人教版高中物理必修2第六章《万有引力与航天》测试卷

第六章《万有引力与航天》测试卷
一、单选题(共12小题)
1.若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为2∶.已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为R.由此可知，该行星的半径约为(　　)



A．R
B．R
C． 2R
D．R



2.如图所示，一个质量均匀分布的星球，绕其中心轴PQ自转，AB是与PQ互相垂直的直径．星球在A点的重力加速度是P点的90%，星球自转的周期为T，万有引力常量为G，则星球的密度为(　　)




A．
B．
C．
D．



3.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．关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是(　　)




A． 角速度的大小关系为ωa＝ωc＞ωb
B． 向心加速度的大小关系为aa＞ab＞ac
C． 线速度的大小关系为va＝vb＞vc
D． 周期关系为Ta＝Tc＞Tb



4.如图所示，“神舟10号” 绕地球沿椭圆形轨道运动，它在A、B、C三点运动速率(　　)




A． 一样大
B． 经过A点时最大
C． 经过B点时最大
D． 经过C点时小于经过B点时



5.2015年7月，科学家在距地球1 400亿光年的天鹅座发现了一颗类地行星，该行星与地球的相似度达到0.98，若该行星的密度与地球相同，直径是地球直径的1.6倍，地球的第一宇宙速度为7.9 km/s，则该行星的第一宇宙速度为(　　)



A． 4.9 km/s
B． 11.2 km/s
C． 12.6 km/s
D． 17.6 km/s



6.2015年7月14日，“新视野”号太空探测器近距离飞掠冥王星，如图所示.在此过程中，冥王星对探测器的引力(　　)

A． 先变大后变小，方向沿两者的连线指向冥王星
B． 先变大后变小，方向沿两者的连线指向探测器
C． 先变小后变大，方向沿两者的连线指向冥王星
D． 先变小后变大，方向沿两者的连线指向探测器
7.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述中正确的是(　　)
A． 丹麦天文学家第谷发现了行星运动三定律
B． 牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量
C． 在研究行星运动规律时，开普勒的第三行星运动定律中的k值与地球质量有关
D． 1798年英国物理学家卡文迪许通过扭秤实验测量出了万有引力常量
8.据报道一个国际研究小组借助于智利的甚大望远镜，观测到了一组双星系统，它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动，如图所示．此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体的表面物质，达到质量转移的目的，假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变，则在最初演变的过程中 (　　)

A． 它们做圆周运动的万有引力保持不变
B． 它们做圆周运动的角速度不断变小
C． 体积较大星体圆周运动轨迹的半径变大，线速度变大
D． 体积较大星体圆周运动轨迹的半径变大，线速度变小
9.我国首个目标飞行器“天宫一号”于北京时间2011年9月29日21时16分从甘肃酒泉卫星发射中心发射升空.9月30日16时09分，在北京航天飞行控制中心精确控制下，“天宫一号”成功实施第2次轨道控制，近地点高度由200公里抬升至约362公里，顺利进入在轨测试轨道．这次轨道控制是在“天宫一号”飞行第13圈实施的．此前，在30日1时58分，“天宫一号”飞行至第4圈时，北京飞控中心对其成功实施了第一次轨道控制，使其远地点高度由346公里抬升至355公里．经过两次轨道控制，“天宫一号”已从入轨时的椭圆轨道进入近圆轨道，为后续进入交会对接轨道奠定了基础．下列关于“天宫一号”的说法正确的是(　　)

A． 发射“天宫一号”的速度至少要达到11.2 km/s
B． 两次变轨后，天宫一号在近圆轨道上运行的速率大于7.9 km/s
C． 天宫一号两次变轨后在近圆轨道上运行的速率仍小于同步卫星在轨运行的速率
D． 在两次变轨过程中都需要对天宫一号提供动力，从而使其速度增大才能成功变轨
10.重力是由万有引力产生的，以下说法中正确的是(　　)
A． 同一物体在地球上任何地方其重力都一样
B． 物体从地球表面移到空中，其重力变大
C． 同一物体在赤道上的重力比在两极处小些
D． 绕地球做圆周运动的飞船中的物体处于失重状态，不受地球的引力
11.地球质量大约是月球质量的81倍，一飞行器位于地球与月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，飞行器距月球球心的距离与月球球心距地球球心之间的距离之比为(　　)



A． 1∶9
B． 9∶1
C． 1∶10
D． 10∶1



12.某行星的质量是地球质量的一半，半径也是地球半径的一半，那么一个物体在此行星表面附近所受到的引力是它在地球表面附近所受引力的(　　)



A． 2倍
B． 4倍
C．
D．



二、计算题(共3小题)
13.在天体运动中，将两颗彼此相距较近的行星称为双星．它们在相互的万有引力作用下间距保持不变，并沿半径不同的同心圆轨道做匀速圆周运动．如果双星间距为L，质量分别为M1和M2，试计算：双星的线速度．
14.已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，不考虑地球自转的影响．
(1)推导第一宇宙速度的表达式；
(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动，运动轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T.
15.经过天文望远镜长期观测，人们在宇宙中已经发现了许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识，双星系统由两个星体组成，其中每个星体的大小都远小于两星体之间的距离，一般双星系统距离其他星体很远，可以当作孤立系统来处理(即其它星体对双星的作用可忽略不计)．现根据对某一双星系统的光度学测量确定：该双星系统中每个星体的质量都是m，两者相距L，它们正围绕两者连线上的某一点做匀速圆周运动．

(1)试计算该双星系统的运动周期T1.
(2)若实际中观测到的运动周期为T2,T2与T1并不是相同的，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种观测不到的暗物质，它均匀地充满整个宇宙，因此对双星运动的周期有一定的影响．为了简化模型，我们假定在如图所示的球体内(直径看作L)均匀分布的这种暗物质才对双星有引力的作用，不考虑其他暗物质对双星的影响，已知这种暗物质的密度为ρ，求T1∶T2.
三、填空题(共3小题)
16.A为地球赤道上的物体，随地球自转的速度为v1，B为近地卫星，在地球表面附近绕地球运行，速度为v2，C为地球同步卫星，距地面高度为地球半径的5倍，绕地球运行的速度为v3，则v1∶v2∶v3＝________.
17.如图所示是某行星围绕太阳运行的示意图，则行星在A点的速率________在B点的速率.

18.已知地球半径为R，质量为M，自转周期为T.一个质量为m的物体放在赤道处的海平面上，则物体受到的万有引力F＝______，重力G＝______.



答案

1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】D
8.【答案】C
9.【答案】D
10.【答案】C
11.【答案】C
12.【答案】A



13.【答案】v1＝M2
v2＝M1
14.【答案】(1)v＝　(2)2π
15.【答案】(1)T1＝2π
(2)T1∶T2＝∶1
16.【答案】1∶6∶6
17.【答案】大于
18.【答案】　－