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第七章 万有引力与宇宙航行 章末检测
(时间:90分钟 满分100分)
一、单项选择题(每小题4分,共32分。)
1.关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是( )
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的中心
B.地球和太阳的连线与火星和太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
C.开普勒第三定律的表达式=k中的T代表行星的自转周期
D.开普勒行星运动定律既适用于行星绕太阳的运动,也适用于卫星绕行星的运动
2.为了将天上的力和地上的力统一起来,牛顿进行了著名的“月—地检验”。“月—地检验”比较的是( )
A.月球表面上物体的重力加速度和地球公转的向心加速度
B.月球表面上物体的重力加速度和地球表面上物体的重力加速度
C.月球公转的向心加速度和地球公转的向心加速度
D.月球公转的向心加速度和地球表面上物体的重力加速度
3.如图所示,两个半径分别为r1=0.60 m、r2=0.40 m,质量分别为m1=4.0 kg、m2=1.0 kg的质量分布均匀的实心球,两球间距离为r=2.0 m,则两球间万有引力的大小为( )
A.6.67×10-11N B.大于6.67×10-11 N
C.小于6.67×10-11 N D.不能确定
4.2021年4月29日11时,长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱,在海南文昌航天发射场发射升空,若天和核心舱的质量为m、离地球表面的高度为h,地球质量为M、半径为R,G为引力常量,则地球对天和核心舱的万有引力大小为( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星,在地球两极上空约1 000 km处运行;b是低轨道卫星,距地球表面高度与a相等;c是地球静止卫星,则( )
A.a卫星的加速度比b卫星大
B.a、b卫星所受到的地球的万有引力大小相等
C.a卫星的线速度比c卫星大
D.a卫星的周期比c卫星大
6.如图所示,一个质量分布均匀的半径为R的球体对球外质点P的万有引力为F。如果在球体中央挖去半径为r的一部分球体,且r=,则球体剩余部分对质点P的万有引力变为( )
A. B.
C. D.
7.发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示。卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道2上经过Q的速度大于在轨道1上经过Q的速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度小于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D.卫星在轨道1上的运行周期大于在轨道3上的运行周期
8.如图所示,有三个完全相同的时钟,时钟A放在地面上,时钟B、C分别放在两个火箭上,两个火箭分别以速度vB和vC朝同一方向飞行,vB<vC,对于地面上的观察者来说,以下说法中正确的是( )
A.时钟A走得最慢 B.时钟B走得最慢
C.时钟C走得最慢 D.时钟C走得最快
二、多项选择题(本题有4小题,每小题6分,共24分)
9.下列关于三种宇宙速度的说法正确的是( )
A.人造地球卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度7.9 km/s≤v<11.2 km/s
B.美国发射的凤凰号火星探测卫星,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小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
10.宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”,它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,而不会因为万有引力的作用而吸引到一起。如图所示,某双星系统中A、B两颗天体绕O点做匀速圆周运动,它们的轨道半径之比rA∶rB=1∶2,则两颗天体的( )
A.质量之比mA∶mB=2∶1
B.角速度之比ωA∶ωB=1∶2
C.线速度大小之比vA∶vB=1∶2
D.向心力大小之比FA∶FB=2∶1
11.关于牛顿力学、相对论和量子力学,下列说法中正确的是( )
A.相对论和牛顿力学是相互对立、互不相容的两种理论
B.在物体高速运动时,物体的运动规律适用相对论理论,在低速运动时,物体的运动适用牛顿运动定律
C.牛顿力学适用于宏观物体的运动,量子力学适用于微观粒子的运动
D.不论是宏观物体,还是微观粒子,牛顿力学和量子力学都是适用的
12.2019年11月5日我国成功发射第49颗北斗导航卫星,标志着北斗三号系统3颗地球静止轨道卫星全部发射完毕。人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道,在发射地球静止卫星的过程中,卫星从圆形轨道Ⅰ的A点先变轨到椭圆轨道Ⅱ,然后在