2025高中物理《课时作业》教科版必修第二册课时素养评价8

2025高中物理《课时作业》教科版必修第二册课时素养评价8课时素养评价8天体运动A组合格性考试练1．地球和金星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知()A．太阳位于金星运行轨道的中心B．它们在近日点速度小于远日点速度C．地球与金星公转周期平方与轨道半长轴立方之比相等D．地球和金星绕太阳运行速度的大小始终相等2．有关开普勒关于行星运动的描述，下列说法中正确的是()A．所有的行星轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等B．所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上C．所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上D．行星绕太阳运动的速度大小不变3．某行星绕恒星运行的椭圆轨道如图所示，E和F是椭圆的两个焦点，O是椭圆的中心，行星在B点的速度比在A点的速度小．则恒星位于()A．F点B．A点C．E点D．O点4．关于行星绕太阳运动，下列说法正确的是()A.行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度随行星与太阳之间距离的变化而变化，距离小时速度小，距离大时速度大B．开普勒第三定律eq\f(a3,T2)＝k中的k与行星的质量无关，只与太阳的质量有关C．开普勒第三定律eq\f(a3,T2)＝k中的k与恒星质量和行星质量均有关D．所有行星绕太阳运动的周期都是相等的5．下面叙述符合物理学史实的是()A．伽利略通过理想实验总结出了惯性定律B．亚里士多德发现忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快C．开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律D．牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量6．如图所示，某卫星绕行星沿椭圆轨道运行，图中S1、S2两部分阴影面积大小相等．则下列关于卫星运动的说法正确的是()A．卫星在b点的速率等于在d的速率B．卫星在b点的速率小于在d的速率C．卫星从a到b的运行时间大于从c到d的运行时间D．卫星从a到b的运行时间等于从c到d的运行时间7．太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同．下列反映公转周期与行星轨道半长轴的关系图像中正确的是()8.(多选)如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0.若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中()A．从P到M所用的时间小于eq\f(T0,4)B．从Q到N阶段，速率逐渐减小C．从P到Q阶段，速率逐渐变小D．从M到N阶段，万有引力对它先充当阻力后充当动力B组选择性考试练9．如图所示，三个质点a、b、c质量分别为m1、m2、M(M≫m1，M≫m2)，在c的万有引力作用下，a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比为ra∶rb＝1∶4.从图示位置开始(a和b之间有一很小的锐角)，在b运动两周的过程中，a、b、c三点共线了()A．14次B．24次C．28次D．32次10.二十四节气中的“春分”与“秋分”时，太阳均直射赤道，“春分”为太阳直射点从南回归线回到赤道，“秋分”则为太阳直射点从北回归线回到赤道.2020年3月20日为“春分”，9月22日为“秋分”，可以推算从“春分”到“秋分”为186天，而从“秋分”到“春分”则为180天．设以上两个时间段内地球公转的轨迹长度相等，如图所示，关于上述自然现象，下列说法正确的是()A．从“春分”到“秋分”，地球离太阳远B．从“秋分”到“春分”，地球离太阳远C．夏天地球离太阳近D．冬天地球离太阳远11．太阳系八大行星绕太阳运行的轨迹可粗略地视为圆，下表是各星球的半径和轨道半径．行星名称水星金星地球火星木星土星天王星海王星星球半径(×106m)2.446.056.373.3969.858.223.722.4轨道半径(×1011m)0.5791.081.502.287.7814.328.745.0从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近于()A．80年B．120年C．165年D．200年12．曾经有人用木星的直径作为量度单位，测量了木星卫星的轨道半径．如图所示，他发现木卫一的周期是1.8天，距离木星中心4.2个木星单位，而木卫四的周期是16.7天．请预测木卫四距离木星中心的距离．13．地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆，天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球轨道半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现，哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星．哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据开普勒行星运动第三定律(即eq\f(r3,T2)＝k，其中T为行星绕太阳公转的周期，r为轨道的半长轴)估算．它下次飞近地球是哪一年？课时素养评价9万有引力定律A组合格性考试练1．