2024-2025学年高一下学期暑假作业物理巩固练习3万有引力与宇宙航行

暑假练习暑假练习03万有引力与宇宙航行一、选择题：第1～7题为单选题，第8～10题为多选题。1．历史上第一个比较准确地测出万有引力常量的物理学家是（）A．牛顿 B．第谷 C．开普勒 D．卡文迪许2．开普勒行星运动定律是我们研究天体运动的基础，下面关于开普勒三定律理解错误的是（）A．由开普勒第一定律知，行星绕太阳运动的轨道不是标准的圆形B．由开普勒第一定律知，太阳处在绕它运动的行星轨道的焦点上C．由开普勒第二定律知，一个行星从远日点向近日点运动的速度是逐渐增大的D．由开普勒第三定律知，地球与火星轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值相等3．我国“北斗二代”计划共发射35颗卫星，形成全球性的定位导航系统，比美国GPS多5颗。多出的这5颗是相对地面静止的高轨道卫星（以下简称“静卫”），其他的有27颗中轨道卫星（以下简称“中卫”）轨道半径为静止轨道半径的。下列说法正确的是（）A．“中卫”的线速度介于7.9km/s和11.2km/s之间B．“静卫”的轨道穿过我国上空C．如果质量相同，“静卫”与“中卫”的动能之比为3∶5D．“静卫”的运行周期小于“中卫”的运行周期4．如图所示，甲是地球赤道上的一个物体，乙是“神舟十三号”宇宙飞船（绕地运行周期为90min），丙是地球的同步卫星，它们运行的轨道示意图如图所示，它们都绕地心做匀速圆周运动。下列说法错误的是（）A．它们运动的周期大小关系是T甲=T丙＞T乙B．它们运动的向心加速度大小关系是a乙＞a丙＞a甲C．卫星乙的运行速度小于地球的第一宇宙速度D．同步卫星丙的运行速度大于地球的第一宇宙速度5．2021年10月16日“神舟十三号”载人飞船成功进入预定轨道，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，11月8日，航天员王亚平成功出舱作业，成为中国女航天员太空行走第一人。“神舟十三号”飞船绕地心做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．“神舟十三号”飞船的发射速度大于第二宇宙速度B．航天员此时处于完全失重状态，故不受地球的引力作用C．若航天员与连接空间站的安全绳脱落，航天员会立刻高速飞离空间站D．若已知该飞船在轨运行周期、轨道半径及引力常量，则可估算出地球的质量6．如图，“嫦娥五号”、“天问一号”探测器分别在近月、近火星轨道运行。已知火星的质量为月球质量的9倍、半径为月球半径的2倍。假设月球、火星均可视为质量均匀分布球体，忽略其自转影响，则（）A．月球表面重力加速度比火星表面重力加速度大B．月球的第一宇宙速度比火星的第一宇宙速度大C．D．“嫦娥五号”绕月周期比“天问一号”绕火星周期大7．宇宙中半径均为R0的两颗恒星S1、S2，相距无限远。若干行星分别环绕恒星S1、S2运动的公转周期平方T2与公转半径立方r3的规律如图所示。不考虑两恒星的自转，则（）A．S1的质量小于S2的质量B．S1的密度等于S2的密度C．S1表面的环绕速度大于S2表面的环绕速度D．S1表面的重力加速度小于S2表面的重力加速度8．A．小球竖直上抛的初速度为2aB．小球从O点上升的最大高度为9．据央视报道，2020年5月31日搭载两名美国宇航员的美国太空探索技术公司SpaceX龙飞船发射成功，乘“猎鹰9号”火箭飞往国际空间站，并在31日成功与国际空间站对接，把两位航天员送入国际空间站。龙飞船发射过程可简化为：先让飞船进入一个近地的圆轨道Ⅰ，然后在P点变轨，进入椭圆形转移轨道Ⅱ，到达远地点Q时再次变轨，进入圆形轨道Ⅲ，已知椭圆轨道的近地点与近地圆轨道Ⅰ相切于P点，远地点与最终运行轨道Ⅲ相切于Q点。关于飞船的运动，下列说法正确的是（）A．飞船沿轨道Ⅰ经过P点时需要的向心力小于沿轨道Ⅱ经过P点时需要的向心力B．飞船沿转移轨道Ⅱ运行到远地点Q点时的速率等于在轨道Ⅲ上运行的速率C．飞船沿轨道Ⅰ经过P点时受到的万有引力小于沿轨道Ⅱ经过P点时受到的万有引力D．飞船在轨道Ⅰ上运行的速率大于在轨道Ⅱ上运行经过Q点时的速率10．A．若知道C的轨道半径，则可求出C的质量C．若A也有一颗运动周期为T2的卫星，则其轨道半径一定小于C的轨道半径二、解答题11．预计我国将在2030年前后实施航天员登月计划，航天员乘飞船登月后将进行一系列的科学探测与实验。若宇航员在月球表面用测力计测得质量为m0的物块重力为G0，已知引力常量为G，月球的半径为R，求：(1)月球的质量；(2)宇航员乘飞船贴着月球表面运行一周所用的时间。12．如图所示，A是地球的同步卫星。另一卫星B的圆形轨道也位于赤道平面内，离地面高度为h。已知地球半径为R，地球自转角速度为ω，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。求：(1)同步卫星A离地面的高度H；(2)求卫星B的运行的角速度为ωB；(3)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多长时间，他们再一次相距最近？

答案与解析答案与解析1．【答案】D【解析】历史上第一个比较准确地测出万有引力常量的物理学家是卡文迪许，故选D。2．【答案】D【解析】由开普勒第一定律知，行星绕太阳运动的轨道不是标准的圆形，而是椭圆，A正确；由开普勒第一定律知，太阳处在绕它运动的行星轨道的焦点上，B正确；由开普勒第二定律知，一个行星从远日点向近日点运动的速度是逐渐增大的，C正确；由开普勒第三定律知，地球与火星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值相等，D错误。本题选错误的，故选D。3．【答案】C4．【答案】D5．【答案】D6．【答案】D7．【答案】C8．【答案】BC9．【答案】AD10．【答案】BD(2)设乘飞船