高三物理总复习单元测试万有引力与航天技术.doc

高三总复习物理单元测试-万有引力与航天技术（时间:90分钟）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ab卫星的轨道不可能为bc卫星的轨道不可能为cd同步卫星的轨道只可能为b5.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rarbrc。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=r，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/sc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.万有引力与航天技术答案一、 单项选择题（每小题3分，共30分）题号12345678910答案dabdcaccab二、双项选择题（每小题6分，共30分）题号111213141516答案cdcdbcbdbcad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分）得 （1分）卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力 （2分）式代入式，得到（1分）