一、單選題1．（2023·上海靜安·統(tǒng)考一模）在近地圓軌道上飛行的“天宮二號(hào)”中，航天員可以自由地漂浮，這表明他們（）A．所受的地球引力大小為零B．所受的合力為零C．隨飛船運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小等于所受地球引力的大小D．隨飛船運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小大于他們?cè)诘厍虮砻嫠艿厍蛞Φ拇笮?．（2022·上海青浦·統(tǒng)考一模）2022年5月，宇航員王亞平為我們演示了如何在太空洗頭，通過(guò)直播畫面可以看到，洗頭時(shí)有水滴漂浮在空間站中。關(guān)于漂浮的水滴，以下說(shuō)法正確的是（）A．水滴所受地球引力充當(dāng)向心力B．水滴所受地球引力與飛船對(duì)其作用力的合力近似為零C．水滴在飛船中處于完全失重狀態(tài)，不受任何力的作用D．水滴在空間站內(nèi)的質(zhì)量小于在地球上的質(zhì)量3．（2022春·上海黃浦·高一期末）我國(guó)航天事業(yè)處于世界領(lǐng)先地位。我國(guó)自行研制的風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星和神舟號(hào)飛船都繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。風(fēng)云二號(hào)離地面的高度是36000km，神舟號(hào)飛船離地面的高度是340km。①它們的線速度都大于第一宇宙速度；②風(fēng)云二號(hào)的向心加速度小于神舟號(hào)飛船的向心加速度；③風(fēng)云二號(hào)的線速度大于神舟號(hào)飛船的線速度；④風(fēng)云二號(hào)的周期大于神舟號(hào)飛船的周期。以上說(shuō)法中正確的是（

）A．只有②④ B．只有①③ C．只有②③ D．只有①④4．（2022春·上海嘉定·高一期中）關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列說(shuō)法正確的是（）A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小速度 B．它是發(fā)射人造地球衛(wèi)星所需的最大發(fā)射速度C．它是地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度 D．它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度5．（2022春·上海浦東新·高一校考期中）已知某半徑為r0的質(zhì)量分布均勻的天體，測(cè)得它的一個(gè)衛(wèi)星的圓軌道半徑為r，衛(wèi)星運(yùn)行的周期為T。則在該天體表面第一宇宙速度大小是（）A． B． C． D．6．（2022春·上海奉賢·高一上海市奉賢中學(xué)期中）下列關(guān)于宇宙速度的說(shuō)法正確的是（）A．同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定等于第一宇宙速度B．第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星運(yùn)行的最小速度C．人造地球衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的速度一定小于第二宇宙速度D．地球上的物體無(wú)論具有多大的速度都不可能脫離太陽(yáng)的束縛7．（2022春·上海徐匯·高一上海中學(xué)期末）關(guān)于在赤道平面上的地球同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（）A．此類衛(wèi)星上的物體處于超重狀態(tài)B．此類衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大于第一宇宙速度C．此類衛(wèi)星的質(zhì)量可能不同D．此類衛(wèi)星的向心加速度大小可能不同8．（2022春·上海浦東新·高二上海市建平中學(xué)期中）2021年10月17日，“神舟十三號(hào)”載人飛船出征太空。11月7日，航天員王亞平成為中國(guó)首位進(jìn)行出艙活動(dòng)的女航天員。王亞平在中國(guó)空間站“天和”核心艙中一天可以看到16次日出日落。我國(guó)的北斗同步衛(wèi)星也在太空為我們提供導(dǎo)航通信服務(wù)。下列說(shuō)法正確的是（）A．“天和”核心艙的速度比北斗同步衛(wèi)星的速度小B．“天和”核心艙圍繞地球運(yùn)動(dòng)的速度為第一宇宙速度C．“天和”核心艙圍繞地球運(yùn)動(dòng)的周期是北斗同步衛(wèi)星周期的D．“天和”核心艙的向心加速度比北斗同步衛(wèi)星的向心加速度大9．（2022·上?！ひ荒＃?021年4月29日，我國(guó)在海南文昌用長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭成功將空間站天和核心艙送入預(yù)定軌道。核心艙運(yùn)行軌道距地面的高度為400km左右，地球同步衛(wèi)星距地面的高度接近36000km。與地球同步衛(wèi)星相比，該核心艙的（）A．周期更長(zhǎng)，向心加速度更大 B．周期更長(zhǎng)，向心加速度更小C．周期更短，向心加速度更小 D．周期更短，向心加速度更大10．（2022秋·上海長(zhǎng)寧·高二上海市延安中學(xué)階段練習(xí)）設(shè)地球半徑為R，a為靜止在地球赤道上物體，b為一顆近地繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人衛(wèi)星，c為地球的一顆同步衛(wèi)星其軌道半徑為r，則（

