江苏专版2024-2025学年新教材高中物理第七章万有引力与宇宙航行章末培优练新人教版必修第二册

章末培优练分层作业易错易混练1.人造地球卫星在运行中，火箭沿线速度方向的反方向喷火，喷火后在新的轨道上仍能做匀速圆周运动，则()A.减小，增大，减小 B.减小，减小，减小C.减小，增大，增大 D.增大，减小，增大2.[2024江苏泰州泰兴黄桥中学月考]土星外层有一个环，为了推断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度与该层到土星中心的距离之间的关系，则下列推断正确的是()A.若，则该层是土星的卫星群 B.若，则该层是土星的一部分C.若，则该层是土星的卫星群 D.若，则该层是土星的一部分3.[2024江苏东台期末]2024年2月24日6时29分，我国首次火星探测任务天问一号探测器胜利实施第三次近火制动，进入火星停岸轨道（如图所示的椭圆轨道）。若火星可视为半径为的质量匀称分布球体，轨道的近火点离火星表面的距离为，远火点离火星表面的距离为，已知探测器在轨道上运行的周期为，，万有引力常量为。则火星的密度约为()A. B. C. D.4.[2024江苏无锡月考]2024年12月2日，嫦娥五号探测器实施月面“挖土”胜利，“挖土”采纳了钻取和表取两种模式。假设月球可看作质量分布匀称的球体，其质量为，半径为，已知质量分布匀称的球壳对壳内物体的万有引力为零，引力常量为。某次钻取中质量为的钻尖进入月球表面以下深处，则此时月球对钻尖的万有引力为()A.0 B. C. D.5.[2024江苏泰州泰兴期末]如图所示为赤道上随地球自转的物体、赤道上空的近地卫星和地球同步卫星的运动示意图，若它们的运动都可视为匀速圆周运动，则比较三个物体的运动状况，以下推断不正确的是()A.三者的周期关系为B.三者向心加速度的大小关系为C.三者角速度的大小关系为D.三者线速度的大小关系为6.[2024江苏连云港月考]宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动，若飞船想追上前面的空间站，与空间站对接，可实行的最好方法是()A.飞船加速直到追上空间站，完成对接B.飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上空间站完成对接C.飞船加速至一个较高轨道，再减速追上空间站完成对接D.无论飞船实行何种措施，均不能与空间站对接7.[2024江苏苏州月考]如图所示，、两卫星绕地球做匀速圆周运动，它们的轨道在同一平面内且绕行方向相同。若离地面的高度为，运行周期为，依据观测记录可知，观测的最大张角。设地球的半径为，则下列说法不正确的是()A.卫星的运行轨道半径为B.卫星与的加速度大小之比为C.卫星与运行的周期之比为D.若某时刻卫星和相距最近，则再经过时间，它们又相距最近8.[2024江苏徐州月考]“双星系统”是指在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点做匀速圆周运动的两个孤立星球组成的系统。如图所示，若忽视其他星球的影响，可以将星球和星球看成“双星系统”。已知星球的公转周期为，星球和星球之间的距离为，星球表面重力加速度为，半径为，引力常量为，不考虑星球的自转。则()A.星球和星球的质量之和为B.星球的质量为C.星球和星球的线速度大小之比等于质量的反比D.星球和星球的加速度大小相等9.[2024江苏苏州月考]如图所示，我国北斗导航系统中，卫星与卫星在同一平面内均绕地心做逆时针方向的匀速圆周运动。若卫星的运动周期为，卫星的轨道半径为卫星轨道半径的2倍。从某次卫星、距离最近时起先计时，求：（1）卫星的周期；（2）、、三者间第一次构成直角三角形经验的时间。高考真题练1.[2024江苏]1970年胜利放射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为、，近地点到地心的距离为，地球质量为，引力常量为。则()A.， B.，C.， D.，2.[2024江苏改编]甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有()A.由可知，甲的速度是乙的倍B.由可知，甲的向心加速度是乙的2倍C.由可知，甲的向心力是乙的D.