第七章萬有引力與宇宙航行章節(jié)復(fù)習(xí)（沖A提升練）（原卷版）

絕密★啟用前第七章萬有引力與宇宙航行章節(jié)復(fù)習(xí)（沖A提升練）（解析版）考試時間：2023年X月X日命題人：審題人：本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共12頁，滿分100分，考試時間90分鐘?？忌⒁猓?.答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆分別填寫在試題卷和答題紙規(guī)定的位置上。2.答題時，請按照答題紙上“注意事項”的要求，在答題紙相應(yīng)的位置上規(guī)范作答，在本試題卷上的作答一律無效。3.非選擇題的答案必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫在答題紙上相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，作圖時先使用2B鉛筆，確定后必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑。4.可能用到的相關(guān)參數(shù)：重力加速度g均取10m/s2。第I卷（選擇題部分）一、單選題（本題共18小題，每小題3分，共54分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1.關(guān)于天體物理，下列說法正確的是A.由F=Gm1m2r2可知，當(dāng)r趨近于零時，萬有引力趨近于無窮大

B.在開普勒第三定律表達式r3T22.中國預(yù)計將在2028年實現(xiàn)載人登月計劃，把月球作為登上更遙遠行星的一個落腳點。如圖所示是“嫦娥一號奔月”的示意圖，“嫦娥一號”衛(wèi)星發(fā)射后經(jīng)多次變軌，進入地月轉(zhuǎn)移軌道，最終被月球引力捕獲，成為繞月衛(wèi)星。關(guān)于“嫦娥一號”下列說法正確的是(

)A.發(fā)射時的速度必須達到第三宇宙速度

B.在繞地軌道中，公轉(zhuǎn)半長軸的立方與公轉(zhuǎn)周期的平方之比不變

C.在軌道Ⅰ上運動時的速度小于軌道Ⅱ上任意位置的速度

D.在不同的繞月軌道上，相同時間內(nèi)衛(wèi)星與月心連線掃過的面積相同3.2020年7月21日將發(fā)生土星沖日現(xiàn)象，如圖所示，土星沖日是指土星、地球和太陽幾乎排列成一線，地球位于太陽與土星之間。此時土星被太陽照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易于觀察。地球和土星繞太陽公轉(zhuǎn)的方向相同，軌跡都可近似為圓，地球一年繞太陽一周，土星約29.5年繞太陽一周。則(

)A.地球繞太陽運轉(zhuǎn)的向心加速度小于土星繞太陽運轉(zhuǎn)的向心加速度

B.地球繞太陽運轉(zhuǎn)的運行速度比土星繞太陽運轉(zhuǎn)的運行速度小

C.2019年沒有出現(xiàn)土星沖日現(xiàn)象

D.土星沖日現(xiàn)象下一次出現(xiàn)的時間是2021年4.百武彗星是人類第一次探測到發(fā)射X射線的彗星，它的近日點僅0.1?AU，周期很長(200年以上)。已知地球的軌道半徑為1?AU，只考慮行星與太陽間的作用力，下列說法正確的是(

)A.百武彗星在近日點的速度比在遠日點的速度小

B.百武彗星軌道的半長軸大于地球的軌道半徑

C.太陽處在百武彗星橢圓軌道的中心點上

D.在遠離太陽的過程中，百武彗星與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積逐漸增大5.地球公轉(zhuǎn)軌道接近圓，但彗星運動軌道則是一個非常扁的橢圓。天文學(xué)家哈雷成功預(yù)言哈雷彗星的回歸，它最近出現(xiàn)的時間為1986年，預(yù)測下次飛近地球?qū)⒃?061年左右。如圖為地球與哈雷彗星繞日運動的示意圖，且圖中M點為兩軌跡的交點。則下列分析正確的是(

)A.哈雷彗星在近日點的速度大于地球繞日公轉(zhuǎn)的速度

B.哈雷彗星在M點時的加速度小于地球在M點時的加速度

C.根據(jù)已知數(shù)據(jù)可估算哈雷彗星軌道的半長軸是地球公轉(zhuǎn)半徑的753倍

D.6.理論上已經(jīng)證明：質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的萬有引力為零?，F(xiàn)假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的實心球體，O為球心，以O(shè)為原點建立坐標(biāo)軸Ox，如圖所示。一個質(zhì)量一定的小物體(假設(shè)它能夠在地球內(nèi)部移動)在x軸上各位置受到的重力大小用F表示，則如圖所示的四個F隨x的變化關(guān)系圖正確的是(

