第七章万有引力与宇宙航行 章末检测试卷（原卷）

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第七章 万有引力与宇宙航行 章末检测试卷（原卷）单选题:本题共7小题,每小题6分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1．下列有关物理知识和史事的说法，正确的是（　　　　）A．伽利略发现了万有引力定律B．英国物理学家卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量G的数值C．发射地球同步卫星的发射速度应介于11.2km/s与16.7km/s之间D．哥白尼发现了行星运动的三大规律，为人们解决行星运动学问题提供了依据2．已知地球半径为R，月球半径为r，地球与月球之间的距离（两球中心之间的距离）为L。月球绕地球公转的周期为，地球自转的周期为，地球绕太阳公转周期为，假设公转运动都视为圆周运动，万有引力常量为G，由以上条件可知（　　）A．月球运动的加速度为 B．月球的质量为C．地球的密度为 D．地球的质量为3.有研究表明:300年后人类产生的垃圾将会覆盖地球0.9米厚。有人提出了“将人类产生的垃圾分批转移到无人居住的月球上”的设想,假如不考虑其他星体的影响,且月球仍沿着原来的轨道绕地球做匀速圆周运动,运用你所学物理知识,分析垃圾转移前后,下列说法中正确的是 (　　)A.月球与地球间的万有引力会变大 B.月球绕地球运行的线速度将会变大C.月球绕地球运行的向心加速度将会变大 D.月球绕地球运行的周期将变小4.“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星（同步卫星）和30颗非静止轨道卫星组成，30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星的高度约为21500Km，同步卫星的高度约为36000Km，下列说法错误的是 （　   　）A．同步卫星的向心加速度比中轨道卫星向心加速度小B．同步卫星和中轨道卫星的线速度均大于第一宇宙速度C．中轨道卫星的周期比同步卫星周期小D．赤道上随地球自转的物体向心加速度比同步卫星向心加速度小5.人类登上火星,考察完毕后,乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时,经历了如图所示的变轨过程,则有关这艘飞船的下列说法正确的是(　　)A.飞船在轨道Ⅰ上经过P点时的速度小于飞船在轨道Ⅱ上经过P点时的速度B.飞船在轨道Ⅱ上运动时,经过P点时的速度小于于经过Q点时的速度C.飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D.飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地球的过程中绕地球以与轨道Ⅰ同样的轨道半径运动的周期相同6．如图，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为、，线速度大小分别为、。则（   ）A． B． C． D．7.“双星系统”由相距较近的星球组成，每个星球的半径均远小于两者之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在彼此的万有引力作用下，绕某一点O 做匀速圆周运动。如图所示，某一双星系统中A 星球的质量为m1 ，B 星球的质量为m2 ，它们球心之间的距离为L ，引力常量为G ，则下列说法正确的是( )A. B 星球的轨道半径为m2m1+m2L B. A 星球运行的周期为2 πLLGm1+m2 C. A 星球和B 星球的线速度大小之比为m1:m2 D. 若在O 点放一个质点，则它受到两星球的引力之和一定为零多选题：本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,每题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。8．如图所示，a为地球赤道上的物体，随地球表面一起转动，b为近地轨道卫星，c为同步轨道卫星，d为高空探测卫星。若a、b、c、d绕地球转动的方向相同，且均可视为匀速圆周运动。则（　　）A．a、b、c、d中，a的加速度最大B．a、b、c、d中，b的线速度最大C．a、b、c、d中，d的周期最大D．a、b、c、d中，d的角速度最大9．新华社酒泉2022年11月30日电，中国第十艘载人飞船在极端严寒的西北戈壁星夜奔赴太空，神舟十五号航天员乘组于11月30日清晨入驻“天宫”，与神舟十四号航天员乘组相聚中国人的“太空家园”。已知空间站离地面的高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转。若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）A．空间站的周期为B．空间站的线速度大小为C．空间站的角速度为D．空间站中的航天员在睡眠区睡眠时，他们相对于地心处于平衡状态10．开普勒行星运动定律是我们学习、研究天体运动的基础。下列关于开普勒三定律的理解正确的是（   ）A．由开普勒第一定律知，行星绕太阳运动的轨道不是标准的圆形B．由开普勒第一定律知，太阳处在绕它运动的行星轨道的焦点上C．所有地球卫星环绕地球的运行速度都介于7.9km/s和11.2km/s之间D．要发射土星探测器速度要大于第三宇宙速度三、解答题：本题共4小题,共40分。按题目要求作答。计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位。11..(10 分)已知地球质量为M,自转周期为T,引力常量为G。将地球视为半径为R、质量分布均匀的球体,不考虑空气阻力的影响。若把一质量为m的背包放在地球表面的不同位置,由于地球自转,它对地面的压力会有所不同。(1)若把背包放在南极的地表,求该物体对地表的压力F1的大小。(2)若把背包放在赤道的地表,求该物体对地表的压力F2的大小。12．（10分）如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为。已知地球半径为，地球自转角速度为，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。（1）求卫星的运行周期；（2）若卫星绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、两卫星相距最近，则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？（10分）某小行星直径2R=32 km,如果该小行星的密度和地球的密度相同,则对该小行星而言,第一宇宙速度大约为多大?(已知地球半径R0=6 400 km,地球的第一宇宙速度v1=7.9 km/s)14．如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：(1)该星球表面的重力加速度；(2)该星球的密度；(3)该星球的第一宇宙速度v；(4)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T。