高中物理必修二第六章萬有引力與航天（單元測試）（原卷版）

1、 第六章 萬有引力與航天單元測試班級 姓名 學號 分數(shù)_【滿分：100分 時間：90分鐘】第卷(選擇題，共46分)一、單選擇（每個3分 共310=30分）1(2019湖南省株洲市高一下學期月考)下列說法符合物理史實的是()A天文學家第谷通過艱苦的觀測，總結出行星運動三大定律B開普勒進行“月地檢驗”，并總結出了天上、地上物體所受的引力遵從相同的規(guī)律C布魯諾在他的畢生著作天體運行論中第一次提出了“日心說”的觀點D卡文迪許通過扭秤實驗測定了引力常量G，也直接檢驗了萬有引力定律的正確性1.2019年5月17日，我國成功發(fā)射第45顆北斗導航衛(wèi)星，該衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星(同步衛(wèi)星)。該衛(wèi)星()A入軌后

2、可以位于北京正上方 B入軌后的速度大于第一宇宙速度C發(fā)射速度大于第二宇宙速度 D若發(fā)射到近地圓軌道所需能量較少3.如圖所示，火星和地球都在圍繞著太陽旋轉，其運行軌道是橢圓.根據(jù)開普勒行星運動定律可知()A.火星繞太陽運行過程中，速率不變B.地球靠近太陽的過程中，運行速率減小C.火星遠離太陽過程中，它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積逐漸增大D.火星繞太陽運行一周的時間比地球的長4.“奮進”號宇航員斯蒂法尼斯海恩派帕在一次太空行走時丟失了一個工具包，關于工具包丟失的原因可能是()A宇航員松開了拿工具包的手，在萬有引力作用下工具包“掉”了下去B宇航員不小心碰了一下“浮”在空中的工具包，使其速度發(fā)生

3、了變化C工具包太重，因此宇航員一松手，工具包就“掉”了下去D由于慣性，工具包做直線運動而離開了圓軌道5(2019河南省洛陽市高一下學期期中)已知地球的半徑為6.4106 m ，地球自轉的角速度為7.29105 rad/s，地面的重力加速度為 9.8 m/s2，在地球表面發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度為7.9103 m/s，第三宇宙速度為16.7103 m/s，月球到地球中心的距離為3.84108 m，假設地球赤道上有一棵蘋果樹長到了接近月球那么高，則當蘋果脫離蘋果樹后，將()A落向地面 B成為地球的同步“蘋果衛(wèi)星”C成為地球的“蘋果月亮” D飛向茫茫宇宙6.1970年成功發(fā)射的“東方紅一號”是我國第一

4、顆人造地球衛(wèi)星，該衛(wèi)星至今仍沿橢圓軌道繞地球運動。如圖所示，設衛(wèi)星在近地點、遠地點的速度分別為v1、v2，近地點到地心的距離為r，地球質量為M，引力常量為G。則()Av1v2，v1 eq r(f(GM,r) Bv1v2，v1 eq r(f(GM,r)Cv1v2，v1 eq r(f(GM,r) Dv1 eq r(f(GM,r)7.天文學家如果觀察到一個星球獨自做圓周運動，那么就想到在這個星球附近存在著一個看不見的星體黑洞.若星球與黑洞由萬有引力的作用組成雙星，以兩者連線上某點為圓心做勻速圓周運動，那么()A.它們做圓周運動的角速度與其質量成反比 B.它們做圓周運動的周期與其質量成反比C.它們做圓

5、周運動的半徑與其質量成反比 D.它們所需的向心力與其質量成反比8.如圖所示的圖形為中國月球探測工程形象標志，它以中國書法的筆觸，抽象地勾勒出一輪明月，一雙腳印踏在其上，象征著月球探測的終極夢想，一位敢于思考的同學，為探月宇航員設計了測量一顆衛(wèi)星繞某星球表面做圓周運動的最小周期的方法：在某星球表面以初速度v0豎直上拋一個物體，若物體只受該星球引力作用，忽略其他力的影響，物體上升的最大高度為h，已知該星球的直徑為d，如果在這個星球上發(fā)射一顆繞它運行的衛(wèi)星，其做圓周運動的最小周期為()Aeq f(,v0)eq r(dh) Beq f(2,v0)eq r(dh) Ceq f(,v0)eq r(f(d,

