人教版(2019)高中物理必修二 第七章《万有引力与宇宙航行》拔高训练题 (14)

必修二第七章《万有引力与宇宙航行》拔高训练题 (14)

一、单选题（本大题共9小题，共36.0分）

1.如图甲所示，河外星系中两黑洞A，B的质量分别为M1和M2，它们以两者连线上的某一点为圆

心做匀速圆周运动．为研究方便可简化为如图乙所示示意图，黑洞A和黑洞B均可看成匀质球体，天文学家测得OA>OB，且黑洞A的半径大于黑洞B的半径．根据你所学的知识，下列说法正确的是()

A. 两黑洞质量之间的关系为M1>M2

B. 黑洞A的第一宇宙速度大于黑洞B的第一宇宙速度

C. 若两黑洞间距离不变，设法将黑洞A上的一部分物质移到黑洞B上，则它们间的万有引力将

变大

D. 人类要将宇航器发射到距离黑洞A或黑洞B较近的区域进行探索，发射速度一定大于

16.7km/s

2.随着太空技术的飞速发展，地球上人们登陆其它星球成为可能．假设未来的某一天，宇航员登

上某一星球后，测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的k倍，而该星球的平均密度与地球的差不多，则该星球质量大约是地球质量的()

A. 1

倍 B. k倍 C. k2倍 D. k3倍

k

3.我国月球探测活动的第一步“绕月”工程和第二步“落月”工程已按计划

顺利完成。假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞船沿距月球

表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道上的A点时点火变轨进入椭圆

轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球做圆

周运动。下列判断正确的是()

A. 飞船在轨道Ⅰ上的运行速率v=√g0R

2

B. 飞船在A点处点火变轨时，动能增大

C. 飞船沿椭圆轨道Ⅱ从A到B运行的过程中机械能增大

D. 飞船在近月轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间T=π√R

g0

4.我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高．2018年5月9日发射的“高分五号”轨道

高度约为705km，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km，它们都绕地球做圆周运动．与“高分四号”相比，下列物理量中“高分五号”较小的是()

A. 线速度

B. 向心加速度

C. 周期

D. 角速度

5.北京时间2019年7月19日21时06分，“天宫二号”空间实验室在完成各项空间实验室阶段

任务及后续拓展试验后受控离轨并进入地球大气层烧毁，少量残骸落入南太平洋预定安全海域。

在受控坠落前，“天宫二号”在离地面393km的圆轨道上飞行。地球可视为均匀球体，已知万有引力常量为G，下列说法中正确的是()

A. 在轨运行时，“天宫二号”受到平衡力的作用

B. 在脱离圆轨道时，“天宫二号”上的小火箭发动机朝运行的后方喷火

C. “天宫二号”离轨后在进入大气层前，其动能不断减小

D. 若测得“天宫二号”在近地轨道环绕地球的运行周期，则可求出地球的密度

6.如图所示，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该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。据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动。a1、a2分别表示该空间站与月球向心加速度的大小，ω1、ω2为空间站与月球的公转角速度；a3、ω3为地球同步卫星向心加速度的大小和其公转的角速度；a4、ω4为地球的近地卫星的向心加速度大小与公转角速度。则以下判断正确的是

A. ω2=ω1>ω3=ω4

B. ω2=ω1>ω4>ω3

C. a2

D. a1

7.双星系统中两个星球A、B的质量都是m，相距L，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运

动。实际观测该系统的周期T要小于按照力学理论计算出的周期理论值T0，且T

T0

=k(k<1)，于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C的影响，并认为C位于A、B的连线正中间，相对A、B静止，则A、B组成的双星系统周期理论值T0及C的质量分别为()

A. 2π√

L 3

2Gm

，

1−k 24k 2

m

B. 2π√

L 32Gm ，

1−k 24k m C. 2π√2Gm L

3，1+k 2

4k m D. 2π√

L 2

2Gm

，

1+k 24k

m

8. 我国曾成功发射“一箭20星”，在火箭上升的过程中分批释放卫星，使卫星分别进入离地

200～600km 高的轨道。轨道均视为圆轨道，下列说法正确的是( )

A. 离地近的卫星比离地远的卫星运动速率小

B. 上述卫星的角速度均大于地球自转的角速度

C. 离地近的卫星比离地远的卫星向心加速度小

D. 同一轨道上的卫星受到的万有引力大小定相同

9. 在航天领域中，悬绳卫星是一种新兴技术，甲、乙两颗卫星用不可伸

长的悬绳相连，它要求两颗卫星在不同轨道上同向运行，且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上．如图所示，卫星乙的轨道半径为r ，甲、乙两颗卫星的质量均为m ，悬绳的长度为1

4r ，其重力不计，地球质量为M ，引力常量为G ，则两颗卫星间悬绳的张力为( )

A.

61GMm 225r 2

B.

62GMm 225r 2

C.

7GMm 25r 2

D.

8GMm 25r 2

二、多选题（本大题共7小题，共28.0分）

10. 如图所示，设月球半径为R ，假设“嫦娥四号”探测器在距月球表面高

度为3R 的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，运行周期为T ，到达轨道的A 点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B 时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做匀速圆周运动，引力常量为G ，不考虑其他星球的影响，则下列说法正确的是( )

A. 月球的质量可表示为256π2R

3

GT 2

B. 探测器在轨道Ⅱ上B 点的速率大于在探测器轨道Ⅰ的速率

C. 探测器在轨道I 上经过A 点时的加速度等于轨道II 上经过A 点时的加速度

D. 探测器在A 点和B 点变轨时都需要加速

11. 2019年11月5日01时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射了第

49颗北斗导航卫星。该卫星属倾斜地球同步轨道卫星，标志着北斗三号系统3颗倾斜地球同步轨道卫星全部发射完毕。倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角的轨道卫星，