好等于月球自转周期，月球转过（2π+θ）用了29.5天，故共转过2π只用天，由地球公转知天
18. （1）此时物体所受的重力
（2）此时航天器距地面的高度。
（1）T－G′＝ma ……2分 [来源:21世纪教育网]
G′＝T－ma＝90－16×5＝10N ……3分
（2）G0＝ ……2分
则＝＝ ……2分
所以r＝4R ……2分
即此时航天器距地高度为3R ……1分
19. （1）加速 （2分）
（2）设月球表面的重力加速度为g月，在月球表面有
（3分）
卫星在极月圆轨道有
（3分）
解得 （2分）