1、 高一物理單元測試卷 萬有引力與航天1.關(guān)于萬有引力和萬有引力定律的理解正確的是( )A地球表面的大氣層是因為萬有引力約束而存在于地球表面附近B只有能看作質(zhì)點的兩物體間的引力才能用F計算C由F知，兩物體間距離r減小時，它們之間的引力增大D萬有引力常數(shù)的大小首先是由卡文迪許測出來的，且等于6.671011 Nm2/kg22.牛頓以天體之間普遍存在著引力為依據(jù)，運(yùn)用嚴(yán)密的邏輯推理，建立了萬有引力定律。在創(chuàng)建萬有引力定律的過程中, 牛頓( )A.接受胡克等科學(xué)家關(guān)于“吸引力與兩中心距離的平方成反比”的猜想 B.根據(jù)地球上一切物體都以相同加速度下落的事實，得出物體受地球的引力與其質(zhì)量成正比，即Fm的結(jié)

2、論C.根據(jù)Fm和牛頓第三定律，分析了地月間的引力關(guān)系，進(jìn)而得出 Fm1m2 阿 D.根據(jù)大量實驗數(shù)據(jù)得出了比例系數(shù)G的大小3.宇宙飛船在繞地球的圓軌道上運(yùn)行時，宇航員釋放一探測儀器，該儀器離開飛船后的運(yùn)動情況為( )A繼續(xù)和飛船一起沿軌道運(yùn)行 B做平拋運(yùn)動落向地球C由于慣性沿軌道切線方向飛出做勻速直線運(yùn)動而遠(yuǎn)離地球D做自由落體運(yùn)動而落向地球4.同步衛(wèi)星離地球球心的距離為r，運(yùn)行速率為v1，加速度大小為a1，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度大小為a2，第一宇宙速度為v2，地球半徑為R。則( )A.a1:a2=r:RB. a1:a2=R2:r2C.v1:v2=R2:r2 D.5.近地衛(wèi)星線速

3、度為7.9km/s，已知月球質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/81，地球半徑是月球半徑的3.8倍，則在月球上發(fā)射“近月衛(wèi)星”的環(huán)繞速度約為（ ）A.1.0 km/s B.1.7 km/s C.2.0 km/s D.1.5 km/s6.2013年6月20日，中國首次太空授課活動成功舉行，“神舟十號”航天員在“天宮一號”空間站上展示了失重環(huán)境下的物理現(xiàn)象?！翱臻g站”是科學(xué)家進(jìn)行天文探測和科學(xué)實驗的特殊而又重要的場所。假設(shè)某“空間站”正在地球赤道平面內(nèi)的圓周軌道上勻速率運(yùn)行，其離地高度約為地球半徑的(同步衛(wèi)星離地高度約為地球半徑的5.6倍)，且運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致，則( )A. “神舟十號”飛船要與“天宮一

4、號”對接，必須在高軌道上減速B. “天宮一號”運(yùn)行的速度大于地球的第一宇宙速度C. 站在地球赤道上的人觀察到該“空間站”向東運(yùn)動D. 在“空間站”工作的宇航員因受到平衡力而在其中懸浮7.北京航天飛行控制中心對“嫦娥二號”衛(wèi)星實施多次變軌控制并獲得成功。首次變軌是在衛(wèi)星運(yùn)行到遠(yuǎn)地點時實施的，緊隨其后進(jìn)行的3次變軌均在近地點實施?！版隙鸲枴毙l(wèi)星的首次變軌之所以選擇在遠(yuǎn)地點實施，是為了抬高衛(wèi)星近地點的軌道高度。同樣的道理，要抬高遠(yuǎn)地點的高度就需要在近地點實施變軌。圖2為“嫦娥二號”某次在近地點A由軌道1變軌為軌道2的示意圖，下列說法中正確的是( ) A“嫦娥二號”在軌道1的A點處應(yīng)點火加速B“嫦娥

5、二號”在軌道1的A點處的速度比在軌道2的A點處的速度大 C“嫦娥二號”在軌道1的A點處的加速度比在軌道2的A點處的加速度大D“嫦娥二號”在軌道1的B點處引力大于重力，所以做向心運(yùn)動8.假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體.一礦井深度為d.已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零.礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為 ( )A. B. C. D. 9.太陽系中的8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道。下列4幅圖是用來描述這些行星運(yùn)動所遵從的某一規(guī)律的圖像。圖中坐標(biāo)系的橫軸是lg(T/T0),縱軸是lg(R/R0);這里T和R分別是行星繞太陽運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑,T0和R0分別是水星繞

6、太陽運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑。下列4幅圖中正確的是( )10.某行星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓。每過N 年，該行星會運(yùn)行到日地連線的延長線上， 如圖7所示。 該行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑之比為 ( ) 二、填空題11在地球表面上受到地球?qū)λ囊Υ笮?60N，為使此物體受到的引力減至60N，物體距地面的高度應(yīng)為_。（為地球的半徑）12.顆人造地球衛(wèi)星，它們的質(zhì)量之比，它們的軌道半徑之比，那么它們所受的向心力之比_ ;它們的角速度之比_ _.13.物體在一星球表面時受到的吸引力為在地球表面所受吸引力的倍，該星球半徑是地球半徑的倍。若該星球和地球的質(zhì)量分布都是均勻的，則該星球的密度是地球密度

