第七章 万有引力与宇宙航行单元训练 2023-2024学年高一下物理人教版（2019）必修第二册

第七章万有引力与宇宙航行同步训练附答案2023—2024学年物理人教（2019）必修第二册一、选择题。1、如图是行星绕太阳运行的示意图，下列说法正确的是（

）A．行星速率最大时在B点B．行星速率最小时在C点C．行星从A点运动到B点做减速运动D．行星从A点运动到B点做加速运动2、如图所示，质量分布均匀的实心球体，其质量为M，半径为R。现在将它的左侧挖去一个半径为r＝eq\f(R,2)的球体，则挖去后它对离球体表面距离R处的质量为m的质点的引力与挖去前对质点的引力之比为()A.eq\f(2,25)B.eq\f(23,25)C.eq\f(23,100)D.eq\f(77,100)3、我国的人造卫星围绕地球的运动，有近地点和远地点，由开普勒定律可知卫星在远地点运动速率比近地点运动的速率小，如果近地点距地心距离为R1，远地点距地心距离为R2，则该卫星在近地点运动速率和远地点运动的速率之比为（）A．B．C． D．4、哈雷彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，哈雷彗星每隔一定的时间飞临地球一次，如图所示。从公元前240年起，哈雷彗星每次回归，中国均有记录。它最近一次回归的时间是1986年。从公元前240年至今，我国关于哈雷彗星回归记录的次数，最合理的是（）A．24次 B．30次 C．124次 D．319次5、如图所示，“天宫二号”在距离地面393km的近圆轨道运行。已知万有引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，地球质量M＝6.0×1024kg，地球半径R＝6.4×103km。由以上数据可估算()A．“天宫二号”质量B．“天宫二号”运行速度C．“天宫二号”受到的向心力D．地球对“天宫二号”的引力6、若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证()A．地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602B．月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602C．自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6D．苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/607、如图所示，当航天器围绕地球沿椭圆轨道运行时，关于经过近地点A的速率v1和经过远地点B的速率v2的关系，下列说法正确的是（）A．v1>v2B．v1＝v2C．v1<v2D．无法判断8、设地球半径为R，a为静止在地球赤道上的一个物体，b为一颗近地绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球的一颗同步卫星，其轨道半径为r。下列说法中正确的是()A．a与c的线速度大小之比为eq\r(\f(r,R))B．a与c的线速度大小之比为eq\r(\f(R,r))C．b与c的周期之比为eq\r(\f(r,R))D．b与c的周期之比为eq\f(R,r)eq\r(\f(R,r))9、设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为R，土星绕太阳运动的周期为T，万有引力常量G已知，根据这些数据，不能够求出的量有（）A．土星线速度的大小B．土星加速度的大小C．土星的质量 D．太阳的质量10、太阳系有八大行星，八大行星离太阳的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同。下列反映公转周期与行星轨道半长轴的关系图像中正确的是（）A．B．C．D．11、惯性系S中有一边长为L的立方体，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上观察该立方体的形状是下列中的（）ABCD12、北斗三号基本系统已完成建设，提供全球服务。其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示：a为低轨道极地卫星，b为地球同步卫星，c为倾斜轨道卫星，其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，c的周期与地球自转周期相同。下列说法正确的是（）A．卫星a的线速度比卫星c的线速度小B．卫星b的向心加速度比卫星c的向心加速度大C．卫星b和卫星c的线速度大小相等D．卫星a的机械能一定比卫星b的机械能大13、地球公转半径在天文学上常用来作为长度单位，叫做天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。已知火星公转的轨道半径是1.5天文单位，则火星公转的周期与地球公转的周期之比为（）A．B．C． D．14、地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3。地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则()A.F1＝F2＞F3B.a1＝a2＝g＞a3C.v1＝v2＝v＞v3D.ω1＝ω3＜ω215、如图所示，强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为()A．0.4cB．0.5cC．0.9cD．c二、填空题。16、两行星A和B是两个均匀球体，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为；行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为。设两卫星均为各自中心星体的近地卫星，而且，行星A和行星B的半径之比为，两行星的质量之比MA：MB=_____，则行星A和行星B的密度之比＝_____，行星表面的重力加速度之比＝_____。17、两颗行星A和B各有一颗卫星a和b，卫星轨道接近各自行星的表面，如果两行星的质量之比为=p，两行星半径之比为=q，则两个卫星的周期之比为___________。三、计算题。18、如图所示，地球和某行星在同一轨道平面内绕太阳同向公转，均可视为匀速圆周运动．地球的公转轨道半径为R，公转周期为T．地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）．已知该行星的最大视角为θ=π/6，当行星处于最大视角处时，是地球上天文爱好者观察该行星的最佳时期。求：（1）该行星的公转周期T行（2）若某时刻该行星正处于最佳观察期(如图所示位置)，地球和行星均逆时钟转动,则到紧接着的下一次最佳观察期需经历的时间t。19、地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫作天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。（这只是个粗略的说法。在天文学中，“天文单位”有严格的定义，用符号表示。）已知火星公转的轨道半径是1.5，根据开普勒第三定律，火星公转的周期是多少个地球日？20、地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家曾经跟踪过一颗彗星，假设这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的9倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会再次出现。（1）若这颗彗星在近日点的线速度为，在远日点的线速度为，则哪个线速度大？（2）如果这颗彗星最近出现的时间是2020年，它下次飞近地球大约是哪一年？第七章万有引力与宇宙航行同步训练附答案2023—2024学年物理人教（2019）必修第二册一、选择题。1、如图是行星绕太阳运行的示意图，下列说法正确的是（

