第5章 萬(wàn)有引力與航天 單元測(cè)試（滬科版必修2）

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第5章　章末檢測(cè) (時(shí)間：90分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分) 1．下列關(guān)于萬(wàn)有引力定律的說(shuō)法正確的是 (　　) A．萬(wàn)有引力定律是卡文迪許發(fā)現(xiàn)的 B．萬(wàn)有引力定律適用于自然界中的任何兩個(gè)物體之間 C．萬(wàn)有引力定律公式F＝中的G是一個(gè)比例常數(shù)，是沒(méi)有單位的 D．萬(wàn)有引力定律公式表明當(dāng)r等于零時(shí)，萬(wàn)有引力為無(wú)窮大 2. 把太陽(yáng)系各行星的運(yùn)動(dòng)近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則離太陽(yáng)越遠(yuǎn)的行星 (　　) A．周期越小 B．線速度越小 C．角速度越小 D．加速度越小 3．關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列說(shuō)法中正確的是 (　　) A．它是人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的最小速度 B．它是近地圓形軌道上人造衛(wèi)星的運(yùn)行速度 C．它是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地軌道的最小發(fā)射速度 D．它是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地軌道的最大發(fā)射速度 4．人造地球衛(wèi)星進(jìn)入軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下面說(shuō)法中正確的是 (　　) A．衛(wèi)星內(nèi)的物體失重，衛(wèi)星本身沒(méi)失重 B．衛(wèi)星內(nèi)的物體不再受萬(wàn)有引力作用 C．衛(wèi)星內(nèi)物體仍受萬(wàn)有引力作用 D．衛(wèi)星內(nèi)的物體不受萬(wàn)有引力作用而受向心力作用 5．美國(guó)的“大鳥”偵察衛(wèi)星可以發(fā)現(xiàn)地面上邊長(zhǎng)僅為0.36 m的方形物體，它距離地面高度僅有16 km，理論和實(shí)踐都表明：衛(wèi)星離地面越近，它的分辨率就越高，那么分辨率越高的衛(wèi)星 (　　) A．向心加速度一定越大 B．角速度一定越小 C．周期一定越大 D．線速度一定越大 6．不可回收的航天器在使用后，將成為太空垃圾．如圖1所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意圖，對(duì)此有如下說(shuō)法，正確的是 (　　) 圖1 A．離地越低的太空垃圾運(yùn)行周期越小 B．離地越高的太空垃圾運(yùn)行角速度越小 C．由公式v＝得，離地越高的太空垃圾運(yùn)行速率越大 D．太空垃圾一定能跟同一軌道上同向飛行的航天器相撞 7．若取地球的第一宇宙速度為8 km/s，某行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6倍，半徑是地球半徑的1.5倍，則這顆行星上的第一宇宙速度約為 (　　) A．16 km/s B．32 km/s C．4 km/s D．2 km/s 8．天文學(xué)家如果觀察到一個(gè)星球獨(dú)自做圓周運(yùn)動(dòng)，那么就想到在這個(gè)星球附近存在著一個(gè)看不見的星體黑洞．若星球與黑洞由萬(wàn)有引力的作用組成雙星，以兩者連線上某點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么 (　　) A．它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度與其質(zhì)量成反比 B．它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與其質(zhì)量成反比 C．它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與其質(zhì)量成反比 D．它們所受的向心力與其質(zhì)量成反比 9．已知引力常量G，在下列給出的情景中，能根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)求出月球密度的是 (　　) A．在月球表面使一個(gè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，測(cè)出下落的高度H和時(shí)間t B．發(fā)射一顆貼近月球表面繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛船，測(cè)出飛船運(yùn)行的周期T C．觀察月球繞地球的圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)出月球的直徑D和月球繞地球運(yùn)行的周期T D．發(fā)射一顆繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，測(cè)出衛(wèi)星離月球表面的高度H和衛(wèi)星的周期T 10．有兩顆行星A、B，在兩個(gè)行星表面附近各有一顆衛(wèi)星，如果這兩顆衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期相等，下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．行星A、B表面重力加速度之比等于它們的半徑之比 B．兩衛(wèi)星的線速度一定相等 C．行星A、B的質(zhì)量和半徑一定相等 D．行星A、B的密度一定相等 11．美國(guó)地球物理專家通過(guò)計(jì)算可知，因?yàn)槿毡镜牡卣饘?dǎo)致地球自轉(zhuǎn)快了1.6 μs，通過(guò)理論分析下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．