人教版高中物理必修二　第六章《万有引力与航天》单元检测题

《万有引力与航天》单元检测题

一、单选题
1．已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍．若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为
A．6小时 B．12小时 C．24小时 D．36小时
2．某星球的质量约为地球质量的9倍，地球半径是其半径的2倍，若从地球上高h处平抛一物体，射程为90m，则在该星球上，从同样高度，以同样的初速度平抛同一物体，射程应为（　　）
A．10m B．15m C．60m D．360m
3．2018年7月25日晚间，由意大利科学家领衔的团队宣布：在火星南极冰盖下存在液态水，这一消息激起了“火星研究热”。地球和火星公转均可视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。根据下表信息可知（ ）
行星 半径/ 质量/ 公转轨道半径/
地球
火星
A．火星公转周期约为地球公转周期的1.9倍
B．火星公转线速度约为地球公转线速度的1.9倍
C．火星所受太阳引力约为地球所受太阳引力的1.6倍
D．仅用表格中的信息，就可以求得地球与火星之间的万有引力大小
4．“嫦娥四号”，专家称“四号星”，计划在2017年发射升空，它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料．已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，月球的平均密度为ρ，“嫦娥四号”离月球中心的距离为r，绕月周期为T.根据以上信息下列说法正确的是(　　)
A．月球的第一宇宙速度为
B．“嫦娥四号”绕月运行的速度为
C．万有引力常量可表示为
D．“嫦娥四号”必须减速运动才能返回地球
5．若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L。已知月球半径为R，万有引力常量为G。则下列说法正确的是(　　)
A．月球表面的重力加速度g月＝ B．月球的质量m月＝
C．月球的自转周期T＝ D．月球的平均密度ρ＝
6．有人设想在地球赤道上架设一个天梯，在天梯上释放卫星后，卫星刚好能绕地球做匀速圆周运动，巳知地球自转的角速度为，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，则天梯的高度至少为
A． B． C． D．
7．随着2018年6月我国成功发射“高分六号”低轨光学遥感卫星,中国“天眼”工程数据体系基本形成,其中已发射成功的“高分四号”卫星是该系列中轨道最高的卫星,它相对地面静止,下列说法正确的是（ ）
A．在轨运行的“高分六号”卫星也可能相对地面静止
B．“高分四号”卫星运行的周期比“高分六号”大
C．“高分四号”卫星运行的线速度比“高分六号”大
D．“高分四号”卫星运行的角速度比“高分六号”大
8．使物体成为卫星的最小发射速度称为第一宇宙速度v1，而使物体脱离星球引力所需要的最小发射速度称为第二宇宙速度v2，v2与的关系是v2=v1，已知某星球半径是地球半径R的，其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为
A． B． C． D．
9．木星的半径约为。伽利略用望远镜发现了木星的四颗卫星，其中木卫三离木星表面的高度约为，它绕木星做匀速圆周运动的周期约为，已知N·m2/kg2，则木星的质量约为
A．kg B．kg C．kg D．kg
10．关于地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是：
A．它一定在两极上空运行 B．各国发射的这种卫星轨道半径都不同
C．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度 D．它的角速度大于地球自转的角速度
11．以下说法正确的是（ ）
A．开普勒提出日心说，并指出行星绕太阳转动其轨道为椭圆
B．卡文迪许测量出万有引力常量，并提出万有引力定律
C．牛顿证明了苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力
D．根据平方反比定律，两个物体靠的越近，他们之间的引力就越大
12．太阳能电池是将太阳能通过特殊的半导体材料转化为电能，在能量的利用中，它有许多优点，但也存在着一些问题，如受到季节、昼夜及阴晴等气象条件的限制。为了能尽量地解决这些问题，可设想把太阳能电池送到太空中并通过一定的方式让地面上的固定接收站接收电能，太阳能电池应该置于（　　）
A．地球的同步卫星轨道 B．地球大气层上的任一处
C．地球与月亮的引力平衡点 D．地球与太阳的引力平衡点
13．在西昌卫星发射中心已成功发射“嫦娥四号”月球探测器．探测器奔月飞行过程中，在月球上空的某次变轨是由椭圆轨道a变为近月圆形轨道b，a、b两轨道相切于P点，如图所示，不计变轨时探测器质量的变化，下列关于探测器说法正确的是

