下载文档原格式
人教版(2019) 高一物理必修第二册第七章万有引力与宇宙航行单元测试姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、选择题（共12题）1、在经典力学的发展历程中，许多科学家做出了贡献．下列说法正确的是A．伽利略创立了“日心说”B．牛顿提出了万有引力定律C．哥白尼提出了“地心说”D．开普勒测出了引力常量2、关于第一宇宙速度，下列说法不正确的是（）A．地球的第一宇宙速度由地球的质量和半径决定的B．第一宇宙速度是人造地球卫星环绕运行的最大速度C．第一宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度D．第一宇宙速度是地球同步卫星环绕运行的速度3、关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确的是（）A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上B. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积C. 表达式，k与中心天体有关D. 表达式，T代表行星运动的公转周期4、关于开普勒第三定律的理解，以下说法中正确的是（）A.k是一个与行星无关的常量，可称为开普勒常量B.T表示行星运动的自转周期C.该定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕行星的运动D.若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R1，周期为T1，月球绕地球运转轨道的半长轴为R2，周期为T2，则5、中国航天事业取得了举世瞩目的成绩，我国于16年1月启动了火星探测计划，假设将来人类登上了火星，航天员考察完毕后，乘坐宇宙飞船离开火星时，经历了如图所示的变轨过程，则有关这艘飞船的下列说法，正确的是( )A．飞船在轨道I上运动到P点的速度小于在轨道Ⅱ上运动到P点的速度B．飞船绕火星在轨道I上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以与轨道I同样的轨道半径运动的周期相同C．飞船在轨道III上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D．飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过P点时的速度大于经过Q点时的速度6、地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的．已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍，则木星绕太阳运行的周期约为（）A． 15.6年B． 11.86年C． 10.4年D． 5.2年7、地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆．天文学家哈雷曾经在1662年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会再次出现．这颗彗星最近出现的时间是1986年，它下次飞近地球大约是哪一年()A．2042年B．2052年C．2062年D．2072年8、“嫦娥三号”探测器抵达近月点后，使用变推力发动机，实施一次近月制动，进入高度为100公里的环月圆轨道；环月轨道运行4天后，地面控制探测器在月球背面完成减速制动，进入近月点高度15公里、远月点高度100公里的椭圆轨道；继续运行4天后，探测器到达动力下降段起始位置，开始实施动力下降．如果“嫦娥三号”在圆轨道上运动的半径为R1，周期为T1；在椭圆轨道上运动的半长轴为R2，周期为T2．则A．B．C．D．9、卫星甲、乙、丙在如图所示的三个椭圆轨道上绕地球运行，卫星甲与卫星乙的运行轨道在P点相切．不计大气阻力．以下说法正确的是A．卫星甲运行时的周期最大B．卫星乙运行时的机械能最大C．卫星丙的加速度始终大于卫星乙的加速度D．卫星甲、乙分别经过P点时的速度相等10、2020年2月15日，北斗导航系统第41颗卫星（地球同步卫星，离地高度约36000km）、第49颗卫星（倾斜地球同步轨道卫星）、第50、51颗卫星（中圆地球轨道卫星，离地高度约20000km）已完成在轨测试，正式入网工作，推进了中国2020年建成覆盖全球的北斗卫星导航系统计划顺利实施。
一、选择题1．2019年1月3日，“嫦娥四号”成为了全人类第一个在月球背面成功实施软着陆的探测器。
为了减小凹凸不平的月面可能造成的不利影响，“嫦娥四号”采取了近乎垂直的着陆方式。
