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必修二第七章 万有引力与宇宙航行 章末检测试题
一、选择题(共12题;1-8为单选题,9-12为多选题)
1、2017年9月25日,微信启动页“变脸”:由此前美国卫星拍摄地球的静态图换成了我国“风云四号”卫星拍摄地球的动态图,如图所示。“风云四号”是一颗地球同步卫星,关于“风云四号”,下列说法正确的是( )
A. 为了北京冬奥会通信畅通,可以把该卫星定位在北京正上空
B. 发射速度应大于第二宇宙速度
C. 运行速度小于天宫二号轨道舱(距地高度约400km)的运行速度
D. 加速度大于天宫二号轨道舱(距地高度约400km)的加速度
2、我国发射的“嫦娥三号”卫星是登月探测器。该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动,再经变轨后成功落月。已知月球的半径为R,万有引力常量为G,忽略月球自转及地球对卫星的影响。则以下说法正确的是( )
A. 物体在月球表面自由下落的加速度大小为
B.“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为
C. 月球的平均密度为
D. 在月球上发射月球卫星的最小发射速度为
3、科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测,给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为 (太阳到地球的距离为)的椭圆,银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力,设太阳的质量为M,可以推测出该黑洞质量约为( )
A. B. C. D.
4、 如图所示, 为地球赤道上的物体,随地球表面一起转动, 为近地轨道卫星, 为同步轨道卫星, 为高空探测卫星。若 、 、 、 绕地球转动的方向相同,且均可视为匀速圆周运动。则( )
A. 、、、中的加速度最大
B. 、、 中的线速度最大
C. 、、、中的周期最大
D. 、 、、中的角速度最大
5、2020年7月23日,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器, 在中国文昌航天发射场,应用长征五号运载火箭送入地火转移轨道。火星距离地球最远时有4亿公里,最近时大约0.55亿公里。由于距离遥远,地球与火星之间的信号传输会有长时间的时延。当火星离我们最远时,从地球发出一个指令,约22分钟才能到达火星。为了节省燃料,我们要等火星与地球之间相对位置合适的时候发射探测器。受天体运行规律的影响,这样的发射机会很少。为简化计算,已知火星的公转周期约是地球公转周期的 1.9 倍,认为地球和火星在同一平面上、沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动,如图所示。根据上述材料,结合所学知识,判断下列说法正确的是( )
A. 当探测器加速后刚离开A 处的加速度与速度均比火星在轨时的要大
B. 当火星离地球最近时,地球上发出的指令需要约 10 分钟到达火星
C. 如果火星运动到B点,地球恰好在 A 点时发射探测器,那么探测器将沿轨迹 AC 运动到 C 点时,恰好与火星相遇
D. 下一个发射时机需要再等约2.7 年
6、最近,科学家在距离地球约4光年的地方发现了一颗类地行星,该星球的质量是地球质量的一半,直径也是地球直径的一半,则在地球上竖直起跳能摸高3 m的人在该星球上能摸到的高度为( )
A. 1.5 m B. 3 m C. 6 m D. 8 m
7、现代观测表明,由于引力作用,恒星有“聚集”的特点,众多的恒星组成了不同层次的恒星系统,最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星,事实上,冥王星也是和另一星体构成双星,如图所示,这两颗行星m1、m2各以一定速率绕它们连线上某一中心O匀速转动,这样才不至于因万有引力作用而吸引在一起,现测出双星间的距离始终为L,且它们做匀速圆周运动的半径r1与r2之比为3∶2,则 ( )
A. 它们的角速度大小之比为2∶3
B. 它们的线速度大小之比为3∶2
C. 它们的质量之比为3∶2
D. 它们的周期之比为2∶3
8、在浩瀚的天空,有成千上万颗的人造天体一直在运行。为研究某未知天体,人类发射了一颗探测器围绕该天体做圆周运动,如图所示。若测得该天体相对探测器的张角为θ,探测器绕该天体运动的周期为T,引力常量为G,则该天体的密度为( )
A. B.
C. D.
9、(0分)已知火星的直径约为地球的一半,质量约为地球质量的十分之一,火星绕太阳公转的轨道半径比地球绕太阳公转的轨道半径大,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g。则下列分析正确的是( )
A. 火星上的一年比地球上的一年时间长
B. 火星表面的重力加速度大小为
C. 在火星上发射卫星需要的最小发射速度为
D. 从地球上向火星发射探测器的发射速度一定大于16.7 km/s