2022 春物理人教（2019）必修第二册第七章 万有引力与宇宙航行 练习含答案 人教（）必修第二册第七章 万有引力与宇宙航行 一、选择题。 1、如图所示，O 表示地球，P 表示一个绕地球沿椭圆轨道做逆时针方向运动的 人造卫星，AB 为长轴，CD 为短轴。在卫星绕地球运动一周的时间内，从 A 到 B 的时间为 tAB，同理从 B 到 A、从 C 到 D、从 D 到 C 的时间分别为 tBA、tCD、tDC。下列关系式正确的是(　　) A．tAB＞tBA B．tAB＜tBA C．tCD＞tDC D．tCD＜tDC 2、(多选)哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下列说法中正确的是( ) A.彗星在近日点的速率大于在远日点的速率 B.彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度 C.若彗星运转周期为 76 年，则它的轨道的半长轴是地球公转轨道半长轴的 2 倍 D.若彗星运转周期为 76 年，则它的轨道的半长轴是地球公转轨道半长轴的 76 倍 3、在离地面高度等于地球半径的地方，重力加速度的大小是地球表面处的(　 ) A.4 倍 B.2 倍 C. D. 4、已知地球的半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，引力常量为 G，若不考 虑地球自转的影响，地面上的物体所受的重力等于地球对物体的引力，由此可 以求出地球的质量为（ ） gR A． G gR 2 B． G G D． gR 2 g C． G 2 R 5、2020 年 4 月 24 日，在“中国航天日”启动仪式上，备受关注的中国首次火星 探测任务名称、任务标识正式公布。中国首次火星探测任务被命名为“天问一 号”，任务标识如图所示。根据计划，我国将在 2020 年实施首次火星探测任务， 目标是通过一次发射任务，实现火星环绕和着陆巡视。设发射火星探测器的速 v v v 度为 v ，地球的第一、第二、第三宇宙速度分别为 1 、 2 、 3 ，则下列关系式 正确的是（　　） A． v  v1 B． v1  v  v2 C． v2  v  v3 D． v  v3 6、在一个高速旋转的巨大转盘上放置三个完全相同的时钟，a 放在转轴处，b 放在中间，c 放在边缘处，如图所示。对于地面上的观察者，根据相对论认为 三个时钟的快慢情况，下列说法正确的是(　　) A.a 钟最快，b、c 钟一样慢 B.a 钟最慢，b、c 钟一样快 C.a 钟最快，c 钟最慢 D.a 钟最慢，c 钟最快 7、我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后，与已经在轨运行的 “天宫二号”成功对接形成“组合体”。对接后的“组合体”仍在“天宫二号”的轨道上 运行。“组合体”和“天宫二号”运动的轨道均可视为圆轨道，“组合体”和“天宫二 号”相比，“组合体”运行的(　　) A．周期变小 C．线速度大小不变 B．角速度变大 D．向心加速度变小 8、如图所示，一个小球质量为 m，静止在光滑的轨道上．现以水平力击打小 球，使小球能够通过半径为 R 的竖直光滑轨道的最高点 C，则水平力对小球所 做的功至少为(　　) A．mgR B．2mgR C．2.5mgR D．3mgR 9、(多选)关于太阳系中八大行星的运动，以下说法正确的是(　　) A.行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大 B.行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大 C.水星的半长轴最短，公转周期最大 D.海王星离太阳“最远”，绕太阳运行的公转周期最长 10、如图所示，两星球相距为 L，质量比为 mA∶mB＝1∶9，两星球半径远小于 L。从星球 A 沿 AB 连线向 B 以某一初速度发射一探测器。只考虑星球 A、B 对 探测器的作用，下列说法正确的是(　　) A.探测器的速度一直减小 B.探测器在距星球 A 为处加速度为零 C.若探测器能到达星球 B，其速度可能恰好为零 D.探测器在距星球 A 为处加速度为零 11、地球表面的重力加速度为 g，地球半径为 R，引力常量为 G.假设地球是一 4  R3 个质量分布均匀的球体，体积为 3 ，则地球的平均密度是( 3g A． 4 GR 3g B． 4 GR 2 g C． GR ) g D． G 2 R 12、如图所示，卫星 a、b、c 沿圆形轨道绕地球运行。a 是极地轨道卫星，在地 球两极上空约 1000km 处运行；b 是低轨道卫星，距地球表面高度与 a 相等；c 是地球同步卫星，则（ ） A．a、b 的周期比 c 大 B．a、b 的向心力一定相等 C．a、b 的速度大小相等 D．a、b 的向心加速度比 c 小 13、下列说法中正确的是(　　) A.牛顿运动定律就是牛顿力学 B.牛顿力学的基础是牛顿运动定律 C.牛顿运动定律可以解决自然界中的所有问题 D.牛顿力学可以解决自然界中的所有问题 二、填空含实验题。 14、开普勒行星运动三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行 星的运动。“东方红一号”卫星是我国于 1970 年 4 月 24 日发射的第一颗人造地球 卫星，由“长征一号”运载火箭送入近地点 441km、远地点 2368km 的椭圆轨道， 则“东方红一号”卫星在近地点的速度___________（填“大于”、“等于”或“小于”） 4 在远地点的速度；已知地球同步卫星距地面高度为 3.6 �10 km，周期为 24h，地 3 球视为半径为 6.4 �10 km 的球体，则“东方红一号”卫星运行的周期为 __________h（结果保留一位有效数字）。 