内容正文:
第七章《万有引力与宇宙航行》单元测试卷(原卷版)
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:人教版(2019): 必修第二册第7章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.一粒子以0.05c的速率相对实验室运动,此粒子发射出一个电子,电子相对于粒子的速度为0.8c,电子的速度方向与粒子运动方向相同,则电子相对于实验室的速度为( )
A.0.402c B.0.505c C.0.627c D.0.817c
2.2016年10月19日3时31分,神舟十一号载人飞船成功与天宫二号目标飞行器交会对接。如图所示,若神舟十一号对接前从圆轨道Ⅰ变轨至圆轨道Ⅱ,已知地球半径为R,轨道Ⅰ距地面高度为h1,轨道Ⅱ距地面高度为h2,则关于神舟十一号,下列判断正确的是( )
A.变轨时需减速才能从轨道Ⅰ变轨至轨道Ⅱ
B.变轨前后向心加速度大小的比值为
C.变轨后神舟十一号的线速度大于7.9 km/s
D.若天宫二号与神舟十一号处于相同轨道,且一前一后沿同一方向绕行,为实现对接,可使运行靠后的飞船向后喷气加速
3.一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上。已知引力常量为G,若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零,则天体自转周期为( )
A. B. C. D.
4.据报道,天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”,名为“55 Cancrie”。该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的,母星的体积约为太阳的60倍。假设母星与太阳密度相同,“55 Cancrie”与地球均做匀速圆周运动,则“55 Cancrie”与地球的( )。
A.轨道半径之比约为 B.轨道半径之比约为
C.向心加速度之比约为 D.向心加速度之比约为
5.帝企鹅是南极常见的一种动物,如图所示的是一只处在南极极点的帝企鹅。如果把地球看成一个均匀的球体,关于此帝企鹅与重力有关的问题,下列说法中正确的是( )
A.帝企鹅的重心一定在其体外
B.帝企鹅受到的重力不一定等于地球对它的吸引力
C.帝企鹅受到的重力的方向一定指向地心
D.帝企鹅对地面的压力就是其受到的重力
6.在科幻电影《流浪地球》中有这样一个场景:地球在接近木星时受其磁场和辐射影响,导致行星发动机故障熄火,被木星引力“捕获”后加速向木星靠近。当地球与木星球心之间的距离小于某个值d时,在地球表面物体就会被木星吸走,进而导致地球可能被撕裂,这个临界距离d被称为“洛希极限”。如图所示,假设地球和木星的质量分别M、,地球的半径为R。地球没有自转,同时不考虑木星自转和太阳系其他星球的作用,由于木星的质量大约为地球的1300倍,可以近似以木星为惯性系来研究问题。取地球表面上距离木星最近的地方一质量为m的物体,计算它刚好被木星吸走时木星与地球距离为临界距离,则木星使地球产生撕裂危险的临界距离d—“洛希极限”满足下列哪个表达式( )
A. B.
C. D.
7.图甲是我国自主研发的载人深海探测器“奋斗者号”,已安全下潜,坐底马里亚纳海沟最深处,标志着中国的深海探测达到世界顶尖水平。已知质量分布均匀的球壳对内部物体引力为零,若将地球看成质量均匀的球体,地球半径,忽略地球自转,设海水在各处的密度均为,海面上压一个标准大气压,不计水的阻力,下列说法错误的是( )
A.水下处的重力加速度等于地面上重力加速度的倍
B.奋斗者号探测器外壳在万米深海处承受约1001倍的标准大气压
C.因重力加速度随深度变化,奋斗者号在排水完毕加速上浮阶段,探测器的加速度随深度变化关系如图乙
D.因重力加速度随深度变化,奋斗者号在储水完毕加速下沉阶段,探测器的加速度随深度的增加均匀减小
8.地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位,叫作天文单位,用来量度太阳系内天体与太阳的距离。(这只是个粗略的说法。在天文学中,“天文单位”有严格的定义,用符号AU表示。)已知火星公转的轨道半径是1.5AU,根据开普勒第三定律,火星公转的周期是多少个地球日( )
A.550个 B.670个 C.750个 D.800个
9.(多选)2022年12月5日,“神舟十五”采用自主快速交会对接模式成功对接于空间站。若设空间站在距地面高度为h的轨道做匀速圆周运动,环绕周期为T。忽略地球自转,地球视为质量均匀分布的球体,若最终空间站顺利进入离地约400 km高的预定圆轨道,运行速率约为7.7 km/s,航天员24 h内可以看到16次日出日落。已知万有引力常量G,根据以上信息能估算出( )
A.地球的半径 B.地球的质量