2019-2020年高三物理总复习单元测试--万有引力与航天技术.doc

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2019-2020年高三物理总复习单元测试--万有引力与航天技术 一、单项选择题（共10小题，每小题3分，共计30分。每小题只有一个选项符合题意。） 1．关于万有引力及其应用，下列表述正确的是（ ） A．人造地球卫星运行时不受地球引力作用 B．两物体间的万有引力跟它们质量的乘积成反比 C．两物体间的万有引力跟它们的距离成反比 D．人造卫星在地面附近绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度，称为第一宇宙速度 2．关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是（ ） A．第一宇宙速度又叫环绕速度 B．第一宇宙速度又叫脱离速度 C．第一宇宙速度跟地球的质量无关 D．第一宇宙速度跟地球的半径无关 3．发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道。发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方，如图这样选址的优点是，在赤道附近（ ） A．地球的引力较大 B．地球自转线速度较大 C．重力加速度较大 D．地球自转角速度较大 4．如图中的圆a、b、c,其圆心均在地球的自转轴线上，b、c的圆心与地心重合，对卫星环绕地球做匀速圆周运动而言（ ） A．卫星的轨道可能为a B．卫星的轨道不可能为b C．卫星的轨道不可能为c D．同步卫星的轨道只可能为b 5.如图是“嫦娥一号”奔月示意图,卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星,并开展对月球的探测.下列说法正确的是( ) A.发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度 B.在绕月圆轨道上,卫星周期与卫星质量有关 C.卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比 D.在绕月圆轨道上,卫星受地球的引力大于受月球的引力 6．由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的( ) A．质量可以不同 B．轨道半径可以不同 C．轨道平面可以不同 D．速率可以不同 7.“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r，运行速率为v，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时 （ ） A.r、v都将略为减小 B.r、v都将保持不变 C.r将略为减小，v将略为增大 D. r将略为增大，v将略为减小 8. 三颗人造地球卫星A、B、C在同一面内沿不同的轨道绕地球做均速运动，且绕行方向相同，已知RA＜RB＜RC。若在某一时刻，它们正好运行到同一条直线上，如图所示。那么在经过卫星A的四分之一周期时，卫星A、B、C的位置可能是( ) 9．太空被称为是21世纪技术革命的摇篮。摆脱地球引力，在更“纯净”的环境中探求物质的本质，拨开大气层的遮盖，更直接地探索宇宙的奥秘，一直是科学家们梦寐以求的机会。“神州号” 两次载人飞船的成功发射与回收给我国航天界带来足够的信心，我国提出了载人飞船——太空实验室——空间站的三部曲构想。某宇航员要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站（ ） A. 只能从较低轨道上加速 B. 只能从较高轨道上加速 C. 只能从空间站同一高度的轨道上加速 D. 无论在什么轨道上，只要加速都行 10．一物体在地球表面上的重力为16N,它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的示重9N,则此时火箭离地面的高度是地球半径R的( ) A.2倍 B.3倍 C.4倍 D.0.5倍 二、双项选择题（共 6小题，每小题 5分，共计30分．在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全选对的得 5分，只选一个且正确的得3分，错选、不选得 0 分．） 11．下列说法中正确的是( ) A．太空人受平衡力作用才能在太空舱中处于悬浮状态 B．若卫星轨道越高，其绕地运行的线速度越大 C．地球球心与人造地球卫星的轨道必定在同一平面内 D．牛顿发现无论是地面的物体，还是在天上的物体，都要遵循万有引力定律 12．假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则( ) A．根据公式v=ωr，可知卫星运动的线速度增大到原来的2倍 B. 根据公式，可知卫星所需的向心力将减小到原来的 C. 根据公式，可知地球提供的向心力将减小到原来的 D．根据上述选项B和C给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的 13. 如图所示，在圆轨道上运行的国际空间站里，一宇航员静止（相对空间舱）“站”于舱内朝向地球一侧的“地面”上，下列说法正确的是( ) A．宇航员此时处于受力平衡状态 B．空间站的运行速度一定小于7.9km/s C．宇航员与“地面”之间无弹力作用 D．