第5章章末檢測(cè)卷一、單選題1．（2020·甘肅武威·武威第六中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè)）2018年12月8日，肩負(fù)著億萬(wàn)中華兒女探月飛天夢(mèng)想的嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功發(fā)射，“實(shí)現(xiàn)人類(lèi)航天器首次在月球背面巡視探測(cè)，率先在月背刻上了中國(guó)足跡”。已知月球的質(zhì)量為、半徑為，探測(cè)器的質(zhì)量為，引力常量為，嫦娥四號(hào)探測(cè)器圍繞月球做半徑為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，探測(cè)器的（）A．周期為 B．動(dòng)能為C．角速度為 D．向心加速度為2．（2020·浙江·統(tǒng)考一模）如圖所示是天宮二號(hào)繞地球飛行的圖片，以下說(shuō)法正確的是（）A．天宮二號(hào)的慣性比其在地面上時(shí)大B．天宮二號(hào)繞地球飛行時(shí)其內(nèi)部的物體均處于超重狀態(tài)C．天宮二號(hào)對(duì)地球的引力大小等于地球?qū)ζ湟Υ笮．天宮二號(hào)在軌道上進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整時(shí)，可以把天宮二號(hào)看成質(zhì)點(diǎn)3．（2020·江蘇·統(tǒng)考三模）據(jù)報(bào)道：在2020年底，我國(guó)探月“繞落回”三部曲的第三樂(lè)章即將奏響，如圖所示的嫦娥五號(hào)探測(cè)器將奔赴廣寒宮，執(zhí)行全球自1976年以來(lái)的首次月球取樣返回任務(wù)。但在1998年1月發(fā)射的“月球勘探者”號(hào)空間探測(cè)器運(yùn)用科技手段對(duì)月球進(jìn)行近距離勘探，在月球重力分布、磁場(chǎng)分布及元素測(cè)定等方面取得了一些成果。探測(cè)器在一些環(huán)形山中發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量密集區(qū)，當(dāng)它飛越這些區(qū)域時(shí)，通過(guò)地面的大口徑射電望遠(yuǎn)鏡觀察，發(fā)現(xiàn)探測(cè)器的軌道參數(shù)發(fā)生微小變化。此變化是（）A．半徑變大，速率變大 B．半徑變小，速率變大C．半徑變大，速率變小 D．半徑變小，速率變小4．（2023·湖北荊門(mén)·荊門(mén)市龍泉中學(xué)校考三模）英國(guó)著名科幻作家ArthurC。Clarke在小說(shuō)《天堂之泉》中，首先向主流科學(xué)社會(huì)和公眾介紹了“太空天梯”的設(shè)想?！疤仗焯荨钡闹黧w結(jié)構(gòu)為一根纜繩：一端連接地球赤道，另一端連接地球同步衛(wèi)星，且纜繩延長(zhǎng)線通過(guò)地心。當(dāng)兩貨物分別停在天梯的a、b兩個(gè)位置時(shí)，以地心為參考系，下面說(shuō)法正確的是（）A．b處的線速度小于a處的線速度B．b處的向心加速度小于a處的向心加速度C．若有一個(gè)軌道高度與a相同的人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則其環(huán)繞地球的周期大于位于a處貨物的周期D．若有一個(gè)軌道高度與b相同的人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則其環(huán)繞地球的角速度大于位于b處貨物的角速度5．（2023·青海西寧·統(tǒng)考二模）人類(lèi)通過(guò)不斷的探索，發(fā)現(xiàn)了適宜人類(lèi)居住的星球，該宜居星球的密度與地球密度相同，半徑為地球半徑的4倍，假設(shè)地球表面重力加速度為，則該宜居星球表面重力加速度為（

）A． B． C． D．6．（2023·四川成都·統(tǒng)考二模）中國(guó)空間站天和核心艙繞地球的運(yùn)行可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知其軌道距地面的高度為h，運(yùn)行周期為T(mén)，地球半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，由此可得到地球的平均密度為（）A． B．C． D．二、多選題7．（2019·四川成都·成都七中三模）2018年12月30日8時(shí)55分，嫦娥四號(hào)探測(cè)器在環(huán)月軌道成功實(shí)施變軌控制，順利進(jìn)入預(yù)定的著陸準(zhǔn)備軌道（近月點(diǎn)高度約15公里、遠(yuǎn)月點(diǎn)高度約100公里），下圖是嫦娥四號(hào)繞月軌道真實(shí)比例圖，其中月球半徑為R=1738km，據(jù)此我們可以近似認(rèn)為嫦娥四號(hào)繞月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若已知引力常量為G，若還測(cè)得嫦娥四號(hào)繞月球一周的時(shí)間T，那么根據(jù)這些已知條件可以求得（

