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第七章 万有引力与宇宙航行——2023-2024学年高一物理人教版(2019)必修二单元检测卷(A卷)
一、选择题(本题共14小题,每小题5分,共70分)
1.关于开普勒行星运动定律,下列说法不正确的是( )
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上
B.地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点和远日点运行的速率相等
C.表达式,k与中心天体有关
D.表达式,T代表行星运动的公转周期
2.对于开普勒行星运动定律的理解,下列说法中正确的是( )
A.开普勒三大定律仅适用于太阳系中行星的运动
B.开普勒第二定律表明,行星离太阳越远,速度越大
C.月亮绕地球运动的轨道是一个标准的圆,地球处在该圆的圆心上
D.开普勒第三定律中,月亮绕地球运动的k值与地球绕太阳运动的k值不同
3.我国北斗中圆地球轨道卫星,轨道离地高度21500km,美国GPS导航卫星在轨的运行周期约为12小时。已知地球同步卫星离地高度约36000km,地球的半径为6400km,若北斗中圆地球轨道卫星在轨运行时的速度大小为,美国GPS导航卫星在轨运行时的速度大小为,(已知),则约为( )
A.0.81 B.0.97 C.1.11 D.2.03
4.某实心均匀球半径为R,质量为M,在球壳外离球面h高处有一质量为m的质点,则它们之间万有引力的大小为( )
A. B. C. D.
5.因为地球的自转,同一物体在不同的纬度重力不同,一质量为m的物体在北极时的重力与其在赤道时的重力的差为F.将地球看做质量分布均匀的球体,半径为R.则地球的自转周期是( )
A. B. C. D.
6.如图所示,三个质量均为M的球分别位于圆环、半圆环和完整圆环的圆心,圆环、半圆环分别是由与丙图中相同的完整圆环截去和一半所得,环的粗细忽略不计,若甲图中环对球的万有引力大小为F,则乙图、丙图中环对球的万有引力大小分别为( )
A. B. C. D.
7.上世纪70年代,前苏联在科拉半岛与挪威的交界处进行了人类有史以来最大规模的地底挖掘计划。当苏联人向地心挖掘深度为d时,井底一个质量为m的小球与地球之间的万有引力为F,已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,质量分布均匀的地球的半径为R,质量为M,万有引力常量为G,则F大小等于( )
A. B. C. D.
8.已知月球半径为R,地心与月球中心之间的距离为r,月球绕地球公转周期为,嫦娥4号飞船绕月球表面的运行周期为,引力常量为G,由以上条件可知正确的选项是( )
A.地球质量为 B.月球质量为 C.地球的密度为 D.月球的密度为
9.我国首次火星探测任务“天问一号”探测器计划飞行约7个月抵达火星,并通过2至3个月的环绕飞行后着陆火星。如图所示,为关闭动力的“天问一号”探测器在火星引力作用下经椭圆轨道向火星靠近,然后绕火星做匀速圆周运动。已知探测器绕火星做匀速圆周运动的半径为r,周期为T,引力常数为G,火星半径为R,下列说法正确的是( )
A.探测器在B处由椭圆轨道进人圆轨道必须点火加速探测器
B.图中探测器在飞向B处的过程中,加速度逐渐增大
C.根据题中条件可以算出火星的密度
D.根据题中条件可以算出探测器在圆轨道受到火星引力大小
10.假设某火星登陆探测器在登陆前绕火星做半径为r的匀速圆周运动,已知火星的半径为R,两极处的重力加速度为,赤道处的重力加速度为g,引力常量为G。考虑火星自转,若火星是均匀球体,下列说法正确的是( )
A.火星的质量为 B.火星的平均密度为
C.探测器的线速度为 D.火星的自转周期为
11.如图所示,地球球心为O,半径为R,地球表面的重力加速度为g.一宇宙飞船绕地球无动力飞行且沿椭圆轨道运动,轨道上P点距地心最远,距离为.为研究方便,假设地球不自转且忽略空气阻力,则( )
A.飞船在P点的加速度一定是
B.飞船经过P点的速度一定是
C.飞船经过P点的速度小于
D.飞船经过P点时,对准地心弹射出的物体一定沿PO直线落向地面
12.“月亮正加速原理地球!后代没月亮看了。”一项新的研究表明,月球的引力在地球上产生了周期性的潮汐现象,潮汐力耗散地球的自转能量,降低地球的旋转速度,同时也导致月球正在以每年38cm的速度远离地球。不考虑其他变化,则很多年后与现在相比,下列说法正确的是( )
A.月球绕地球做圆周运动的周期将减小 B.月球绕地球做圆周运动的线速度减小
C.地球同步卫星的高度增大 D.地球同步卫星的角速度增大
13.假设有一天某人坐在“神舟”号飞船上,以0.5c的速度遨游太空,当他打开一个光源时,下列说法正确的是( )
A.飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5c
B.飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5c
C.在垂直飞船前进方向地面上的