2018学年度高一物理(人教版)必修二第六章万有引力与航天单元复习
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2018学年度高一物理（人教版）必修二第六章万有引力与航天单元复习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题 1．两个质量分别是m1和m2的行星，它们绕太阳运行的轨道半径分别等于R1和R2，则
它们运行周期的比等于（ ）
A．3221RR B．3212RR C．12mm D．21mm 2．一颗运行中的人造地球卫星，到地心的距离为r时，所受万有引力大小为F；当该
卫星到地心的距离变为2r时，所受万有引力大小为 ( ) A．F B．2F C．12F D．14F 3．将地球看成质量均匀的球体，假如地球自转速度增大，下列说法中正确的是 ( ) A．放在赤道地面上的物体所受的万有引力增大
B．放在两极地面上的物体所受的重力增大
C．放在赤道地面上的物体随地球自转所需的向心力增大
D．放在赤道地面上的物体所受的重力增大
4．我国发射了一颗地球资源探测卫星，发射时，先将卫星发射至距离地面50km的近
地圆轨道1上，然后变轨到近地点距离地面50km、远地点距离地面1500km的椭圆轨道2上，最后由轨道2进入半径为7900km的圆轨道3，轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点．忽略空气阻力和卫星质量的变化，则以下说法正确的是（ ）
A．该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处点火加速 B．该卫星在轨道2上稳定运行时，P点的速度小于Q点的速度 C．该卫星在轨道2上Q点的加速度大于在轨道3上Q点的加速度 D．该卫星在轨道3的机械能小于在轨道1的机械能 5．假设地球的质量不变，而地球的半径增大到原来半径的2倍，那么从地球发射人造
卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的( ) A．2 倍 B．12倍 C．22 倍 D．2倍
6．宇航员王亚平在“天宮1号”飞船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．若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为（ ）
A．0 B．2()GMRh C．2()GMmRh D．2GMh 7．2021年12月8日消息，科学家发现土卫六上有大量的碳氢化合物，比地球上的石油
和天然气多几百倍．土卫六和土卫五绕土星的运动可近似看作匀速圆周运动，土卫六质量、直径、距土星中心的距离都比土卫五的这三个量大，两卫星相比，土卫六绕土星运动的（ ） A．周期较大
B．线速度较大
C．角速度较大
D．向心加速度较大
8．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2021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2021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
9．某双星系统由两颗恒星构成，质量分别为m1和m2，距中心距离分别为r1和r2，且
r1＞r2，则下面的表述正确的是（ ）
A．它们的角速度相同
B．它们的线速度相同 C．m1＞m2 D．它们的加速度相同
10．靠近地面运行的近地卫星的加速度大小为a1，地球同步轨道上的卫星的加速度大小
为a2，赤道上随地球一同运转（相对地面静止）的物体的加速度大小为a3，则（ ） A．a1=a3＞a2 B．a1＞a2＞a3 C．a1＞a3＞a2 D．a3＞a2＞a1
二、多选题 11．一半径为R的球形行星绕其自转轴匀速转动，若质量为m的物体在该星球两极时
的重力为G0，在赤道上的重力为02G，则（ ）
A．该星球自转的角速度大小为02GmR
B．环绕该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速率为02GRm
C．环绕该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速率为0GRm
D．放置于此星球表面纬度为60°处的物体，向心加速度大小为04Gm
12．经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由相距较近的恒星
组成，每个恒星的半径远小于两个恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在相互间的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动，如图所示为某一双星系统，A星球的质量为1m，B星球的质量为2m，它们中心之间的距离为L，引力常量为G，
