江蘇專版2023-2024學(xué)年新教材高中物理第七章萬有引力與宇宙航行檢測(cè)卷新人教版必修第二冊(cè)

第七章檢測(cè)卷（時(shí)間：75分鐘滿分：100分）一、單項(xiàng)選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求）1.[2022江蘇蘇州月考]在物理學(xué)理論建立的過程中，有很多偉大的科學(xué)家作出了貢獻(xiàn)。關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，以下說法正確的是()A.開普勒實(shí)行了“月—地檢驗(yàn)”，得出天上和地下的物體都遵從萬有引力定律B.哥白尼提出“日心說”，發(fā)現(xiàn)了太陽系中行星沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C.第谷通過對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的長期觀察，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律D.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律2.不可回收的航天器在使用后，將成為太空垃圾。如圖所示是飄浮在地球附近的太空垃圾示意圖，對(duì)此有如下說法，正確的是()A.離地越低的太空垃圾運(yùn)行周期越大B.離地越高的太空垃圾運(yùn)行角速度越小C.由公式得，離地越高的太空垃圾運(yùn)行速率越大D.太空垃圾一定能跟同一軌道上同向飛行的航天器相撞3.[2022江蘇南京月考]“嫦娥三號(hào)”是我國第一個(gè)月球軟著陸無人探測(cè)器，當(dāng)它在距月球表面為的圓形軌道上運(yùn)行時(shí)，周期為。已知月球半徑和引力常量，由此不能推算出()A.月球的質(zhì)量 B.“嫦娥三號(hào)”的質(zhì)量C.月球的第一宇宙速度 D.“嫦娥三號(hào)”在該軌道上的運(yùn)行速度4.[2022江蘇南通期末]月球和同步衛(wèi)星均繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是()A.月球運(yùn)動(dòng)的周期比同步衛(wèi)星小 B.月球運(yùn)動(dòng)的速度比同步衛(wèi)星大C.月球運(yùn)動(dòng)的角速度比同步衛(wèi)星小 D.月球運(yùn)動(dòng)的加速度比同步衛(wèi)星大5.[2022江蘇無錫期末]宇宙中，多數(shù)恒星是雙星系統(tǒng)。我們發(fā)現(xiàn)距離地球149光年，有一雙星系統(tǒng)，已知和的總質(zhì)量為太陽質(zhì)量的1.63倍，它們以156天的周期互相繞對(duì)方公轉(zhuǎn)。則和的距離約為地球和太陽距離的()A.1.6倍 B.1倍 C.0.7 D.0.36.[2022江蘇鎮(zhèn)江檢測(cè)]2021年10月16日，神舟十三號(hào)載人飛船把翟志剛、王亞平、葉光富三位航天員送入空間站，在軌駐留6個(gè)月進(jìn)行了出艙活動(dòng)、太空授課、科學(xué)研究等重要工作后，飛船返回艙于2022年4月16日在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸，三位航天員順利返回地面。空間站在近地點(diǎn)高度、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度的預(yù)定軌道上飛行，則()A.中國空間站的運(yùn)行周期大于地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期B.王亞平在艙內(nèi)把“冰墩墩”水平拋出，冰墩墩相對(duì)艙的運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線C.神舟十三號(hào)飛船在返回時(shí)，需要在適當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行減速變軌順利返回地球D.三位航天員在空間站內(nèi)處于飄浮狀態(tài)，所以所受重力均為07.我國載人航天事業(yè)已邁入“空間站時(shí)代”。若中國空間站繞地球近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為，軌道半徑約為地球半徑的倍，已知地球半徑為，引力常量為，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，則下列說法不正確的是()A.飄浮在空間站中的航天員仍受地球的引力B.空間站繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度大小約為C.地球的平均密度約為D.空間站繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小約為地面重力加速度的8.[2022江蘇南通模擬預(yù)測(cè)]2016年10月19日凌晨，神舟十一號(hào)飛船與天宮二號(hào)對(duì)接成功，兩者對(duì)接后一起繞地球運(yùn)行的軌道可視為圓軌道（如圖所示），運(yùn)行周期為，已知地球半徑為，對(duì)接體距地面的高度為，地球表面的重力加速度為，引力常量為，下列說法正確的是()A.