北斗卫星导航系统(BDS)是我国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后的第三个成熟的卫星导航系统．若导航卫星绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，卫星的质量为m，地球的半径为R，卫星离地心的距离为r，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为()A．Geq\f(Mm,R＋r)B．Geq\f(Mm,（R＋r）2)C．Geq\f(Mm,r)D．Geq\f(Mm,r2)2．两个质点相距r时，它们之间的万有引力为F，若它们间的距离缩短为eq\f(r,2)，其中一个质点的质量变为原来的2倍，另一质点质量保持不变，则它们之间的万有引力为()A．2FB．4FC．6FD．8F3．如图所示，两质量均匀分布的小球半径分别为R1、R2，相距R，质量为m1、m2，则两球间的万有引力大小为()A．Geq\f(m1m2,Req\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)))B．Geq\f(m1m2,（R1＋R2＋R）2)C．Geq\f(m1m2,（R1＋R2）2)D．Geq\f(m1m2,Req\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)))4．地球、月亮的质量分别为M、m.嫦娥五号从地球奔向月球过程中，当它所受到的地球、月球的引力的合力为零时，它与地球中心的距离和它到月球中心的距离之比为()A.eq\r(\f(M,m))B．eq\f(M,m)C．eq\r(\f(m,M))D．eq\f(m,M)5．两个实心均匀铁球，体积相等，质量都为m，半径都为r，取万有引力常数为G，紧靠在一起时，它们之间的万有引力()A．F＝Geq\f(m2,r2)B．F＝Geq\f(m2,r)C．F＝Geq\f(m2,4r2)D．F＝Geq\f(m,2r)6．火星的质量约为地球质量的eq\f(1,10)，半径约为地球半径的eq\f(1,2)，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力大小的比值约为()A．0.4B．0.8C．2.0D．2.57．水星是太阳系八大行星中最小的一个，已知地球的质量约为水星质量的18倍，地球半径约为水星半径的2.6倍，地球表面的重力加速度为9.8m/s2.忽略地球和水星的自转，则水星表面的重力加速度约为()A．1.42m/s2B．3.68m/s2C．26.1m/s2D．67.8m/s28．已知火星的质量约为月球质量的9倍、半径约为月球半径的2倍．假设月球、火星均可视为质量均匀分布球体，忽略其自转影响．现在火星和月球表面分别以相同的初速度竖直上抛一物体，忽略空气阻力，则上抛最大高度之比()A．9∶4B．4∶9C．9∶2D．2∶99．事实证明，行星与恒星间的引力规律也适用于其他物体间，已知地球质量约为月球质量的81倍，宇宙飞船从地球飞往月球，当飞至某一位置时(如图所示)，宇宙飞船受到地球与月球引力的合力为零．问：此时飞船在空间什么位置？(已知地球与月球中心间距离是3.84×105km)B组选择性考试练10.如图所示，M、N为两个完全相同的质量分布均匀的小球，AB为M、N连线的中垂线，有一质量为m的小球从MN连线的中点O沿OA方向运动，则它受到的万有引力大小变化的情况是()A．一直增大B．一直减小C．先减小后增大D．先增大后减小11．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体，则地面下深度d(d<R)处和地面上高度也为d处的重力加速度大小之比为()A．eq\f(R＋d,R－d)B．eq\f(R3,（R＋d）（R－d）2)C．eq\f(（R＋d）2,（R－d）2)D．eq\f(（R＋d）2（R－d）,R3)12．地球赤道表面上的重力加速度为g，物体在赤道表面上随地球自转的向心加速度为a，设此时地球自转的转速为n1，假设使地球的转速增大为n2，赤道表面上的物体就会“飘”起来，eq\f(n2,n1)等于()A．eq\r(\f(（g＋a）,a))B．eq\f(g,a)C．eq\r(\f(（g－a）,a))D．eq\r(\f(g,a))13．(多选)已知火星半径为3395km，火星自转周期为24小时37分钟，一个60kg的宇航员分别站在火星北极点和赤道上，考虑火星自转的影响，则下列说法正确的是()A．该宇航员在北极点受重力更大B．该宇航员在赤道处受重力更大C．宇航员在两处重力差值约为1.0ND．宇航员在两处重力差值约为2.0N14．根据天文观测，发现天鹅座中距地球为1400光年处存在一颗类地行星，命名为开普勒452b，质量是地球质量的10倍，半径是地球半径的2倍，若地球表面重力加速度g＝10m/s2，求：(1)该行星表面的重力加速度大小．(2)若在地球和该行星距地面10米高处，都以10m/s的速度水平抛出一个物体，则这个物体在两个行星做平抛运动的水平位移之差是多少？课时素养评价10预言未知星体计算天体质量A组合格性考试练1．关于万有引力定律应用于天文学研究的历史事实，下列说法中正确的是()A.天王星和海王星，都是运用万有引力定律，经过大量计算以后而发现的B．在18世纪已经发现的七颗行星中，人们发现第七颗行星——天王星的运动轨道总是同根据万有引力定律计算出来的结果有一些偏差，于是有人推测，在天王星轨道外还有一颗行星，是它的存在引起了上述偏差C．第八颗行星，是牛顿运用自己发现的万有引力定律，经过大量计算而发现的D．天王星是英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文爱好者勒维耶合作研究后共同发现的2．