高中物理人教版必修第二册习题：第七单元万有引力与宇宙航行测试A卷

高中物理人教版必修第二册习题：第七单元万有引力与宇宙航行测试A卷

www.ks5u.com 新人教版2019物理第七单元万有引力与宇宙航行测试A卷 ‎1、下列关于三种宇宙速度的说法正确的是(   )‎ A.第一宇宙速度,第二宇宙速度,则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于,小于 B.美国发射的“凤凰号”火星探测卫星,其发射速度大于第三宇宙速度 C.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造卫星的最小发射速度 D.第一宇宙速度（7.9km/s）是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度 ‎2、对于开普勒行星运动定律的理解，下列说法正确的是 ( )‎ A.开普勒进行了长期观测，记录了大量数据，通过对数据研究总结得出了开普勒行星运动定律 B.根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨迹是圆，太阳处于圆心位置 C.根据开普勒第二定律,行星距离太阳越近，其运动速度越大;距离太阳越远,其运动速度越小 D.根据开普勒第三定律，行星围绕太阳运行的轨道半径跟它公转周期成正比 ‎3、人类对天体运动的认识有着漫长艰难的过程,如日心说和地心说.下列说法不正确的是(    )‎ A.地心说认为地球处于宇宙的中心静止不动,太阳、 月亮以及其他行星都绕地球运动 B.日心说认为太阳是宇宙的中心且静止不动,地球和其他行星都绕太阳运动 C.在天文学史上,虽然日心说最终战胜了地心说,但地心说更符合人们的直接经验 D.哥白尼经过长期观测和研究,提出了地心说,开普勒在总结前人大量观测资料的基础上,提出了日心说 ‎4、静止在地面上的物体随地球自转做匀速圆周运动,下列说法正确的是(   )‎ A.物体受到的万有引力和支持力的合力总是指向地心 B.物体做匀速圆周运动的周期与地球自转周期相等 C.物体做匀速圆周运动的加速度大小等于重力加速度 D.物体对地面压力的方向与万有引力的方向总是相同 ‎5、为了纪念祖冲之的功绩，1967年，国际天文学家联合会把月球上的一座环形山命名为“祖冲之环形山”，将永久编号为1888的小行星命名为“祖冲之星”。已知“祖冲之星”‎ 的公转周期约为4年，拟设其与地球均绕太阳做匀速圆周运动，与地球相比，下列关于“祖冲之星”绕太阳公转的说法正确的是( )‎ A.它的公转半径更大 B.它的公转线速度更大 C.它的公转角速度更大 D.它的公转向心加速度更大 ‎6、同步卫星距离地面的高度约为地球半径的6倍，那么，某卫星在同步轨道上运行时受到的引力是它在地面上受到的引力的n倍，则n等于( )‎ A.7 B. C. D. 49‎ ‎7、有两个大小一样、同种材料制成的均匀球体紧靠在一起.它们之间的万有引力为F，若用上述材料制成两个半径更小的靠在一起的均匀球体，它们间的万有引力将( )‎ A.等于F B.小于F C.大于F D.无法比较 ‎8、我国实施“嫦娥三号”的发射和落月任务,进一步获取月球的相关数据。如果该卫星在月球上空绕月做匀速圆周运动，经过时间t,卫星行程为s,卫星与月球中心连线扫过的角度是1弧度,万有引力常量为G,根据以上数据估算月球的质量是(   )‎ A. B. C. D. ‎ ‎9、某同学从网上得到一些信息，如表格中的数据所示，请判断地球和月球的密度之比为( )‎ 月球半径 ‎ 月球表面处的重力加速度 地球和月球的半径之比 地球表面和月球表面的重力加速度之比 A. B. C.4 D.6‎ ‎10、 “嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200 km的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟。已知引力常量.月球半径为。利用以上数据估算月球的质量约为( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎11、有一把长为L的尺子竖直放置,现让这把尺子沿水平方向以接近光的速度运行,运行过程中尺子始终保持竖直方向,那么我们此时再测量该尺子的长度将(   )‎ A.大于L B.小于L C.等于L D.无法测量 ‎12、下列说法正确的是( )‎ A.牛顿力学时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的 B.相对论时空观认为物体的长度和质址会随着物体的速度不同而不同 C.牛顿力学只适用于宏观物体、低速运动问题，不适用于高速运动问题 D.