万有引力与宇宙航行达标题 2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.docx

第7章 万有引力与宇宙航行 达标题附答案20232024学年物理人教版（2019）必修第二册一、选择题。1、若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证()A地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602B月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602C自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6D苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/602、设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为R，土星绕太阳运动的周期为T，万有引力常量G已知，根据这些数据，不能够求出的量有（）A土星线速度的大小 B土星加速度的大小C土星的质量D太阳的质量3、北斗三号基本系统已完成建设，提供全球服务。其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示：a为低轨道极地卫星，b为地球同步卫星，c为倾斜轨道卫星，其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，c的周期与地球自转周期相同。下列说法正确的是（）A卫星a的线速度比卫星c的线速度小 B卫星b的向心加速度比卫星c的向心加速度大C卫星b和卫星c的线速度大小相等D卫星a的机械能一定比卫星b的机械能大4、如图所示，强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为()A0.4c B0.5c C0.9c Dc5、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（）A太阳位于木星运行轨道的中心B火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C太阳在火星与木星公转的椭圆轨道的同一个焦点上D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6、当人造地球卫星已进入预定轨道后，下列说法中正确的是()A卫星及卫星内的任何物体均不受重力作用B卫星及卫星内的任何物体仍受重力作用，并可用弹簧测力计直接称出物体所受重力的大小C如果卫星自然破裂成质量不相等的两块，则这两块仍按原来的轨道和周期运行D如果在卫星内将一个物体自由释放，则卫星内观察者将可以看到物体做自由落体运动7、21世纪某年10月19日，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室在太空成功实现交会对接若对接前的某段时间内“神舟十一号”和“天宫二号”处在同一圆形轨道上顺时针运行，如图所示，“神舟十一号”要想追上“天宫二号”，并能一起沿原来的圆形轨道继续顺时针运动，下列方法中可行的是()A沿运动方向喷气B沿运动方向相反的方向喷气C先沿运动方向喷气，再沿与运动方向相反的方向喷气D先沿与运动方向相反的方向喷气，再沿运动方向喷气8、我国的人造卫星围绕地球的运动，有近地点和远地点，由开普勒定律可知卫星在远地点运动速率比近地点运动的速率小，如果近地点距地心距离为R1，远地点距地心距离为R2，则该卫星在近地点运动速率和远地点运动的速率之比为（）A B CD9、天文爱好者小郭在10月29日通过卫星过境的GoSatWatch获得天和空间站过境运行轨迹（如图甲），通过微信小程序“简单夜空”，点击“中国空间站过境查询”，获得中国天和空间站过境连续两次最佳观察时间信息（如图乙，11月2日开始时间17:50:08和11月3日开始时间18:28:40），这两次连续过境中空间站绕地球共转过16圈，但因白天天空太亮或夜晚空间站处在地球阴影中而造成观察时机不佳。地球自转周期为24h，不考虑空间站轨道修正，由以上信息可得同步卫星的轨道半径是天和空间站的轨道半径的（）A3.6倍B6.3倍C9.6倍D12倍10、设想把质量为m的物体放在地球的中心，地球质量为M、半径为R，则物体与地球间的万有引力为()A零 B无穷大 C. D.11、某人造地球卫星在距地面高度为的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动已知地球质量为，地球半径为，卫星质量为，引力常量为则卫星在圆形轨道上运行时（ ）A线速度大小 B线速度大小C角速度大小 D角速度大小12、地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为()A0.19 B0.44 C2.3D5.213、如图所示，a、b、c为三个完全相同的时钟，a放在水平地面上，b、c分别放在以速度vb、vc向同一方向飞行的两枚火箭上，且vbvc，则地面的观察者认为走得最慢的钟为()Aa Bb Cc D无法确定14、我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后，与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成“组合体”。对接后的“组合体”仍在“天宫二号”的轨道上运行。“组合体”和“天宫二号”运动的轨道均可视为圆轨道，“组合体”和“天宫二号”相比，“组合体”运行的()A周期变小 B角速度变大C线速度大小不变 D向心加速度变小15、“天宫二号”的轨道高度为393 km，比“天宫一号”高了50 km，关于“天宫二号”与“天宫一号”的比较，以下说法正确的是()A“天宫二号”运行的线速度比“天宫一号”大B“天宫二号”运行的加速度比“天宫一号”大C“天宫二号”运行的角速度比“天宫一号”大D“天宫二号”运行的周期比“天宫一号”大16、随着世界航天事业的发展，深空探测已逐渐成为各国关注的热点现假设：深空中有一颗外星球，质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的.则下列判断正确的是()A该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期B绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同C某物体在该外星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的4倍D该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍二、填空题。 