则下列说法正确的是( )
A．A星球的轨道半径为112mRLmm
B．B星球的轨道半径为21mrLm C．双星运行的周期为122LTLGmm
D．若近似认为B星球绕A星球中心做圆周运动，则B星球的运行周期为12LTLGm
13．2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员
首次出舱．飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟．下列判断正确的是（）
A．飞船变轨前后的机械能相等
B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态
C．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度
D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度
14．两颗互不影响的行星 P1、P2，各有一颗近地卫星 S1、S2 绕其做匀速圆周运动．图
中纵轴表示行星周围空间某位置的引力加速度a，横轴表示某位置到行星中心距离 r 平方的倒数，a-21r关系如图所示，卫星 S1、S2 的引力加速度大小均为 a0．则（ ）
A．S1的质量比 S2 的小 B．P1 的质量比 P2 的小 C．P1的第一
宇宙速度比P2 的大 D．P1 的平均密度比 P2 的小 15．北京时间2021年4月21日消息，科学家们发现在大约39光年外存在一个温度适宜，
但质量稍大于地球的所谓“超级地球”，它围绕一颗质量比太阳稍小的恒星运行．这颗行星的直径大约是地球的1.4倍，质量是地球的7倍．万有引力常量为G，忽略自转的影响．下列说法正确的是（ ） A．“超级地球”表面重力加速度大小是地球表面的15
B．“超级地球”表面重力加速度大小是地球表面的257倍 C．“超级地球”的第一宇宙速度大小是地球的5倍
D．“超级地球”的第一宇宙速度大小是地球的55
16．2021年12月26日03时44分，我国成功将遥感三十号03组卫星发射升空，并进入
高度约为500 km的预定轨道．下列有关说法中正确的是（ ） A．该卫星的发射速度一定等于7.9 km/s B．该卫星的周期一定小于24 h C．该卫星的速率一定大于同步卫星的速率
D．相同时间内该卫星与地球的连线扫过的面积一定等于同步卫星与地球的连线扫过的
面积
三、解答题 17．宇航员站在某星球表面，从高h处以初速度v0水平抛出一个小球，小球落到星球表
面时，与抛出点的水平距离是x，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求 （1）该星球的质量M． （2）该星球的第一宇宙速度．
18．地球同步卫星圆周轨道到地球中心的距离是地球半径的7倍，已知地球表面的重力
加速度为g，地球半径为R，试求： (1)同步卫星在轨道上运动的向心加速度大小a； (2)同步卫星在轨道上做匀速圆周运动的线速度大小v． 19．人造地球卫星P绕地球球心作匀速圆周运动，已知P卫星的质量为m，距地球球心
的距离为r，地球的质量为M，引力恒量为G，求：
（1）卫星P的运动周期；
（2）现有另一地球卫星Q，Q绕地球运行的周期是卫星P绕地球运行周期的8倍，则
卫星Q到地心的距离多大？ 参考答案 1．B
【解析】
由开普勒第三定律可得：33122212RRTT，解得：321122TRTR，故B正确，ACD错误． 2．D 【详解】
根据万有引力定律，有：2MmFGr，当距离变为2r时，2'2MmFGr，故1'4FF；
故选D． 【点睛】 本题是万有引力定律的直接运用，关键是将卫星和月球、地球的球心距离作为公式中的r， 3．C 【详解】
A.地球的质量和半径都没有变化，故对赤道上物体的万有引力大小保持不变，故A错误．B.地球绕地轴转动，在两极点，物体转动半径为0，转动所需向心力为0，此时物体的重力与万有引力相等，故转速增加两极点的重力保持不变，故B错误．C.地球自转速度增大，则物体随地球自转所需向心力增大,C正确．D.赤道上的物体重力和向心力的合力等于物体受到的万有引力，而万有引力不变，转速增加时所需向心力增大，故物体的重力将减小，故D错误．故选C． 【点睛】 本题关键是考查重力、万有引力与随地球自转的向心力三者之间的关系：地球对物体的万有引力一方面表现为物体的重力，另一方面提供物体随地球自转的向心力． 4．A 【解析】 解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道
半径为r、地球质量为M，有：，解得：v= A、卫星在轨道上运行时，轨道的半长轴越大，需要的能量越大，由于轨道2半长轴比轨道
