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1 (每日一练每日一练)()(文末附答案文末附答案)2022)2022 届高中物理万有引力与航天知识点题库届高中物理万有引力与航天知识点题库 单选题 1、2021 年 6 月 3 日，风云四号卫星在中国西昌卫星发射中心发射成功。若风云四号卫星绕地球做匀速圆周运动，周期为T，离地高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G，则（）A卫星的运行速度为 2RT B地球表面的重力加速度为42(+)322 C地球的质量为4232 D地球的第一宇宙速度为2+2、下列有关天体运动的说法正确的是（）A绕太阳运行的行星，轨道半长轴越长，公转的周期就越小 B在月球绕地球运动中，32=中的T表示月球自转的周期 C对于任意一个行星，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等 D若地球绕太阳运动的轨道半长轴为1，周期为1，月球绕地球运动轨道的半长轴为2，周期为2，则根据开普勒第三定律有：1312=2322 3、下列关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是（）A不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力 B只有天体间的引力才能用=122计算 2 C由=122知，两质点间距离r减小时，它们之间的引力增大 D引力常量的大小首先是由牛顿测出来的，且等于 6.6710-11 N m2/kg2 4、下列说法正确的是（）A卡文迪什通过实验测出了万有引力常量G B牛顿提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 C库仑发现了库仑定律并测出了静电力常量k D赫兹发现了电磁感应现象，总结出了产生感应电流的条件 5、有下列几种情境，其中对情境的分析和判断正确的是（）点火后即将升空的火箭 高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车 磁悬浮列车在轨道上高速行驶 太空中的空间站绕地球做匀速圆周运动 A因火箭还没运动，所以加速度一定为零 B轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大 C高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大 D因空间站处于完全失重状态，所以空间站内的物体加速度为零 6、两颗人造卫星a、b绕地球作匀速圆周运动，轨道半径之比为:=2:1，则a和b的运动速率和周期之比分别为（）A2:1，8:1B2:1，1:8 C1:2，8:1D1:2，1:8 7、宇宙中两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称为双星系统。设某双星系统A、B 绕其连线上的某点O做匀速圆周运动，如图所示，AOOB，则（）3 A星球 A 受到的引力一定大于星球 B 受到的引力 B星球 A 的质量一定大于星球 B 的质量 C星球 A 的角速度一定大于星球 B 的角速度 D星球 A 的线速度一定大于星球 B 的线速度 多选题 8、2016 年 10 月 17 日，“神舟十一号”载人飞船发射升空，运送两名宇航员前往在 2016 年 9 月 15 日发射的“天宫二号”空间实验室，宇航员计划在“天宫二号”驻留 30 天进行科学实验。“神舟十一号”与“天宫二号”的对接变轨过程如图所示，AC是椭圆轨道的长轴。“神舟十一号”从圆轨道先变轨到椭圆轨道，再变轨到圆轨道，与在圆轨道运行的“天宫二号”实施对接。下列描述正确的是（）A“神舟十一号”从圆轨道变轨到椭圆轨道，再变轨到圆轨道过程中机械能守恒 B“神舟十一号”在椭圆轨道上运动的周期小于“天宫二号”运行周期 C“神舟十一号”在椭圆轨道上经过A点的速率比“天宫二号”在C点的速率大 D可让“神舟十一号”先进入圆轨道，然后加速追赶“天宫二号”实现对接 9、如图所示，宇宙中一对年轻的双星，在距离地球 16 万光年的蜘蛛星云之中。