）A．a(chǎn)與c的線速度大小之比為 B．a(chǎn)與c的線速度大小之比為C．b與c的線速度之比為 D．b與c的線度之比為11．（2022秋·上海徐匯·高三位育中學(xué)?？计谥校┯衋、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在赤道表面上隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，b是近地軌道衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測(cè)衛(wèi)星，它們均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則（）A．a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度g B．四顆地球衛(wèi)星中b的線速度最大C．c在4小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角是 D．d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是20小時(shí)12．（2022·上海嘉定·統(tǒng)考一模）人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其速率的平方（v2）與環(huán)繞半徑的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示，圖中b為圖線縱坐標(biāo)的最大值，圖線的斜率為k，引力常量為G，則地球的質(zhì)量和半徑分別為（

）A．kG，kb B．， C．kb D．kG，13．（2022·上?！ざ＃⑻?yáng)系八大行星繞太陽(yáng)的運(yùn)轉(zhuǎn)視作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)行星的軌道半徑為R，環(huán)繞周期為T，角速度為ω，環(huán)繞速度為v，下列描述它們之間的關(guān)系圖像中正確的是（）A． B． C． D．14．（2022春·上海閔行·高一期中）宇宙中有兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬(wàn)有引力作用下繞連線上的某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)測(cè)得兩顆星球之間的距離為L(zhǎng)，質(zhì)量m1∶m2=3∶4，則下列說(shuō)法正確的是（）A．m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比是3∶4B．m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比是3∶4C．m1做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為D．m2做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為15．（2022春·上海閔行·高一期中）宇宙中兩顆相距較近的天體稱為“雙星”，它們以二者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而不至因?yàn)槿f(wàn)有引力的作用而吸引到一起。如圖所示，某雙星系統(tǒng)中A、B兩顆天體繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的軌道半徑之比rA∶rB＝1∶2，則兩顆天體的（）A．質(zhì)量之比mA∶mB＝1∶2 B．角速度之比ωA∶ωB＝1∶2C．線速度大小之比vA∶vB＝2∶1 D．向心力大小之比FA∶FB＝1∶1二、多選題16．（2022春·上海奉賢·高一期末）關(guān)于第一宇宙速度，下列說(shuō)法不正確的是（）A．它是人造衛(wèi)星繞地球飛行的最大速度B．它是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度C．它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)在近地點(diǎn)的速度D．它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星運(yùn)行速度三、填空題17．（2023秋·上海徐匯·高三統(tǒng)考期末）物體在星球表面附近繞星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度叫做該星球的第一宇宙速度，對(duì)月球可近似認(rèn)為其第一宇宙速度，其中R表示月球半徑，g表示_______________。不計(jì)其它天體的引力作用，若在月球表面以v1為初速度豎直向上拋出一石塊，該石塊所能上升的最大高度H________（選填“>”、“<”或“=”）。18．（2023秋·上海奉賢·高一上海市奉賢中學(xué)?？茧A段練習(xí)）神舟十三號(hào)與空間站組合體完成對(duì)接后在軌道上運(yùn)行，可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。環(huán)繞地球一圈約90分鐘。已知地球半徑R約為6400km，地球表面的重力加速度，引力常量。（1）航天員在空間站處于_________（選填“超重、失重”）狀態(tài)，他們與地球之間_______（選填“存在”或“不存在”）引力。（2）生活中任意兩個(gè)同學(xué)之間也有引力，但我們的行動(dòng)卻幾乎不受影響，這是因?yàn)橥瑢W(xué)之間________（選填“質(zhì)量”或“距離”）較小，導(dǎo)致引力較小。（3）試根據(jù)題目條件，估算地球的質(zhì)量M___________（結(jié)果取一位有效數(shù)字）。（4）試估算神舟十三號(hào)與空間站組合體對(duì)接后，距地面的高度為h___________（結(jié)果取一位有效數(shù)字）。（5）為了避開(kāi)不明物體的接近，組合體臨時(shí)降低軌道高度為，試通過(guò)計(jì)算分析在臨時(shí)軌道上的速度與正常軌道上的速度v的大小關(guān)系__________。19．（2022秋·上海寶山·高二上海交大附中開(kāi)學(xué)考試）重力勢(shì)能實(shí)際上是萬(wàn)有引力勢(shì)能在地面附近的近似表達(dá)式，其更精確的表達(dá)式為（式中G為萬(wàn)有引力恒量，M為地球質(zhì)量，m為物體質(zhì)量，r為物體到地心的距離，并以無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零）。