若宇航员将手中一小球无初速（相对于空间舱）释放，该小球将落到“地”面 14．已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星，下列表述正确的是( ) A.卫星距离地面的高度为 B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度 C.卫星运行时受到的向心力大小为 D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 15．某行星绕太阳公转的半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，由此可求出 ( ) A．行星的质量 B．太阳的质量 C．行星的线速度 D．太阳的密度 16.发射航天器带来的轨道碎片等被人们称为太空垃圾,太空垃圾给航天事业带来巨大隐患,一颗迎面而来的直径0.5毫米的金属微粒,足以戳穿密封的航天服,太空垃圾不仅给航天事业带来巨大隐患,还污染宇宙空间,尤其是核动力发动机脱落,会造成放射性污染,有些太空垃圾能逐渐落回地面,在重返大气层的过程中烧毁.则这些太空垃圾在逐渐落回地面的过程中( ) A.角速度逐渐增大 B.线速度逐渐减小 C.向心加速度逐渐减小 D.周期逐渐减小 三、实验题（共2小题，共20分。） 17．卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平称量物体的质量。某同学在该环境中设计了右图所示的装置来间接测量物体A的质量。给待测物体A一个初速度，使之在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中除右图所示的弹簧秤外，还有刻度尺和秒表。则： （1）桌面给物体A的摩擦力能否忽略不计？为什么？ 答： （2）实验中，需要测量的物理量是哪些？ 答： （3）写出所测物体A的质量的表达式。 答： 18．一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上。飞船上备有以下实验器材 A.精确秒表一只 B.已知质量为m的物体一个 C.弹簧秤一个 D.天平一台(附砝码) 已知宇航员在绕行时及着陆后各作了一次测量，依据测量数据，可求出该星球的半径R及星球的质量M。(已知万有引力常量为G) (1)两次测量所选用的器材分别为 . 。(用序号表示) (2)两次测量的物理量分别是 . 。 (3)用该数据写出半径R.质量M的表达式。 R= ,M= 。 四、计算题（本题共2小题，共20分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 19．（16分）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。 （1）推导第一宇宙速度v1的表达式； （2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T。 20. （10分）我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大约用十年的时间完成，这极大地提高了同学们对月球的关注，以下是某位同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你回答： （1）若已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运行的周期为T，且把月球绕地球的运行近似看作是匀速圆周运动。试求出月球绕地球运行的轨道半径. (2)若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球某水平表面上方h高处以速度水平抛出一个小球，小球落回月球表面时与抛出点间的水平距离为s，已知月球的半径为，引力常量为G，试求月球的质量. 一、 单项选择题（每小题3分，共30分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A B D C A C C A B 二、双项选择题（每小题6分，共30分） 题号 11 12 13 14 15 16 答案 CD CD BC BD BC AD 三、实验题（共20分） 17.（3分） (1)答： 能忽略。因物体A对桌面的正压力N=0，故物体A所受摩擦力f=0 （3分）（2）答： 要测轻绳对物体A的拉力F（弹簧秤示数），物体做圆周运动的半径R和周期T （2分）（3）答： 18．（1） A （2分） B C（2分） （2） 周期T （2分） 物体重力F （2分） （3） （2分） （2分） 四、计算题（共22分） 20. （10分）解：（1）设卫星的质量为m,地球的质量为M, 在地球表面附近满足 ………①（1分） 得 ………②（1分） 卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力 ………③（2分） ①式代入②式，得到………④（1分） （2）卫星受到的万有引力为 ………⑤（2分） 由牛顿第二定律 ………⑥（2分） ③、④联立解得………⑦（1分） 21. （10分）解：(1)设地球的质量为M，月球的轨道半径为r，则： ………① （2分） 在地球表面有： ………② （1分） 由①②式得： ………③ （2分） （2）设月球表面的重力加速度为 ，由平抛运动规律得： ………④ （1分） ………⑤ （1分） 由④⑤式得： ………⑥ （1分） 在月球表面有： ………⑦ （1分） 由⑥⑦式得： ………⑧ （1分）