专题05 万有引力与航天 章末检测-2022届高考物理一轮复习考点全攻关

第五章 万引力与航天（章末检测） 考试时间：60分钟 试卷总分：100分 一、选择题：(本题共14小题，每小题6分，共84分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～14题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）。 1．（2021·常州市一模）（单选）关于万有引力定律应用于天文学研究的历史事实，下列说法中正确的是(　　) A．天王星和海王星，都是运用万有引力定律，经过大量计算以后而发现的 B．在18世纪已经发现的七颗行星中，人们发现第七颗行星——天王星的运动轨道总是同根据万有引力定律计算出来的结果有比较大的偏差，于是有人推测，在天王星轨道外还有一颗行星，是它的存在引起了上述偏差 C．第八颗行星，是牛顿运用自己发现的万有引力定律，经过大量计算而发现的 D．天王星是英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶合作研究后共同发现的 【答案】　B 【解析】　天王星是在1781年发现的，而卡文迪许测出引力常量是在1789年，在此之前人们还不能用万有引力定律做有实际意义的计算，故A错误，B正确；太阳系的第八颗行星即海王星是英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶各自独立地利用万有引力定律计算出轨道和位置，由德国的伽勒首先发现的，故C、D错误。 2．组成星球的物质靠万有引力吸引在一起随星球自转。若某质量分布均匀的星球的角速度为ω，为使该星球不瓦解，该星球的密度至少为ρ。下列图象可能正确的是(　　) 【答案】B 【解析】由题意知，赤道处最易瓦解，对于赤道处质量为m的物体，恰好瓦解时，有G＝mRω2，而M＝ρ·πR3，解得ω2＝ρ，B正确。 3．火星成为我国深空探测的第二颗星球，假设火星探测器在着陆前，绕火星表面匀速飞行(不计周围其他天体的影响)，宇航员测出飞行N圈用时t，已知地球质量为M，地球半径为R，火星半径为r，地球表面重力加速度为g。则(　　) A．火星探测器匀速飞行的速度约为 B．火星探测器匀速飞行的向心加速度约为 C．火星探测器的质量为 D．火星的平均密度为 【答案】B 【解析】火星探测器匀速飞行的速度约为v＝，A错误；火星探测器匀速飞行，G＝，对于地球，g＝，两式结合，得到M火＝，火星的平均密度为ρ＝＝，故D错误；火星探测器的质量不可能计算出来，故C错误。 4．(2021·潍坊市一模)(多选)嫦娥五号探测器将由长征五号运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空．如果嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面h的高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球．月球的半径为R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为g0且小于地球表面的重力加速度，引力常量为G.不考虑月球的自转，则下列说法正确的是(　　) A．嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度 B．月球的平均密度ρ＝ C．嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的t时间内，绕月球运转圈数n＝ D．根据题给数据可求出月球的第二宇宙速度 【答案】 B 【解析】 设月球的质量为M，对于在月球表面处质量为m0的物体有m0g0＝G，又因为ρ＝；所以ρ＝，选项B正确；嫦娥五号探测器在圆轨道上运动时，有G＝m(R＋h)，解得T＝，故绕月球运转圈数n＝＝，选项C错误；根据m′g0＝m′，得月球的第一宇宙速度v＝，选项D错误；因为月球的半径小于地球的半径，月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，所以月球的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，故嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度小于地球的第一宇宙速度，选项A错误． 5．（2021·百所名校高三模拟金券二）（单选）中国将于2022年前后建成空间站。假设该空间站在离地面高度约的轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球同步卫星轨道高度约为，地球的半径约为，地球表面的重力加速度为，则中国空间站在轨道上运行的（ ） A．周期约为 B．加速度大小约为 C．线速度大小约为 D．角速度大小约为 【答案】B 【解析】A．设同步卫星的轨道半径为r1，空间站轨道半径为r2，根据开普勒第三定律有 解得故A错误； B．设地球半径为R，由公式 解得故B正确； C．由公式，代入数据解得空间站在轨道上运行的线速度大小 故C错误；D．根据，代入数据可得空间站的角速度大小 故D错误。故选B。 6． (2021·衡水一中月考)2016年12月22日，我国成功发射了国内首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星(以下简称“碳卫星”)。如图所示，设“碳卫星”在半径为R的圆周轨道上运行，经过时间t，通过的弧长为s，已知引力常数为G，下列说法正确的是(　　) A