（精心整理）萬有引力與航天單元測試卷

1、高一本部物理復(fù)習(xí)卷：萬有引力與航天一、單選題（本大題共10小題，共40.0分）1. 某行星繞太陽運(yùn)行的橢圓軌道如圖所示，F(xiàn)1和F2是橢圓軌道的兩個(gè)焦點(diǎn)，行星在A點(diǎn)的速率比在B點(diǎn)的速率大，則太陽是位于（）A. F2B. AC. F1D. B2. 太陽系中的8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道下列4幅圖是用來描述這些行星運(yùn)動所遵從的某一規(guī)律的圖象圖中坐標(biāo)系的橫軸是lg（），縱軸是lg（）；這里T和R分別是行星繞太陽運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑，TO和R0分別是水星繞太陽運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑下列4幅圖中正確的是（）A. B. C. D. 3. 假設(shè)月球均勻帶負(fù)電，在探月過程中發(fā)現(xiàn)有一電子粉塵懸

2、浮在距月球表面100km的地方不動。如果將同樣的電子粉塵帶到距月球表面500km的地方，相對月球無初速釋放，則此電子粉塵A. 向月球下落B. 仍在原處懸浮C. 向太空運(yùn)動D. 無法判斷4. “北斗”系統(tǒng)中兩顆工作衛(wèi)星1和2在同一軌道上繞地心O沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑為r，某時(shí)刻它們分別位于軌道上的A，B兩位置，如圖所示，已知地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力，以下判斷正確的是（）A. 這兩顆衛(wèi)星的向心加速度大小為B. 這兩顆衛(wèi)星的角速度大小為C. 衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動至位置B所需時(shí)間為D. 如果使衛(wèi)星1 加速，它就一定能追上衛(wèi)星25. 兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)物體

3、相距為R時(shí)，其相互作用的萬有引力大小為F。若將兩個(gè)物體間的距離增大為2R，其相互作用的萬有引力大小變?yōu)? )A. 4FB. 2FC. F/2D. F/46. 如圖所示，有M和N兩顆質(zhì)量相等的人造地球衛(wèi)星，都繞地球做勻速圓周運(yùn)動。兩顆衛(wèi)星相比較（）A. N受到的萬有引力較大B. M的角速度較大C. N的周期較大D. M的線速度較大7. “三號衛(wèi)星”的工作軌道為地球同步軌道，離地高度為h，設(shè)地球半徑為R，則關(guān)于地球赤道上靜止的物體、地球近地環(huán)繞衛(wèi)星和“三號衛(wèi)星”的有關(guān)物理量下列說法中正確的是A. 赤道上物體與“三號衛(wèi)星”的線速度之比為B. 近地衛(wèi)星與“三號衛(wèi)星”的角速度之比為()2C. 近地衛(wèi)星與

4、“三號衛(wèi)星”的周期之比為D. 赤道上物體與“三號衛(wèi)星”的向心加速度之比為()28. 設(shè)地球表面重力加速度為g0，物體在距地心4R（R是地球半徑）處，由于地球的作用而產(chǎn)生的加速度為g，則gg0為（    ）A. 1B. C. D. 9. 2015年7月14日，“新視野號”探測器飛掠冥王星，成為人類首顆造訪冥王星的探測器.在探測器飛赴冥王星的過程中，隨著它與冥王星間距離的減小，冥王星對它的萬有引力()A. 變小B. 變大C. 先變小后變大D. 先變大后變小10. 發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同

5、步圓軌道3軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖所示，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是（）A. 在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度B. 在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度小于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度C. 在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率D. 在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度二、多選題（本大題共5小題，共25.0分）11. 人造地球衛(wèi)星可在高度不同的軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)，已知地球質(zhì)量為M、半徑為R、表面重力加速度為g，萬有引力常量為G，則下述關(guān)于人造地球衛(wèi)星的判斷正確的是（）A. 各國發(fā)射的所有人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度都不超過B.

6、各國發(fā)射的所有人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行周期都應(yīng)小于C. 地球同步衛(wèi)星一定在赤道上方一定高度處D. 地球同步衛(wèi)星可相對地面靜止在北京的正上空12. 如圖所示，a、b兩個(gè)飛船在同一平面內(nèi)，在不同軌道繞某行星順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動。若己知引力常量為G，a、b兩飛船距該行星表面高度分別為h1、h2（h1h2），運(yùn)行周期分別為T1、T2，則以下說法正確的是A. 飛船a運(yùn)行速度小于飛船b運(yùn)行速度B. 飛船a加速可能追上飛船bC. 利用以上數(shù)據(jù)可計(jì)算出該行星的半徑D. 利用以上數(shù)據(jù)可計(jì)算出該行星的自轉(zhuǎn)周期13. 太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動。當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某地外行星和太陽之間，且三者幾乎

