内容正文:
第6章万有引力与航天
能力提升
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,将答案填在选择题上方的答题表中。
3.回答第II卷时,将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题:本题共12个小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,至少有一项是符合题目要求的。
1.牛顿在思考万有引力定律时就曾想,把物体从高山上水平抛出,速度一次比一次大, 落点一次比一次远.如果速度足够大,物体就不再落回地面,它将绕地球运动,成为人造地球卫星.如图所示是牛顿设想的一颗卫星,它沿椭圆轨道运动.下列说法正确的是
A.地球的球心与椭圆的中心重合
B.卫星在近地点的速率小于在远地点的速率
C.卫星在远地点的加速度小于在近地点的加速度
D.卫星与椭圆中心的连线在相等的时间内扫过相等的面积
2.关于我国发射的“亚洲一号”地球同步通讯卫星的说法,正确的是( )
A.若其质量加倍,则轨道半径也要加倍
B.它在北京上空运行,故可用于我国的电视广播
C.它以第一宇宙速度运行
D.它运行的角速度与地球自转角速度相同
3.一探月卫星的轨道是圆形的,且贴近月球表面,已知月球的质量约为地球质量的,月球半径约为地球半径的,地球上的第一宇宙速度约为,则该探月卫星绕月运行的速率约为( )
A. B.
C. D.
4.卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为r,运动周期为T,地球半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.卫星的线速度大小为v=
B.地球的质量为M=
C.地球的平均密度为=
D.地球表面重力加速度大小为g=
5.设行星和是两个均匀球体,与的质量之比,半径之比,行星的卫星沿圆轨道运行的周期为,行星的卫星沿圆轨道运行的周期为,两卫星的圆轨道都非常接近各自的行星表面,则它们运行的周期之比等于( )
A. B. C. D.
6.如图,已知现在地球的一颗同步通讯卫星信号最多覆盖地球赤道上的经度范围为.假设地球的自转周期变大,周期变大后的一颗地球同步通讯卫星信号最多覆盖的赤道经度范围为,则前后两次同步卫星的运行周期之比为( )
A. B. C. D.
7.四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图所示,其中,a是静止在地球赤道上还未发射的卫星,b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,四颗卫星相比较( )
A.a的向心加速度最大
B.相同时间内b转过的弧长最长
C.c相对于b静止
D.d的运动周期可能是23h
8.地球和木星绕太阳运行的轨道可以看作是圆形的,它们各自的卫星轨道也可看作是圆形的。已知木星的公转轨道半径约为地球公转轨道半径的5倍,木星半径约为地球半径的11倍,木星质量大于地球质量。如图所示是地球和木星的不同卫星做圆周运动的半径r的立方与周期T的平方的关系图象,已知万有引力常量为G,地球的半径为R。下列说法正确的是( )
A.木星与地球的质量之比为
B.木星与地球的线速度之比为1∶5
C.地球密度为
D.木星密度为
9.已知某卫星在赤道上空轨道半径为的圆形轨道上绕地球运行的周期为T,卫星运动方向与地球自转方向相同,赤道上某城市的人每三天恰好五次看到该卫星掠过其正上方。假设某时刻该卫星在A点变轨进入椭圆轨道,近地点B到地心距离为。如图所示设卫星由A到B(只经B点一次)运动的时间为t,地球自转周期为,不计空气阻力,则( )
A. B.
C. D.
10.三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动,如图所示,已知,则对于三个卫星,正确的是( )
A.运行线速度关系为 B.运行周期关系为
C.向心力大小关系为 D.半径与周期关系为
11.电影《流浪地球》深受观众喜爱,地球最后找到了新家园。这是一颗质量为太阳2倍的恒星,假设地球绕该恒星作匀速圆周运动,地球到这颗恒星中心的距离是地球到太阳中心的距离的2倍。则现在地球绕新的恒星与原来绕太阳运动相比,下列说法正确的是( )
A.线速度大小不变
B.万有引力是原来的
C.向心加速度是原来的2倍
D.周期是原来的2倍
12.如图所示,a为地球赤道上的物体,b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星,c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法正确的是( )
A.向心力关系为Fa>Fb>Fc B.周期关系为Ta=Tc<Tb
C.线速度的大小关系为va<vc<vb D.向心加速度的大小关系为aa<ac<ab
第II卷(非选择题 共52分)
二、实验题(共14分