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1、学习必备 欢迎下载 新课标高一物理万有引力和航天单元测试题(时间：90 分钟 满分：120 分)一、选择题（每小题 5 分，共 80 分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得 5 分，对而不全得 3 分。）1、下列说法正确的是（）A、行星绕太阳的椭圆轨道可近似地看作圆轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力 B、太阳对行星引力大于行星对太阳引力，所以行星绕太阳运转而不是太阳绕行星运转 C、万有引力定律适用于天体，不适用于地面上的物体 D、太阳与行星间的引力、行星与卫星间的引力、地面上物体所受重力，这些力的性质和规律都相同 2、关于万有引力的说法正确的是（）A、万有引力只有在
2、天体与天体之间才能明显地表现出来 B、一个苹果由于其质量很小，所以它受到的万有引力几乎可以忽略 C、地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有引力 D、地球表面的大气层是因为万有引力约束而存在于地球表面附近 3.地球上站立着两位相距非常远的观察者，发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动，则这两位观察者及两颗卫星到地球中心的距离是（）A.一个人在南极，一个人在北极，两卫星到地球中心的距离一定相等 B.一个人在南极，一个人在北极，两卫星到地球中心的距离可以不相等 C.两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离可以不相等 D.两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等 4、已知引力常
3、量 G 和下列各组数据，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人造地球卫星在地面附近运行的周期和轨道半径 C月球绕地球运行的周期及月球的半径 D若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面的重力加速度 5、绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一质量为 10kg 的物体挂在弹簧秤上，这时弹簧秤的示数()A等于 98N B小于 98N C大于 98N D等于 0 6、下列说法中正确的是（）A第一宇宙速度是人造地球卫星运行的最大环绕速度，也是发射卫星具有的最小发射速度 B可以发射一颗运行周期为 80min 的人造地球卫星 C第一宇宙速度等于 7.9Km/s，它是卫星在地球表
4、面附近绕地球做匀速圆周运动的线速度的大小 D地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度 7.神舟六号载人航天飞船经过 115 小时 32 分钟的太空飞行，绕地球飞行 77 圈，飞船返回舱终于在 20XX年 10 月 17日凌晨 4 时 33 分成功着陆，航天员费俊龙、聂海胜安全返回。已知万有引力常量G,地球表面的重力加速度g，地球的半径R。神舟六号飞船太空飞近似为圆周运动。则下列论述正确的是（）A.可以计算神舟六号飞船绕地球的太空飞行离地球表面的高度 h B.可以计算神舟六号飞船在绕地球的太空飞行的加速度 C.飞船返回舱打开减速伞下降的过程中，飞船中的宇航员处于失重状态 D.神舟六号飞船绕地球的太
5、空飞行速度比月球绕地球运行的速度要小 8、据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的 6.4 倍，一个在地球表面重量为 600N的人在这个行星表面的重量将变为 960N。由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为（）A、0.5 B、2 C、3.2 D、4 9、我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展。设地球、月球的质量分别为 m1、m2，半径分别为 R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为，对应的环绕周期为，则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为（）m2R1m1R2 v，m1R23 m2R13 T m1R2 m2R1 v，m2R13 m1R23
6、 T m2R1m1R2 v，m2R13 m1R23 T m1R2 m2R1 v，m1R23 m2R13 T 学习必备 欢迎下载 10、如图，a、b、c 是在地球大气层外圆轨道上运动的 3 颗卫星，下列说法正确的是（）Ab、c 的线速度大小相等，且大于 a 的线速度 Bb、c 的向心加速度大小相等，且大于 a 的向心加速度 Cc 加速可追上同一轨道上的 b，b 减速可等候同一轨道上的 c Da 卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大 11、经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他
7、天体。如图，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的 O 点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为 L，质量之比为 m1m2=32，则可知（）Am1、m2做圆周运动的线速度之比为 32 Bm1、m2做圆周运动的角速度之比为 32 Cm1做圆周运动的半径为 2L/5 Dm2做圆周运动的半径为 2L/5 12、设地球的半径为 R0，质量为 m 的卫星在距地面 R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为 g0，则以下说法错误的是（）A.卫星的线速度为2200Rg；B.卫星的角速度为008Rg；C.卫星的加速度为20g；D.卫星的周期0082gR；13、在空中飞行了十多年
