4.2-4.3 万有引力定律的应用、人类对太空的不懈探索 同步练习-2022-2023学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册

《第2节　万有引力定律的应用 第3节　人类对太空的不懈探索》同步练习 一、基础巩固 知识点1 天体质量和密度的计算 1.[2022江苏省淮安市期中考试]我国“祝融号”火星车完成了对火星的探测,探得火星半径约为3 400 km,火星表面重力加速度约为4 m/s2,引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2,则火星的质量约为 (　　) A.2.03×1014 kg B.6.93×1023 kg C.6.93×1017 kg D.2.03×1017 kg 2.[2022河南商丘第一高级中学月考]天问一号于2021年2月10日实施火星捕获,并于2021年5月择机降轨软着陆火星表面。设天问一号距火星表面高度约为火星半径的n倍,其环绕周期为T,引力常量为G,则火星的密度为 (　　) A. B. C. D. 3.[2022湖北武汉市第一中学期中考试]已知M、N两星球的半径之比为2∶1,在星球表面竖直上抛物体时,其上升的最大高度h与初速度平方v2的关系如图所示(不计空气阻力),则M、N两星球的密度之比为 (　　) A.1∶1 B.1∶2 C.1∶4 D.1∶8 4.[2022山东省济宁市二模]某兴趣小组想利用小孔成像实验估测太阳的密度。设计如图所示的装置,不透明的圆桶一端密封,中央有一小孔,另一端为半透明纸。将圆桶轴线正对太阳方向,可观察到太阳的像的直径为d。已知圆桶长为L,地球绕太阳公转周期为T,引力常量为G。估测太阳的密度为 (　　) A. B. C. D. 5.(多选)2020年7月23日,我国在海南文昌卫星发射中心成功发射“天问一号”火星探测器。假设“天问一号”绕火星做匀速圆周运动,除了引力常量外,至少还需要两个物理量才能计算出火星的质量。这两个物理量可以是 (　　) A.“天问一号”的运行周期和轨道半径 B.“天问一号”的质量和轨道半径 C.“天问一号” 的质量和角速度 D.“天问一号”的速度和角速度 知识点2 宇宙速度 6.(多选)[2022四川阳安中学期中考试]下列关于三种宇宙速度的说法正确的是(　　) A.第一宇宙速度v1=7.9 km/s,第二宇宙速度v2=11.2 km/s,则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1,小于v2 B.中国发射的“天问一号”火星探测器,其发射速度大于第三宇宙速度 C.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度 D.第一宇宙速度(7.9 km/s)是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度 7.[2022四川省成都市期末考试]已知某行星质量为地球质量的6倍,行星半径为地球半径的2倍,地球的第一宇宙速度约为8 km/s,地球与该行星均可视为球体,则该行星的第一宇宙速度约为 (　　) A.13.86 km/s B.24 km/s C.19.59 km/s D.48 km/s 8.一个多世纪以前,爱因斯坦发表了广义相对论,而现代物理中的黑洞理论正是建立在该理论的基础上。2019年4月10日,事件视界望远镜(EHT)国际合作项目的天体物理学家宣布,他们首次捕捉到了黑洞的图像。物体从地球上的逃逸速度(第二宇宙速度) v2=,其中G、M、R分别是引力常量、地球的质量和半径,已知G=6.67×10-11 N·m2/kg2,光速c=3×108 m/s。已知逃逸速度大于真空中光速的天体叫作黑洞,设某一黑洞的质量m=5×1031 kg,则它可能的最大半径约为(　　) A.7.41×102 m B.7.41×103 m C.7.41×104 m D.7.41×105 m 知识点3 同步卫星 9.(多选)[2022河南省郑州市期末考试]如果把地球看作一个质量分布均匀的球体,关于地球同步卫星,下列说法正确的是 (　　) A.地球同步卫星的在轨运行高度都相同 B.地球同步卫星的轨道平面一定与赤道平面重合 C.地球同步卫星的运行周期都相同 D.地球同步卫星在轨运行的线速度大小不一定相等 10.(多选)2018年3月30日01时56分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”的方式成功发射第三十、三十一颗北斗导航卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,是我国北斗三号第七、八颗组网卫星。北斗导航卫星的轨道有三种:地球静止轨道(高度35 809 km)、倾斜地球同步轨道(高度35 809 km)、中圆地球轨道(高度21 607 km),如图所示。已知地球半径为6 370 km,下列说法正确的是 (　　) A.倾斜地球同步轨道卫星的加速度与地球静止轨道卫星的加速度大小相等 B.中圆地球轨道卫星受到的万有引力一定比地球静止轨道