高一下学期万有引力和航天单元测试题
时间：90 分钟 满分：120 分 命题：
一、选择题（每小题5分，共80分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得5分，对而不全得3分。）
1、下列说法正确的是（ ）
A、行星绕太阳的椭圆轨道可近似地看作圆轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力
B、太阳对行星引力大于行星对太阳引力，所以行星绕太阳运转而不是太阳绕行星运转
C、万有引力定律适用于天体，不适用于地面上的物体
D、太阳与行星间的引力、行星与卫星间的引力、地面上物体所受重力，这些力的性质和规律都相同
2、关于万有引力的说法正确的是（ ）
A、万有引力只有在天体与天体之间才能明显地表现出来
B、一个苹果由于其质量很小，所以它受到的万有引力几乎可以忽略
C、地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有引力
D、地球表面的大气层是因为万有引力约束而存在于地球表面附近
3. 地球上站立着两位相距非常远的观察者，发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动，则这两位观察者及两颗卫星到地球中心的距离是（ ）
A. 一个人在南极，一个人在北极，两卫星到地球中心的距离一定相等
B. 一个人在南极，一个人在北极，两卫星到地球中心的距离可以不相等
C. 两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离可以不相等
D. 两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等
4、已知引力常量G和下列各组数据，能计算出地球质量的是（ ）
A．地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离
B．人造地球卫星在地面附近运行的周期和轨道半径
C．月球绕地球运行的周期及月球的半径
D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面的重力加速度
5、绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一质量为10kg的物体挂在弹簧秤上，这时弹簧秤的示数( )
A．等于98N B．小于98N C．大于98N D．等于0
6、下列说法中正确的是（ ）
A．第一宇宙速度是人造地球卫星运行的最大环绕速度，也是发射卫星具有的最小发射速度
B．可以发射一颗运行周期为80min的人造地球卫星
C．第一宇宙速度等于7.9Km/s，它是卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的线速度的大小
D．地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度
7. 神舟六号载人航天飞船经过115小时32分钟的太空飞行，绕地球飞行77圈，飞船返回舱终于在2005年10月17日凌晨4时33分成功着陆，航天员费俊龙、聂海胜安全返回。已知万有引力常量G,地球表面的重力加速度g，地球的半径R。神舟六号飞船太空飞近似为圆周运动。则下列论述正确的是（ ）
A. 可以计算神舟六号飞船绕地球的太空飞行离地球表面的高度h
B. 可以计算神舟六号飞船在绕地球的太空飞行的加速度
C. 飞船返回舱打开减速伞下降的过程中，飞船中的宇航员处于失重状态
D. 神舟六号飞船绕地球的太空飞行速度比月球绕地球运行的速度要小
8、据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N。由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为（ ）
A、0.5 B、2 C、3.2 D、4
9、我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展。设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为ｖ，对应的环绕周期为Ｔ，则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为（ ）
Ａ．v， T Ｂ．v， T
Ｃ．v， T Ｄ． v， T
10、如图，a、b、c是在地球大气层外圆轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（ ）
A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c
D．a卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大
11、经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1∶m2 =3∶2，则可知（ ）
A．m1、m2做圆周运动的线速度之比为3∶2
B．m1、m2做圆周运动的角速度之比为3∶2
C．m1做圆周运动的半径为
L
D．m2做圆周运动的半径为L
12、设地球的半径为R0，质量为m的卫星在距地面R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g0，则以下说法错误的是（ ）
A.卫星的线速度为
； B.卫星的角速度为
；