测得“嫦娥四号”近月环绕周期为T ，月球半径为R ，引力常量为G ，下列说法正确的是（ ）A ．“嫦娥四号”着陆前的时间内处于失重状态B ．“嫦城四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的速度为7.9km/sC ．月球表面的重力加速度g =24πRT D ．月球的密度为ρ=23πGT2．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g 0，在赤道的大小为g ；地球自转的周期为T ，引力常量为G ，则地球的半径为（ ）A ．202() 4g g T π- B ．202() 4g g T π+ C ．2024g T π D ．224gT π3．如图所示的三个人造地球卫星，则说法正确的是（ ）A ．卫星可能的轨道为a 、b 、cB ．卫星可能的轨道为a 、cC ．同步卫星可能的轨道为a 、cD ．同步卫星可能的轨道为a 、b4．2018年11月20日，国内首颗商业低轨卫星“嘉定一号”在酒泉卫星发射中心成功升空，随后卫星进入预定匀速圆周运动的轨道，它也是中国首个全球低轨通信卫星星座“翔云”的首发星，开启了中国天基物联探测新时代，下列说法正确的是（ ） A ．该卫星的发射速度小于7.9km/sB ．据了解该卫星在距离地面约400km 的近地轨道运行，则可以估算卫星所受的万有引力C ．该卫星在预定轨道上的周期等于同步卫星的周期D ．该卫星接到地面指令需要变轨至更高轨道，则卫星应向后喷气加速5．1789年英国物理学家卡文迪许测出引力常量G ，因此卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”。
若已知引力常量为G ，地球表面处的重力加速度为g ，地球半径为R ，地球上一个昼夜的时间为1T （地球自转周期），一年的时间为2T （地球公转周期），地球中心到月球中心的距离为1L ，地球中心到太阳中心的距离为2L 。
第七章万有引力与宇宙航行第2~4节综合拔高练五年选考练考点1 万有引力定律及其应用1.(2020课标Ⅰ,15,6分,)火星的质量约为地球质量的,半径约为地球半径的,则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为( )A.0.2B.0.4C.2.0D.2.52.(2020山东,7,3分,)我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务。
质量为m的着陆器在着陆火星前,会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程。
已知火星的质量约为地球的0.1,半径约为地球的0.5,地球表面的重力加速度大小为g,忽略火星大气阻力。
若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动,此过程中着陆器受到的制动力大小约为( )A.mB.mC.mD.m3.(2020课标Ⅲ,16,6分,)“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆,着陆前曾绕月球飞行,某段时间可认为绕月做匀速圆周运动,圆周半径为月球半径的K倍。
已知地球半径R是月球半径的P倍,地球质量是月球质量的Q倍,地球表面重力加速度大小为g。
则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为( ) A. B.C. D.4.(2019课标Ⅱ,14,6分,)2019年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆。
在探测器“奔向”月球的过程中,用h表示探测器与地球表面的距离,F表示它所受的地球引力,能够描述F随h变化关系的图像是( )5.(2019课标Ⅲ,15,6分,)金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火,它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火。
已知它们的轨道半径R金<R地<R火,由此可以判定( )A.a金>a地>a火B.a火>a地>a金C.v地>v火>v金D.v火>v地>v金6.(2018课标Ⅰ,20,6分,)(多选)2017年,人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。
一、选择题1．我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就。
已知地球的质量为M，引力常量为G，飞船的质量为m，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，则（）ABC．飞船在此圆轨道上运行的周期为2D2．“木卫二”在离木星表面高h处绕木星近似做匀速圆周运动，其公转周期为T，把木星看作一质量分布均匀的球体，木星的半径为R，万有引力常量为G。
若有另一卫星绕木星表面附近做匀速圆周运动，则木星的质量和另一卫星的线速度大小分别为（）A．()3222R hGTπ+B．()3222R hGTπ+C．()3224R hGTπ+D．()3224R hGTπ+3．2020年10月22日，俄“联盟MS-16”载人飞船已从国际空间站返回地球，在哈萨克斯坦着陆。
若载人飞船绕地球做圆周运动的周期为090minT=，地球半径为R、表面的重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．飞船返回地球时受到的万有引力随飞船到地心的距离反比例增加B．飞船在轨运行速度一定大于7.9km/sC．飞船离地高度大于地球同步卫星离地高度D4．对于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法错误的是（）A．卫星做匀速圆周运动的向心力是由地球对卫星的万有引力提供的B．轨道半径越大，卫星线速度越大C．轨道半径越大，卫星线速度越小D．同一轨道上运行的卫星，线速度大小相等5．如图所示的三个人造地球卫星，则说法正确的是（）A ．卫星可能的轨道为a 、b 、cB ．卫星可能的轨道为a 、cC ．同步卫星可能的轨道为a 、cD ．同步卫星可能的轨道为a 、b6．如图所示，甲、乙为两颗轨道在同一平面内的地球人造卫星，其中甲卫星的轨道为圆形，乙卫星的轨道为椭圆形，M 、N 分别为椭圆轨道的近地点和远地点，P 点为两轨道的一个交点，圆形轨道的直径与椭圆轨道的长轴相等。
