2022-2023学年高中物理教案：万有引力与宇宙航行—章节达标检测

第七章万有引力与宇宙航行

章节达标检测考试试卷

注意事项：1.本试卷满分100分，考试用时75分钟。2.无特殊说明，本试卷中重力加速度g取10m/s2。

一、选择题(本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求)

1.关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确的是()

A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上

B.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积

=k中，k与中心天体有关

C.表达式R3

T2

=k中，T代表行星运动的公转周期

D.表达式R3

T2

2.A、B两火箭沿同一方向高速飞过地面上的某处，v A>v B，在地面上的人观察到的结果正确的是()

A.火箭A上的时钟走得最快

B.地面上的时钟走得最快

C.火箭B上的时钟走得最快

D.火箭B上的时钟走得最慢

3.假如地球自转加快，下列说法中不正确的是()

A.放在赤道地面上的物体所受的万有引力不变

B.放在赤道地面上的物体重力减小

C.放在两极地面上的物体的重力不变

D.放在两极地面上的物体的重力减小

4.若金星和地球的公转轨道均视为圆形，且在同一平面内，已知地球的公转线速度为v，如图所示，在地球上观测，发现金星与太阳可呈现的视角(太阳与金星均视为质点，它们与眼睛连线的夹角)有最大值，最大视角的正弦值为k，地球可视为质点，则金星的公转周期T与公转线速度v'大小为()

A.T=3

2

(1-k2)年 B.T=√k3年

C.v'=v√1

k3

D.v'=v√k3

5.土星是太阳系中“八大行星”之一，至太阳的距离(由近到远)位于第六，体积则仅次于木星，并与木星、天王星及海王星同属类木行星。已知引力常量为G，再给出下列条件，其中可以求出土星质量的是()

A.土星绕太阳运动的轨道半径和周期

B.土星的第一宇宙速度

C.土星的半径和土星表面的重力加速度

D.土星的卫星“土卫一”绕土星运动的周期

6.宇宙中存在质量相等的四颗星组成的四星系统，这些系统一般离其他恒星较远，通常可忽略其他星体对它们的引力作用；四颗星稳定地分布在正方形的四个顶点上运动，它们都绕正方形中心做圆周运动，如图所示，若每个星体的质量均为m，引力常量为G，正方形的边长为a，则每个星体所受万有引力为()

A.√2Gm2

a2B.2Gm

2

a2

C.(√2+1)Gm2

a2D.(2√2+1)Gm

2

2a2

7.2020年7月23日，中国“天问一号”探测器发射升空，成功进入预定轨道，开启了火星探测之旅，迈出了我国自主开展行星探测的第一步。如图所示，“天问一号”被火星捕获之后，需要在近火点变速，进入环绕火星的椭圆轨道。则“天问一号” ()

A.在轨道Ⅱ上经过P点的速度小于经过Q点的速度

B.在轨道Ⅱ上运行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期

C.由轨道Ⅱ变轨进入轨道Ⅱ需要在P点加速

D.在轨道Ⅱ上经过P点时的向心加速度大于在轨道Ⅱ上经过P点时的向心加速度

8.在一颗半径为地球半径0.8倍的行星表面，将一个物体竖直向上抛出，不计空气阻力。从抛出开始计时，物体运动的位移随时间变化的关系如图(可能用到的数据：地球的半径为R=6 400 km，地球的第一宇宙速度取v=8 km/s)，则()

A.该物体落到行星表面时的速率为64 m/s

B.该行星表面的重力加速度为8 m/s2

C.该行星的质量比地球的质量大

D.该行星的第一宇宙速度为8 km/s

9.由于潮汐等因素影响，月球正以每年3~5 cm的速度远离地球。地球和月球可以看作双星系统，它们绕O点做匀速圆周运动。多年以后，地球()

A.与月球之间的万有引力变大

B.绕O点做圆周运动的周期不变

C.绕O点做圆周运动的角速度变小

D.绕O点做圆周运动的轨道半径变小

10.2022年是我国空间站建设阶段，继在太空站停留6个月返回的神舟十三号之后，又将发射神舟十四号、神舟十五号，两个乘组的6名航天员将在太空“会师”，充分展示我国载人宇宙飞船天地往返技术。若某载人宇宙飞船绕地球做圆周运动的周期为T，由于地球的遮挡，航天员发现有T

时间会经

6

历“日全食”过程，如图所示，已知地球的半径为R，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看作平行光，则下列说法不正确的是()

A.宇宙飞船离地球表面的高度为R

B.宇宙飞船的运行速度为4πR

T

C.地球的平均密度为ρ=24π

GT02

D.一天内飞船经历“日全食”的次数为T0

T

11.在半径为R1的K星球表面竖直向上提起一质量为m1的物体，拉力F与物体加速度a的关系如图线1所示。在半径为R2的T星球表面竖直向上提起一质量为m2的物体，拉力F与物体加速度a的关系如图线2所示。设两星球密度相等，质量分布均匀。则()

A.m1∶m2=3∶1，R1∶R2=1∶2

B.m1∶m2=3∶2，R1∶R2=3∶1

C.m1∶m2=3∶1，R1∶R2=2∶3

D.m1∶m2=3∶2，R1∶R2=2∶1

12.随着我国登月计划的实施，我国航天员登上月球已不是梦；假如我国航天员登上月球并在月球表面附近以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点。已知月球的半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是()

A.月球表面的重力加速度为v0

t

B.月球的质量为v0R2

Gt

C.航天员在月球表面获得√Rv0

t

的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动

D.航天员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为π√2Rt

v0

二、非选择题(本题共6小题，共64分)

13.(8分)如图所示，火箭内平台上放有质量为m的测试仪器，火箭从地面发射升到某一高度时，竖

直向上的加速度为g

2，测试仪器对平台的压力为17

18

mg。已知地球半径为R，地面附近的重力加速度为

g。求火箭此时离地面的高度h。