C.卫星的加速度为
；
D.卫星的周期
；
13、在空中飞行了十多年的“和平号”航天站已失去动力，由于受大气阻力作用其绕地球转动半径将逐渐减小，最后在大气层中坠毁，在此过程中下列说法正确的是（ ）
班级 学号 姓名
A．航天站的速度将加大 B．航天站绕地球旋转的周期加大
C．航天站的向心加速度加大 D．航天站的角速度将增大
14、若飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站（ ）
A、可以从较低的轨道上加速 B、可以从较高的轨道上加速
C、可以从与空间站同一轨道上加速 D、无论在什么轨道上，只要加速都行
15、同步卫星离地球球心的距离为r，运行速率为v1，加速度大小为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R。则( )
A、a1:a2=r:R B、a1:a2=R2:r2 C、v1:v2=R2:r2
D、
16、假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是（ ）
Ａ、地球的向心力变为缩小前的一半 Ｂ、地球的向心力变为缩小前的
Ｃ、地球绕太阳公转周期与缩小前的相同 Ｄ、地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半
答 卷
一、选择题（每小题5分，共80分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的）
| 题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 答案 | ||||||||
| 题号 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| 答案 |
二、计算题：共40分
17、国执行首次载人航天飞行的神州五号飞船于2003年10月15日在中国酒泉卫星发射中心发射升空．飞船由长征-2F运载火箭先送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道，在B点实施变轨后，再进入预定圆轨道，如图所示．已知飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，近地点A距地面高度为h1，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：（1）飞船在近地点A的加速度aA为多大？
（2）远地点B距地面的高度h2为多少？
18．某物体在地面上受到的重力为160 N，将它置于宇宙飞船中，当宇宙飞船以a=
的加速度加速上升时，在某高度处物体对飞船中支持面的压力为90 N，试求此时宇宙飞船离地面的距离是多少?（已知地球半径R=6.4×103
km，g=10
m/s2）
19、在美英联军发动的对伊拉克的战争中，美国使用了先进的侦察卫星.据报道，美国有多颗最先进的KH－1、KH－2“锁眼”系列照相侦察卫星可以通过西亚地区上空，“锁眼”系列照相侦察卫星绕地球沿椭圆轨道运动，近地点为265 km（指卫星与地面的最近距离），远地点为650 km（指卫星与地面的最远距离），质量为13.6×103kg～18.2×103kg。这些照相侦察卫星上装有先进的CCD数字照相机，能够分辨出地面上0.l m大小的目标，并自动地将照片传给地面接收站及指挥中心。
由开普勒定律知道：如果卫星绕地球做圆周运动的圆轨道半径与椭圆轨道的半长轴相等，那么卫星沿圆轨道的周期就与其沿椭圆轨道运动的周期相等。请你由上述数据估算这些“锁眼”系列照相侦察卫星绕地球运动的周期和卫星在远地点处的运动速率。地球的半径 R=6 400 km，g取10 m/s2。（保留两位有效数字）
高一万有引力和航天单元测试题答案
一、选择题（每小题5分，共80分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的）
| 题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 答案 | AD | D | D | BCD | D | AC | AB | B |
| 题号 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| 答案 | A | D | C | C | ACD | A | D | BC |
二、计算题：共40分
17、解答：（1）设地球质量为M，飞船的质量为m，在A点受到的地球引力为
2分 地球表面的重力加速度
2分
由牛顿第二定律得 
2分
（2）飞船在预定圆轨道飞行的周期
1分
由牛顿运动定律得 
3分 解得 
2分
18．解：物体在地面时重力为160 N，则其质量m=
=16 kg. （2分）
物体在地面时有G
=mg （2分）
在h高处时有 FN－G
=ma
（2分）
由上式得（
）2=
=16
（2分）
所以
=4
（2分）
则h=3R=19.2×103 km （2分）
19、解：设远地点距地面hl，近地点距地面h2，根据题意可知，卫星绕地球做匀速圆周运动的半径
km ① （2分）
设卫星绕地球运动的周期为T，根据万有引力定律和牛顿第二定律，有
② （2分）又 
③ （2分）
物体在地球表面的重力等于万有引力，则
④ （2分）
由②③④式可得
（1分）代入数据可得
s （2分）
远在点到地面h1，设卫星在远在点的速率为v 则
＝m
⑤ （2分）
④、⑤联立得 
（1分） 代入数据得 v＝ 7.6 km/s （2分）