2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期暑假作業(yè)物理鞏固練習(xí)3萬有引力與宇宙航行

暑假練習(xí)暑假練習(xí)03萬有引力與宇宙航行一、選擇題：第1～7題為單選題，第8～10題為多選題。1．歷史上第一個比較準(zhǔn)確地測出萬有引力常量的物理學(xué)家是（）A．牛頓 B．第谷 C．開普勒 D．卡文迪許2．開普勒行星運動定律是我們研究天體運動的基礎(chǔ)，下面關(guān)于開普勒三定律理解錯誤的是（）A．由開普勒第一定律知，行星繞太陽運動的軌道不是標(biāo)準(zhǔn)的圓形B．由開普勒第一定律知，太陽處在繞它運動的行星軌道的焦點上C．由開普勒第二定律知，一個行星從遠(yuǎn)日點向近日點運動的速度是逐漸增大的D．由開普勒第三定律知，地球與火星軌道的半長軸的二次方跟公轉(zhuǎn)周期的三次方的比值相等3．我國“北斗二代”計劃共發(fā)射35顆衛(wèi)星，形成全球性的定位導(dǎo)航系統(tǒng)，比美國GPS多5顆。多出的這5顆是相對地面靜止的高軌道衛(wèi)星（以下簡稱“靜衛(wèi)”），其他的有27顆中軌道衛(wèi)星（以下簡稱“中衛(wèi)”）軌道半徑為靜止軌道半徑的。下列說法正確的是（）A．“中衛(wèi)”的線速度介于7.9km/s和11.2km/s之間B．“靜衛(wèi)”的軌道穿過我國上空C．如果質(zhì)量相同，“靜衛(wèi)”與“中衛(wèi)”的動能之比為3∶5D．“靜衛(wèi)”的運行周期小于“中衛(wèi)”的運行周期4．如圖所示，甲是地球赤道上的一個物體，乙是“神舟十三號”宇宙飛船（繞地運行周期為90min），丙是地球的同步衛(wèi)星，它們運行的軌道示意圖如圖所示，它們都繞地心做勻速圓周運動。下列說法錯誤的是（）A．它們運動的周期大小關(guān)系是T甲=T丙＞T乙B．它們運動的向心加速度大小關(guān)系是a乙＞a丙＞a甲C．衛(wèi)星乙的運行速度小于地球的第一宇宙速度D．同步衛(wèi)星丙的運行速度大于地球的第一宇宙速度5．2021年10月16日“神舟十三號”載人飛船成功進入預(yù)定軌道，順利將翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員送入太空，11月8日，航天員王亞平成功出艙作業(yè)，成為中國女航天員太空行走第一人。“神舟十三號”飛船繞地心做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A．“神舟十三號”飛船的發(fā)射速度大于第二宇宙速度B．航天員此時處于完全失重狀態(tài)，故不受地球的引力作用C．若航天員與連接空間站的安全繩脫落，航天員會立刻高速飛離空間站D．若已知該飛船在軌運行周期、軌道半徑及引力常量，則可估算出地球的質(zhì)量6．如圖，“嫦娥五號”、“天問一號”探測器分別在近月、近火星軌道運行。已知火星的質(zhì)量為月球質(zhì)量的9倍、半徑為月球半徑的2倍。假設(shè)月球、火星均可視為質(zhì)量均勻分布球體，忽略其自轉(zhuǎn)影響，則（）A．月球表面重力加速度比火星表面重力加速度大B．月球的第一宇宙速度比火星的第一宇宙速度大C．D．“嫦娥五號”繞月周期比“天問一號”繞火星周期大7．宇宙中半徑均為R0的兩顆恒星S1、S2，相距無限遠(yuǎn)。若干行星分別環(huán)繞恒星S1、S2運動的公轉(zhuǎn)周期平方T2與公轉(zhuǎn)半徑立方r3的規(guī)律如圖所示。不考慮兩恒星的自轉(zhuǎn)，則（）A．S1的質(zhì)量小于S2的質(zhì)量B．S1的密度等于S2的密度C．S1表面的環(huán)繞速度大于S2表面的環(huán)繞速度D．S1表面的重力加速度小于S2表面的重力加速度8．A．小球豎直上拋的初速度為2aB．小球從O點上升的最大高度為9．據(jù)央視報道，2020年5月31日搭載兩名美國宇航員的美國太空探索技術(shù)公司SpaceX龍飛船發(fā)射成功，乘“獵鷹9號”火箭飛往國際空間站，并在31日成功與國際空間站對接，把兩位航天員送入國際空間站。龍飛船發(fā)射過程可簡化為：先讓飛船進入一個近地的圓軌道Ⅰ，然后在P點變軌，進入橢圓形轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ，到達(dá)遠(yuǎn)地點Q時再次變軌，進入圓形軌道Ⅲ，已知橢圓軌道的近地點與近地圓軌道Ⅰ相切于P點，遠(yuǎn)地點與最終運行軌道Ⅲ相切于Q點。關(guān)于飛船的運動，下列說法正確的是（）A．飛船沿軌道Ⅰ經(jīng)過P點時需要的向心力小于沿軌道Ⅱ經(jīng)過P點時需要的向心力B．飛船沿轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ運行到遠(yuǎn)地點Q點時的速率等于在軌道Ⅲ上運行的速率C．飛船沿軌道Ⅰ經(jīng)過P點時受到的萬有引力小于沿軌道Ⅱ經(jīng)過P點時受到的萬有引力D．飛船在軌道Ⅰ上運行的速率大于在軌道Ⅱ上運行經(jīng)過Q點時的速率10．A．若知道C的軌道半徑，則可求出C的質(zhì)量C．若A也有一顆運動周期為T2的衛(wèi)星，則其軌道半徑一定小于C的軌道半徑二、解答題11．預(yù)計我國將在2030年前后實施航天員登月計劃，航天員乘飛船登月后將進行一系列的科學(xué)探測與實驗。若宇航員在月球表面用測力計測得質(zhì)量為m0的物塊重力為G0，已知引力常量為G，月球的半徑為R，求：(1)月球的質(zhì)量；(2)宇航員乘飛船貼著月球表面運行一周所用的時間。12．如圖所示，A是地球的同步衛(wèi)星。另一衛(wèi)星B的圓形軌道也位于赤道平面內(nèi)，離地面高度為h。已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)角速度為ω，地球表面的重力加速度為g，O為地球中心。求：(1)同步衛(wèi)星A離地面的高度H；(2)求衛(wèi)星B的運行的角速度為ωB；(3)如衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，某時刻A、B兩衛(wèi)星相距最近（O、B、A在同一直線上），則至少經(jīng)過多長時間，他們再一次相距最近？

答案與解析答案與解析1．【答案】D【解析】歷史上第一個比較準(zhǔn)確地測出萬有引力常量的物理學(xué)家是卡文迪許，故選D。2．【答案】D【解析】由開普勒第一定律知，行星繞太陽運動的軌道不是標(biāo)準(zhǔn)的圓形，而是橢圓，A正確；由開普勒第一定律知，太陽處在繞它運動的行星軌道的焦點上，B正確；由開普勒第二定律知，一個行星從遠(yuǎn)日點向近日點運動的速度是逐漸增大的，C正確；由開普勒第三定律知，地球與火星軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值相等，D錯誤。本題選錯誤的，故選D。3．【答案】C4．【答案】D5．【答案】D6．【答案】D7．【答案】C8．【答案】BC9．【答案】AD10．【答案】BD(2)設(shè)乘飛船