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 (12)

必修二第七章《万有引力与宇宙航行》拔高训练题 (12)

一、单选题（本大题共5小题，共20.0分）

1.若某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球半径的1.5倍，则此行星的第一宇宙速度约为()

A. 2km/s

B. 4km/s

C. 32km/s

D. 16km/s

2.2019年12月16日，我国“一箭双星”将北斗导航系统的第52、53颗卫星送入预定轨道。北斗

导航系统的某两颗卫星的圆轨道如图所示，G卫星相对地球静止，M卫星轨道半径为G卫星的2

3倍，下列说法正确的是()

A. G卫星可能位于潍坊正上方

B. G卫星的线速度是M卫星的√6

倍

2

C. 在相等时间内，G卫星与地心连线扫过的面积与M卫星相同

D. 在相等时间内，G卫星与地心连线扫过的面积是M卫星的√6

倍

2

3.搭载月球车和着陆器的嫦娥三号月球探测器从西昌卫星发射中心升空，飞行约18min后，嫦娥

三号进入如图所示的地月转移轨道AB，A为入口点，B为出口点，嫦娥三号在B点经过近月制动，进入距离月面ℎ=100公里的环月圆轨道，其运行的周期为T；然后择机在月球虹湾地区实行软着陆，展开月面巡视勘察。若以R表示月球半径，忽略月球自转及地球对它的影响。下列说法不正确的是()

A. 嫦娥三号在环绕地球近地圆轨道运行的速度等于7.9km/s

B. 嫦娥三号在环绕地球近地圆轨道运行时，虽处于完全失重状态，但仍受重力

C. 月球表面的重力加速度大小为4π2(R+ℎ)3

T2R2

D. 月球的第一宇宙速度为2π√R(R+ℎ)3

T

4.已知地球同步卫星轨道半径为地球半径的k倍，则物体在地球赤道上所受到的重力与物体在两

极处所受到的重力之比为

A. √k−1

√k B. k−1

k

C. k2−1

k2

D. k3−1

k3

5.2020年3月9日，航天工作者战胜疫情成功发射第54颗北斗卫星，我国自主研制的北斗卫星导

航系统迎来了新的节点。北斗卫星导航系统由一系列中轨地球轨道卫星、高轨地球同步静止轨道卫星、高轨倾斜轨道卫星组成，高轨倾斜轨道卫星的周期与地球自转周期相同、轨道平面与地球赤道平面呈一定的夹角。关于高轨倾斜轨道卫星，下列判断正确的是

A. 相对地面静止

B. 环绕速度的大小与高轨地球同步静止轨道卫星相等

C. 向心加速度比中轨地球轨道卫星大

D. 所受地球引力的大小与高轨地球同步静止轨道卫星相等

二、多选题（本大题共11小题，共44.0分）

6.宇航员在某星球表面做了如图甲所示的实验，将一插有风帆的滑块放置在倾角为θ的粗糙斜面上

由静止开始下滑，帆在星球表面受到的空气阻力与滑块下滑的速度成正比，即F=kv，k为已知常数。宇航员通过传感器测量得到滑块下滑的加速度a与速度v的关系图象如图乙所示，已知图中直线在纵轴与横轴的截距分别为a0、v0，滑块与足够长斜面间的动摩擦因数为μ，星球的半径为R，引力常量为G，忽略星球自转的影响。由上述条件可判断出()

A. 滑块的质量为m=kv0

a0

B. 星球的密度为3a0

4πGR(sinθ−μcosθ)

C. 星球的第一宇宙速度为v=√a0R

sinθ−μcosθ

D. 该星球近地卫星的周期为√sinθ−μcosθ

a0

7.如图所示，四分之三圆形光滑轨道竖直固定在光滑水平地面上，最低点与地面水平相切，在轨

道左侧有一挡板，轻弹簧一端与挡板相连，当用一物块压缩弹簧另一端至某一长度后释放，物块被弹出，且恰好不脱离圆弧轨道。现在将该装置带到体积等于地球体积的某星球表面水平放

置，用同一物块压缩弹簧到相同位置后释放，也恰好能不脱离圆弧轨道。已知地球的质量为M，则该星球的质量可能是()

A. M

B. 0.4M

C. 2.5M

D. 0.25M

8.探索星空，永无止境，一艘宇宙飞船带着任务出发了。在远离星球的太空中沿直线飞行时，启

动推进器，飞船受到推力F的作用，在短时间Δt内速度改变了Δv(其它星球对它的引力可忽略)；

当飞船飞近一个无名的孤立星球时，关闭发动机后飞船能以速度v在离星球的较高轨道上绕星球做周期为T1的匀速圆周运动；到达孤立星球附近时，再次关闭发动机后飞船在星球表面做匀速圆周运动的周期T2，登陆星球后，宇航员用弹簧测力计称量一个质量为m的砝码时读数为N。

已知引力常量为G，忽略该星球自转。则()

A. 宇宙飞船的质量为FΔt

Δv B. 宇宙飞船的质量为2FΔt

Δv

C. 孤立星球的质量为v3T1

2πG D. 孤立星球的质量为N3T24

16Gπ4m3

9.一个双星系统中，一颗是有着8倍太阳质量的蓝色恒星，另一天体是一个黑洞，该黑洞的质量

大约是太阳的70倍。此双星系统中的黑洞能“吸食”蓝色恒星表面的物质，达到质量转移的目的，假设它们以二者连线上某点O为圆心做匀速圆周运动，且在演变过程中两者球心之间的距离保持不变，则在今后的演化过程中

A. 它们做圆周运动的周期不断变大

B. 它们之间的万有引力先增大后减小

C. 蓝色恒星做圆周运动的轨道半径变大，线速度变大

D. 蓝色恒星做圆周运动的轨道半径变大，向心加速度变大

10.我国的探月工程计划分为“绕”、“落”、“回”三个阶段，“嫦娥三号”探月卫星是其中的

第二个阶段。预计在未来几年内发射的“嫦娥X号”探月卫星有望实现无人自动采样后重返地球的目标。已知地球质量是月球质量的81倍，地球半径是月球半径的4倍。关于“嫦娥X号”

探月卫星，下列说法中不正确的是()