6、h) Deq f(2,v0)eq r(f(d,h)9.2018年12月8日，肩負著億萬中華兒女探月飛天夢想的嫦娥四號探測器成功發(fā)射，“實現(xiàn)人類航天器首次在月球背面巡視探測，率先在月背刻上了中國足跡”。已知月球的質量為M、半徑為R，探測器的質量為m，引力常量為G，嫦娥四號探測器圍繞月球做半徑為r的勻速圓周運動時，探測器的()A周期為 eq r(f(42r3,GM) B動能為eq f(GMm,2R)C角速度為 eq r(f(Gm,r3) D向心加速度為eq f(GM,R2)10.在赤道平面內(nèi)有三顆在同一軌道上運行的衛(wèi)星，三顆衛(wèi)星在此軌道均勻分布，其軌道距地心的距離為地球半徑的3.3倍，三顆衛(wèi)星自西

7、向東環(huán)繞地球轉動某時刻其中一顆人造衛(wèi)星處于A城市的正上方，已知地球的自轉周期為T，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的6.6倍，則A城市正上方出現(xiàn)下一顆人造衛(wèi)星至少間隔的時間約為()A0.18TB0.24TC0.32T D0.48T二、不定項選擇題（每個4分 共45=20分）11.下列關于人造地球衛(wèi)星與宇宙飛船的說法中，正確的是()A如果知道人造地球衛(wèi)星的軌道半徑和它的周期，再利用萬有引力常量，就可以算出地球的質量B兩顆人造地球衛(wèi)星，只要它們的繞行速率相等，不管它們的質量、形狀差別有多大，它們的繞行半徑和繞行周期都一定相同C原來在某一軌道上沿同一方向繞行的人造衛(wèi)星一前一后，若要使后一衛(wèi)星追上前

8、一衛(wèi)星并發(fā)生碰撞，只要將后者的速率增大一些即可D一只繞火星飛行的宇宙飛船，宇航員從艙內(nèi)慢慢走出，并離開飛船，飛船因質量減小，所受萬有引力減小，故飛行速度減小12.公元2100年，航天員準備登陸木星，為了更準確了解木星的一些信息，到木星之前做一些科學實驗，當?shù)竭_與木星表面相對靜止時，航天員對木星表面發(fā)射一束激光，經(jīng)過時間t，收到激光傳回的信號，測得相鄰兩次看到日出的時間間隔是T，測得航天員所在航天器的速度為v，已知引力常量G，激光的速度為c，則()A木星的質量Meq f(v3T,2G) B木星的質量Meq f(2c3t3,2GT2)C木星的質量Meq f(42c3t3,GT2) D根據(jù)題目所給條

9、件，可以求出木星的密度13.“天舟一號”貨運飛船于2017年4月20日在文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射升空。與“天宮二號”空間實驗室對接前，“天舟一號”在距地面約380 km的圓軌道上飛行，則其()A角速度小于地球自轉角速度 B線速度小于第一宇宙速度C周期小于地球自轉周期 D向心加速度小于地面的重力加速度14.(2019河南鄭州十一中高一下學期期末)如圖所示，“嫦娥四號”衛(wèi)星要經(jīng)過一系列的調控和變軌，才能最終順利降落在月球表面。它先在地月轉移軌道的P點調整后進入環(huán)月圓形軌道1，進一步調整后進入環(huán)月橢圓軌道2。Q點為“嫦娥四號”繞軌道2運行時的近月點，關于“嫦娥四號”，下列說法正確的是()A在地球上的

