第七章 万有引力与宇宙航行 单元测试卷 -2022-2023学年高一下学期物理

一、选择题

1、物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是( )

Ａ．英国物理学家卡文迪什用实验的方法测出引力常量G Ｂ．牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星

Ｃ．爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了经典物理学 Ｄ．开普勒经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点

2、设地球表面的重力加速度为g0，物体在距离地球表面高度为3R（R 是地球半径）处，由于地球的作用产生的加速度为g，则g/g0为( )

A.1 B. 2 C.4 D.16 3．一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力的( ) A．0.25 B．0.5 C．2.0倍 D．4.0倍

4.关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（ ） A．它是人造卫星绕地球做圆周运动的最小速度 B．它是能成为人造卫星的最小发射速度 C．它的大小是7.9m/s D．它的大小是11.2km/s

5．太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，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（ ）

1

1

1

A． B．

1

C． D．

6．经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星”的轨道均处在火星和木星轨道之间．已知“神舟星”平均每天绕太阳运行174万公里，“杨利伟星”平均每天绕太阳运行145万公里．假设两行星均绕太阳做匀速圆周运动，则两星相比较( ) A．“神舟星”的轨道半径大 C．“神舟星”的加速度大

B．“神舟星”的公转周期大 D．“神舟星”受到的向心力大

𝐹

7．地球半径为R，一物体在地球表面受到的万有引力为F，若高空某处受到的万有引力为，则该处距地面

3的高度为（ ）

A．2RB．（√3－1）RC．√3RD．3R

8．已知地球半径为R，月球半径为r，地球与月球之间的距离（两球中心之间的距离）为L。月球绕地球公转的周期为T1，地球自转的周期为T2，地球绕太阳公转周期为T3，假设公转运动都视为圆周运动，万有引力常量为G，由以上条件可知（ ） A．月球运动的加速度为C．地球的密度为𝐺𝑇2

1

3

4𝜋2𝐿

2𝑇1

B．月球的质量为𝐺𝑇2

1

4𝜋2𝐿

3𝜋𝐿

D．地球的质量为𝐺𝑇2

3

4𝜋2𝐿

9．2018年5月21日5时28分，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继卫星在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功发射，并于25日21时46分成功实施近月制动，进入月球至地月拉格朗日 L2点的转移轨道。当“鹊桥”位于拉格朗日点（如图中的 L1、L2、L3所示，人们称为地月系统拉格朗日点）上时，会在月球与地球的共同引力作用下，几乎不消耗燃料而保持与月球同步绕地球做圆周运动，由于月球受潮汐锁定，永远只有一面对着地球，所以人们在地球上无法见到它的背就成为地球和嫦娥四号之间传递信息的“信使”，由以上信说法正确的是（ ）

A．地球同步卫星轨道应在月球与拉格朗日点L2之间绕地球

运行

面，于是“鹊桥”息可以判断下列

B．“鹊桥”位于L2点时，“鹊桥”绕地球运动的向心加速度小于月球绕地球运动的向心加速度 C．L2到地球中心的距离一定大于L3到地球中心的距离

D．“鹊桥”在L2点所受月球和地球引力的合力比在L1和L3两个点都要大

2

10．若假定“神舟九号”飞船绕地球做匀速圆周运动，它离地球表面的高度为h，运行周期为T，地球的半径为R，自转周期为T0，由此可推知地球的第一宇宙速度为 A．C．2R T02（Rh）R TB．D．

2（Rh）Rh TR2（Rh） T11．人类已直接探测到了来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们的间距约400km，绕二者连线上某点转动的转速约12r/s。将两颗中子星视为质量均匀分布的球体，根据上述数据及引力常量可以估算此时两颗中子星（ ） A．各自的运动速率 C．质量之积

B．各自的轨道半径 D．质量之和

12.(多选)质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的( ) A.线速度v＝√

𝐺𝑀𝑅

𝑅

B.角速度ω＝√𝑔𝑅

𝐺𝑚

C.运行周期T＝2π√𝑔 D.向心加速度a＝𝑅2

13、（多选）天文学家借助射电望远镜在遥远太空发现了一个令人难以置信的超级类星体（类似恒星天体）。假设该类星体有两颗行星，他们均绕该类星体在同一平面内做匀速圆周运动且运动方向相同，其中A行星的轨道半径为R，B行星的轨道半径为2R，A行星的向心加速度大小为a，引力常量为G，不考虑天体自转的影响，则下列说法正确的是（ ）

A．B行星的环绕速度大小为aRB．B行星的运行周期为

42Ra RaR24a C．该类星体的质量为GD．A、B两行星相邻两次距离最近的时间间隔为

14．（多选）如图所示，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ ） A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度

B．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度 C．在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期 D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度 二、计算题

15、在月球表面上沿竖直方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落回抛出点，已知该月球半径为R，万有引力常量为G，月球质量分布均匀。求：

3

(1)月球的密度； (2)月球的第一宇宙速度。

16、如图所示，A是地球的同步卫星．另一卫星 B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h.已知地球半径为R，地球自转角速度为ωo，地球表面的重力加速度为 g，O为地球中心． (1)求卫星B的运行周期；

(2)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，它们再一次相距最近？

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