人教版高中物理必修2第六章《万有引力与航天》检测题（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修2第六章《万有引力与航天》检测题（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 82.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-07-22 21:16:14 | ||
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文档简介
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《万有引力与航天》检测题
一、单选题
1．2018年我国发射嫦娥四号，将首次实现人类探测器在月球背面的软着陆．地球表面的重力加速度是月球表面重力加速度的6倍，地球半径为月球半径的4倍，则地球和月球的密度之比为（ ）
A．1.5
B．4
C．6
D．24
2．已知地球赤道处的重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a．假设要使赤道上的物体恰好“飘”起来，则地球的转速应该变为原来的多少倍？（
）
A．
B．
C．
D．
3．2018年5月和12月，我国分别成功地将探月工程的鹊桥号中继星和嫦娥四号登月探测器发射升空。鹊桥号中继星是世界首颗运行于地月拉格朗日L2点的通信卫星，为在月球背面工作的
嫦娥四号登月探测器提供地月间的中继通信。该L2点位于地球和月亮连线的延长线上，如图所示，鹊桥号在该点消耗很少燃料就可较长期地与月球同步绕地球做圆周运动。嫦娥四号登月探测器软着陆月球背面，更深层次地探测月球地质、资源等方面的信息。请根据上述信息和你所掌握的物理知识，确定下列叙述中正确的是
A．地球对鹊桥号的万有引力作用可忽略不计
B．以同样的速度爬上相同的坡道，探测器在月球上将比在地球上消耗更大的功率
C．相对月面静止的探测器绕地球运行的向心加速度比鹊桥号的向心加速度小
D．在降落到月面的过程中，探测器和月球系统的机械能守恒
4．甲、乙两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，甲、乙卫星的轨道半径分别为r1、r2，且r1>r2，
甲、乙卫星的角速度分别是ω1、ω2，运行速度分别是v1、v2，加速度分别是a1、a2，卫星的周期分别为T1、T2,则下列说法正确的是(
)
A．ω1>ω2
B．v1>v2
C．a1>a2
D．T1>T2
5．一飞船围绕地球做匀速圆周运动，其离地面的高度为H，若已知地球表面重力加速度为g，地球半径R。则飞船所在处的重力加速度大小
A．
B．
C．
D．
6．火星的直径为地球的一半，质量为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球绕太阳公转的轨道半径的1.5倍，地球表面重力加速度约为10m/s2，从以上信息可知
A．火星公转的周期比地球公转的周期短
B．火星表面重力加速度约为4m/s2
C．火星公转的向心加速度比地球公转的向心加速度大
D．火星公转的线速度大于地球公转的线速度
7．宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在半径同为
R
的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于边长为
R
的等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。则第一种形式下绕中心运动的星体与第二种形式下绕中心运动的星体相比，下列说法正确的是（
）
A．第一种形式下的轨道半径是第二种形式下的
倍
B．第一种形式下受到的引力值大于第二种形式受到的引力值
C．第一种形式下的线速度值大于第二种形式下的线速度值
D．第一种形式下的周期小于第二种形式下的周期
8．已知引力常量G和下列某组数据就能计算出地球的质量，这组数据是（
）
A．地球绕太阳运行的周期及地球与太阳之间的距离
B．月球绕地球运行的周期及月球与地球之间的距离
C．人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期
D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面重力加速度
9．两颗人造卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，周期之比为TA∶TB=1∶8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（
）
A．RA∶RB=4∶1，vA∶vB=1∶2
B．RA∶RB=4∶1，vA∶vB=2∶1
C．RA∶RB=1∶4，vA∶vB=1∶2
D．RA∶RB=1∶4，vA∶vB=2∶1
10．下列关于物理学史和物理研究方法的叙述中正确的是
A．质点、点电荷等概念的建立运用了等效替代法
B．利用v-t图象推导匀变速直线运动位移公式的方法是理想模型法
C．牛顿利用实验，得出了万有引力常量
D．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如场强E=F/q，加速度a=Δv/Δt都是采用比值法定义的