如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带．假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法正确的是()A．太阳对各小行星的引力相同B．各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C．小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值D．小行星带内各小行星做圆周运动的线速度值均大于地球公转的线速度值3．2021年2月10日，我国首次火星探测任务“天问一号”火星探测器开启了环绕火星之旅．假设“天问一号”探测器在绕火星轨道上做圆周运动时距火星表面的高度为h，绕行周期为T1，火星的半径为R1；“天问一号”在地球的近地轨道上做圆周运动时的周期为T0，地球的半径为R0.则可计算出火星与地球的质量之比为()A．eq\f(Teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))（R1＋h）3,Teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))Req\o\al(\s\up1(3),\s\do1(0)))B．eq\f(（R1＋h）3,Req\o\al(\s\up1(3),\s\do1(0)))C．eq\f(Teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))（R1＋h）3,Teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))Req\o\al(\s\up1(3),\s\do1(0)))D．eq\f(Teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))Req\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1)),Teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))Req\o\al(\s\up1(3),\s\do1(0)))4．地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，可以估算地球的平均密度为()A．eq\f(g,4πGR)B．eq\f(g,2πGR)C．eq\f(3g,4πGR)D．eq\f(g,4πGR2)5．2022年5月20日，我国在酒泉卫星发射中心将3颗低轨通信试验卫星送入预定轨道，发射任务取得成功，若其中一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，角速度大小为ω，引力常量为G，则地球的质量为()A．eq\f(v3,Gω)B．eq\f(Gv3,ω)C．eq\f(Gω,v3)D．eq\f(v2,Gω2)6．美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道，若“卡西尼”号探测器在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t，已知引力常量为G，则下列关于土星质量M和平均密度ρ的表达式正确的是()A．M＝eq\f(4π2（R＋h）3,Gt2)，ρ＝eq\f(3π（R＋h）3,G2R3)B．M＝eq\f(4π2（R＋h）2,Gt2)，ρ＝eq\f(3π（R＋h）2,Gt2R3)C．M＝eq\f(4π2（R＋h）3,Gt2)，ρ＝eq\f(3π（R＋h）3,Gn2R3)D．M＝eq\f(4π2n2（R＋h）3,Gt2)，ρ＝eq\f(3πn2（R＋h）3,Gt2R3)7.(多选)三颗火星卫星A、B、C绕火星做匀速圆周运动，如图所示，已知mA＝mB<mC，则对于三颗卫星，下列关系式正确的是()A．运行线速度关系为vA>vB＝vCB．运行周期关系为TA<TB＝TCC．向心力大小关系为FA＝FB<FCD．半径与周期关系为eq\f(Req\o\al(\s\up1(3),\s\do1(A)),Teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(A)))＝eq\f(Req\o\al(\s\up1(3),\s\do1(B)),Teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(B)))＝eq\f(Req\o\al(\s\up1(3),\s\do1(C)),Teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(C)))8．一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的半径为R，卫星的质量为m，卫星离地面的高度为h，卫星运行的速度大小为v，引力常量为G，求：(1)地球的质量；(2)地球的密度．B组选择性考试练9.2021年2月，“天问一号”成功被火星捕获，随后进入环绕火星轨道，成为中国第一颗人造火星卫星．已知“天问一号”运行周期为2个火星日(火星日与地球日近似相等)，轨道可看作半径为3.26×107m的圆轨道，地球同步卫星轨道半径为4.23×107m，地球质量为6.0×1024kg.由上述信息可估算出火星质量约为()A．6.5×1021kgB．6.4×1023kgC．6.4×1025kgD．6.5×1027kg10．中国新闻网宣布：在摩洛哥坠落的陨石被证实来自火星．某同学想根据平时收集的部分火星资料(如图所示)计算出火星的密度，再与这颗陨石的密度进行比较．