17、开普勒行星运动三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。人造地球卫星，由运载火箭送入近地点441km、远地点2368km的椭圆轨道，则卫星在近地点的速度_（填“大于”、“等于”或“小于”）在远地点的速度；已知地球同步卫星距地面高度为km，周期为24h，地球视为半径为km的球体，则“东方红一号”卫星运行的周期为_h（结果保留一位有效数字）。18、如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v(v接近光速c)。地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离_(选填“大于”“等于”或“小于”)L。当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为_。19、两行星A和B是两个均匀球体，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为；行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为。设两卫星均为各自中心星体的近地卫星，而且，行星A和行星B的半径之比为，两行星的质量之比MA：MB =_ ，则行星A和行星B的密度之比_ ，行星表面的重力加速度之比_ 。20、在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，若物体只受该星球的引力作用，物体上升的最大高度为h.该星球表面的重力加速度为_；已知该星球的半径R，如果要在这个星球上发射一颗绕它运行的卫星，其做匀速圆周运动的最小周期为_ 。三、计算题。 21、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。天文学家曾经跟踪过一颗彗星，假设这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的9倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会再次出现。（1）若这颗彗星在近日点的线速度为，在远日点的线速度为，则哪个线速度大？（2）如果这颗彗星最近出现的时间是2020年，它下次飞近地球大约是哪一年？22、有的天文学家倾向于把太阳系外较小的天体叫做“矮行星”，而另外一些人把它们叫作“小行星”，谷神星就是小行星之一。现有两个这样的天体，它们的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，求：(1)它们与太阳间的万有引力之比。(2)它们的公转周期之比。23、木星的卫星之一叫“艾奥”，它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为18 m/s时，上升高度可达90 m。已知“艾奥”的半径为R1 800 km，忽略“艾奥”的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力，引力常量G6.67×1011 N·m2/kg2，求：(结果保留2位有效数字)(1)“艾奥”的质量；(2)“艾奥”的第一宇宙速度。第7章 万有引力与宇宙航行 达标题附答案20232024学年物理人教版（2019）必修第二册一、选择题。1、若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证()A地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602B月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602C自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6D苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/60【答案】B2、设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为R，土星绕太阳运动的周期为T，万有引力常量G已知，根据这些数据，不能够求出的量有（）A土星线速度的大小 B土星加速度的大小C土星的质量D太阳的质量【答案】C 3、北斗三号基本系统已完成建设，提供全球服务。其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示：a为低轨道极地卫星，b为地球同步卫星，c为倾斜轨道卫星，其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，c的周期与地球自转周期相同。下列说法正确的是（）A卫星a的线速度比卫星c的线速度小 B卫星b的向心加速度比卫星c的向心加速度大C卫星b和卫星c的线速度大小相等D卫星a的机械能一定比卫星b的机械能大【答案】C 4、如图所示，强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为()A0.4c B0.5c C0.9c Dc【答案】D 5、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（）A太阳位于木星运行轨道的中心B火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C太阳在火星与木星公转的椭圆轨道的同一个焦点上D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【答案】C 6、当人造地球卫星已进入预定轨道后，下列说法中正确的是()A卫星及卫星内的任何物体均不受重力作用B卫星及卫星内的任何物体仍受重力作用，并可用弹簧测力计直接称出物体所受重力的大小C如果卫星自然破裂成质量不相等的两块，则这两块仍按原来的轨道和周期运行D如果在卫星内将一个物体自由释放，则卫星内观察者将可以看到物体做自由落体运动【答案】C 7、21世纪某年10月19日，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室在太空成功实现交会对接若对接前的某段时间内“神舟十一号”和“天宫二号”处在同一圆形轨道上顺时针运行，如图所示，“神舟十一号”要想追上“天宫二号”，并能一起沿原来的圆形轨道继续顺时针运动，下列方法中可行的是()A沿运动方向喷气B沿运动方向相反的方向喷气C先沿运动方向喷气，再沿与运动方向相反的方向喷气D先沿与运动方向相反的方向喷气，再沿运动方向喷气【答案】C 8、我国的人造卫星围绕地球的运动，有近地点和远地点，由开普勒定律可知卫星在远地点运动速率比近地点运动的速率小，如果近地点距地心距离为R1，远地点距地心距离为R2，则该卫星在近地点运动速率和远地点运动的速率之比为（）A B CD【答案】B 9、天文爱好者小郭在10月29日通过卫星过境的GoSatWatch获得天和空间站过境运行轨迹（如图甲），通过微信小程序“简单夜空”，点击“中国空间站过境查询”，获得中国天和空间站过境连续两次最佳观察时间信息（如图乙，11月2日开始时间17:50:08和11月3日开始时间18:28:40），这两次连续过境中空间站绕地球共转过16圈，但因白天天空太亮或夜晚空间站处在地球阴影中而造成观察时机不佳。