1、 2018-2019 学年人教版高中物理必修二 第六章 万有引力定律与航天 检测题一、单选题 1. 10 月 1 日 18 时 59 分 57 秒，搭载着嫦娥二号卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射，卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面 100 公里，周期为 118 分钟的工作轨道，开始对月球进行探测，下列说法不正确的是（ ）A. 卫星在轨道上的运动速度比月球的第一宇宙速度小B. 卫星在轨道上运动周期比在轨道上短C. 卫星在轨道上经过 P 点的速度比在轨道上经过 P 点时大D. 卫星在轨道上的机械能比在轨道上多2.地球赤道上的物体随地球自转的向心加速
2、度为 al ， 地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为 r，向心加速度为 a2 已知万有引力常量为 G，地球半径为 R，地球赤道表面的重力加速度为g下列说法正确的是（ ）A. 地球质量 M= B. 地球质量 M= C. a1、a 2、g 的关系是 ga 1a 2 D. 加速度之比 = 3. 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为地球半径的 6.6 倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为（ ）A. 1h B. 4h C. 8h D. 16h4.已知引力常量 G 和下列备组数
3、据 ,不能计算出地球质量的是( ) A. 地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离 B. 月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离C. 人造卫星在地面附近绕行的速度和运行周期 D. 若不着虑地球自转,已知地球的半径及重力加速度5.一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上沿竖直方向以初速度 v0 抛出一个小球，测得小球经过时间 t落回地出点，已知该星球半径为 R，则该星球的第一宇宙速度为（ ）A. B. C. D. 无法确定6.我国第 16 颗北斗导航卫星升空，北斗卫星导航系统是继美 GPS 和 俄 GLONASS 之后第三个成熟的卫星导航系统。这些卫星含有中地球轨道卫星、地球静止轨道卫星和倾斜地球同
4、步轨道卫星。其中地球静止轨道卫星是位于赤道上空的同步卫 星，倾斜地球同步轨道卫星的轨道平面与赤道平面有一定的夹角，其周期与地球自转周期相同。则以下关于倾斜地球同步轨道卫星的说法正确的是（ ）A. 它的轨道髙度比位于赤道上空的同步卫星的轨道高度低B. 它的运行速度比位于赤道上空的同步卫星的运行速度大C. 它的向心加速度大小和位于赤道上空的同步卫星的向心加速度大小相等D. 该卫星始终位于地球表面某个点的正上方7.一物体静置在平均密度为 的球形天体表面的赤道上已知万有引力常量为 G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为( )A. B. C. D. 8.关于相对地面静止的通讯卫
5、星，下列说法不正确的是（ ）A. 所有通讯卫星绕地球运动的周期都相同 B. 所有通讯卫星绕地球运动的线速度都相同C. 所有通讯卫星都在地球赤道的上方 D. 理论上有三颗通信卫星，就几乎可以覆盖整个地球表面9.地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为 al ， 地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为 r，向心加速度为 a2 已知万有引力常量为 G，地球半径为 R，地球赤道表面的重力加速度为g下列说法正确的是（ ）A. 地球质量 M= B. 地球质量 M= C. al、a 2、g 的关系是 ga 2 a1 D. 加速度之比 = 10.美国宇航局 2011 年 12 月 5 日宣布，他们发现
6、了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星“开普勒-22b” ，它每 290 天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一周，距离地球约 600 光年，体积是地球的2.4 倍已知万有引力常量和地球表面的重力加速度，根据以上信息，下列说法中正确的是（ ）A. 若能观测到该行星的轨道半径，可求出该行星所受的万有引力B. 若已知该行星的密度和半径，可求出该行星的轨道半径C. 根据地球的公转周期与轨道半径，可求出该行星的轨道半径D. 若该行星的密度与地球的密度相等，可求出该行星表面的重力加速度二、多选题 11.在发射一颗质量为轨道 m 的人造地球同步卫星时，先将其发射到贴近地球表面运行轨道 M 的圆轨道 I上