当物体的运动速度远小于光速时，相对论和牛顿力学的结论仍有很大的区别 ‎13、对开普勒第一定律的理解，下列说法正确的是( )‎ A.在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是不变化的 B.在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是变化的 C.一个行星绕太阳运动的轨道一定是在某一固定的平面内 D.一个行星绕太阳运动的轨道一定不在一个固定的平面内 ‎14、如图所示，在某颗行星的轨道上有a、b ,c、d四个对称点，若行星运动周期为T，则该行星( )‎ A.从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间 B.从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间 C.从a到b的时间 D.从c到d的时间 ‎15、在探索太阳与行星间的引力的思考中，属于牛顿的猜想的是( )‎ A.使行星沿圆周运动，需要一个指向圆心的力，这个力就是太阳对行星的引力 B.行星运动的半径越大，其做圆周运动的运动周期越大 C.行星的运动轨道是一个椭圆 D.任何两个物体之间都存在太阳和行星之间存在的这种类似的引力 ‎16、如图所示，两星球相距为l，质量之比为，两星球半径远小于l。沿A,B连线从星球A向B以某一初速度发射一探测器，只考虑星球A,B对探测器的作用。下列说法正确的是( )‎ A.探测器的速度一直减小 B.探测器在距星球A为处加速度为零 C.若探测器能到达星球B，其速度可能恰好为零 D.若探测器能到达星球B，所受合外力先变小后变大 ‎17、如图所示,a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,它们距地面的高度分别是R和2R(R为地球半径)。下列说法正确的是(   )‎ A、a , b的线速度大小之比是 B、a，b的周期之比是 C、a、b的角速度之比是 D、a、b的向心加速度大小之比是9:4‎ ‎18、下列关于同步通信卫星的说法正确的是( )‎ A.各国发射的地球同步卫星的高度和速率都是相等的 B.同步通信卫星的角速度虽已被确定，但高度和速率可以选择，高度增加，速率增大，高度降低，速率减小，仍同步 C.我国发射第一颗人造地球卫星的周期是114 min,比同步通信卫星的周期短.所以第一颗人造卫星离地面的高度比同步通信卫星的低 D.同步通信卫星的速率比我国发射的第一颗人造地球卫星的速率小 ‎19、甲、乙两恒星相距为L,质量之比,它们离其他天体都很遥远,我们观察到它们的距离始终保持不变,由此可知（ ）‎ A.两恒星一定绕它们连线的某一位置做匀速圆周运动 B.甲、乙两恒星的角速度之比为2:3 C.甲、乙两恒星的线速度之比为 D.甲、乙两恒星的向心加速度之比为3:2‎ ‎20、某球形天体的密度为，引力常量为G。若球形天体的半径为R，自转的角速度为，表面周围空间充满厚度 (小于同步卫星距天体表面的高度)、密度的均匀介质，试求同步卫星距天体表面的高度。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案以及解析 ‎1答案及解析：‎ 答案：CD 解析：根据可知,卫星的轨道半径r越大,即距离地面越远,卫星的运行速度越小, 7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度,选项D正确，实际上，由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径卫星，故卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度都小于第一宇宙速度,选项A错误;美国发射的“凤凰号”火星探测卫星,仍在太阳系内,所以其发射速度小于第三宇宙速度,选项B错误;第二宇宙速度是在地面附近使物体挣脱地球束缚而成为一颗绕太阳运行的人造行星的最小发射速度,选项C正确。‎ ‎ ‎ ‎2答案及解析：‎ 答案：C 解析：第谷进行了长期观测，记录了大量数据，开普勒通过对数据研究总结得出了开普勒行星运动定律，选项A错误:根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上，选项B错误;根据开普勒第二定律.行星距离太阳越近，其运动速度越大，距离太阳越远，其运动速度越小，选项C正确;根据开普勒第三定律，行星围绕太阳运行轨道半长轴的三次方跟它公转周期的二次方成正比.选项D错误。