)A. B.C. D.7.“科學(xué)真是迷人?！碧煳膶W(xué)家已經(jīng)測出月球表面的加速度g、月球的半徑R和月球繞地球運轉(zhuǎn)的周期T等數(shù)據(jù)，根據(jù)萬有引力定律就可以“稱量”月球的質(zhì)量了。已知引力常數(shù)G，用M表示月球的質(zhì)量。關(guān)于月球質(zhì)量，下列說法正確的是(

)A.M=gR2G B.M=8.如圖所示a為靜止于赤道地面上的物體，b為低軌道衛(wèi)星，c為同步衛(wèi)星，則下列說法中正確的是(

)A.a物體做圓周運動僅由萬有引力提供向心力

B.若某時刻b衛(wèi)星經(jīng)過a的正上方，則b再運動一圈會再次經(jīng)過a的正上方

C.b的線速度比c的線速度大

D.a的向心加速度比c的向心加速度大9.2022年5月10日，“天舟四號”貨運飛船采用自主快速交會對接模式，成功對接空間站“天和”核心艙后向端口。對接過程的簡化圖如圖所示，下列說法正確的是A.若貨運飛船在N處，則它的周期小于核心艙的周期

B.若貨運飛船在M處，則應(yīng)加速變軌才能成功對接核心艙

C.若貨運飛船在N處，則它的線速度大于核心艙的線速度

D.若貨運飛船在M處，則它的向心加速度小于核心艙的向心加速度10.我國首次火星探測任務(wù)被命名為“天問一號”。已知火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的10%，半徑約為地球半徑的50%，下列說法正確的是(

)A.火星探測器的發(fā)射速度應(yīng)大于地球的第二宇宙速度

B.火星探測器的發(fā)射速度應(yīng)介于地球的第一和第二宇宙速度之間

C.火星的第一字宙速度大于地球的第一宇宙速度

D.火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度11.美國地球物理專家通過計算可知，因為日本的地震導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)快了1.6μs(1s的百萬分之一)，通過理論分析下列說法正確的是(

)A.

地球赤道上物體的重力會略變小 B.

地球赤道上物體的重力會略變大

C.

地球同步衛(wèi)星的高度略調(diào)大

D.

地球同步衛(wèi)星的高度不變12.2022年11月29日晚，長征二號運載火箭將神舟十五號載人飛船精準(zhǔn)送入預(yù)定軌道，并于11月30日7時33分對接天和核心艙，形成三艙三船組合體，這是中國太空站目前最大的構(gòu)型。如圖所示為“神舟十五號”對接前變軌過程的簡化示意圖，AC是橢圓軌道Ⅱ的長軸，“神舟十五號”從圓軌道Ⅰ先變軌到橢圓軌道Ⅱ，再變軌到圓軌道Ⅲ，與在圓軌道Ⅲ運行的天和核心艙實施對接。下列說法正確的是(

)A.“神舟十五號”兩次變軌過程中均需要點火減速

B.“神舟十五號”在橢圓軌道Ⅱ上運行的周期小于天和核心艙運行的周期

C.“神舟十五號”在橢圓軌道Ⅱ上經(jīng)C點時的速率大于天和核心艙經(jīng)過C點時的速率

D.“神舟十五號”在橢圓軌道Ⅱ上C點時的加速度大于天和核心艙在C點時的加速度13.2020年12月1日嫦娥五號探測器實施月面“挖土”成功，“挖土”采用了鉆取和表取兩和模式。假設(shè)月球可看作質(zhì)量分布均勻的球體，其質(zhì)量為M，半徑為R。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的萬有引力為零，萬有引力常量為G。某次鉆取中質(zhì)量為m的鉆尖進入月球表面以下h深處，則此時月球?qū)︺@尖的萬有引力為(