该双星系统由两颗炽热又明亮的大质量恒星构成，二者围绕连接线上中间某个点旋转。通过观测发现，两颗恒星正在缓慢靠近。不计其他天体的影响，且两颗恒星的质量不变。则以下说法中正确的是（）4 A双星之间引力变大 B每颗星的加速度均变小 C双星系统周期逐渐变大 D双星系统转动的角速度变大 10、我国“远望 5 号”测量船行驶至地球赤道上某处时停下来，用船上的高精端设备监测北斗导航最后一颗组网地球同步卫星和“尖兵 9 号”近地卫星。将“尖兵 9 号”、北斗同步卫星和船上高精端设备这三者绕地心转动的线速度分别设为1、2、3，角速度分别设为1、2、3，加速度分别设为1、2、3，机械能分别设为1、2、3，则以下监测结果符合事实的是（）A1 2 3B1 2 3C1 2 3D2 1 3 填空题 11、判断下列说法的正误（1）地球表面的物体的重力一定等于地球对它的万有引力()（2）若知道某行星的自转周期和行星绕太阳做圆周运动的轨道半径，则可以求出太阳的质量()（3）已知地球绕太阳转动的周期和轨道半径，可以求出地球的质量()（4）海王星的发现表明了万有引力理论在太阳系内的正确性()（5）海王星的发现和彗星的“按时回归”确立了万有引力定律的地位()12、2020 年 11 月 24 日，长征五号运载火箭搭载嫦娥五号探测器成功发射升空并将其送入预定轨道，11 月 28日，嫦娥五号进入环月轨道飞行，12 月 17 日凌晨，嫦娥五号返回器携带月壤着陆地球。假设嫦娥五号环绕月球飞行时，在距月球表面高度为h处，绕月球做匀速圆周运动（不计周围其他天体的影响），测出飞行周期T，已知万有引力常量G和月球半径R。则嫦娥五号绕月球飞行的线速度为_，月球的质量为_，月球表面的重力加速度为_，月球的第一宇宙速度为_ 13、2020 年 11 月 24 日，长征五号运载火箭搭载嫦娥五号探测器成功发射升空并将其送入预定轨道，11 月 28日，嫦娥五号进入环月轨道飞行，12 月 17 日凌晨，嫦娥五号返回器携带月壤着陆地球。假设嫦娥五号环绕月5 球飞行时，在距月球表面高度为h处，绕月球做匀速圆周运动（不计周围其他天体的影响），测出飞行周期T，已知万有引力常量G和月球半径R。则嫦娥五号绕月球飞行的线速度为_，月球的质量为_，月球表面的重力加速度为_，月球的第一宇宙速度为_ 6 2022 届高中物理万有引力与航天_015 参考答案 1、答案：B 解析：A根据 =2 得卫星的运行速度为 =2(+)故 A 错误；C卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设地球的质量为M，卫星的运行速度为v，根据牛顿第二定律有(+)2=2+整理可得 =42(+)32 故 C 错误；B在地球表面，根据万有引力和重力的关系可得 2=解得 =42(+)322 故 B 正确；7 D在地球表面附近物体的重力等于物体受到的万有引力，设地球表面的重力加速度为g，地球的第一宇宙速度为v1，有 =12 解得 1=2(+)3 故 D 错误。故选 B。2、答案：C 解析：A由开普勒第三定律可知，绕太阳运行的行星，轨道半长轴越长，公转的周期就越大。故 A 错误；B由开普勒第三定律可知，在月球绕地球运动中，32=中的T表示月球环绕地球的周期。故 B 错误；C由开普勒第二定律可知，对于任意一个行星，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。故 C 正确；D开普勒第三定律针对的是环绕同一中心的天体的行星间的关系。故 D 错误。故选 C。3、答案：C 解析：AB任意两个物体间都存在万有引力，但万有引力定律只适用于能看作质点的物体间的计算，故 AB 错误；C由=122知，两质点间距离r减小时，它们之间的引力增大，故 C 正确；D引力常量的大小首先是由卡文迪许测出来的，且等于6.67 1011N m2/kg2，故 D 错误。8 故选 C。4、答案：A 解析：A卡文迪什通过实验测出了万有引力常量G。故 A 正确；B开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，即开普勒第一定律。故 B 错误；C库仑利用扭秤装置发现了库仑定律，但并没有测出静电力常量k的值。故 C 错误；D法拉第发现了电磁感应现象，总结出了产生感应电流的条件。