地球自转周期为24h，不考虑空间站轨道修正，由以上信息可得同步卫星的轨道半径是天和空间站的轨道半径的（）A3.6倍B6.3倍C9.6倍D12倍【答案】B 10、设想把质量为m的物体放在地球的中心，地球质量为M、半径为R，则物体与地球间的万有引力为()A零 B无穷大 C. D.【答案】A11、某人造地球卫星在距地面高度为的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动已知地球质量为，地球半径为，卫星质量为，引力常量为则卫星在圆形轨道上运行时（ ）A线速度大小 B线速度大小C角速度大小 D角速度大小【答案】B 12、地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为()A0.19 B0.44 C2.3D5.2【答案】B 13、如图所示，a、b、c为三个完全相同的时钟，a放在水平地面上，b、c分别放在以速度vb、vc向同一方向飞行的两枚火箭上，且vbvc，则地面的观察者认为走得最慢的钟为()Aa Bb Cc D无法确定【答案】C 14、我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后，与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成“组合体”。对接后的“组合体”仍在“天宫二号”的轨道上运行。“组合体”和“天宫二号”运动的轨道均可视为圆轨道，“组合体”和“天宫二号”相比，“组合体”运行的()A周期变小 B角速度变大C线速度大小不变 D向心加速度变小【答案】C15、“天宫二号”的轨道高度为393 km，比“天宫一号”高了50 km，关于“天宫二号”与“天宫一号”的比较，以下说法正确的是()A“天宫二号”运行的线速度比“天宫一号”大B“天宫二号”运行的加速度比“天宫一号”大C“天宫二号”运行的角速度比“天宫一号”大D“天宫二号”运行的周期比“天宫一号”大【答案】D 16、随着世界航天事业的发展，深空探测已逐渐成为各国关注的热点现假设：深空中有一颗外星球，质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的.则下列判断正确的是()A该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期B绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同C某物体在该外星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的4倍D该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍【答案】D 二、填空题。 17、开普勒行星运动三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。人造地球卫星，由运载火箭送入近地点441km、远地点2368km的椭圆轨道，则卫星在近地点的速度_（填“大于”、“等于”或“小于”）在远地点的速度；已知地球同步卫星距地面高度为km，周期为24h，地球视为半径为km的球体，则“东方红一号”卫星运行的周期为_h（结果保留一位有效数字）。【答案】大于 2 18、如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v(v接近光速c)。地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离_(选填“大于”“等于”或“小于”)L。当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为_。【答案】大于c(或光速) 19、两行星A和B是两个均匀球体，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为；行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为。设两卫星均为各自中心星体的近地卫星，而且，行星A和行星B的半径之比为，两行星的质量之比MA：MB =_ ，则行星A和行星B的密度之比_ ，行星表面的重力加速度之比_ 。【答案】21 161 81 20、在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，若物体只受该星球的引力作用，物体上升的最大高度为h.该星球表面的重力加速度为_；已知该星球的半径R，如果要在这个星球上发射一颗绕它运行的卫星，其做匀速圆周运动的最小周期为_ 。【答案】 三、计算题。 21、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。天文学家曾经跟踪过一颗彗星，假设这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的9倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会再次出现。（1）若这颗彗星在近日点的线速度为，在远日点的线速度为，则哪个线速度大？（2）如果这颗彗星最近出现的时间是2020年，它下次飞近地球大约是哪一年？【答案】（1）v1>v2； （2）2047 22、有的天文学家倾向于把太阳系外较小的天体叫做“矮行星”，而另外一些人把它们叫作“小行星”，谷神星就是小行星之一。现有两个这样的天体，它们的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，求：(1)它们与太阳间的万有引力之比。(2)它们的公转周期之比。【答案】(1) (2) 23、木星的卫星之一叫“艾奥”，它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为18 m/s时，上升高度可达90 m。已知“艾奥”的半径为R1 800 km，忽略“艾奥”的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力，引力常量G6.67×1011 N·m2/kg2，求：(结果保留2位有效数字)(1)“艾奥”的质量；(2)“艾奥”的第一宇宙速度。【答案】(1)8.7×1022 kg (2)1.8×103 m/s 学科网（北京）股份有限公司