下列计算火星密度的公式错误的是(引力常量G已知，忽略火星自转的影响)()火星­Mars火星的小档案直径d＝6794km质量M＝6.4219×1023kg表面重力加速度g0＝3.7m/s2近地卫星周期T＝3.4hA．ρ＝eq\f(3g0,2πGd)B．ρ＝eq\f(g0T2,3πd)C．ρ＝eq\f(3π,GT2)D．ρ＝eq\f(6M,πd3)11．天问一号于2021年2月10日实施火星捕获，将于2021年5月择机实施降轨软着陆火星表面．设天问一号距火星表面高度约为火星半径的n倍，其环绕周期为T，引力常量为G，则火星的密度为()A．eq\f(3πn2,GT2)B．eq\f(3π（n＋1）3,GT2)C．eq\f(3π（n＋1）2,GT2)D．eq\f(3πn3,GT2)12．由于天体自转，会导致天体表面的重力加速度在两极和赤道有微小的差别．已知某一行星的重力加速度在极点处是其在赤道处的k倍，行星的半径为R、自转周期为T，且该行星可视为质量均匀分布的球体，引力常量为G，则行星的质量为()A．eq\f(4π2kR3,（k－1）GT2)B．eq\f(2π2kR3,（k－1）GT2)C．eq\f(4π2（k－1）R3,kGT2)D．eq\f(2π2（k－1）R3,kGT2)13．某宇航员乘坐载人飞船登上月球后，在月球上以大小为v0的速度竖直向上抛出一物体(视为质点)，测得物体上升的最大高度为h，已知月球的半径为R，引力常量为G.(1)求月球的质量M；(2)若登上月球前飞船绕月球做匀速圆周运动的周期为T，求此时飞船距离月球表面的高度H.课时素养评价11人造卫星宇宙速度A组合格性考试练1．月球表面处的重力加速度是地球表面处的重力加速度的eq\f(1,6)，月球半径为地球半径的eq\f(1,4)，则登月舱靠近月球表面的环绕速度与地球的第一宇宙速度之比为()A．eq\f(1,24)B．eq\f(\r(6),24)C．eq\f(\r(6),12)D．eq\f(1,12)2．北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位、通信与导航系统．北斗三号全球系统空间段由30颗组网卫星组成，包括MBO卫星(中圆轨道卫星)、GEO卫星(地球同步轨道卫星)和IGSO卫星(倾斜地球同步轨道卫星)三种不同类型的卫星．其中中圆轨道卫星运行在3个互成120°的轨道面上，离地高度约2.15×104km；地球同步轨道卫星运行在地球同步轨道，离地高度约3.6×104km；倾斜地球同步轨道卫星的轨道平面与赤道平面有一定的夹角，距地高度与地球同步轨道卫星相同，如图所示．假设所有北斗卫星均绕地球做匀速圆周运动．北斗三号GEO­2是一颗地球同步轨道卫星，关于这颗卫星，以下说法正确的是()A.该卫星能定点在北京上空B．该卫星的运行周期约为24hC．该卫星绕地运行时处于平衡状态D．该卫星的运行速度大于第一宇宙速度3．如图所示，是在同一轨道平面上的三颗质量相同的人造地球卫星，均绕地球做匀速圆周运动．关于各物理量的关系，下列说法不正确的是()A．速度vA>vB>vCB．周期TA>TB>TCC．向心加速度aA>aB>aCD．角速度ωA>ωB>ωC4．如图所示，A为地球表面赤道上的物体，B为一轨道在赤道平面内的实验卫星，C为在赤道上空的地球同步卫星，地球同步卫星C和实验卫星B的轨道半径之比为3∶1，两卫星的环绕方向相同，那么关于A、B、C的说法正确的是()A．B、C两颗卫星所受地球万有引力之比为1∶9B．B卫星的公转角速度小于地面上随地球自转物体A的角速度C．赤道上的物体、实验卫星和同步卫星的线速度大小关系满足vC>vB>vAD．B卫星中的宇航员一天内可看到5次日出5.a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星，其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道在同一平面上．某时刻四颗卫星的位置及运行方向如图所示，下列说法中正确的是()A．a的加速度大于b的加速度B．a的角速度小于b的角速度C．a的线速度小于d的线速度D．a、c可能在P点相撞6．中国科学家利用“慧眼”太空望远镜观测到了银河系的MaxiJ1820＋070是一个由黑洞和恒星组成的双星系统，距离地球约10000光年．根据观测，此双星系统中的黑洞质量大约是恒星质量的16倍，可推断该黑洞与恒星的()A．向心力大小之比为16∶1B．周期大小之比为16∶1C．角速度大小之比为1∶1D．加速度大小之比为1∶17．利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯．目前，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍．假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为()A．1hB．4hC．8hD．16h8．2022年6月6日，神舟十四号在轨期间开展了24项航天医学实验，此项活动对航天医学领域有着重要意义．已知神舟十四号的运行轨道距离地面约为400km，距离地心约为1.06倍地球半径，可以近似看成圆周运动．同步卫星距离地心约为6.6倍地球半径，下列说法正确的是()A.神舟十四号在轨运行的角速度比同步卫星大B．神舟十四号在轨运行的线速度比同步卫星小C．神舟十四号相对地面保持相对静止D．神舟十四号在轨的运行速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度B组选择性考试练9.如图所示，甲、乙是地球的两颗卫星的轨道，若两卫星一颗是月球、一颗是地球同步卫星，下列说法正确的是(已知月球公转周期为27.3d)()A．甲为月球轨道，乙为同步卫星轨道B．月球的向心加速度大于同步卫星的向心加