11．天文学上把两个相距较近，由于彼此的引力作用而沿各自的轨道互相环绕旋转的恒星系统称为“双星”系统，每一双星系统中的两个子星保持距离不变，共同绕着连线止的某一点以不同的半径做匀速圆周运动，则（ ）
A．两子星的线速度的大小一定相等
B．两子星的角速度的大小一定相等
C．两子星受到的向心力的大小不一定相等
D．两子星的向心加速度的大小一定相等
二、多选题
12．据英国《每日邮报》报道，科学家发现了一颗距离地球仅14光年的“另一个地球”一—沃尔夫(Wolf)
1061c.沃尔夫1061c的质量为地球的4倍，围绕红矮星的沃尔夫1061c运行的周期为5天，它是迄今为止在太阳系外发现的距离最近的宜居星球．设想从地球发射一颗科学探测卫星围绕沃尔夫1061c的表面运行.已知万有引力常量为G，天体的环绕运动可看作匀速圆周运动．则下列说法正确的是（
）
A．从地球发射该卫星的速度应该大于第三字宙速度
B．若已知围绕沃尔夫1061c的表面运行的探测卫星的周期和地球的质量，可近似求出沃尔夫1061c的半径
C．沃尔夫1061c和地球公转轨道半径的三次方之比等于
D．卫星绕行星沃尔夫1061c运行的周期与该卫星的密度有关
13．已知引力常量为G，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，近地卫星绕地球转动的周期为T，地球的第一宇宙速度为v，则地球的平均密度可表示为
A．
B．
C．
D．
14．绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，在时间t内通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为弧度，已知引力常量为G，则
A．该卫星的角速度为
B．该卫星的加速度大小为
C．该卫星的周期为
D．地球的质量为
15．关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（
）
A．任何绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其运行速度都等于第一宇宙速度
B．它是人造地球卫星在圆形轨道上的最小运行速度
C．它是发射卫星绕地球运行的最小发射速度
D．它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度
三、实验题
16．一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行星数圈后．着陆于该行星，宇宙飞船备有下列器材：
A．精确秒表一只
B．弹簧秤一个
C．质量为m的物体一个
已知宇航员在绕行星过程中与着陆后各作了一次测量，依据所测量的数据，可求得该行星的质量M和半径R（已知引力常量为G）；
（1）两次测量的物理量及对应符号是_________________________；
（2）用测得的数据．求得该星球的质量M=____，该星球的半径R=_____．
四、解答题
17．质量分别为m和M的两个星球A和B在相互引力作用组成双星系统绕它们连线上的一点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间的距离为L。已知引力常数为G。
(1)求两星球做圆周运动的周期；
(2)在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A和B，月球绕其轨道中心运行的周期记为T1。但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期记为T2。求T2与T1两者平方之比。
18．宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，经过时间3t小球落回原处。（地球表面的重力加速度g取10m/s2，空气阻力不计）
(1)求该星球表面附近的重力加速度g′的大小；
(2)已知该星球的半径与地球半径之比为，求该星球的质量与地球的质量之比。
19．神舟飞船在绕地球飞行一段时间后进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道．已知地球半径R，地面处的重力加速度g，引力常量为G.
（1）试求地球的质量表达式；
（2）若仅知飞船高度h＝342
km，地球半径R＝6.37×103
km，地面处的重力加速度g＝10
m/s2，计算飞船周期T的具体数值（计算结果保留两位有效数字）．
五、作图题
20．“神舟”七号飞船的成功发射为我国在2010年实现探月计划﹣﹣“嫦娥工程”获得了宝贵的经验．假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0
，飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运行，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动，万有引力常量为G，求：
（1）飞船在轨道Ⅲ上的运行速率；
（2）飞船在轨道Ⅰ绕月球运行一周所需的时间．
（3）飞船在A点处点火后瞬间与点火前相比，速度是变大还是变小？
参考答案
1．A
2．C
3．C
4．D
5．C
6．B
7．C
8．A
9．D
10．D
11．B
12．AB
13．ACD
14．ACD
15．CD
16．周期T,物体重力F；
；
；
17．（1）；（2）
18．(1)；
(2).