)A.0 B.GMmR2 C.14.2021年8月19日，金、木、水、火、土五顆行星同現(xiàn)天空，但它們并沒有真正地連成一條線，只是都運行到了地日連線的同一側(cè)．若某時刻，五顆行星在一條直線上，它們繞太陽的公轉(zhuǎn)可視為勻速圓周運動，位置關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是A.由于金、木、水、火、土五顆行星在一條直線上，則運行周期一定相等

B.地球的向心加速度小于火星的向心加速度

C.水星的線速度最大，土星的線速度最小

D.經(jīng)過相同時間，土星距離地球的距離一定大于木星和地球間的距離15.2020年6月23日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第55顆導(dǎo)航衛(wèi)星，至此北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署全面完成．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由不同軌道衛(wèi)星構(gòu)成，其中北斗導(dǎo)航系統(tǒng)第41顆衛(wèi)星為地球同步軌道衛(wèi)星，它的軌道半徑約為4.2×107m.第44顆衛(wèi)星為傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，運行周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期24?h.兩種同步衛(wèi)星的繞行軌道都為圓軌道．傾斜地球同步軌道平面與地球赤道平面成一定夾角，如圖所示．已知引力常量G=6.67×10A.兩種同步衛(wèi)星都可能經(jīng)過北京上空

B.傾斜地球同步軌道衛(wèi)星一天2次經(jīng)過赤道正上方同一位置

C.根據(jù)題目數(shù)據(jù)可估算出第44顆衛(wèi)星的質(zhì)量

D.任意12小時內(nèi)，萬有引力對第41顆衛(wèi)星沖量的大小和對第44顆衛(wèi)星沖量的大小相等16.如圖所示，我國火星探測器“天問一號”在地火轉(zhuǎn)移軌道1上飛行七個月后，于2021年2月到達火星附近，并將進入近火點為400千米、遠火點為5.9萬千米的火星停泊軌道2，進行相關(guān)探測后又將進入較低的軌道3開展科學(xué)探測，為服務(wù)國家發(fā)展大局和增進人類福祉作出更大貢獻。則探測器(

)A.從地球發(fā)射時的速度要超過地球的第二宇宙速度

B.在軌道2上近火點加速可進入軌道3

C.在軌道2上近火點的速度比遠火點小

D.在軌道2上近火點的加速度比遠火點小17.已知地球兩極的重力加速度為g，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍?？紤]地球自轉(zhuǎn)的影響，把地球視為質(zhì)量均勻分布的球體，則地球赤道表面的重力加速度為(

)A.1ng B.1-1n18.如圖甲所示，銀河系外星系中兩黑洞A、B的質(zhì)量分別為M1和M2，它們以兩者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動。為研究方便簡化為如圖乙所示示意圖，黑洞A和黑洞B均可看成球體，OA>OB，且黑洞A的半徑大于黑洞B的半徑。根據(jù)你所學(xué)的知識，下列說法正確的是(

)

A.兩黑洞質(zhì)量之間的關(guān)系一定是M1>M2

B.雙星的質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動周期越大

C.黑洞A的運行角速度小于黑洞B的運行角速度第II卷（非選擇題）二、計算題（本大題共3小題，15分+15分+16分共30分，解答過程請寫出必要的文字說明和必需的物理演算過程，只寫出最終結(jié)果的不得分）19.在密度為12ρ的無限大的某種液體中，固定有兩個半徑為R、密度為ρ的球(質(zhì)量分布均勻)，兩球球心相距為d，已知引力常量為G(1)兩個球之間的萬有引力大小。(2)每個球受到的萬有引力大小。20.如圖所示，宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上P點沿水平方向以初速度v0拋出一個小球，測得小球經(jīng)時間t落到斜坡上另一點Q，斜面的傾角為α，已知該星球半徑為R，萬有引力常量為G，求：(1)該星球表面的重力加速度；(2)該星球的密度；(3)人造衛(wèi)星繞該星球表面做勻速圓周運動的最小周期T。21.閱讀如下資料，并根據(jù)資料中有關(guān)信息回答問題．(1)以下是地球和太陽的有關(guān)數(shù)據(jù)：平均半徑RR質(zhì)量MM平均密度ρρ自轉(zhuǎn)周期1天赤道附近26天，兩極附近大于30天(2)已知物體繞地球表面做勻速圓周運動的速度為v=7.9?km/s，萬有引力常量(3)大約200年