以下说法正确的是（ ）A ．卫星乙在M 点的线速度小于在N 点的线速度B ．卫星甲在P 点的线速度小于卫星乙在N 点的线速度C ．卫星甲的周期等于卫星乙的周期D ．卫星甲在P 点的加速度大于卫星乙在P 点的加速度7．“神舟十一号”飞船于2016年10月17日发射，对接“天宫二号”。
必修二第七章《万有引力与宇宙航行》拔高训练题 (6)一、单选题（本大题共5小题，共20.0分）1.关于近地卫星和地球同步卫星，下列说法正确的是()A. 近地卫星的发射速度小于7.9km/sB. 近地卫星在轨道上的运行速度大于7.9km/sC. 地球同步卫星的高度和周期都是确定的D. 地球同步卫星运行时可能会经过地球北极点的正上方2.在地球同步轨道上等间距布置三颗地球同步通讯卫星，就可以让地球赤道上任意两位置间实现无线电通讯，现在地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍。
假设将来地球的自转周期变小，但仍要仅用三颗地球同步卫星实现上述目的，则地球自转的最小周期约为()A. 5小时B. 4小时C. 6小时D. 3小时3.据悉我国计划于2022年左右建成天宫空间站，它离地面高度为400km∼450km的轨道上绕球做匀速圆周运动，其轨道半径大约为地球同步卫星轨道半径六分之一，则下列说法正确的是()A. 空间站运行的加速度等于地球同步卫星运行的加速度的6倍B. 空间站运行的速度约等于地球同步卫星运行速度的√6倍C. 空间站运行的周期等于地球的自转周期的1倍D. 空间站运行的角速度小于地球自转的角速度4.银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动.由天文观测得其周期为T，S1到O点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知万有引力常量为G.由此可求出S2的质量为()A. B. 4π2r2r1GT2C. 4π2r3GT2D. 4π2r2(r−r1)GT25.太阳系八大行星几乎是在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到土星和太阳之间，且三者几乎成一条直线的现象，天文学称为“土星冲日“。
据报道，土星最近一次冲日是在2017年6月15日，已知土星绕太阳运动的轨道半径为地球绕太阳运动的轨道半径的9.5倍，则下列判断正确的是()A. 土星绕太阳运行速度约为地球绕太阳运行速度的三倍B. 在2018年会再次出现土星冲日现象C. 土星绕太阳公转周期约为三年D. 土星相邻两次冲日的时间间隔小于一年二、多选题（本大题共10小题，共40.0分）6.关于公式m=0，下列说法正确的是()√1−v2c2A. 式中的m是物体以速度v运动时的质量B. 当物体的运动速度v>0时，物体的质量m>m0，即物体的质量改变了，故经典力学不适用，所以是不正确的C. 当物体以较小速度运动时，质量变化非常小，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速的速度运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动的物体，而不适用于高速运动的物体D. 通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化不会引起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化7.在地球大气层外有大量的太空垃圾。
物理人教2019必修第二册第7章：万有引力与宇宙航行练习附答案一、选择题。
1、如图所示，地球在椭圆轨道上运动，太阳位于椭圆的一个焦点上。
A、B、C、D是地球运动轨道上的四个位置，其中A距离太阳最近，C距离太阳最远；B和D点是弧线ABC和ADC的中点。
则地球绕太阳（）A．做匀速率的曲线运动B．经过A点时的加速度最小C．从B经A运动到D的时间小于从D经C运动到B的时间D．从A经D运动到C的时间大于从C经B运动到A的时间2、地球绕太阳运动的轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化。
若认为冬至这天地球离太阳最近，夏至最远。
