精品解析：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

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 D. c到d的时间 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（接近光速）。地面上测得它们相距为，根据相对论时空观，则A测得两飞船间的距离（　　） A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 与无关 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 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，则周期变为原来的2倍 D. 若距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍，则线速度变为原来的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质量小于B的质量 C. 恒星A、B的总质量为 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，则原球体剩余部分对质点P的万有引力变为 （　　） A. B. C. 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 C. c在4h内转过的圆心角是 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，地球可视为半径为R、质量均匀的球体，则下列各式正确的是（　　） A. = B. = C. (）2= D. (）2=k 10. 探月工程中，“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宇宙速度小 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 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遇十六运载火箭成功发射升空。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径为R的匀速圆周运动。 （1）在竖直起飞阶段的某一时刻，火箭的加速度大小为a，载人飞船总质量为m，此时火箭对飞船作用力大小为______（重力加速度用g表示）。 （2）当飞船即将与核心舱对接时，飞船高度增大，从核心舱正下方缓慢靠近，距地面高度缓慢增加，在这个过程中 ①飞船绕地球飞行运行周期（ ） A．变小 B．