江苏省常州高级中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题

1 江苏省常州高级中学万有引力与宇宙航行 单元测试 一、单选题 1．某行星沿椭圆轨道绕太阳运行，如图所示，在这颗行星的轨道上有 a、b、c、d四个对称 点。若行星运动周期为 T，则该行星（ ） A．从 a到 b的运动时间等于从 c到 d的运动时间 B．从 d经 a到 b的运动时间等于从 b经 c到 d的运动时间 C．a到 b的时间��� > � 4 D．c到 d的时间�cd > � 4 2．如图所示，两艘飞船 A，B 沿同一直线同向飞行，相对地面 的速度均为 v（v接近光速 c），地面上测得它们相距为 L，根据 相对论时空观，则 A测得两飞船间的距离（ ） A．大于 L B．等于 L C．小于 L D．与 v无关 3．宇宙空间存在一些离其他恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统如图所示，三颗质 量均为 m的星体位于等边三角形的三个顶点，三角形边长为 L。忽略其他星 体对它们的引力作用，三星在同一平面内绕三角形中心 O做匀速圆周运动， 引力常量为 G。下列说法正确的是（ ） A．每颗星做圆周运动的线速度为 3�� �3 B．每颗星做圆周运动的加速度与三星的质量无关 C．若距离 L和每颗星质量 m都变为原来的 2倍，则线速度变为原来的 2倍 D．若距离 L和每颗星质量 m都变为原来的 2倍，则周期变为原来的 2倍 4．如图所示，“食双星”是两颗相距为 d的恒星 A、B，只在相互引力作用下绕连线上 O 点做匀速圆周运动，彼此掩食（像月亮挡住太阳）而造成亮度发生周期性变化的 两颗恒星。观察者在地球上通过望远镜观察“食双星”，视线与双星轨道共面。观 测发现每隔时间 T两颗恒星与望远镜共线一次，已知万有引力常量为 G，则（ ） A．恒星 A、B运动的周期为 T B．恒星 A、B的总质量为� 2�3 ��2 C．恒星 A质量小于 B的质量 D．恒星 A线速度大于 B的线速度 5．如图所示，一个质量均匀分布、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的球体，且� = � 2 ，则原球体剩余部分 对质点 P的万有引力变为（ ） A．1 8 � B．1 2 � C．7 8 � D．F 6．有 a、b、c、d四颗地球卫星，a 还未发射，在地球赤道上随地 球表面一起转动，b 处于地面附近近地轨道上正常运动，c 是地球 同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（ ） A．a的向心加速度等于重力加速度 g B．b在相同时间内转过的弧长最长 2 C．c在 4h内转过的圆心角是� 6 D．d的运动周期有可能是 23h 二、多选题 7.2021年 2月，我国首个火星探测器“天问一号”实现了对火星的环绕。若已知该探测器在 近火星圆轨道与在近地球圆轨道运行的速率比和周期比，则可求出火星与地球的（ ） A．半径比 B．质量比 C．自转角速度比 D．公转轨道半径比 8．如图，位于地球和月球连线上的 L1点的物体，在地球和月球引力的共同作用下，可与月 球一起以相同的周期绕地球运动，此点称为地月系统的拉格朗日点。据此，科学家设想在 L1建立空间站，则（ ） A.该空间站的运动周期等于地球同步卫星的周期 B.该空间站的线速度小于月球的线速度 C.该空间站的加速度大于月球的加速度 D.在地月连线上，月球的外侧，也存在一个拉格朗日点 9．2020年 12月 8日，中、尼两国共同宣布珠峰最新高程为 8848.86米。若在海拔 H处的 珠峰上和地面上分别以 v1、v2水平抛出一物体均恰好不落回地面，并测得海拔 H处的重力 加速度为地面上重力加速度的 k倍，地球半径为 R，为均质球体，则下列各式正确的是（ ） A． � � = � 1−� B．� � = � 1− � C．( �1 �2 )2 = � D． ( �1 �2 )2 = � 10．探月工程“嫦娥三号”探测器的发射过程可以简化如下：卫星由地 面发射后，进入地月转移轨道，经过 P点时变轨进入距离月球表面 100 公里的圆形轨道 1，在轨道 1上经过 Q点时变轨进入椭圆轨道 2，轨道 2与月球表面相切于 M 点，月球车将在M 点着陆月球。下列说法正确 的是（ ） A．“嫦娥三号”在轨道 1上的速度比月球的第一字宙速度小 B．“嫦娥三号”在地月转移轨道上经过 P点的速度比在轨道 1上经过 P点时大 C．“嫦娥三号”在轨道 1上的运动周期比在轨道 2上的小 D．“嫦娥三号”在轨道 1上经过 Q点时的加速度大于在轨道 2上经过 Q点时的加速度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 三、填空题 11．2023年 5月 30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二 号 F遇十六运戴火箭成功发射升空。6.5小时后，载人飞船 与天和核心舱成功实现自主快速交会对接。核心舱绕地球的 飞行可视为半