A．在a轨道上P点的速率与在b轨道上P点的速率相同
B．在a轨道上P点所受月球引力等于在b轨道上P点所受月球引力
C．在a轨道上P点的加速度小于在b轨道上P点的加速度
D．在a轨道上运动的周期小于在b轨道上运动的周期

二、多选题
14．如图所示，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有

A．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度
B．在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道I上经过A的动能
C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道I上运动的周期
D．在轨道Ⅱ上，B点引力的功率是最大的
15．已知地球自转周期为T0，有颗与同步卫星在同轨道平面的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径的九分之一，该卫星两次在同一城市的正上方出现的时间间隔可能是
A． B． C． D．
16．某人造地球卫星在离地一定高度处绕地球做匀速圆周运动，周期为T．已知地球表面的重力加速度大小为g，地球半径为R，引力常量为G，若不计地球自转的影响，则下列说法正确的是
A．地球的质量为
B．地球的质量为
C．该人造地球卫星的运转半径为
D．该人造地球卫星的运转半径为
17．“天宫一号”与“神舟八号”交会对接成功，标志着我国对接技术上迈出了重要一步．如图所示为二者对接前做圆周运动的情形，M代表“神舟八号”，N代表“天宫一号”，则

A．M发射速度大于第二宇宙速度
B．M适度加速有可能与N实现对接
C．对接前，M的运行速度大于N运行速度
D．对接后，它们的速度大于第一宇宙速度N
18．同步卫星离地心的距离为r，运行速度为，加速度，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度第一宇宙速度为，地球的半径为R，则　　
A． B． C． D．
三、实验题
19．在“神舟七号”飞船稳定飞行，航天员向我们挥手示意时，在电视荧幕上能清晰地看到他手中放下的笔浮在空中．如果航天员要在飞船中做一些物理实验，下面的实验可以正常进行的是________；
①用弹簧秤测拉力　②用水银气压计测气体压强　③用托盘天平测物体质量　④用弹簧秤测钩码重力 ⑤用水银温度计测温度　⑥用小球下落方法测重力加速度　⑦用秒表测物体运动时间
20．卡文迪许因为测出了万有引力常量而被称为“能称出地球质量的人”，在已知引力常量G时，通过观察绕地球做匀速圆周运动的卫星的运动参量，可以求出地球的质量。现观察到一颗人造卫星绕地球运动的线速度大小为v，距离地球表面的高度为H，若已知地球的半径为R．求：
（1）地球的质量M；
（2）地球的第一宇宙速度v1。

四、解答题
21．假如有一对孪生兄弟和，其中乘坐速度为的火箭飞往大角星（牧夫座），而后又飞回地球。根据在地球上的观测，大角星离地球有36光年远，这次往返飞行经历时间为80年。如果离开地球时，他们的年龄都为20岁，试问当回到地球时，他们的年龄各有多大？
22．中国空间站将于2022年建成，我国科研人员在模拟空间站运行时发现，质量为m0的空间站由于受到微弱阻力的作用而沿螺旋轨道向地球运行，因阻力极微小，可认为在一圈内空间站作匀速圆周运动．若开始时其轨道半径为R，经过较长时间T后其轨道半径减小了h（h远小于R）．如果规定物体在离地球无穷远处势能为零，则质量为m的物体离地心距离为r时，具有的万有引力势能可表示为，G是万有引力常量，M为地球质量．
（1）求空间站在半径为R的轨道上运行时的机械能
（2）估算空间站受到的微弱阻力f的大小．



参考答案
1．B 2．B 3．A 4．C 5．A 6．D 7．B 8．D 9．C 10．C 11．C 12．A 13．B 14．BC 15．AC 16．BC 17．BC 18．AC
19．①⑤⑦；
20．（1）（2）
21．B为54.9岁；A为100岁
22．（1）；（2）．