地球赤道上物體的重力會(huì)略變小 B．地球赤道上物體的重力會(huì)略變大 C．地球同步衛(wèi)星的高度略變小 D．地球同步衛(wèi)星的高度略變大 12．有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng)，b處于地面附近的近地軌道上正常運(yùn)動(dòng)，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測(cè)衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖2所示，則有 (　　) 圖2 A．a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度g B．b在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)最長(zhǎng) C．c在4 h內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角是 D．d的運(yùn)動(dòng)周期可能是30 h 二、填空題(本題共2小題，共14分) 13．(6分)我國(guó)的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)包含多顆地球同步衛(wèi)星．北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)建成以后，有助于減少我國(guó)對(duì)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴，GPS由運(yùn)行周期為12小時(shí)的衛(wèi)星群組成，設(shè)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星和GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道半徑分別為R1和R2，向心加速度分別為a1和a2，則R1∶R2＝____________，a1∶a2＝____________.(可用根式表示) 14．(8分)航天計(jì)劃的某一目標(biāo)是登上月球，當(dāng)飛船靠近月球表面的圓形軌道繞行幾圈后登陸月球，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材： A．計(jì)時(shí)表一只； B．彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)； C．已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)； D．天平一只(附砝碼一盒)． 已知宇航員在繞行時(shí)及著陸后各做了一次測(cè)量，依據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，可求出月球的半徑R及月球的質(zhì)量M(已知引力常量為G) (1)兩次測(cè)量所選用的器材分別為________、________和________(填選項(xiàng)前的字母)． (2)兩次測(cè)量的物理量是________和________． (3)試用所給物理量的符號(hào)分別寫出月球半徑R和質(zhì)量M的表達(dá)式：R＝________，M＝________. 三、計(jì)算題(本題共4小題，共38分) 15．(8分)已知火星的半徑約為地球半徑的，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的.若一物體在地球表面所受重力比它在火星表面所受重力大49 N，則這個(gè)物體的質(zhì)量是多少？(g地取9.8 m/s2) 16．(10分)一顆在赤道上空飛行的人造地球衛(wèi)星，其軌道半徑為r＝3R(R為地球半徑)，已知地球表面重力加速度為g，則： (1)該衛(wèi)星的運(yùn)行周期是多大？ (2)若衛(wèi)星的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，已知地球的自轉(zhuǎn)角速度為ω0，某一時(shí)刻該衛(wèi)星通過(guò)赤道上某建筑物上方，至少經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間它將再次出現(xiàn)在該建筑物上方？ 17．(10分)我國(guó)“嫦娥一號(hào)”月球探測(cè)器在繞月球成功運(yùn)行之后，為進(jìn)一步探測(cè)月球的詳細(xì)情況，又發(fā)射了一顆繞月球表面飛行的科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星．假設(shè)該衛(wèi)星繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)，月球繞地球也做圓周運(yùn)動(dòng)，且軌道都在同一平面內(nèi)．已知衛(wèi)星繞月球運(yùn)行的周期T0，地球表面處的重力加速度g，地球半徑R0，月心與地心間的距離r，引力常量G，試求： (1)月球的平均密度ρ； (2)月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T. 18.(10分)“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器，是我國(guó)自主研制的全新的載人飛行器，計(jì)劃在軌道上的工作運(yùn)行時(shí)間為2年，它可以與載人飛船進(jìn)行多次對(duì)接．已知“天宮一號(hào)”飛行器質(zhì)量為m，運(yùn)行高度為h，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g.求： (1)“天宮一號(hào)”受到地球的萬(wàn)有引力大小； (2)“天宮一號(hào)”的運(yùn)行周期． 答案 1．B　2．BCD　3．BC　4．C　5．AD　6．AB　7．A　8．C　9．B　10．AD　11．AC　12．BCD　 13.　 14．(1)A　B　C　(2)飛船繞月球運(yùn)行的周期T　質(zhì)量為m的物體在月球表面所受重力的大小F　(3)　 15．9 kg 16．(1)6π 　(2) 17．(1)　(2) 18．(1)()2mg　(2)