2025-2026学年高一上学期物理寒假作业（十六）万有引力与宇宙航行（基础卷）

2025-2026学年高一上学期 物理寒假作业（十六）万有引力与宇宙航行（基础卷） 一、单选题 1．关于地球静止卫星，下列说法中正确的是 A．如果需要，可以定点在北京的正上方 B．卫星的运行周期与地球的自转周期相同 C．在轨道上运行的线速度大于7.9km/s D．所有静止卫星离地面的高度可以不相等 2．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，下列符合史实的是（　　） A．牛顿发现了万有引力定律，他被称为“称量地球质量”的第一人 B．卡文迪许测出了引力常量的值，让万有引力有了实际意义 C．天王星是通过计算发现的，被人们称为“笔尖下发现的行星” D．相对论和量子力学建立，意味着经典力学已经没有存在的必要 3．牛顿在发现万有引力定律的过程中，没有用到的规律和结论是（　　） A．卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常数 B．牛顿第二定律 C．牛顿第三定律 D．开普勒的研究成果 4．有天文爱好者利用天文台观测发现：A、B两行星绕某恒星做匀速圆周运动（忽略行星间的万有引力），A的轨道半径比B的小。下列说法正确的是（    ） A．A运动的周期比B的小 B．A运动的线速度比B的小 C．A运动的角速度比B的小 D．A运动的向心加速度比B的小 5．在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（   ） A．牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体，物体就不会再落在地球上 B．英国物理学家牛顿利用“扭秤实验”首先较准确的测定了万有引力常量 C．伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性 D．德国天文学家开普勒对伽利略观测的行星数据进行了多年研究，得出了开普勒三大行星运动定律 6．北京冬奥会开幕式24节气倒计时惊艳全球，如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气，地球运行速度最小的节气是（　　） A．春分 B．夏至 C．秋分 D．冬至 7．某飞船在正圆轨道I和正圆轨道Ⅲ上运行时的速度大小分别为，在椭圆轨道II上过B点时的速度大小为，下列速度大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 二、多选题 8．2025年2月11日，长征八号改运载火箭成功将卫星互联网低轨02组卫星发射升空。互联网低轨02组卫星在离地球表面高度约1150公里的轨道上做匀速圆周运动，地球同步卫星轨道高度约35786公里，地球表面重力加速度为，则02组卫星的（　　） A．运行速度小于7.9km/s B．运行角速度小于地球自转角速度 C．向心加速度小于 D．运行周期大于24小时 9．嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走。嫦娥探测器在历经主动减速、快速调整、悬停避障、缓速下降等阶段后，着陆器、上升器组合体最后稳稳地落于月面。如图所示为我国嫦娥工程第二阶段的登月探测器“嫦娥三号”卫星的飞行轨道示意图。则（　　） A．登月探测器在环月轨道2（椭圆轨道），上绕行时P点处速度最小 B．登月探测器在环月轨道1（圆轨道）的速度比月球上的第一宇宙速度大。 C．登月探测器在接近月面过程需向后喷火以加速，该过程机械能减少 D．登月探测器在环月轨道1上P点的速度大于环月轨道2上在P点的速度 10．2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器在月球背面成功软着陆，发射后“嫦娥四号”探测器经过约110小时奔月飞行，到达月球附近成功实施近月制动，被月球捕获。其发射过程简化如下：探测器从地球表面发射后，进入地月转移轨道，经过A点时变轨进入距离月球表面2R高的圆形轨道I，在轨道I上做匀速圆周运动，经过B点时再次变轨进入椭圆轨道之后将变轨到近月圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动，经过一段时间最终在C点着陆，已知月球半径为R。下列说法正确的是（　　） A．探测器在轨道Ⅰ、Ⅲ上的加速度之比为1：4 B．探测器在轨道Ⅰ、Ⅱ上运动周期之比为3 ：4 C．探测器在轨道Ⅰ上运行速度大于在轨道Ⅱ上经过B点时的速度 D．探测器在轨道Ⅱ上运行周期等于在轨道Ⅰ上运行的周期 三、实验题 11．一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上，宇宙飞船上备有以下实验仪器： A． 弹簧测力计一个 B． 精确秒表一只 C． 天平一台（附砝码一套） D． 物体一个 为测定该行星的半径R，宇航员在绕行及着陆后各进行一次测量，依据测量数据可以求出M和R（已知引力常量为G）。 （1）绕行时测量所用的仪器为 （用仪器的字母序号表示），所测物理量为 。 （2）着陆后测量所用的仪器为 （用仪器的字母序号表示），所测物理量为 。用测量数据求该星球半径R= 。 12．牛顿虽然发现了万有引力定律，却没能给出引力常量G的值。这是因为一般物体间的引力非常小，很难用实验的方法将它测量出来。卡文迪什巧妙地利用如图所示的扭秤装置，第一次在实验室比较准确地测出了引力常量G的值，即 （选填“”或“”）。卡文迪什的实验涉及的物理思想方法是 （选填“等效替代法”或“微量放大法”）。 四、解答题 13．某近地卫星a的轨道与赤道共面共心，绕行方向与地球自转方向相同。b是地球的静止卫星。在相同时间内a、b两卫星转过的角度之比为8∶1。已知静止卫星的周期为24 h，卫星a、b都做圆周运动。试计算： （1）卫星a的周期； （2）卫星a与b的轨道半径之比。 14．地球为太阳系中由内及外的第三颗行星，已知地球可以看成是质量均匀的球体，半径为R，密度为ρ，太阳的质量为地球质量的n倍。地球绕太阳的运动可以近似看成是匀速圆周运动，运动的半径为L。已知引力常量为G，球体的体积公式为，求∶ （1）太阳与地球间的万有引力大小； （2）地球绕太阳公转的周期。 15．“玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。“玉兔号”月球车在月球表面做了一个实验，将物体以速度v0竖直上抛，落回原抛出点的时间为t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G。求： （1）月球表面重力加速度的大小； （2）月球的质量M； （3）月球的第一宇宙速度的大小； 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B A A A B C AC AD BC 11． B 周期T ACD 物体质量m、重力F 12． 微量放大法 13．（1）；（2） 14．（1） ；（2） 15．（1）；（2）；（3） 学科网（北京）股份有限公司 $