物理-万有引力单元检测题(含答案)

高2017级万有引力单元检测题

本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题) 两部分。

满分：100分，考试时间80分钟。 第I 卷 （选择题，共52分）

一、选择题(每小题4分，共52分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确的，全选对得4分，对而不全得2分，有选错或不选的得0分．将答案填在II 卷上。) 1．下列几种地球卫星轨道示意图中，不能发射成功的是（ ）

2、下列情形中，哪些不能求得地球的质量(已知万有引力常量G) ( ) A ．已知地球的半径和地球表面的重力加速度 B ．已知近地卫星的周期和它的向心加速度 C ．已知卫星的轨道半径和运行周期 D ．已知卫星质量和它的离地高度

3、地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有 （ ） A ．物体在赤道处受的地球引力等于两极处，而重力小于两极处 B ．赤道处的角速度比南纬30º大

C ．地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大

D ．地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力

4、设地面附近重力加速度为g 0，地球半径为R 0，人造地球卫星圆形轨道半径为R ，那么以下说法不正确的是 （ ）

A ．卫星在轨道上向心加速度大小为2200/g R R

B ．卫星在轨道上运行的速度大小为2

00/R g R

C ．卫星的角速度大小为3200/R R g

D ．卫星的周期为32

002/R R g

5、下列事例中，不是由于万有引力起决定作用的物理现象是 ( )

A ．月亮总是在不停地绕着地球转动

B ．把许多碎铅块压紧，就成一块铅

C ．潮汐

D ．地球周围包围着稠密的大气层，它们不会散发到太空去块 6、关于同步卫星，下列说法正确的是（ ）

A ．它可以在地面上任意一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同值

B ．它可以在地面上任意一点的正上方，但离地心的距离是一定的

C ．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值

D ．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的

7、两颗靠得较近天体叫双星，它们以两者中心连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于因引力作用而吸引在一起，以下关于双星的说法中正确的是 （ ） A ．它们做圆周运动的角速度与其质量成反比 B ．它们做圆周运动的线速度与其质量成反比 C ．它们所受向心力与其质量成反比

D ．它们做圆周运动的半径与其质量成反比

8、假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做匀速圆周运动，则（ ）

A ．根据公式v ＝ωr ，可知卫星的线速度增大到原来的2倍

C ．根据公式F=GMm ／r 2，可知地球提供的向心力将减小到原来的1／4

D ．根据上述B 和A 给出的公式，可知卫星的线速度将减小到原来的2／2

9、假设火星和地球都是球体，火星的质量M 火和地球的质量M 地之比M 火/M 地=p ，火星的半径R 火和地球的半径R 地之比R 火/R 地=q ，那么火星表面处的重力加速度g 火和地球表面处的重力的加速度g 地之比等于（ ）

A ．p/q 2

B ．pq 2

C ．p/q

D ．pq

10.如图所示，a 和b 是某天体M 的两个卫星，它们绕天体公转的周期为T a 和T b ，某一时刻两卫星呈如图所示位置，且公转方向相同，则下列说法中正确的是( ) A.经

a b b a T T T T -后，两卫星相距最近 B.经2()

a b

b a T T T T -后，两卫星相距最远

C.经

2a b T T +后，两卫星相距最近 D.经2

a b

T T +后，两卫星相距最远 11、在研究宇宙发展演变的理论中，有一种学说叫做 "宇宙膨胀说"，这种学说认为万有引力常量G 在

缓慢地减小。根据这一理论，在很久很久以前，太阳系中地球的公转情况与现在相比 ( ) A ．公转半径R 较大 B ．公转周期T 较小 C ．公转速率v 较大 D ．公转角速度ω较小

12． 同步卫星离地心距离为r ，运行速率为v 1，加速度为a 1，地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为a 2，第一宇宙速度为v 2，地球半径为R ，则

A. a a r R 12=

B. a a R r 122

2=

C. v v R r 122

2

=

D.

v v R r

1

2

= 13、发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q 点，轨道2、3相切于P 点，如图所示，，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是 （ ） A ．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B ．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度

C ．卫星在轨道1上经过Q 点时的加速度大于它在轨道2上经过Q 点时的加速度

D ．卫星在轨道2上经过P 点时的速度小于它在轨道3上经过P 点时的速度

图2

第II卷(非选择题，共48分)

二、填空题（每题4分，共16分。把正确答案填写在题中的横线上，或按题目要求作答。）

14、地球半径为R，表面的重力加速度为g，卫星在距地面高R处作匀速圆周运动时，线速度为，角速度为，加速度为，周期为。

15、已知地球的半径为R，自转角速度为 ，地球表面的重力加速度为g，在赤道上空一颗相对地球静止的同步卫星离地面的高度是__________ （用以上三个量表示）

16、某行星表面附近有一颗卫星，其轨道半径可认为近似等于该行星的球体半径。已测出此卫星运行的周期为80min，已知万有引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2，据此求得该行星的平均密度约为

______ 。（要求取两位有效数字）

17、某星球的自转周期为T，在它的两极处用弹簧秤称得某物重W，在赤道处称得该物重W'，则该星球的平均密度ρ=_________ 。

三、计算题（每题8分，共32分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

18、1990年3月，紫金山天文台将该台发现的2752号小行星命名为“吴健雄星”，将其看做球形，设

其半径为r，密度为ρ。(已知万有引力常量G)

（1）求该行星上的第一宇宙速度。

（2）若r=16km，密度和地球密度相近。请计算该速度。（地球半径R=6400km）

19、火箭发射卫星的开始阶段是竖直升空，设向上的加速度为a=4m/s2，卫星中用弹簧秤悬挂一个质量

m=16kg的物体。当卫星升空到某高处时，弹簧秤的示数为154N，那么此时卫星距地面的高度是多少千米？（地球半径取R=6400Km，g=10m/s2）