则下列关于地球在这两天绕太阳公转时速度大小的说法中正确的是()A．地球公转速度是不变的B．冬至这天地球公转速度大C．夏至这天地球公转速度大D．无法确定3、对于万有引力定律的数学表达式F＝G m1m2r2，下列说法中正确的是()A.只要是两个球体，就可用上式计算万有引力B.r趋近0时，万有引力趋于无穷大C.m1、m2受到的万有引力总是大小相等D.m1、m2受到的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力4、一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，仅仅需要()A．测定飞船的运行周期B．测定飞船的环绕半径C．测定行星的体积D．测定飞船的运行速度5、（多选）利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径r 约为地球半径R 的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍然用三颗同步卫星来实现上述目的，则以下说法正确的是（ ）A ．同步卫星的周期将变小B ．同步卫星的轨道半径最小可为2RC ．地球自转周期最小值约为8hD ．地球自转周期的最小值约为4h6、（多选）用相对论的观点判断，下列说法正确的是( )A ．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B ．在地面上的人看来，高速运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的C ．在地面上的人看来，高速运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些D ．当物体运动的速度v ≪c 时，“时间延缓”和“长度收缩”效应可忽略不计7、（双选）地球同步卫星离地心的距离为r ，运行速率为v 1，加速度为a 1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a 2，地球的第一宇宙速度为v 2，半径为R ，则下列比例关系中正确的是( )A.a 1a 2＝r RB.a 1a 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫r R 2C.v 1v 2＝r RD.v 1v 2＝R r8、登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星．地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响．根据下表，火星和地球相比( )A.C ．火星表面的重力加速度较大D ．火星的第一宇宙速度较大9、开普勒的行星运动规律也适用于其他天体或人造卫星的运动规律，某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的13，若月球绕地球运行的周期为27天，则此卫星运行的周期大约是() A．1～4天B．4～8天C．8～16天D．16～20天10、(双选)关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是()A.不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力B.只有能看作质点的两物体间的引力才能用F＝Gm1m2r2计算C.由F＝Gm1m2r2知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大D.引力常量G的测出，证明了万有引力定律的正确性11、过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。
第七章万有引力与航天过关检测专题(时间：90分钟满分：100分)一、选择题Ⅰ(本题共7小题，每题4分，共28分。
每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1.下列关于万有引力的说法正确的是()A.地面上物体的重力与地球对物体的万有引力无关B.赤道上的物体随着地球一起运动，所需的向心力等于地球对它的万有引力C.宇宙飞船内的航天员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用D.人造卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供2.航天员在天宫一号目标飞行器内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象。
若目标飞行器质量为m，距地面高度为h，地球质量为m地，半径为R，引力常量为G，则目标飞行器所在处的重力加速度大小为()A.0B.Gm地(R+ℎ)2C.Gm地m(R+ℎ)2D.Gm地ℎ23.如图所示，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2，则()A.v1v2=√r2r1B.v1v2=√r1r2C.v1v2=(r2r1)2D.v1v2=(r1r2)24.如图所示，A为太阳系中的天王星，它绕太阳O运行的轨道视为圆时，运动的轨道半径为R0，周期为T0，长期观测发现，天王星实际运行的轨道与圆轨道总有一些偏离，且每隔t0时间发生一次最大偏离，即轨道半径出现一次最大。
根据万有引力定律，天文学家预言形成这种现象的原因可能是天王星外侧还存在着一颗未知的行星(假设其运动轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方向相同)，它对天王星的万有引力引起天王星轨道的偏离，由此可推测未知行星的运动轨道半径是()A.t0t0-T0R0 B.R0√(t0t0-T0)3C.R0√(t0-T0t0)23D.R0√(t0t0-T0)235.我国发射天宫二号空间实验室，之后发射神舟十一号飞船与天宫二号对接。