19．（1）
（2）5.4×103s
答案第1页，总2页
《万有引力与航天》检测题
一、单选题
1．2018年我国发射嫦娥四号，将首次实现人类探测器在月球背面的软着陆．地球表面的重力加速度是月球表面重力加速度的6倍，地球半径为月球半径的4倍，则地球和月球的密度之比为（ ）
A．1.5
B．4
C．6
D．24
2．已知地球赤道处的重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a．假设要使赤道上的物体恰好“飘”起来，则地球的转速应该变为原来的多少倍？（
）
A．
B．
C．
D．
3．2018年5月和12月，我国分别成功地将探月工程的鹊桥号中继星和嫦娥四号登月探测器发射升空。鹊桥号中继星是世界首颗运行于地月拉格朗日L2点的通信卫星，为在月球背面工作的
嫦娥四号登月探测器提供地月间的中继通信。该L2点位于地球和月亮连线的延长线上，如图所示，鹊桥号在该点消耗很少燃料就可较长期地与月球同步绕地球做圆周运动。嫦娥四号登月探测器软着陆月球背面，更深层次地探测月球地质、资源等方面的信息。请根据上述信息和你所掌握的物理知识，确定下列叙述中正确的是
A．地球对鹊桥号的万有引力作用可忽略不计
B．以同样的速度爬上相同的坡道，探测器在月球上将比在地球上消耗更大的功率
C．相对月面静止的探测器绕地球运行的向心加速度比鹊桥号的向心加速度小
D．在降落到月面的过程中，探测器和月球系统的机械能守恒
4．甲、乙两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，甲、乙卫星的轨道半径分别为r1、r2，且r1>r2，
甲、乙卫星的角速度分别是ω1、ω2，运行速度分别是v1、v2，加速度分别是a1、a2，卫星的周期分别为T1、T2,则下列说法正确的是(
)
A．ω1>ω2
B．v1>v2
C．a1>a2
D．T1>T2
5．一飞船围绕地球做匀速圆周运动，其离地面的高度为H，若已知地球表面重力加速度为g，地球半径R。则飞船所在处的重力加速度大小
A．
B．
C．
D．
6．火星的直径为地球的一半，质量为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球绕太阳公转的轨道半径的1.5倍，地球表面重力加速度约为10m/s2，从以上信息可知
A．火星公转的周期比地球公转的周期短
B．火星表面重力加速度约为4m/s2
C．火星公转的向心加速度比地球公转的向心加速度大
D．火星公转的线速度大于地球公转的线速度
7．宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在半径同为
R
的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于边长为
R
的等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。则第一种形式下绕中心运动的星体与第二种形式下绕中心运动的星体相比，下列说法正确的是（
）
A．第一种形式下的轨道半径是第二种形式下的
倍
B．第一种形式下受到的引力值大于第二种形式受到的引力值
C．第一种形式下的线速度值大于第二种形式下的线速度值
D．第一种形式下的周期小于第二种形式下的周期
8．已知引力常量G和下列某组数据就能计算出地球的质量，这组数据是（
）
A．地球绕太阳运行的周期及地球与太阳之间的距离
B．月球绕地球运行的周期及月球与地球之间的距离
C．人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期
D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面重力加速度
9．两颗人造卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，周期之比为TA∶TB=1∶8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（
）
A．RA∶RB=4∶1，vA∶vB=1∶2
B．RA∶RB=4∶1，vA∶vB=2∶1
C．RA∶RB=1∶4，vA∶vB=1∶2
D．RA∶RB=1∶4，vA∶vB=2∶1
10．下列关于物理学史和物理研究方法的叙述中正确的是
A．质点、点电荷等概念的建立运用了等效替代法
B．利用v-t图象推导匀变速直线运动位移公式的方法是理想模型法
C．牛顿利用实验，得出了万有引力常量
D．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如场强E=F/q，加速度a=Δv/Δt都是采用比值法定义的
11．天文学上把两个相距较近，由于彼此的引力作用而沿各自的轨道互相环绕旋转的恒星系统称为“双星”系统，每一双星系统中的两个子星保持距离不变，共同绕着连线止的某一点以不同的半径做匀速圆周运动，则（ ）
A．两子星的线速度的大小一定相等
B．两子星的角速度的大小一定相等
C．两子星受到的向心力的大小不一定相等
D．两子星的向心加速度的大小一定相等
二、多选题