由可知，甲的周期是乙的倍3.[2024江苏]我国航天人发扬“两弹一星”精神砥砺前行，从“东方红一号”到“北斗”不断创建奇迹。“北斗”第49颗卫星的放射迈出组网的关键一步。该卫星绕地球做圆周运动，运动周期与地球自转周期相同，轨道平面与地球赤道平面成肯定夹角。该卫星()A.运动速度大于第一宇宙速度B.运动速度小于第一宇宙速度C.轨道半径大于“静止”在赤道上空的同步卫星D.轨道半径小于“静止”在赤道上空的同步卫星4.[2024浙江1月选考]“天问一号”从地球放射后，在如图甲所示的点沿地火转移轨道到点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停岸轨道，则天问一号()A.放射速度介于与之间B.从点转移到点的时间小于6个月C.在环绕火星的停岸轨道运行的周期比在调相轨道上小D.在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度5.[2024天津]2024年5月15日，天问一号探测器着陆火星取得胜利，迈出了我国星际探测征程的重要一步，在火星上首次留下国人的印迹。天问一号探测器胜利放射后，顺当被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星。经过轨道调整，探测器先沿椭圆轨道Ⅰ运行，之后进入称为火星停岸轨道的椭圆轨道Ⅱ运行，如图所示，两轨道相切于近火点，则天问一号探测器()A.在轨道Ⅱ上处于受力平衡状态 B.在轨道Ⅰ运行周期比在Ⅱ时短C.从轨道Ⅰ进入Ⅱ在处要加速 D.沿轨道Ⅰ向飞近时速度增大6.[2024湖北]2024年5月，天问一号探测器软着陆火星取得胜利，迈出了我国星际探测征程的重要一步。火星与地球公转轨道近似为圆，两轨道平面近似重合，且火星与地球公转方向相同。火星与地球每隔约26个月相距最近，地球公转周期为12个月。由以上条件可以近似得出()A.地球与火星的动能之比B.地球与火星的自转周期之比C.地球表面与火星表面重力加速度大小之比D.地球与火星绕太阳运动的向心加速度大小之比7.[2024广东]“祝融号”火星车须要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是()A.火星公转的线速度比地球的大 B.火星公转的角速度比地球的大C.火星公转的半径比地球的小 D.火星公转的加速度比地球的小8.[2024浙江1月选考]嫦娥五号探测器是我国首个实施月面采样返回的航天器，由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成。为等待月面采集的样品，轨道器与返回器的组合体环月做圆周运动。已知引力常量，地球质量，月球质量，月地距离，月球半径。当轨道器与返回器的组合体在月球表面上方约处做环月匀速圆周运动时，其环绕速度约为()A. B. C. D.9.[2024江苏]在轨空间站中物体处于完全失重状态，对空间站的影响可忽视，空间站上操控货物的机械臂可简化为两根相连的等长轻质臂杆，每根臂杆长为，如图1所示，机械臂一端固定在空间站上的点，另一端抓住质量为的货物，在机械臂的操控下，货物先绕点做半径为、角速度为的匀速圆周运动，运动到点停下，然后在机械臂操控下，货物从点由静止起先做匀加速直线运动，经时间到达点，、间的距离为。（1）求货物做匀速圆周运动时受到合力供应的向心力大小；（2）求货物运动到点时机械臂对其做功的瞬时功率；（3）在机械臂作用下，货物、空间站和地球的位置如图2所示，它们在同始终线上，货物与空间站同步做匀速圆周运动，已知空间站轨道半径为，货物与空间站中心的距离为，忽视空间站对货物的引力，求货物所受的机械臂作用力与所受的地球引力之比。章末培优练分层作业易错易混练1.C2.B3.A4.D5.B6.B7.D8.C9.（1）[解析]两卫星均由万有引力供应向心力，故对卫星有，同理对卫星有,又,联立解得卫星的周期。（2）[解析]由题意可知，当时，、、三者第一次构成直角三角形，此时，设经过的时间为，有,解得经验的时间。高考真题练1.B2.D3.B4.C5.D6.D7.D8.C9.（1）[解析]质量为的货物绕点做匀速圆周运动，半径为，依据牛顿其次定律可知。（2）[解析]货物从静止起先以加速度做匀加速直线运动，依据运动学公式可知，解得，货物到达点时的速度