假设天宫二号与神舟十一号都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是()A.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接B.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接C.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接D.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接6.静止卫星位于赤道上方，相对地面静止不动。
专题三 :万有引力与宇宙航行丰台二中1.海王星是绕太阳运动的一颗行星，它有一颗卫星叫海卫1。
若将海王星绕太阳的运动和海卫 1 绕海王星的运动均看作匀速圆周运动，则要计算海王星的质量，需要知道的量是（引力常量 G 为已知量）A.海卫 1 绕海王星运动的周期和半径B.海王星绕太阳运动的周期和半径C.海卫 1 绕海王星运动的周期和海卫 1 的质量D.海王星绕太阳运动的周期和太阳的质量答案 :A2．“嫦娥一号”成功发射后，探月成为同学们的热点话题．一位同学为了测算卫星在月球表面邻近做匀速圆周运动的环绕速度，提出了以下实验方案：在月球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，测出物体上涨的最大高度h，已知月球的半径为R，即可测算出绕月卫星的环绕速度．按这位同学的方案，绕月卫星的环绕速度为R h2R2hA ．v02h B．v02R C．v0h D．v0R答案 :A3．以下图， a、 b、c 是在地球大气层外同一平面内的圆形轨道上绕逆时针方向运动的 3 颗卫星，以下说法正确的选项是（）A． b、c 的线速度大小相等，且大于 a 的线速度B． b、c 的向心加快度大小相等，且大于 a 的向心加快度C．c 加快可追上同一轨道上的b，b 减速可等待同一轨道上的c D． a 卫星因为某原由，轨道半径迟缓减小，其线速度将增大a b 地球c答案 :D4. 我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min ，假如把它绕地球的运动看做是匀速圆周运动，飞船的运动和人造地球同步卫星的运动对比，以下判断中正确的选项是（）A．飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径B．飞船的运转速度小于同步卫星的运转速度C．飞船运动的向心加快度大于同步卫星运动的向心加快度D．飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度答案 : C5．星球上的物体离开星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度。
星球的第二宇宙速度v 与第一宇宙速度v的关系是v ＝ 2 v。
已知某星球的半径为 r，它表面的重力加快2121度为地球表面重力加快度g 的 1/6。
一、选择题1．“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运动周期为5.74年，则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法中正确的是（ ）A ．彗星绕太阳运动的角速度不变B ．彗星在近日点处的线速度大于远日点处的线速度C ．彗星在近日点处的加速度小于远日点处的加速度D ．彗星在近日点处的机械能小于远日点处的机械能2．下列关于万有引力定律的说法中，正确的是（ ）①万有引力定开普勒在实验室发现的②对于相距很远、可以看成质点的两个物体，万有引力定律2Mm F Gr = 中的r 是两质点间的距离③对于质量分布均匀的球体，公式中的r 是两球心间的距离④质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力． A ．①③ B ．②④ C ．②③ D ．①④ 3．2020年12月17日，嫦娥五号成功返回地球，创造了我国到月球取土的伟大历史。
如图所示，嫦娥五号取土后，在P 点处由圆形轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ，以便返回地球。
已知嫦娥五号在圆形轨道Ⅰ的运行周期为T 1，轨道半径为R ；椭圆轨道Ⅱ的半长轴为a ，经过P 点的速率为v ，运行周期为T 2。
已知月球的质量为M ，万有引力常量为G ，则（ ）A ．3132T T a R =B ．GM v a =C ．GM v R =D ．23214πR M GT = 4．如图所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极，已知该卫星从北纬60︒的正上方按图示方向第一次运行到南纬60︒的正上方时所用时间为1h ，则下列说法正确的是（ ）A．该卫星的运行速度—定大于7.9km/sB．该卫星与同步卫星的运行半径之比为1:4C．该卫星与同步卫星的运行速度之比为1:2D．该卫星的机械能一定大于同步卫星的机械能5．下面说法正确的是（）A．曲线运动一定是变速率运动B．匀变速曲线运动在任意时间内速度的变化量都相同C．匀速圆周运动在相等时间的位移相同D．若地球自转角速度增大，则静止在赤道上的物体所受的支持力将减小6．已知一质量为m的物体分别静止在北极与赤道时对地面的压力差为ΔN，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R。
