新人教版高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》检测卷(答案解析)

1212一、选题1．甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是（）A．甲的角速度小于乙的角速度C．的速度大于第一宇宙速度

B．的加速度大于乙的加速度．在运行时能经过北京的正方2．如图所示，为地球表面赤道上的待发射卫星为轨道在赤道平面内的实验卫星C为在赤道上空的地球同步卫星，已知卫星和卫星的轨道半径之比为：，且两卫星的环绕方向相同，下列说法正确的是（）A．卫星、运行速度之比为1B．星B的向心力大于卫星的向心力C．一物体在卫星B中对支持物的压力比在卫星C中．星的期为h3．2020年月17日嫦娥五号成功返地球，创造了我国到月球取土的伟大历史。如图所示，嫦娥五号取土后，在P点由圆形轨道变到圆轨，以便返回地球。已知嫦娥五号在圆形轨的行期为T，道半径为R；圆轨道的半长轴为，经过P点的速率为v运行周期为。知月球的质量为M，万有引力常量为G，（）A

．

a3R

B

．

C

．

R

．

M

RGT

4．一宇宙飞船在一个星球表面附近做速圆周运动，宇航员要估测星球的密度，只需要测定飞船的（）A．环绕半径

B．绕速度

C．环绕周期

．绕加速度5．2013年月20日我国首次实太空授课，航天员王亚平在飞船舱内与地面学生实时交流了51分。设飞船舱内王平的质量为，表地球的半径r表飞船的轨道半径，表示地球表面处的重力加速度，则下列说法正的是（）

TTA．飞船所在轨道重力加速度为零C．亚平受到地球的引力大小为

r2

2

B．船绕地球做圆周运动的周期为51分钟．亚平绕地球运动的线速度于7.9km/h6．1789年国物理学家卡文迪许测出引力常量G，此卡文迪许被人们称“能出地球质量的人。已知引力常量为G，地球面处的重力加速度为g，地球半径为，地球上一个昼夜的时间为（球自转期），一年的时间为（地球公转周期），地球中心到月球中心的距离为L，地球中心到太阳中心的距离为L。下列说法正确的是（）12A．由以上数据不能求出地球的质量B．以上数据不能求出太阳的质量C．以上数据不能求出月球的质量．题中数据可求月球的密度7．2019年12月16日，我国的西昌卫星发射中心又一次完美发射两颗北斗卫星，标志着“北三”全球系统核心星座部署完成。若北卫星A与B运行时都绕地心做匀速圆周运动，轨道半径之比为2：，两者动能相等，则下列说法正确的是（）A．AB两卫的运行速度都大于7.9km/sB．、卫所受到的万有引力大小之比是3：C．、两卫星环绕地球的周期之比是2：3．、两卫星的运行速度大小之比是：38．2020年月23日12时分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥四运载火箭成功发射我国首枚火星探测器天一号。射“天问一号将在地火转移轨道飞行约个后，到达火星附近，通过刹”完成火星捕获，进入环火轨道，然后进行多次变轨。进入近火圆轨道，最终择机开展着陆、巡视等任务。如图天问一”环绕火星变轨示意图，下列说法正确的是（）A．发“天一”的小发射速度为7.9km/sB．天一”在道3上过点速度大于在轨道2上过点速度C．天问一”在轨道3上过点的加速度大于在轨道上经过点的加速度．天一号在道2上过点机械能小于在轨道1上过B点机械能9．2020年贝尔物理学奖授予黑洞研究。黑洞是宇宙空间内存在的一种密度极大而体积较小的天体，黑洞的引力很大，连光都无法逃逸。在两个黑洞合并过程中，由于彼此间的

121B0121B0强大引力作用，会形成短时间的双星系统。如图所示，黑洞、可视为质点，不考虑其他天体的影响，两者围绕连线上O点匀速圆周运动O点黑洞更近，黑洞A质量为m，黑洞质为m，间距离为L。列说法正确的是（）A．黑洞A与B绕行的向心加速度大小相等B．洞的质量大黑洞B的质量m

2C．两黑洞质量保持不变，在两黑洞间距L减小后，两黑洞的绕行周期变小．两黑洞质量保持不变，在黑洞间距L减后，两黑洞的向心加速度变小10．年月日19时55分中国在西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，成功发射北斗系统第颗航卫星。北斗导航卫星系统共有三种卫星：地球同步卫星、中圆轨道卫星（轨道形状为圆形，轨道半径在1000公和3万里之间）、倾斜地球同步轨道卫星（周期为24h）下列说法正确的是（）A．中圆轨道卫星的运行周期可能大于24hB．圆轨道卫星的运行线速度可能大于7.9km/sC．斜地球同步轨道卫星一定比中圆轨道卫星的角速度小．斜地球同步轨道卫星比地同步卫星运行的线速度大11．设宇宙中有两颗相距限远的行星和，自身球体半径分别为R和R。颗行星各自周围的卫星的轨道半径的三次方r3与运行公转周期的平方TT为卫星环绕各自行星表面运行的周期。则（）

）的关系如图所示，A．行星A的量小于行星B的量B．星的密度小于行星B的度C．星的一宇宙速度大于行星B的一宇宙度．两行星周围的卫星的运动道半径相同时，行星A的卫星的向心加速度小于行星B的卫星的向心加速度12．年贝尔物理奖获奖—瑞士日内瓦大学教授米歇·马约尔迪迪埃奎洛兹在年发现了一颗距离我们50光年的行星，该行星围绕它的恒星运动。这颗行星离它的恒星非常近，只有太阳到地球距离的量约为太阳质量的（）