‎ ‎ ‎ ‎3答案及解析：‎ 答案：D 解析：托勒密提出的是地心说,哥白尼提出的是日心说,D项不正确. ‎ ‎ ‎ ‎4答案及解析：‎ 答案：B 解析：物体受到的万有引力和支持力的合力提供物体随地球运动的向心力,其指向物体随地球做圆周运动的轨道的圆心,不一定是地心,所以A错误;物体随地球自转,所以周期一定等于地球自转周期,B正确;在地球表面做圆周运动的物体的加速度大于小于重力加速度,所以C错误;物体受到的万有引力和物体对地面压力的方向只有在南北极和赤道上方向相同,所以D错误。‎ ‎ ‎ ‎5答案及解析：‎ 答案：A 解析： 行星绕太阳做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力.则有得，式中M是太阳的质量;r是行星的轨道半径。根据上列各式分析可知，“祖冲之星”的公转周期比地球的大，则它的公转半径比地球的大，线速度、角速度和向心加速度比地球的小.故A正确.BCD错误。‎ ‎ ‎ ‎6答案及解析：‎ 答案：B 解析：该卫星在同步轨道上受到的万有引力 ，该卫星在地面上受到的万有引力，，故B正确，ACD错误。‎ ‎ ‎ ‎7答案及解析：‎ 答案：B 解析：设均匀球体质量为m.半径为R，由知，而，所以。可见半径减小.其万有引力将减小，B正确。‎ ‎ ‎ ‎8答案及解析：‎ 答案：B 解析：由弧度，可得，由可得,由,解得,选项B正确。‎ ‎ ‎ ‎9答案及解析：‎ 答案：B 解析：在地球表面，对质量为m的物体有，解得，故密度，同理，月球的密度，故地球和月球的密度之比，选项B正确。‎ ‎ ‎ ‎10答案及解析：‎ 答案：D 解析：天体做圆周运动时都是万有引力提供向心力.“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动，由牛顿第二定律知，得,其中，代入数据解得，选项D正确。‎ ‎ ‎ ‎11答案及解析：‎ 答案：C 解析：相对论中所谓的“运动的尺子变短”,现象是发生在尺子运动的方向上的,现在尺子在竖直方向没发生高速运动,由此可知它的长度将不变,故选项C正确。‎ ‎ ‎ ‎12答案及解析：‎ 答案：ABC 解析：牛顿力学时空观认为时间和空间是独立于物一体及其运动而存在的，而相对论时空观认为时间和空间与物一体及其运动有关系，故A正确;相对论时空观认为物体的长度和质量会随着物体的速度不同而不同，故B正确;牛顿力学只适用于宏观物体、低速运动问题，不适用于高速运动(相对于光速)问题，故C正确;当物体的运动速度远小于光速时，相对论和牛顿力学的结论相差不大，故牛顿力学是适用的.故D错误。‎ ‎ ‎ ‎13答案及解析：‎ 答案：BC 解析：根据开普勒第一定律可知，行星绕太阳运动的轨道是椭圆，有时远离太阳，有时靠近太阳，所以它离太阳的距离是变化的，A错误，B正确;一个行星围绕着太阳运动的轨道在某一固定的平面内，C正确，D错误。‎ ‎ ‎ ‎14答案及解析：‎ 答案：CD 解析：根据开普勒第二定律知行星在近日点速度最大，在远日点速度最小。行星由a到b运动时的平均速度大于由c到d运动时的平均速度，而弧长ab等于弧长cd,故A错误;同理可知B错误;在整个椭圆轨道上，.故CD正确。‎ ‎ ‎ ‎15答案及解析：‎ 答案：AD 解析：牛顿认为以任何方式改变速度都需要力.行星沿圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点的力，这个力是太阳对它们的引力，这种力存在于任何两物体之问，选项AD正确;行星轨道半径与运动周期的关系以及轨道是椭圆都属于开普勒行星运动定律的内容，选项BC错误。‎ ‎ ‎ ‎16答案及解析：‎ 答案：BD 解析：设探测器的质量为m，探测器距星球A的距离为x时，两星球对探测器的引力相等，即，解得，根据牛顿第二定律可得，此时探测器的加速度为 零，选项B正确;探测器到达B的过程中，其所受合力先向左减小到0，后向右增大.故探测器先减速后加速.故选项AC错误.选项D正确。‎ ‎ ‎ ‎17答案及解析：‎ 答案：CD 解析：两卫星均做匀速圆周运动，，向心力选不同的表达形式分别分析，由，得，所以选项A错误;由‘，得，选项B错误;由，得，选项C正确;由，得，选项D正确。‎ ‎ ‎ ‎18答案及解析：‎ 答案：ACD 解析：由万有引力提供向心力有，即，同步通信卫星的周期与角速度跟地球自转的周期与角速度相同.易知同步卫星的高度确定，又由知速率也确定，A正确，B错误;由即知一颗人造地球卫星高度比同步通信卫星的低，C正确;由，即知同步通信卫星的速率比第一颗人造地球卫星的速率小，D正确。‎ ‎ ‎ ‎19答案及解析：‎ 答案：AD 解析：根据题目描述的这两颗恒星运行的特点可知,它们符合双星的运动规律,即绕它们连线上某一位置做匀速圆周运动,选项A正确。它们的角速度相等,选项B错误。由于,所以,选项D错误。由,所以,选项C错误。‎ ‎ ‎ ‎20答案及解析：‎ 答案：R 解析：设该天体的同步卫星距天体中心的距离为r，同步卫星的质量为 ‎，则有 而 解得r=2R 则该天体的同步卫星距天体表面的高度 ‎ ‎