）A．行星速率最大时在B点B．行星速率最小时在C点C．行星从A点运动到B点做减速运动D．行星从A点运动到B点做加速运动【答案】C2、如图所示，质量分布均匀的实心球体，其质量为M，半径为R。现在将它的左侧挖去一个半径为r＝eq\f(R,2)的球体，则挖去后它对离球体表面距离R处的质量为m的质点的引力与挖去前对质点的引力之比为()A.eq\f(2,25)B.eq\f(23,25)C.eq\f(23,100)D.eq\f(77,100)【答案】B3、我国的人造卫星围绕地球的运动，有近地点和远地点，由开普勒定律可知卫星在远地点运动速率比近地点运动的速率小，如果近地点距地心距离为R1，远地点距地心距离为R2，则该卫星在近地点运动速率和远地点运动的速率之比为（）A．B．C． D．【答案】B4、哈雷彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，哈雷彗星每隔一定的时间飞临地球一次，如图所示。从公元前240年起，哈雷彗星每次回归，中国均有记录。它最近一次回归的时间是1986年。从公元前240年至今，我国关于哈雷彗星回归记录的次数，最合理的是（）A．24次 B．30次 C．124次 D．319次【答案】B5、如图所示，“天宫二号”在距离地面393km的近圆轨道运行。已知万有引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，地球质量M＝6.0×1024kg，地球半径R＝6.4×103km。由以上数据可估算()A．“天宫二号”质量B．“天宫二号”运行速度C．“天宫二号”受到的向心力D．地球对“天宫二号”的引力【答案】B6、若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证()A．地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602B．月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602C．自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6D．苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/60【答案】B7、如图所示，当航天器围绕地球沿椭圆轨道运行时，关于经过近地点A的速率v1和经过远地点B的速率v2的关系，下列说法正确的是（）A．v1>v2B．v1＝v2C．v1<v2D．无法判断【答案】A8、设地球半径为R，a为静止在地球赤道上的一个物体，b为一颗近地绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球的一颗同步卫星，其轨道半径为r。下列说法中正确的是()A．a与c的线速度大小之比为eq\r(\f(r,R))B．a与c的线速度大小之比为eq\r(\f(R,r))C．b与c的周期之比为eq\r(\f(r,R))D．b与c的周期之比为eq\f(R,r)eq\r(\f(R,r))【答案】D9、设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为R，土星绕太阳运动的周期为T，万有引力常量G已知，根据这些数据，不能够求出的量有（）A．土星线速度的大小B．土星加速度的大小C．土星的质量 D．太阳的质量【答案】C10、太阳系有八大行星，八大行星离太阳的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同。下列反映公转周期与行星轨道半长轴的关系图像中正确的是（）A．B．C．D．【答案】D11、惯性系S中有一边长为L的立方体，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上观察该立方体的形状是下列中的（）ABCD【答案】D12、北斗三号基本系统已完成建设，提供全球服务。其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示：a为低轨道极地卫星，b为地球同步卫星，c为倾斜轨道卫星，其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，c的周期与地球自转周期相同。下列说法正确的是（）A．卫星a的线速度比卫星c的线速度小B．卫星b的向心加速度比卫星c的向心加速度大C．卫星b和卫星c的线速度大小相等D．卫星a的机械能一定比卫星b的机械能大【答案】C13、地球公转半径在天文学上常用来作为长度单位，叫做天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。已知火星公转的轨道半径是1.5天文单位，则火星公转的周期与地球公转的周期之比为（）A．B．C． D．【答案】D14、地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3。地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则()A.F1＝F2＞F3B.a1＝a2＝g＞a3C.v1＝v2＝v＞v3D.ω1＝ω3＜ω2【答案】D15、如图所示，强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为()A．0.4cB．0.5cC．0.9cD．c【答案】D二、填空题。16、两行星A和B是两个均匀球体，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为；行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为。设两卫星均为各自中心星体的近地卫星，而且，行星A和行星B的半径之比为，两行星的质量之比MA：MB=_____，则行星A和行星B的密度之比＝_____，行星表面的重力加速度之比＝_____。【答案】2∶116∶18∶117、两颗行星A和B各有一颗卫星a和b，卫星轨道接近各自行星的表面，如果两行星的质量之比为=p，两行星半径之比为=q，则两个