8、的“和平号”航天站已失去动力，由于受大气阻力作用其绕地球转动半径将逐渐减小，最后在大气层中坠毁，在此过程中下列说法正确的是（）A航天站的速度将加大 B航天站绕地球旋转的周期加大 C航天站的向心加速度加大 D航天站的角速度将增大 14、若飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站（）A、可以从较低的轨道上加速 B、可以从较高的轨道上加速 C、可以从与空间站同一轨道上加速 D、无论在什么轨道上，只要加速都行 15、同步卫星离地球球心的距离为 r，运行速率为 v1，加速度大小为 a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为 a2，第一宇宙速度为 v2，地球半径为 R。则()A、a1:a2=
9、r:R B、a1:a2=R2:r2 C、v1:v2=R2:r2 D、r:Rv:v21 16、假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是（）、地球的向心力变为缩小前的一半 、地球的向心力变为缩小前的 1/16、地球绕太阳公转周期与缩小前的相同 、地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半 二、计算题：共 40 分 17、国执行首次载人航天飞行的神州五号飞船于 20XX年 10 月 15 日在中国酒泉卫星发射中心发射升空 飞船由长征-2F运载火箭先送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道，在B点实施变轨后，再进入预定圆轨道，
10、如图所示已知飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，近地点A距地面高度为h1，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：（1）飞船在近地点A的加速度aA为多大？（2）远地点B距地面的高度h2为多少？18某物体在地面上受到的重力为 160 N，将它置于宇宙飞船中，当宇宙飞船以 a=g/2 的加速度加速上升时，在某高度处物体对飞船中支持面的压力为 90 N，试求此时宇宙飞船离地面的距离是多少?（已知地球半径 R=6.4103 km，g=10 m/s2）19、在美英联军发动的对伊拉克的战争中，美国使用了先进的侦察卫星.据报道，美国有多颗最先进的 KH 1、KH 2“锁眼”系列照相侦察卫星可以通过西亚
11、地区上空，“锁眼”系列照相侦察卫星绕地球沿椭圆轨道运动，近地点为 265 km（指卫星与地面的最近距离），远地点为 650 km（指卫星与地面的最远距离），质量为 13.6 103kg18.2 103kg。这些照相侦察卫星上装有先进的 CCD数字照相机，能够分辨出地面上 0.l m 大小的目标，并自动地将照片传给地面接收站及指挥中心。由开普勒定律知道：如果卫星绕地球做圆周运动的圆轨道半径与椭圆轨道的半长轴相等，那么卫星沿圆轨道的周期就似地看作圆轨道其向心力来源于太阳对行星的引力太阳对行星引力大于体所受重力这些力的性质和规律都相同关于万有引力的说法正确的是万万有引力地球表面的大气层是因为万有引力
12、约束而存在于地球表面附近学习必备 欢迎下载 与其沿椭圆轨道运动的周期相等。请你由上述数据估算这些“锁眼”系列照相侦察卫星绕地球运动的周期和卫星在远地点处的运动速率。地球的半径 R=6 400 km，g取 10 m/s2。（保留两位有效数字）高一万有引力和航天单元测试题答案 一、选择题（每小题 5 分，共 80 分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 AD D D BCD D AC AB B 题号 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 A D C C ACD A D BC 二、计算题：共 40 分 17、解答：（1）设地球质
13、量为M，飞船的质量为m，在A点受到的地球引力为 21MmFGRh 2 分 地球表面的重力加速度 2MgGR 2 分 由牛顿第二定律得 22211AFGMgRamRhRh 2 分 （2）飞船在预定圆轨道飞行的周期 tTn 1 分 由牛顿运动定律得 22222MmGmRhTRh3 分 解得 2 232224gR thRn2 分 18解：物体在地面时重力为 160 N，则其质量 m=gG=16 kg.（2 分）物体在地面时有 G2RMm=mg （2 分）在 h 高处时有 FNG2)(hRMm=ma （2 分）由上式得（RhR）2=10160=16 （2 分）所以RhR=4 （2 分）则 h=3R=1
14、9.2 103 km （2 分）19、解：设远地点距地面hl，近地点距地面h2，根据题意可知，卫星绕地球做匀速圆周运动的半径5.68572)2(21Rhhrkm （2 分）设卫星绕地球运动的周期为T，根据万有引力定律和牛顿第二定律，有 22mrrMmG （2 分）又 T2 （2 分）物体在地球表面的重力等于万有引力，则mgRMmG2 （2 分）由式可得grRrT2 （1 分）代入数据可得3106.5Ts （2 分）远在点到地面 h1，设卫星在远在点的速率为v 则21)(hRGMmm12hRv （2 分）、联立得 1hRgRv（1 分）代入数据得 v 7.6 km/s （2 分）似地看作圆轨道其向心力来源于太阳对行星的引力太阳对行星引力大于体所受重力这些力的性质和规律都相同关于万有引力的说法正确的是万万有引力地球表面的大气层是因为万有引力约束而存在于地球表面附近