7、的_ _倍。14.在地球某處海平面上測得物體自由下落高度所需的時間為，到某高山頂測得物體自由落體下落相同高度所需時間增加了，已知地球半徑為，則山的高度是h為_.三、計算題15.我國已成功發(fā)射了探月衛(wèi)星“嫦娥二號”，未來我國航天員可登月。若航天員在月球表面附近某處以初速度v0水平拋出一小物塊，測得小物塊下落高度為h時，水平距離為s。(1)求月球表面的重力加速度g。(2)設(shè)月球半徑為R，求月球的第一宇宙速度v1。16.防科技工業(yè)局在2012年7月30日宣布，“嫦娥三號”將于2013年下半年擇機(jī)發(fā)射。我國已成功發(fā)射了“嫦娥二號”探月衛(wèi)星，已知該衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道繞行圈所用的時間為 ，月球半徑為 ，月球

8、表面的重力加速度為.（1）請推導(dǎo)出“嫦娥二號”衛(wèi)星離月球表面高度的表達(dá)式；（2）地球和月球的半徑之比為、表面重力加速度之比為，試求地球和月球的密度之比.17.如圖所示，A是地球的同步衛(wèi)星另一衛(wèi)星B的圓形軌道位于赤道平面內(nèi)，離地面高度為h.已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)角速度為0，地球表面的重力加速度為g，O為地球中心(1)求衛(wèi)星B的運(yùn)行周期 (2)如果衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，某時刻A、B兩衛(wèi)星相距最近(O、B、A在同一直線上)，則至少經(jīng)過多長時間，它們再一次相距最近？18如圖所示，“嫦娥一號”先進(jìn)入繞月飛行的橢圓軌道，然后再橢圓軌道近月點變軌進(jìn)入繞月飛行圓軌道；已知“嫦娥一號”繞月飛行的

9、橢圓軌道遠(yuǎn)月點距月球表面高度為；又已知“嫦娥一號”繞月圓軌道飛行時，距月球表面的高度為，飛行周期為，月球的半徑為，萬有引力常量為；再后，假設(shè)宇航長在飛船上，操控飛船在月球表面附近豎直平面內(nèi)俯沖，在最低點附近作半徑為的圓周運(yùn)動，宇航員質(zhì)量是，飛船經(jīng)過最低點時的速度是求： （1）月球的質(zhì)量是多大？（2）“嫦娥一號”經(jīng)繞月飛行的橢圓軌道遠(yuǎn)月點時的加速度多大？“嫦娥一號”經(jīng)繞月飛行的橢圓軌道近月點時欲變軌進(jìn)入如圖圓軌道，應(yīng)該向前還是向后噴氣？（3）操控飛船在月球表面附近豎直平面內(nèi)俯沖經(jīng)過最低點時，座位對宇航員的作用力是多大？ 一、 選擇題12345678910ABCDCDDABCDCBC1112131

10、4151617181920AABCDBCBACDADAB二、 計算題 21. 22. 23. 答案(1)(2)解析(1)設(shè)小物塊做平拋運(yùn)動的時間為t，由運(yùn)動學(xué)公式有sv0t hgt2 解得g(2)設(shè)小物塊的質(zhì)量為m，根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律有mgG Gm 解得v1。24. 解析：設(shè)拋出點的高度為h，第一次平拋的水平射程為x，當(dāng)初速度變?yōu)樵瓉?倍時，水平射程為2x，如圖所示。由幾何關(guān)系可知：L2h2x2 (L)2h2(2x)2 聯(lián)立，得：hL設(shè)該星球表面的重力加速度為g ，則豎直方向hgt2 又因為mg由聯(lián)立，得M25解析：(1)第一種形式下，由萬有引力定律和牛頓第二定律得GGm， 解得v

11、 ，故周期T4R .(2)第二種形式下，設(shè)星體之間的距離為L，由萬有引力定律和牛頓第二定律得 2Gcos 30m2而角速度， 解得L .答案(1) 4R (2) 26.27. 【解析】(1)由萬有引力定律得Gm(Rh)GmR 由、得Rh1.7106m gR1.6m/s2(2)上升最高的塵埃做豎直上拋運(yùn)動，因此由Hgt得t2t下22.2102s28. 解析萬有引力定律只適用于兩個質(zhì)點間的作用，只有對均勻球體才可將其看做是質(zhì)量全部集中在球心的一個質(zhì)點，至于本題中不規(guī)則的陰影區(qū)，是不能當(dāng)做一個質(zhì)點來處理的，故可用挖補(bǔ)法。將挖去的球補(bǔ)上，則完整的大球?qū)η蛲赓|(zhì)點P的引力F1G. 半徑為的小球的質(zhì)量M()3()3M， 補(bǔ)上的小球?qū)|(zhì)點P的引力F2G. 因而挖去小球后的陰影部分對質(zhì)點P的引力FF1F2.2