15、甲、乙两架太空战机以相同的速度在一条直线上匀速飞行，甲向乙发出一 条无线电指令，乙显示经过 t0 时间接受到指令，已知光速为 c，则在甲、乙看来， 该无线电指令传播的速度_______c(选填>、=、<)； 地面指挥中心认为从甲发出 指令到乙接受到指令的时间间隔是 t，t___t0(选填>、=、<)。 三、计算类解答题。 16、（计算题）冥王星离太阳的距离是地球离太阳距离的 39.6 倍，那么冥王星 绕太阳的公转周期是多少年？（冥王星和地球绕太阳公转的轨道可视为圆形轨 道） 17、（计算题）如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向 以初速度 v0 抛出一个小球，经时间 t 落地，落地时速度与水平地面间的夹角为 α，已知该星球半径为 R，万有引力常量为 G，求： （1）该星球表面的重力加速 （2）该星球的第一宇宙速度 v。 18、（计算题）电子是原子的组成部分，当电子的速度为零时，电子的质量为 m0  9.11�10 31 kg (1)求电子的速度为零时所具有的能量； 6 (2)让该电子由静止开始经加速电压 U  10 V 加速后，该电子的质量和速度的大 小分别为多少？（计算结果保留 4 位有效数字） 2022 春物理人教（2019）必修第二册第七章 万有引力与宇宙航行 练习含答案 人教（）必修第二册第七章 万有引力与宇宙航行 一、选择题。 1、如图所示，O 表示地球，P 表示一个绕地球沿椭圆轨道做逆时针方向运动的 人造卫星，AB 为长轴，CD 为短轴。在卫星绕地球运动一周的时间内，从 A 到 B 的时间为 tAB，同理从 B 到 A、从 C 到 D、从 D 到 C 的时间分别为 tBA、tCD、tDC。下列关系式正确的是(　　) A．tAB＞tBA B．tAB＜tBA C．tCD＞tDC D．tCD＜tDC 【答案】D　 2、(多选)哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下列说法中正确的是( ) A.彗星在近日点的速率大于在远日点的速率 B.彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度 C.若彗星运转周期为 76 年，则它的轨道的半长轴是地球公转轨道半长轴的 2 倍 D.若彗星运转周期为 76 年，则它的轨道的半长轴是地球公转轨道半长轴的 76 倍 【答案】ABC 3、在离地面高度等于地球半径的地方，重力加速度的大小是地球表面处的(　 ) A.4 倍 B.2 倍 C. D. 【答案】D 4、已知地球的半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，引力常量为 G，若不考 虑地球自转的影响，地面上的物体所受的重力等于地球对物体的引力，由此可 以求出地球的质量为（ ） gR A． G gR 2 B． G g C． G 2 R G D． gR 2 【答案】B 5、2020 年 4 月 24 日，在“中国航天日”启动仪式上，备受关注的中国首次火星 探测任务名称、任务标识正式公布。中国首次火星探测任务被命名为“天问一 号”，任务标识如图所示。根据计划，我国将在 2020 年实施首次火星探测任务， 目标是通过一次发射任务，实现火星环绕和着陆巡视。设发射火星探测器的速 v v v 度为 v ，地球的第一、第二、第三宇宙速度分别为 1 、 2 、 3 ，则下列关系式 正确的是（　　） A． v  v1 B． v1  v  v2 C． v2  v  v3 D． v  v3 【答案】C 6、在一个高速旋转的巨大转盘上放置三个完全相同的时钟，a 放在转轴处，b 放在中间，c 放在边缘处，如图所示。对于地面上的观察者，根据相对论认为 三个时钟的快慢情况，下列说法正确的是(　　) A.a 钟最快，b、c 钟一样慢 B.a 钟最慢，b、c 钟一样快 C.a 钟最快，c 钟最慢 D.a 钟最慢，c 钟最快 【答案】C 7、我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后，与已经在轨运行的 “天宫二号”成功对接形成“组合体”。对接后的“组合体”仍在“天宫二号”的轨道上 运行。“组合体”和“天宫二号”运动的轨道均可视为圆轨道，“组合体”和“天宫二 号”相比，“组合体”运行的(　　) A．周期变小 C．线速度大小不变 【答案】C　 B．角速度变大 D．向心加速度变小 8、如图所示，一个小球质量为 m，静止在光滑的轨道上．现以水平力击打小 球，使小球能够通过半径为 R 的竖直光滑轨道的最高点 C，则水平力对小球所 做的功至少为(　　) A．mgR B．2mgR C．2.5mgR D．3mgR 【答案】C　 9、(多选)关于太阳系中八大行星的运动，以下说法正确的是(　　) A.行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大 B.行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大 C.水星的半长轴最短，公转周期最大 D.海王星离太阳“最远”，绕太阳运行的公转周期最长 【答案】BD 10、如图所示，两星球相距为 L，质量比为 mA∶mB＝1∶9，两星球半径远小于 L。从星球 A 沿 AB 连线向 B 以某一初速度发射一探测器。只考虑星球 A、B 对 探测器的作