7、排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為“行星沖日”。據(jù)報(bào)道，2014年各行星沖日時(shí)間分別是：1月6日木星沖日；4月9日火星沖日；5月11日土星沖日；8月29日海王星沖日；10月8日天王星沖日。已知地球及各地外行星繞太陽運(yùn)動的軌道半徑如下表所示，則下列判斷正確的是（   ）  地球火星木星土星天王星海王星軌道半徑（AU）1.01.55.29.51930A. 各地外行星每年都會出現(xiàn)沖日現(xiàn)象B. 在2015年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日C. 天王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為土星的一半D. 地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔最短14. 已知引力常量為G，根據(jù)下列所給條件能估

8、算出地球質(zhì)量的是（）A. 月球繞地球的運(yùn)行周期T和月球中心到地球中心間距離RB. 人造地球衛(wèi)星在地面附近運(yùn)行的速度v和運(yùn)行周期TC. 地球繞太陽運(yùn)行的周期T和地球中心到太陽中心的距離RD. 地球半徑R和地球表面重力加速度g15. 宇宙兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用相互繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示若AOOB，則（）A. 星球A的質(zhì)量小于星球B的質(zhì)量B. 星球A的線速度大于星球B的線速度C. 星球A受到的向心力大于星球B受到的向心力D. 星球A的向心加速度小于星球B的向心加速度三、計(jì)算題（本大題共3小題，共35.0分）兩個(gè)行星各

9、有一個(gè)衛(wèi)星繞其表面運(yùn)行，已知兩個(gè)衛(wèi)星的周期之比為1：3，兩行星半徑之比為3：1，則：（1）兩行星密度之比為多少？（2）兩行星表面處重力加速度之比為多少？16. 由三顆星體構(gòu)成的系統(tǒng)，忽略其它星體對它們的作用，存在著一種運(yùn)動形式：三顆星體在相互之間的萬有引力作用下，分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，繞某一共同的圓心O在三角形所在的平面內(nèi)做相同角速度的圓周運(yùn)動（圖示為A、B、C三顆星體質(zhì)量不相同時(shí)的一般情況）若A星體質(zhì)量為2m，B、C兩星體的質(zhì)量均為m，三角形的邊長為a，求：（1）A星體所受合力大小FA；（2）B星體所受合力大小FB；（3）C星體的軌道半徑RC；（4）三星體做圓周運(yùn)動的周期T17.

10、某地球同步通信衛(wèi)星的質(zhì)量為m，h為該衛(wèi)星離地面的高度、R0表示地球的半徑、g0表示地球表面處的重力加速度求：（1）地球同步通信衛(wèi)星的環(huán)繞速度v；（2）地球同步通信衛(wèi)星的運(yùn)行周期T18. 宇航員站在星球表面，從高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出一個(gè)小球，小球落到星球表面時(shí)，與拋出點(diǎn)的水平距離是x，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，求該星球的質(zhì)量M答案【答案】1. A2. B3. B4. C5. D6. A7. C8. D9. B10. D11. AC12. BC13. BD14. ABD15. AB16. 解：（1）人造地球衛(wèi)星的萬有引力充當(dāng)向心力，即=m，r=R 密度= 所以兩行星密度之比為9：1，

11、（2）忽略行星自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式=m=mg g= 所以兩行星表面處重力加速度之比為27：1，答：（1）兩行星密度之比為9：1，（2）兩行星表面處重力加速度之比為27：1，  17. 解：（1）由萬有引力定律，A星受到B、C的引力的大?。悍较蛉鐖D，則合力的大小為：（2）同上，B星受到的引力分別為：，方向如圖；沿x方向：沿y方向：可得：=（3）通過對于B的受力分析可知，由于：，合力的方向經(jīng)過BC的中垂線AD的中點(diǎn)，所以圓心O一定在BC的中垂線AD的中點(diǎn)處所以：（4）由題可知C的受力大小與B的受力相同，對C星：整理得：答：（1）A星體所受合力大小是；（2）B星體所受合力大小是；（3）C星體的軌道半徑是；（4）三星體做圓周運(yùn)動的周期T是  18. 解：（1）同步衛(wèi)星圓周運(yùn)動由萬有引力提供向心力，有：G=m 得：v= 設(shè)質(zhì)量為m的物體，在地球表面附近有： 且：GM= 得：v= （2）地球同步通信衛(wèi)星的運(yùn)行周期T為： 得：T=2；答：（1）地球同步通信衛(wèi)星的環(huán)繞速度；（2）地球同步通信衛(wèi)星的運(yùn)行周期2  19. 解：設(shè)星球表面