，公转周期只有4天。由此可知，该恒星的质A．20倍

B．倍

C．倍

．倍13．年月23日，我国首次火星探测任务天一号在国文昌航天发射场踏上征

ABAABAABAABABABAB0程，使中国人探索火星的梦想更进一步。已知火星半径大致是地球的一半，火星质量约为地球的

110

，火星绕太阳公转的周期约为地球的2倍忽略火星和球自转，则（）A．火星表面的重力加速度约为地球表面0.2B．星绕太阳的轨道半径约为地球的4倍C．星表面的第一宇宙速度约为地球的．星受到太阳的万有引力约地球的

5514014．国自主研发、独立运的北斗卫星导航系统，目前在轨卫星共8颗，正成为太空中的指南针，促进世界互联互通，如图所示是系统中部分卫星的轨道示意图，已知ab三颗卫星均做圆周运动a是球同步卫星则（）A．卫星的线速度等于c的线速度B．星的加速度小于b的加速度C．星a的运行速度小于第一宇宙度．星b的期于24h15．知太阳系的两个行星A和B的转轨道半径分别为、r，r<r。关于这两个行星的运动，以下说法正确的是（）A．A行星的线速度比B行星的线速度小，即vvB．行的角速度比B行星的角速度小，即ωωC．行公转周期比B行的公转周期小，<T．行的向心加速度比B行的向心加速度小，即a二、填空题16．航员到达一个半径为、没有大气的星球上，捡起一个小石子将其沿水平方向以速度抛出，得出石子运动的频闪照片的一部分如所示。已知背景方格最小格子的边长为L频闪周期为，成下面的问题。

TTTT(1)石抛出的初速度v；0(2)该球表面附近的重力加速度(3)该球的第一宇宙速度。1．年，我国将首次发射火星探测器并在火星着，这将是我国航天事业的又一大突破。已知地球与火星的质量之比约为10:1半径之比约为，设甲乙两卫星分别在地和火星表面做匀速圆周运动，则地球与火星的第一宇宙之比；球与火星表面的自由落体加速度之比_；乙两卫星的向心加速度之比_。18．国自行研制“风一”风云二”气象卫星运行的轨道是不同的，风一号是极地圆形轨道卫星，其轨道平面与赤道平面垂直，周期是12h；风二是地球同步卫星，两颗卫星相离面较高________观范围较大；运行速度较大。19．颗卫星、同某一行星做匀速圆周运动周期分别为、，图所示是某时刻的位置示意，则经过时两第一次相距最远，经时两第一次相距最近。20．科幻电影《流浪地球中，航天器内的字航员们生活在一个匀速转动的圆环形的大管道内，他们具有像生活在地球上一样的重力感觉．如图所示，可简化为半径为r的环以角速度绕中心轴O匀速地自转，图中的立方体是空间站内的实验室．则：（）航员日在实验室________上行走；（填、“B”、C或D）（）效重力速度“”与角速度的关系式_______．21．图所示，飞行器绕某星球做周期为T的匀速圆周运动，星球相对于飞行器的张角为已知引力常量为G，则该星球的密度________。

0022．设地球为质量均匀分的球体。已知地球表面的重力加速度在两极处的大小为

，在赤道处的大小为，地球半径为R，则地球自转的周期T为_______。23．球质量是地球质量的

，月球半径是地球半径的，造地球卫星的第一宇宙速3.8度为。嫦娥月探测器进入月球的近月轨道绕月飞行，在月球表面附近运行时的速度大小为

km/s

；若在月球上，距月球表面56m高，有一个质量为20kg的物体自由下落，它落到月球表面的时间__________s24．国志愿者王跃曾与俄斯志愿者一起进“星500的验活动．假设王跃登陆火星后，测得火星的半径是地球半径的

，质量是地球质量的.已地表面的重力加速度是g地球的半径为，王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是，忽略自转的影响，则火星的密度为_______；星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比；王跃以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能达到的最大高度是地球上起跳的_________倍．25．颗人造卫星绕地球作速圆周运动，轨道半径为

r

，已知地球的半径为

，地面上重力加速度为，这颗人造卫的运行周期T＝．26．某星球的第一宇宙速度为v，量为m的航员在这个星球表面受到的重力为G，此可知这个星球的半径________．(2)飞沿半径为R的周绕地球运动，如图所示．其周期为T，如果飞船要返回地面可在轨道上某一点A处将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆和地球表面相切于B点设地球半径为，飞船从点回到地面上B点所需时间为________．三、解答题．图所示宇航员站在某一质量分布均匀的星球表面一斜坡上的点沿水平方向以初速度抛一个小球，测得小球时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为，已知该星球半径为R万有引力常量为G求：(1)该球表面的重力加速度；

12121212(2)该球的第一宇宙速度；(3)人卫星在该星球表面做匀速圆周运动的小周期T。28．年6月11日，我国成功发射了神舟十号飞船，升空后和目标飞行器天宫一号交会对接3名航天员再次探访天宫一号，并开展相关空间科学试验．已知地球表面处的重力加速度为g，球半径为R，设神舟十号飞船绕地球匀速圆周运动的周期为．求：（）舟十号船离地面的高度；（）舟十号船绕地球运行的速度大小v．29．航员在地球表面以一初速度竖直上抛一小球，经过时间