人教版高一物理必修2第六章 万有引力与航天 检测题

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《万有引力与航天》检测题
一、单选题
1．已知引力常数G与下列哪些数据，不可以计算出地球质量
A．地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离
B．月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径
C．人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期
D．若不考虑地球自转，已知地球半径和地表的重力加速度
2．卡文迪许利用扭秤实验成功测出了万有引力常量
G，被人们称为第一个可以“称量”地球质量的人，那么利用引力常量
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
3．据中国载人航天工程办公室介绍，天宫一号以完整的整器结构成功服役5年后，再入大气层烧毁．烧毁前，天宫一号飞行器运行在平均亮度约为216.2公里的轨道上（近似圆周轨道），与同步卫星相比，天宫一号运行的（
）
A．速度较小
B．周期较少
C．加速度较少
D．角速度较小
4．已知海王星和地球的质量比M：m=16:1，它的半径比R：r=4:1，则海王星和地球表面的重力加速度之比（
）
A．1:2
B．2:1
C．4:1
D．1:1
5．若
A、B
两颗人造地球卫星质量相同，圆周运动的周期之比为
TA∶TB＝2∶1，则它们
的向心加速度之比
aA∶aB，卫星的动能之比
EkA∶EkB，卫星地球间的引力势能之比
EpA∶EpB
分别为
A．
，，
B．，，
C．
，，
D．
，，
6．某天体的半径是地球半径的P倍，质量是地球的K倍，则该天体表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（　　）
A．
B．
C．
D．
7．地球同步卫星离地心距离为r,运行速度为,加速度为,地球赤道上的物体随地球自转的加速度为,第一宇宙速度为,地球半径为R,则以下正确的是(
)
A．
B．
C．
D．
8．如图所示，A是静止在赤道上的物体，随地球自转而做匀速圆周运动．B、C是同一平面内两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．已知第一宇宙速度为v，物体A和卫星B、C的线速度大小分别为v
A、v
B、v
C，周期大小分别为T
A、T
B、T
C，则下列关系正确的是（　　）
A．v
A＜v
C＜v
B＜v
B．v
A=v
C=v
C．T
A=T
C＜T
B
D．T
A＜T
B＜T
C
9．如图所示，“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道，观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动，发现每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为弧度，已知引力常量为G，则月球的质量是（　　）
A．
B．
C．
D．
10．我国相继成功发射的“实践卫星二十号”和“通信技术试验卫星五号”都属于地球静止轨道卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动。则两颗卫星在轨运行的（　　）
A．线速度等于第－宇宙速度
B．动能一定相等
C．向心力大小一定相等
D．向心加速度大小一定相等
11．一个物体在地球表面所受的重力为G，在距地面高度为地球半径的位置，物体所受地球的引力大小为(　　)
A．G/2
B．G/3
C．G/4
D．G/9
12．下列关于物理方法或物理学史的说法中错误的是（
）
A．牛顿在发现万有引力定律的过程中使用了“月——地检验”
B．电流磁效应的发现为解释地球磁场的形成提供了理论方向
C．经典力学理论的成立有一定的局限性，在太阳或行星的引力场中，由爱因斯坦或牛顿的理论得出的引力并没有很大的差别
D．物理模型在物理学研究中起到了重要作用，其中“质点”“点电荷”“电流元”“元电荷”等都是理想化模型
二、多选题
13．2016年10月19日凌晨，“神舟十一号”载人飞船与距离地面343km的圆轨道上的“天宫二号”交会对接．已知地球半径为R=6400km，万有引力常量G=6.67×10﹣11N?m2/kg2，“天宫二号”绕地球飞行的周期为90分钟，以下分析正确的是（　　）
A．“天宫二号”的发射速度应大于11.2km/s
B．“天宫二号”的向心加速度大于同步卫星的向心加速度
C．由题中数据可以求得地球的平均密度
D．“神舟十一号”加速与“天宫二号”对接前应处于同一圆周轨道
14．2019年1月3日，“嫦娥四号”月球探测器顺利着陆在月球背面，成为人类首颗软着陆月背的探测器。着陆前，探测器先在距月高度约为100km的圆轨道上运行；然后在A点实施变轨，使运行轨道变为远月点A高度约为100km，近月点P高度约为15km的椭圆轨道；再在P点实施制动降落月背。下列说法正确的是
A．从圆轨道到椭圆轨道的变轨过程中，探测器的机械能变大
B．探测器在椭圆轨道运行时，在P点的速率大于在A点的速率
C．探测器在P点时的加速度大于在A点时的加速度
D．探测器在椭圆轨道的运行周期大于在圆轨道的运行周期
15．经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为=，下列说法中正确的是（　　）
A．m1、m2做圆周运动的线速度之比为
B．m1、m2做圆周运动的角速度之比为
C．m1做圆周运动的半径为
D．m2做圆周运动的半径为
16．2016年1月11日，中国正式立项首次火星探测任务，并将于2020年左右发射一颗火星探测卫星．假定颗探测卫星绕火星做匀速圆周运动的速度大小为v，这颗卫星在地球表面的发射速度为，则以下关系正确的是　　
A．v跟地球的质量与半径均无关
B．
C．
D．
17．为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球很近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2。则（
）
A．X星球表面的重力加速度为
B．X星球的质量为M
C．登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为
D．登陆舱在r1与r2轨道上运动的速度大小之比为
三、实验题
18．一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上．飞船上备有以下器材：
A．秒表一只
B．质量为m的物体一个
C．弹簧测力计一个
D．天平一架（带砝码）
宇航员在绕行时及着陆后各做一次测量，依据测量数据，可求得该星球的半径R及质量M，已知引力常量为G
（1）绕行时需测量的物理量为_______，选用的器材是
________（填序号）
（2）着陆后需测量的物理量为_______，选用的器材是
________（填序号）
（3）利用测得的物理量写出半径R=
_________，质量M=________
四、解答题
19．土星和地球均可近似看作球体，土星的半径约为地球半径的10倍，土星的质量约为地球质量的100倍，已知地球表面的重力加速度，地球密度约为，试估算：
(1)土星的密度；
(2)土星表面的重力加速度。
20．人类第一次登上月球时，宇航员在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一个高度由静止同时释放，二者几乎同时落地．若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面．已知引力常量为G，月球的半径为R.
(1)求月球表面的自由落体加速度大小g月；
(2)若不考虑月球自转的影响，求：
①月球的质量M；
②月球的第一宇宙速度大小v.
参考答案
1．A
2．D
3．B
4．D
5．A
6．A
7．D
8．A
9．C
10．D
11．C
12．D
13．BC
14．BC
15．AC
16．AD
17．BC
18．绕行时的圈数n和所用时间t
A
质量为m和物体的重力F
BC
19．(1)；(2)
20．(1)
；(2)①，②
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