⼈教版（2019）⾼中物理必修⼆第七章《万有引⼒与宇宙航⾏》拔⾼训练题（44）必修⼆第七章《万有引⼒与宇宙航⾏》拔⾼训练题 (44)⼀、单选题（本⼤题共8⼩题，共32.0分）1.2020年北京时间1⽉16⽇11点02分，酒泉卫星发射中⼼⼀枚“快⾈⼀号甲”⽕箭发射由银河航天研发制造的5G低轨宽带卫星，也是全球⾸颗5G卫星，重量为227公⽄，在距离地⾯1156公⾥的区域运⾏，下列说法正确的是()A. 5G卫星不受地球引⼒作⽤B. 5G卫星绕地飞⾏的速度⼀定⼤于7.9km/sC. 5G卫星轨道半径⽐地球同步卫星⾼D. 5G卫星在轨道上运⾏的速度⼤⼩与卫星的质量⽆关2.宇航员在某星球上为了探测其⾃转周期做了如下实验：在该星球两极点，⽤弹簧秤测得质量为m′的砝码所受重⼒为F，在⾚道测得该砝码所受重⼒为F′.他还发现探测器绕该星球表⾯做匀速圆周运动的周期为T.假设该星球可视为质量分布均匀的球体，则其⾃转周期为()A. T√F′F B. T√FF′C. T√F?F′FD. T√FF?F′3.关于第⼀宇宙速度，下列说法中正确的是()A. 第⼀宇宙速度的数值是11.2km/sB. 第⼀宇宙速度⼜称为逃逸速度C. 第⼀宇宙速度是卫星在地⾯附近环绕地球做圆周运动的速度D. 第⼀宇宙速度是卫星绕地球运⾏的最⼩环绕速度4.2019年12⽉27⽇举⾏的国新办新闻发布会上，中国卫星导航系统管理办公室主任、北⽃卫星导航系统新闻发⾔⼈冉承其宣布：北⽃三号基本系统完成建设，并开始提供全球服务。
北⽃卫星导航系统空间段由5颗静⽌轨道卫星和30颗⾮静⽌轨道卫星组成。
如图所⽰是我国发射卫星中的三颗卫星围绕地球运动的轨道⽰意图，其中a卫星的轨道平⾯过地轴，b卫星轨道与地轴夹⾓为⼀锐⾓，c卫星轨道为与地轴垂直的椭圆．则()A. 三个卫星都不可能是地球同步卫星B. 各轨道运⾏的卫星的速度⼤⼩始终不变C. 如果各卫星质量相等，它们的机械能也相等D. c卫星在远地点的速度可能⼤于第⼀宇宙速度5.2020年7⽉，备受瞩⽬的⽕星探测将迎来发射“窗⼝期”，届时，包括中国“天问⼀号”、美国“毅⼒号”和阿联酋“希望号”在内的多国⽕星探测器，将“同台竞技”奔向⽕星，在探测器下降与着陆过程中，存在所谓“恐怖7分钟”，即要在7分钟内将探测器的速度从5000m/s降到零。
必修二第七章《万有引力与宇宙航行》拔高训练题 (47)一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1.“人造月亮”的亮度是月球的8倍，中国计划2020年发射第一颗“人造月亮”。
如图，假设月亮P和“人造月亮”Q在同一平面内绕地球作匀速圆周运动，绕行方向相同。
已知P的轨道半径为r p，P的绕行周期为T，O为地球球心，某时刻∠QPO=θ，其最大值为θm，且sinθm=k，则“人造月亮”Q：A. 周期为√kTB. 轨道半径为p√1−k2C. 线速度为2πr pT √1 k3D. 从θm位置到第一次与月亮P相距最近的时间可能为m)√k34π(1−√k3)T2.宇航员在探测某星球时有如下发现：①该星球带负电，而且带电均匀;②该星球表面没有大气;③在一次实验中，宇航员将一个带电小球(其电荷量远远小于星球电荷量)置于离星球表面某一高度处无初速释放，小球恰好处于悬浮状态.如果选距星球表面无穷远处的电势为零点，则根据以上信息可以推断()A. 小球一定带正电B. 小球的电势能一定小于零C. 改变小球离星球表面的高度并无初速释放后，小球仍然处于悬浮状态D. 改变小球的电荷量后再在原高度处无初速释放，小球仍然处于悬浮状态3.北斗卫星导航系统第三颗组网卫星(简称“三号卫星”)的工作轨道为地球同步轨道，设地球半径为R，“三号卫星”的离地高度为h，则关于地球赤道上静止的物体、地球近地环绕卫星和“三号卫星”的有关说法中不正确．．．的是()A. 赤道上物体与“三号卫星”的向心加速度之比为a1a2=R(R+ℎ)B. 赤道上物体与近地卫星的角速度之比为w1w2=√R3(R+ℎ)3C. 赤道上物体与“三号卫星”的线速度之比为v1v2=√R+ℎRD. 近地卫星处与“三号卫星”处的重力加速之比为g2g3=(R+ℎ)2R24.为简单计，把地−月系统看成地球静止不动而月球绕地球做匀速圆周运动，如图所示，虚线为月球轨道。
在地月连线上存在一些所谓“拉格朗日点”的特殊点。
在这些点，质量极小的物体(如人造卫星)仅在地球和月球引力共同作用下可以始终和地球、月球在同一条线上。
图中四个点不可能是“拉格朗日点”的是()A. A点B. B点C. C点D. D点5.2020年1月7号，通信技术试验卫星五号发射升空，卫星发射时一般需要先到圆轨道1，然后通过变轨进入圆轨道2，假设卫星在两圆轨道上速率之比v1：v2=5：3，卫星质量不变，则()A. 卫星通过椭圆轨道进入轨道2时应减速B. 卫星在两圆轨道运行时的角速度大小之比ω1：ω2=125：27C. 卫星在1轨道运行时和地球之间的万有引力不变D. 卫星在两圆轨道运行时的动能之比E k1：E k2=9：256.2019年10月5日，我国成功将“高分十号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。