10、發(fā)射速度一定大于第二宇宙速度B在P點由軌道1進入軌道2需要減速C在軌道2經(jīng)過P點時速度大于經(jīng)過Q點時速度D分別由軌道1與軌道2經(jīng)過P點時，加速度大小相等15.(2019內(nèi)蒙古赤峰二中高二下學期月考)(多選)宇宙飛船以周期為T繞地球做圓周運動時，由于地球遮擋陽光，會經(jīng)歷“日全食”過程，如圖所示。已知地球的半徑為R，地球質量為M，引力常量為G，地球自轉周期為T0。太陽光可看作平行光，宇航員在A點測出的張角為，則()A飛船繞地球運動的線速度為eq f(2R,Tsinf(,2) B一天內(nèi)飛船經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)為eq f(T,T0)C飛船每次“日全食”過程的時間為eq f(T0,2) D飛船周期為Te

11、q f(2R,sinf(,2)eq r(f(R,GMsinf(,2)第卷(非選擇題，共50分)三、填空題(本大題共2小題，共15分)16.(6分)我國自主研制的首艘貨運飛船“天舟一號”發(fā)射升空后，與已經(jīng)在軌運行的“天宮二號”成功對接形成組合體。假設組合體在距地面高為h的圓形軌道上繞地球做勻速圓周運動，已知地球的半徑為R，地球表面處重力加速度為g，且不考慮地球自轉的影響。則組合體運動的線速度大小為_，向心加速度大小為_。17.(4分)2018年12月8日，“嫦娥四號”探月衛(wèi)星從西昌成功發(fā)射，“嫦娥四號”飛行的路線示意圖如下圖所示，則“嫦娥四號”在P點由a軌道轉變到b軌道時，速度必須_(填“變小”

12、或“變大”)；在Q點由d軌道轉變到c軌道時，速度必須_(填“變小”或“變大”)；在b軌道上，通過P點的速度_通過R點的速度(填“大于”“等于”或“小于”)；“嫦娥四號”在C軌道上通過Q點的加速度_在d軌道上通過Q點的加速度(填“大于”“等于”或“小于”)。18(5分)我國宇航員在“天宮一號”中處于完全失重狀態(tài)(如圖甲)，此時無法用天平稱量物體的質量。某同學設計了在這種環(huán)境中測量小球質量的實驗裝置，如圖乙所示：光電傳感器B能夠接受光源A發(fā)出的細激光束，若B被擋光就將一個電信號給予連接的電腦。將彈簧測力計右端用細線水平連接在空間站壁上，左端拴在另一穿過了光滑水平小圓管的細線MON上，N處系有被測小

13、球，讓被測小球在豎直面內(nèi)以O點為圓心做勻速圓周運動。(1)（2分）實驗時，從電腦中讀出小球自第1次至第n次通過最高點的總時間t和測力計示數(shù)F，除此之外，還需要測量的物理量是：_。(2)（3分）被測小球質量的表達式為m_用(1)中的物理量的符號表示。四、計算題(本大題共3小題，共35分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的題要注明單位)19.（(10分)假如你將來成為一名宇航員，你駕駛一艘宇宙飛船飛臨一未知星球，你發(fā)現(xiàn)當你關閉動力裝置后，你的飛船貼著星球表面飛行一周用時為t秒，而飛船儀表盤上顯示你的飛行速度大小為v。已知引力常量為G。問該星球的：(1)半徑R多大？(2)第一宇宙速度v1多大？(3)質量M多大？(4)表面重力加速度g多大？20.(12分)一行星探測器從所探測的行星表面垂直升空(如圖)，探測器的質量是1 500 kg，發(fā)動機推力為恒力，升空途中發(fā)動機突然關閉。如圖所示為探測器速度隨時間的變化圖像，其中A點對應的時刻tA9 s，此行星半徑為6103 km，引力恒量G6.671011 Nm2/kg2。求：(1)探測器在該行星表面達到的最大高度；