）A．嫦娥四號(hào)與月球間的引方大小B．月球的密度C．月球表面的重力加速度D．月球的第一宇宙速度8．（2023·湖南衡陽(yáng)·校聯(lián)考二模）如圖所示，“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器先在地球軌道上繞太陽(yáng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在近日點(diǎn)短暫點(diǎn)火后進(jìn)入霍曼轉(zhuǎn)移軌道，到達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn)再次短暫點(diǎn)火進(jìn)入火星軌道。已知萬(wàn)有引力常量為，太陽(yáng)質(zhì)量為，地球軌道和火星軌道半徑分別為和，地球、火星、“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器運(yùn)動(dòng)方向都為逆時(shí)針?lè)较颉Ｈ糁豢紤]太陽(yáng)對(duì)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器的作用力，下列說(shuō)法正確的是（）A．“天問(wèn)一號(hào)”在地球軌道上的角速度小于在火星軌道上的角速度B．“天問(wèn)一號(hào)”運(yùn)動(dòng)中在轉(zhuǎn)移軌道上點(diǎn)的加速度等于在火星軌道上點(diǎn)的加速度C．兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間間隔為D．兩次點(diǎn)火噴射方向都與速度方向相同9．（2023·湖北荊門(mén)·荊門(mén)市龍泉中學(xué)校聯(lián)考三模）太空電梯的原理并不復(fù)雜，與生活中的普通電梯十分相似。只需在地球同步軌道上建造一個(gè)空間站，并用某種足夠長(zhǎng)也足夠結(jié)實(shí)的“繩索”將其與地面相連，在引力和向心加速度的相互作用下，繩索會(huì)繃緊，宇航員、乘客以及貨物可以通過(guò)電梯轎廂一樣的升降艙沿繩索直入太空，這樣不需要依靠火箭、飛船這類(lèi)復(fù)雜航天工具。如乙圖所示，假設(shè)有一長(zhǎng)度為r的太空電梯連接地球赤道上的固定基地與同步空間站a，相對(duì)地球靜止，衛(wèi)星b與同步空間站a的運(yùn)行方向相同，此時(shí)二者距離最近，經(jīng)過(guò)時(shí)間t之后，a、b第一次相距最遠(yuǎn)。已知地球半徑R，自轉(zhuǎn)周期T，下列說(shuō)法正確的是（）A．太空電梯各點(diǎn)均處于失重狀態(tài)B．b衛(wèi)星的周期為C．太空電梯上各點(diǎn)線速度與該點(diǎn)離地球球心距離成正比D．太空電梯上各點(diǎn)線速度的平方與該點(diǎn)離地球球心距離成正比10．（2023·遼寧沈陽(yáng)·統(tǒng)考二模）2021年2月，我國(guó)執(zhí)行火星探測(cè)任務(wù)的“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)衛(wèi)星順利實(shí)施近火制動(dòng)，完成火星捕獲，正式進(jìn)入環(huán)繞火星軌道。假設(shè)火星可視為半徑為的均勻球體，探測(cè)衛(wèi)星沿橢圓軌道繞火星運(yùn)動(dòng)，周期為。如圖所示，橢圓軌道的近火點(diǎn)離火星表面的距離為，遠(yuǎn)火點(diǎn)離火星表面的距離為，萬(wàn)有引力常量為。下列說(shuō)法正確的是（）A．根據(jù)以上條件，可以求出火星的質(zhì)量B．根據(jù)以上條件，可以求出衛(wèi)星的質(zhì)量C．根據(jù)以上條件，可以求出火星近地衛(wèi)星的周期D．“天問(wèn)一號(hào)”在近火點(diǎn)和遠(yuǎn)火點(diǎn)的加速度大小之比為三、實(shí)驗(yàn)題11．