第七章 万有引力与宇宙航行章末测试-【新课程能力培养】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册同步练习（人教版）

第七章 万有引力与宇宙航行 练 一、 选择题 （本题共 10 小题， 共 46 分。 第 1~7 小题只有一项符合题目要求， 每小 题 4 分。 第 8~10 小题有多项符合题目 要求 ， 每小题 6 分 ， 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. 太阳能电池是将太阳能通过特殊的半导体 材料转化为电能， 在能量的利用中， 它有 许多优点， 但也存在着一些问题， 如受到 季节、 昼夜及阴晴等气象条件的限制。 为 了能尽量地解决这些问题， 可设想把太阳 能电池送到太空中并通过一定的方式让地 面上的固定接收站接收电能， 太阳能电池 应该置于 （ ） A. 地球的同步卫星轨道 B. 地球大气层上的任一处 C. 地球与月亮的引力平衡点 D. 地球与太阳的引力平衡点 2. 2017 年 6 月， 我国首颗大型 X 射线天文 卫星——硬 X 射线调制望远镜卫星在酒 泉成功发射。 该卫星绕地球的运动和地球 绕太阳的运动都可看成是匀速圆周运动。 若已知该卫星绕地球运动的轨道半径是地 球绕太阳运动的轨道半径的 1 k ， 地球的质 量是太阳质量的 1 n ， 则在相等的时间内， 该卫星与地球的连线扫过的面积和地球与 太阳的连线扫过的面积的比值是 （ ） A. 1 nk 姨 B. nk 姨 C. n k 姨 D. k n 姨 3. 如图所示， A 为静止于地球赤道上的物 体 ， B 为绕地球沿椭圆轨 道运行的卫星 ， C 为绕地 球做圆周运动的卫星， P 为 B 、 C 两卫星轨道的交点。 已知 A 、 B 、 C 绕地心运动 的周期相同， 下列说法正 确的是 （ ） A. 相对于地心， 卫星 C 的运行速率等于 物体 A 的运行速率 B. 相对于地心， 卫星 C 的运行速率大于 物体 A 的运行速率 C. 卫星 B 经过 P 点的加速度小于卫星 C 经过该点的加速度 D. 卫星 B 经过 P 点的加速度大于卫星 C 经过该点的加速度 4. 夜空中我们观测到的亮点， 其实大部分并 不是单一的一颗恒星， 而是多星系统。 在 多星系统中， 双星系统又是最常见的， 双 星系统是两颗恒星在相互之间的万有引力 作用下， 绕连线上的某点做周期相同的匀 速圆周运动的天体系统。 设双星系统中其 中一颗恒星的线速度大小为 v ， 加速度大 小为 a ， 周期为 T ， 所受的向心力为 F ， 它们之间的距离为 r ， 不计其他天体的影 响， 两颗恒星的质量不变。 下列各图可能 正确的是 （ ） 章 末 测 试 （时间： 75 分钟 总分： 100 分） A B C P 第 3 题图 71 练 高 中 物 理 必 修 第二册 （人教版） 5. 2009 年 5 月 ， 航天飞 机在完成对哈勃空间望 远镜的维修任务后， 在 A 点从圆形轨道 Ⅰ 进入 椭圆轨道 Ⅱ ， B 为轨道 Ⅱ 上的一点， 如图所示。 关于航天飞机的 运动， 下列说法中正确的有 （ ） A. 在轨道 Ⅱ 上经过 A 点的速度大于经过 B 点的速度 B. 在轨道 Ⅱ 上经过 A 点的速度等于在轨 道 Ⅰ 上经过 A 点的速度 C. 在轨道 Ⅱ 上运动的周期小于在轨道 Ⅰ 上运动的周期 D. 在轨道 Ⅱ 上经过 A 点的加速度小于在 轨道 Ⅰ 上经过 A 点的加速度 6. 2017 年 11 月， 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” 方式成功发射第二十四、 二十五颗北斗导 航卫星。 这两颗卫星属于中圆地球轨道卫 星， 是我国北斗三号第一、 二颗组网卫星， 开启了北斗导航系统全球组网的新时代。 已知其中一颗卫星在时间 t 内沿圆形轨道 绕地球转过的角度为 θ ， 轨道半径为 r ， 地球表面重力加速度为 g ， 引力常量为 G ， 不考虑地球自转。 根据已知条件， 不能求 出的是 （ ） A. 地球的质量 B. 地球的平均密度 C. 该卫星做圆周运动的线速度 D. 该卫星受到的地球的万有引力 7. 假设地球可视为质量分布均匀、 半径为 R 的球体， 且地球的自转较快， 自转产生的 影响不能忽略。 某实验小组的同学完成了 如下的操作： ① 在极点处测量一物体时， 台秤的示数为 F 1 =mg ； ② 在赤道上测量同 一物体时， 台秤的示数为 F 2 =0.5mg ； ③ 在 赤道处深度为 h=0.5R 的坑底部测量同一 物体时， 台秤的示数为 F 3 ； ④ 在距离地面 为 h′=R 的轨道上做匀速圆周运动的飞船 内测量同一物体时， 台秤的示数为 F 4 。 假 设均匀球壳对内部物体的万有引力为 0 。 则下列关系式正确的是 （ ） A. F 3 =0.25mg ， F 4 =0.25mg B. F 3 =0.25mg ， F 4 =0