7、（离地面高度忽略不计），再通过一椭圆轨道变轨后到达距地面高为 h 的预定圆轨道上，已知它在圆形轨道 I 上运行的加速度为 g，地球半径为 R，图中 PQ 长约为 8R，卫星在变轨过程中质量不变，则（ ）A. 卫星在轨道上运行的加速度为（ ） 2gB. 卫星在轨道上运行的线速度为 v= C. 卫星在轨道上运行时经过 P 点的速率大于在轨道上运行时经过 P 点的速率D. 卫星在轨道上的动能大于在轨道上的动能12. “嫦娥二号”成功进入了环绕“ 日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地
8、球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的（ ）A. 线速度大于地球的线速度 B. 向心加速度大于地球的向心加速度C. 向心力仅由太阳的引力提供 D. 向心力仅由地球的引力提供13.我国研制并成功发射了“ 嫦娥二号”探月卫星若卫星在距月球表面高度为 h 的轨道上以速度 v 做匀速圆周运动，月球的半径为 R，则（ ）A. 卫星运行时的向心加速度为 B. 卫星运行时的角速度为 C. 月球表面的重力加速度为 D. 卫星绕月球表面飞行的速度为 14.我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近，并将与空间站在 B 处对接已知空间站绕月轨道半
9、径为 r，周期为 T，万有引力常量为 G，下列说法中正确的是（ ）A. 图中航天飞机在飞向 B 处的过程中，月球引力增大B. 航天飞机在 B 处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速C. 根据题中条件可以算出月球质量D. 根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小15.1970 年 4 月 24 日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号” 发射成功，开创了我国航天事业的新纪元“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点 M 和远地点 N 的高度分别为 439km和 2384km，则（ ）A. 卫星在 M 点的势能大于在 N 点的势能 B. 卫星在 M 点的角速度大于在 N 点的角
10、速度C. 卫星在 M 点的加速度大于在 N 点的加速度 D. 卫星在 N 点的速度大于 7.9km/s三、综合题 16.已知地球半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，不考虑地球自转的影响 （1 ）推导第一宇宙速度的表达式；（2 ）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运动轨道距离地面高度为 h，求卫星的运行周期 T 17.“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步已知“嫦娥一号” 绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为 H，飞行周期为 T，月球的半径为 R，引力常量为 G求：（1 ） “嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小；（2 ）月球的质量18.寻找地外生命一直是各国科学家
11、不断努力的目标，为了探测某行星上是否存在生命，可以向该行星发射一颗探测卫星，卫星绕行星做匀速圆周运动的半径为 R，卫星的质量为 m，该行星质量为 M，引力常量为 G，问（1 ）该卫星受到的向心力为多少？（2 ）卫星的线速度大小为多少？答案解析部分一、单选题1.【答案】C 2.【答案】B 3.【答案】B 4.【答案】A 5.【答案】A 6.【答案】C 7.【答案】C 8.【答案】B 9.【答案】C 10.【 答案】D 二、多选题11.【 答案】B,C 12.【 答案】A,B 13.【 答案】A,B,D 14.【 答案】A,B,C 15.【 答案】B,C 三、综合题16.【 答案】（1）解：根据重力提供向心力可知 mg 得 v （2 ）解：在地表，物体受到的重力等于地球对它的引力mg 卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力来自于地球对它的引力 m（Rh） 得 T2 17.【 答案】（1）解：根据线速度与周期的关系得，“嫦娥一号” 运行的线速度 v= （2 ）解：设月球质量为 M， “嫦娥一号” 的质量为 m，根据万有引力定律和牛顿第二定律，对“ 嫦娥一号”绕月飞行的过程有解得 18.【 答案】（1）解：该卫星受到的向心力为 F=G （2 ）解：卫星绕行星做匀速圆周运动，所需要的向心力由行星的万有引力提供，则有G =m 解得 v=