（2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè)）2050年，我國(guó)宇航員登上某一未知天體，已知該天體半徑為R，現(xiàn)要測(cè)得該天體質(zhì)量，宇航員用如圖甲所示裝置做了如下實(shí)驗(yàn)：懸點(diǎn)O正下方P點(diǎn)處有水平放置的熾熱電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷，而小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)對(duì)小球采用頻閃數(shù)碼照相機(jī)連續(xù)拍攝。在有坐標(biāo)紙的背景屏前，拍下了小球在做平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的多張照片，經(jīng)合成后，照片如圖乙所示。a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機(jī)連續(xù)拍照的時(shí)間間隔是，照片中坐標(biāo)為物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際距離，已知萬(wàn)有引力常量G，則：（1）由以上信息，可知a點(diǎn)_______（選填“是”或“不是”）小球的拋出點(diǎn)；（2）由以上及圖信息可以算出小球平拋的初速度是_______；（3）該星球質(zhì)量為_(kāi)________（用G、R表示）。四、解答題12．（2023·福建福州·統(tǒng)考三模）在第73屆國(guó)際宇航大會(huì)上，我國(guó)“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)任務(wù)團(tuán)隊(duì)被國(guó)際宇航聯(lián)合會(huì)授予2022年度“世界航天獎(jiǎng)”。天問(wèn)一號(hào)著陸器在著陸火星的動(dòng)力減速階段，從火星表面附近以的初速度豎直向下做勻減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)速度減為0。已知著陸器質(zhì)量約為，火星表面重力加速度取，忽略火星自轉(zhuǎn)，求：（1）著陸器在動(dòng)力減速階段下降的距離h；（2）著陸器在動(dòng)力減速階段所受阻力大小f；（3）若火星的半徑是地球半徑的，地球表面重力加速度g取，求火星與地球的質(zhì)量之比。13．（2023·江蘇南通·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，水星、地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)可以看成同一平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知太陽(yáng)的半徑為R，地球—水星連線與地球—太陽(yáng)連線夾角的最大值為θ，地球的軌道半徑為L(zhǎng)，地球的公轉(zhuǎn)周期為T(mén)，萬(wàn)有引力常量為G。求：（1）太陽(yáng)的密度；（2）水星的公轉(zhuǎn)周期。

14．（2023·江蘇南通·統(tǒng)考三模）月球探測(cè)器登月前，從橢圓環(huán)月軌道轉(zhuǎn)移至近月圓軌道。如圖所示，探測(cè)器在橢圓軌道I上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為。在近月點(diǎn)P處減速，使探測(cè)器轉(zhuǎn)移到近月圓軌道II上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為T(mén)。已知月球半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，求：（1）月球的質(zhì)量M；（2）橢圓軌道I上遠(yuǎn)月點(diǎn)Q距月球表面的高度h。15．（2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，假定地球?yàn)槊芏染鶆蚍植嫉那蝮w，忽略地球的自轉(zhuǎn)，已知地球的半徑為R。理論和實(shí)驗(yàn)證明：質(zhì)量均勻分布的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的萬(wàn)有引力為零。求：（1）地面上方高h(yuǎn)的山頂A處和地面處重力加速度大小之比；（2）地面下方深h的礦井底B處和地面處重力加速度大小之比；（3）根據(jù)上述兩問(wèn)的結(jié)論，定性做出重力加速度g隨離地心的距離r而變化的函數(shù)曲線（下圖中R為地球半徑，為