“高分十号”卫星是高分辨率微波遥感卫星，地面像元分辨率最高可达亚米级；已知“高分十号”卫星的运行周期为T，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，不考虑地球的自转，下列分析正确的是A. 地球的第一宇宙速度大小为gRB. “高分十号”卫星距离地面的高度为√gR2T24π2−RC. “高分十号”卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为√8π4gR2T43D. “高分十号”卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为√2πgR2T37.如图所示，a为地球的同步卫星，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星(轨道半径可认为等于地球半径)，c为放在赤道上相对地球静止的物体，以下关于a、b、c的说法正确的是()A. 卫星b转动的线速度大于7.9km/sB. a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为a a<a b<a cC. a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为T a>T b>T cD. 若卫星a和b质量相等，则a和b比较，b的动能较大，a的机械能较大8.设地球自转周期为T，质量为M，引力常量为G，假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R.同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为()A. GMT2GMT2+4π2R3B. GMT2GMT2−4π2R3C. GMT2−4π2R3GMT2D. GMT2+4π2R3GMT29.“嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成。
探测器预计在2017年由“长征五号”运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球。
若已知月球半径为R，“嫦娥五号”在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是()A. 月球质量为4π2R3GT2B. 月球表面重力加速度为32π2RT2C. 月球密度为3πGT2D. 月球第一宇宙速度为4πRT10.地月拉格朗日L2点是卫星相对于地球和月球基本保持静止的一个空间点，即地月拉格朗日L2点与月球、地球总在同一直线上，并且处在月球背面，如图所示。
则与月球相比，始终处在地月拉格朗日L2点的卫星在地球和月球共同引力作用下绕地球运行时，下列说法正确的是()A. 运行的周期比月球大B. 向心加速度比月球大C. 线速度比月球小D. 所受合外力比月球大二、多选题（本大题共10小题，共40.0分）11.如图所示，某飞船先在轨道Ⅰ上绕地球做圆周运动，然后在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ运动，设飞船在椭圆轨道上远地点速度为v1，在近地点的速度为v2，已知飞船在轨道Ⅰ上做圆周运动的周期为T，轨道半径为r，椭圆轨道的近地点B离地心的距离为kr(k<1)，引力常量为G，飞船的质量为m，规定两质点相距无限远时引力势能为零，则质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能E p=GMmr，下列说法正确的是()A. 地球的质量M=4π2r3GT2B. 飞船轨道Ⅱ上的远地点线速度大小v1=2πrT √2k k+1C. 飞船轨道Ⅱ上的近地点线速度大小v2=2πrT √2 k+1D. 飞船在A点变轨时发动机对飞船做的功W=2(k−1)π2mr2(k+1)T212.2020年5月12日9时16分，我国在酒泉卫星发射中心用快舟一号甲运载火箭，以“一箭双星”方式，成功将行云二号01/02星发射升空，卫星进入预定轨道，发射取得圆满成功，此次发射的“行云二号”01星被命名为“行云⋅武汉号”，箭体涂刷“英雄武汉伟大中国”八个大字，画上了“致敬医护工作者群像”，致敬英雄的城市、英雄的人民和广大医护工作者。
如图所示，设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g0，“行云⋅武汉号”在半径为R的近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的远地点B时，再次点火进入轨道半径为4R的圆形轨道Ⅲ绕地球做圆周运动，设“行云⋅武汉号”质量保持不变。
则()A. “行云⋅武汉号”在轨道Ⅰ、Ⅲ上运行的周期之比为1：8B. “行云⋅武汉号”在轨道Ⅲ的运行速率大于√g0RC. 飞船在轨道Ⅰ上经过A处点火前的加速度大小等于地球赤道上静止物体的加速度大小D. “行云⋅武汉号”在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅲ上的机械能13.在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。