12．据英国《每日邮报》报道，科学家发现了一颗距离地球仅14光年的“另一个地球”一—沃尔夫(Wolf)
1061c.沃尔夫1061c的质量为地球的4倍，围绕红矮星的沃尔夫1061c运行的周期为5天，它是迄今为止在太阳系外发现的距离最近的宜居星球．设想从地球发射一颗科学探测卫星围绕沃尔夫1061c的表面运行.已知万有引力常量为G，天体的环绕运动可看作匀速圆周运动．则下列说法正确的是（
）
A．从地球发射该卫星的速度应该大于第三字宙速度
B．若已知围绕沃尔夫1061c的表面运行的探测卫星的周期和地球的质量，可近似求出沃尔夫1061c的半径
C．沃尔夫1061c和地球公转轨道半径的三次方之比等于
D．卫星绕行星沃尔夫1061c运行的周期与该卫星的密度有关
13．已知引力常量为G，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，近地卫星绕地球转动的周期为T，地球的第一宇宙速度为v，则地球的平均密度可表示为
A．
B．
C．
D．
14．绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，在时间t内通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为弧度，已知引力常量为G，则
A．该卫星的角速度为
B．该卫星的加速度大小为
C．该卫星的周期为
D．地球的质量为
15．关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（
）
A．任何绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其运行速度都等于第一宇宙速度
B．它是人造地球卫星在圆形轨道上的最小运行速度
C．它是发射卫星绕地球运行的最小发射速度
D．它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度
三、实验题
16．一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行星数圈后．着陆于该行星，宇宙飞船备有下列器材：
A．精确秒表一只
B．弹簧秤一个
C．质量为m的物体一个
已知宇航员在绕行星过程中与着陆后各作了一次测量，依据所测量的数据，可求得该行星的质量M和半径R（已知引力常量为G）；
（1）两次测量的物理量及对应符号是_________________________；
（2）用测得的数据．求得该星球的质量M=____，该星球的半径R=_____．
四、解答题
17．质量分别为m和M的两个星球A和B在相互引力作用组成双星系统绕它们连线上的一点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间的距离为L。已知引力常数为G。
(1)求两星球做圆周运动的周期；
(2)在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A和B，月球绕其轨道中心运行的周期记为T1。但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期记为T2。求T2与T1两者平方之比。
18．宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，经过时间3t小球落回原处。（地球表面的重力加速度g取10m/s2，空气阻力不计）
(1)求该星球表面附近的重力加速度g′的大小；
(2)已知该星球的半径与地球半径之比为，求该星球的质量与地球的质量之比。
19．神舟飞船在绕地球飞行一段时间后进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道．已知地球半径R，地面处的重力加速度g，引力常量为G.
（1）试求地球的质量表达式；
（2）若仅知飞船高度h＝342
km，地球半径R＝6.37×103
km，地面处的重力加速度g＝10
m/s2，计算飞船周期T的具体数值（计算结果保留两位有效数字）．
五、作图题
20．“神舟”七号飞船的成功发射为我国在2010年实现探月计划﹣﹣“嫦娥工程”获得了宝贵的经验．假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0
，飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运行，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动，万有引力常量为G，求：
（1）飞船在轨道Ⅲ上的运行速率；
（2）飞船在轨道Ⅰ绕月球运行一周所需的时间．
（3）飞船在A点处点火后瞬间与点火前相比，速度是变大还是变小？
参考答案
1．A
2．C
3．C
4．D
5．C
6．B
7．C
8．A
9．D
10．D
11．B
12．AB
13．ACD
14．ACD
15．CD
16．周期T,物体重力F；
；
；
17．（1）；（2）
18．(1)；
(2).
19．（1）
（2）5.4×103s
答案第1页，总2页