現(xiàn)有一質(zhì)量為m的地球衛(wèi)星，在離地面高度為H處繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g，地球質(zhì)量未知，則衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為_(kāi)_______，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能為_(kāi)_______。20．（2022春·上海寶山·高二上海交大附中期中）2022年3月23日下午15:40，“天宮課堂”第二課在中國(guó)空間站開(kāi)講，神舟十三號(hào)乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富將相互配合進(jìn)行授課，中央廣播電視總臺(tái)將面向全球進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)直播，王亞平拋出一只“冰墩墩”，請(qǐng)問(wèn)在空間站近似勻速直線運(yùn)動(dòng)的“冰墩墩”是否受到重力？_____________（填寫“是”或“否”），據(jù)介紹，在空間站中“三人組”每天能看到16次日出，則空間站距離地面高度約為_(kāi)__________千米（已知地球半徑為6371千米，地面重力加速度）。21．（2022春·上海長(zhǎng)寧·高一上海市第三女子中學(xué)期末）某行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，半徑約為地球半徑的，那么此行星表面的重力加速度與地球的表面的重力加速度之比為_(kāi)_______；此行星的“第一宇宙速度”與地球上的第一宇宙速度之比為_(kāi)________。22．（2021春·上海黃浦·高一上海市敬業(yè)中學(xué)期末）雙星在相互作用的萬(wàn)有引力的作用下，繞著連線上某點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)兩天體的質(zhì)量之比為，則它們的軌道半徑之比______，速度之比______。四、實(shí)驗(yàn)題23．（2022春·上海虹口·高一上海市復(fù)興高級(jí)中學(xué)期中）2022年3月23日下午，“天宮課堂”第二課在中國(guó)空間站開(kāi)講，王亞平做了太空拋物實(shí)驗(yàn)，奧運(yùn)頂流“冰墩墩”在空間站上被航天員拋出后，并沒(méi)有像在地面上那樣做曲線運(yùn)動(dòng)，而是水平飛出去了。請(qǐng)根據(jù)此實(shí)驗(yàn)回答以下問(wèn)題：（1）關(guān)于冰墩墩被水平拋出后，做水平運(yùn)動(dòng)的原因，以下解釋中正確的是_______；A．冰墩墩在空間站內(nèi)不受力的作用B．冰墩墩水平方向不受外力作用C．冰墩墩處于完全失重的狀態(tài)D．冰墩墩隨空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力（2）歷史上，牛頓曾提出：若在地球表面的高山上來(lái)做平拋實(shí)驗(yàn)，把物體拋出，它將落向地面；如果將物體拋出的速度變大，它將會(huì)落向更遠(yuǎn)的地方。如果拋出的速度足夠大，它有可能不落回地面，而是繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)。已知地球半徑為6.37×103km，小偉同學(xué)用如下方法推導(dǎo)這一速度：其結(jié)果與正確值相差很遠(yuǎn)，這是由于他在近似處理中，錯(cuò)誤的假設(shè)是_______；A．衛(wèi)星的軌道是圓的B．衛(wèi)星的軌道半徑等于地球半徑C．衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期D．衛(wèi)星的向心力等于它在地球上受到的地球引力（3）已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2，請(qǐng)你利用已學(xué)習(xí)的物理知識(shí)求出正確的“足夠大的速度”為_(kāi)_________km/s。（保留3位有效數(shù)字）五、解答題24．（2022春·上海浦東新·高一期中）若已知火星半徑為R，我國(guó)發(fā)射的火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”在距火星表面高為R的圓軌道上飛行，周期為T，引力常量為G，不考慮火星的自轉(zhuǎn)，求：（1）火星表面的重力加速度；（2）火星表面的第一宇宙速度；（3）火星的密度。25．（2022春·上海長(zhǎng)寧·高一上海市延安中學(xué)?？计谥校┯詈絾T站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上P點(diǎn)，沿水平方向以初速度v0拋出一個(gè)小球，測(cè)得小球經(jīng)時(shí)間t落到斜坡另一點(diǎn)Q上，斜坡的傾角為，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，球的體積公式是。求：（1）該星球表面的重力加速度g；（2）該星球的第一宇宙速度。26．（2022春·上海松江·高一上海市松江二中階段練習(xí)）宇航員站在一星球表面上的高h(yuǎn)（遠(yuǎn)小于星球半徑）處，沿水平方向拋出一個(gè)小球，拋出時(shí)初速度為v，小球落到星球表面，測(cè)得拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的水平距離為L(zhǎng)，已知該星球的半徑為R，引力常數(shù)為G。（1）該星球表面的重力加速度為多少？（2）該星球的質(zhì)量為多少？（3）若要使水平拋出的小球不落下來(lái)而環(huán)繞星球做圓周運(yùn)動(dòng)，則至少需要以多大的速度拋出小球？?27．（2022春·上海浦東新·高一上海市進(jìn)才中學(xué)期中）“嫦娥七號(hào)”探測(cè)器在2019年1月14日發(fā)射升空，已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g月，引力常量為G