在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其a–x关系如图中虚线所示，假设两星球均为质量均匀分布的球体。
已知星球M的半径是星球N的3倍，则()A. M 与N 的密度相等B. Q 的质量是P 的3倍C. Q 下落过程中的最大动能是P 的4倍D. Q 下落过程中弹簧的最大压缩量是P 的4倍14. 我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星500”的实验活动．假设王跃登陆火星后，测得火星半径是地球半径的12，质量是地球质量的19.已知地球表面的重力加速度是g ，地球的半径为R ，王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是h ，忽略自转的影响，下列说法正确的是( )A. 火星的密度为2g3πGRB. 火星表面的重力加速度是29gC. 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为23D. 王跃以在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能达到的最大高度是94ℎ15. 宇航员飞到一个被稠密气体包围的某恒星上进行科学探索。
他站在该恒星表面，从静止释放一个质量为m 的物体，由于气体阻力，其加速度a 随下落位移x 变化的关系图象如图所示。
已知该星球半径为R ，万有引力常量为G 。
下列说法正确的是A. 该恒星的平均密度为3a 0R 4GB. 该恒星的第一宇宙速度为√a 0RC. 卫星在距该恒星表面高h 处的圆轨道上运行的周期为4πR √(R+ℎ)3a0 D. 从释放到速度刚达最大的过程中，物体克服阻力做功ma 0x 0216.中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的试验“火星−500”。
假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法正确的是()A. 飞船在轨道2上运动时，在P点的速度大于在Q点的速度B. 飞船在轨道1上运动时经过Q点的速度大于在轨道2上运动时经过Q点的速度C. 飞船在轨道2上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道3上运动到P点时的加速度D. 若轨道1贴近火星表面，测出飞船在轨道1上运动的周期，就可以推知火星的密度17.2014年3月8日凌晨，马航MH370航班突然失联，我国紧急调动海洋、风云、高分、遥感等4个型号，近10颗卫星紧急变轨为地面搜救行动提供技术支持。
物理对变轨亦有研究，设某飞行器在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，关于该飞行器的运动，下列说法中正确的是()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的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度18.地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1，绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3；地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则()A. F1=F2>F3B. a2=g>a3>a1C. ω1<ω3<ω2 D. v2=v>v3>v119.北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，也是继GPS、GLONASS和GALILEO之后的第四个成熟的卫星导航系统．该系统中的主力卫星是中圆地球轨道卫星(MEO)，其圆周运动绕行周期为12小时，多颗该种卫星协同工作能使信号全球覆盖．下列关于中圆地球轨道卫星的说法正确的是()A. 其半径为地球同步卫星轨道半径的一半B. 其圆周运行线速度小于7.9km/sC. 其轨道平面必定与赤道平面共面D. 其向心加速度大于地球同步卫星轨道的向心加速度20.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如右图．关于这颗卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是()A. 卫星在三个轨道运动的周期关系是：T1<T3<T2B. 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C. 卫星在轨道2上经过Q点时的速率大于它在轨道1上经过Q点时的速率D. 卫星在轨道2上运动时的机械能可能等于它在轨道3上运动时的机械能-------- 答案与解析 --------1.答案：D解析：PQ 连线与Q 轨道相切时∠QPO =θm ，由几何关系得rQr P=sinθm =k ，根据开普勒第三定律可求Q 的周期；根据万有引力提供向心力列式求出P 、Q 的线速度之比，结合v =2πr T 求出Q 的线速度；从θm 位置到第一次与月亮P 相距最近，Q 转过的圆心角比P 转过的圆心角要多π2−θm ，结合圆周运动周期关系求出时间。