故 D 错误。故选 A。5、答案：B 解析：A点火后火箭即将升空的瞬间，速度为零，但加速度不为零，方向竖直向上，A 错误；B轿车紧急刹车时，刹车时间短，速度改变量大，由 =可知加速度很大，即速度变化很快，B 正确；C磁悬浮列车速度很大，但速度没有变化时，加速度为零，C 错误；D空间站以及里面的物体所受万有引力作为向心力，有向心加速度，D 错误。故选 B。6、答案：C 解析：由合力提供向心力得 9 2=2=422 2=2=422 联立解得=12，=81 故 ABD 错误，C 正确。故选 C。7、答案：D 解析：A星球 A 受到的引力与星球 B 受到的引力就是二者之间的万有引力，大小相等，A 错误；BC双星系统中两颗星的周期相等，角速度相等，根据万有引力提供向心力可得 万=2 =2 因为 AOOB 所以 mAmB 即 A 的质量一定小于 B 的质量，BC 错误；D根据线速度与角速度关系 vr 可知，半径大的线速度大，故星球 A 的线速度一定大于星球 B 的线速度，D 正确。10 故选 D。8、答案：BC 解析：A“神舟十一号”从圆轨道变轨到椭圆轨道，再变轨到圆轨道过程中需要经历两次点火加速，火箭发动机对“神舟十一号”做正功，机械能不守恒，故 A 错误；B因为椭圆轨道的半长轴小于圆轨道的半径，根据开普勒第三定律可知“神舟十一号”在椭圆轨道上运动的周期小于“天宫二号”运行周期，故 B 正确；C设物体绕地球做半径为r、速率为v的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有 2=2 解得 =根据上式可知“神舟十一号”在圆轨道上经过A点的速率大于“天宫二号”在C点的速率，而“神舟十一号”从圆轨道变轨至椭圆轨道需要在A点加速，所以“神舟十一号”在椭圆轨道上经过A点的速率大于在圆轨道上经过A点的速率，从而大于“天宫二号”在C点的速率，故 C 正确；D由于飞船在加速过程中会做离心运动，所以不能在同一轨道上实现加速对接，“神舟十一号”一定是在椭圆轨道上经过C点附近时加速，从而完成变轨并与“天宫二号”实现对接，故 D 错误。故选 BC。9、答案：AD 解析：A根据万有引力定律公式=122知，两颗恒星正在缓慢靠近，则双星之间引力变大，A 正确；11 B对1星，1=22，对2星，2=12，每颗星的加速度均变大，B 错误；C由双星系统的两颗星的周期相等，万有引力提供向心力，可以得到 42112=122 42222=122 1+2=整理得到 =23(1+2)知双星系统周期变小，C 错误；D由=2，知转动的角速度变大，D 正确。故选 AD。10、答案：AC 解析：ABC“尖兵 9 号”与北斗同步卫星均为人造地球卫星，但“尖兵 9 号”的轨道半径小于北斗同步卫星的轨道半径，由 2=2=2=得 =，=3，=2 可知 12 1 2、1 2、1 2 北斗同步卫星的周期与赤道上的船上设备的周期相同，根据 =、=2、=2 可得 2 3、2=3、2 3 综上可得 1 2 3，1 2=3，1 2 3 故 AC 正确，B 错误；D由于不知道“尖兵 9 号”、北斗同步卫星和船上设备之间的质量关系，故无法判断这三者机械能的大小关系，D 错误。故选 AC。11、答案：错误 错误 错误 正确 正确 解析：略 12、答案：2(+)42(+)32 42(+)322 2(+)+解析：1根据线速度与周期的关系可得嫦娥五号的线速度为 =2(+)2嫦娥五号绕月球运行时，万有引力提供向心力，则有 13 (+)2=422(+)可得月球的质量为 =42(+)32 3不考虑月球自转时，在月球表面上的物体所受万有引力与重力相等，则有 =2 可得月球表面的重力加速度 =42(+)322 4第一宇宙速度是最大的运行速度，则有 2=2 可得月球的第一宇宙速度为=2(+)+13、答案：2(+)42(+)32 42(+)322 2(+)+解析：1根据线速度与周期的关系可得嫦娥五号的线速度为 =2(+)2嫦娥五号绕月球运行时，万有引力提供向心力，则有(+)2=422(+)14 可得月球的质量为 =42(+)32 3不考虑月球自转时，在月球表面上的物体所受万有引力与重力相等，则有 =2 可得月球表面的重力加速度 =42(+)322 4第一宇宙速度是最大的运行速度，则有 2=2 可得月球的第一宇宙速度为=2(+)+