對(duì)接后，飛船的線速度大小為B.對(duì)接后，飛船的加速度大小為C.地球的密度為D.對(duì)接前，飛船通過自身減速使軌道半徑變大靠近天宮二號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)接9.[2022江蘇揚(yáng)州模擬預(yù)測(cè)]為了節(jié)省燃料，發(fā)射火星探測(cè)器需要等火星與地球之間相對(duì)位置合適。如圖所示，“天問一號(hào)”探測(cè)器自地球發(fā)射后，立即被太陽引力俘獲，沿以太陽為焦點(diǎn)的橢圓地火轉(zhuǎn)移軌道無動(dòng)力到達(dá)火星附近，在火星附近被火星引力俘獲后環(huán)繞火星飛行。已知火星的公轉(zhuǎn)周期約是地球公轉(zhuǎn)周期的1.9倍。則火星探測(cè)器()A.下一個(gè)發(fā)射時(shí)機(jī)需要再等約2.1年B.在地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于6個(gè)月C.在地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)速度均大于地球繞太陽的速度D.進(jìn)入地火轉(zhuǎn)移軌道的速度大于小于10.[2023江蘇模擬預(yù)測(cè)]圖a為土星探測(cè)器拍攝的照片（圖b為其示意圖），土衛(wèi)三十五位于土星內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間的縫隙里，由于其對(duì)所經(jīng)過區(qū)域的引力作用，原本平滑的土星環(huán)邊沿泛起“漣漪”。已知兩土星環(huán)由大量碎塊組成且繞土星運(yùn)行方向相同，土衛(wèi)三十五軌道與兩環(huán)始終位于同一平面，則下列關(guān)于土衛(wèi)三十五的運(yùn)行方向說法正確的是()A.與兩環(huán)繞行方向相同且正向圖a右上方運(yùn)動(dòng)B.與兩環(huán)繞行方向相同且正向圖a左下方運(yùn)動(dòng)C.與兩環(huán)繞行方向相反且正向圖a右上方運(yùn)動(dòng)D.與兩環(huán)繞行方向相反且正向圖a左下方運(yùn)動(dòng)二、非選擇題（本題共5小題，共60分）11.[2023江蘇常州練習(xí)]（15分）一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道運(yùn)行數(shù)圈后，著陸在該行星上，宇宙飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材：A.精確秒表一只；B.質(zhì)量為的物體一個(gè)；C.彈簧測(cè)力計(jì)一只；D.天平一架（包括砝碼一套）。已知航天員在繞行及著陸后各做一次測(cè)量，根據(jù)所測(cè)量的數(shù)據(jù)可以求出該星球的質(zhì)量、半徑（已知引力常量為）。（1）兩次測(cè)量的物理量分別為與；（2）兩次測(cè)量所選用的器材有（用該器材前的字母序號(hào)表示）；（3）用所測(cè)值求出該星球質(zhì)量，半徑。12.[2023江蘇泰州檢測(cè)]（8分）木星的衛(wèi)星之一叫“艾奧”，它上面的珞珈火山噴出的巖塊初速度為時(shí)，上升高度可達(dá)，已知“艾奧”的半徑為，忽略“艾奧”的自轉(zhuǎn)及巖塊運(yùn)動(dòng)過程中受到稀薄氣體的阻力，引力常量為，求：（1）“艾奧”的質(zhì)量；（2）“艾奧”的第一宇宙速度。13.（8分）如圖所示，是地球的同步衛(wèi)星，另一衛(wèi)星的圓形軌道位于赤道平面內(nèi)，離地球表面的高度為，已知地球半徑為，地球自轉(zhuǎn)角速度為，地球表面的重力加速度為，為地球中心。（1）求衛(wèi)星的運(yùn)行周期；（2）如果衛(wèi)星繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，某時(shí)刻、兩衛(wèi)星相距最近（、、在同一直線上），則至少經(jīng)過多長時(shí)間，它們?cè)僖淮蜗嗑嘧罱?4.[2022江蘇徐州學(xué)情調(diào)研]（13分）航天員駕駛宇宙飛船成功登上月球，他在月球表面做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在停在月球表面的登陸艙內(nèi)固定一傾角為的斜面，讓一個(gè)小物體以速度沿斜面向上沖，利用速度傳感器得到其往返運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，圖中已知，已知月球的半徑為，萬有引力常量為，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，求：（1）月球的密度；（2）宇宙飛船在近月圓軌道繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小。15.[2022江蘇常州檢測(cè)]（16分）如圖所示，航天員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上點(diǎn)沿水平方向以初速度拋出一個(gè)小球，測(cè)得小球經(jīng)時(shí)間落到斜坡上另一點(diǎn)，斜面的傾角為，已知該星球半徑為，萬有引力常量為，求：（1）該星球表面的重力加速度；（2）該星球的密度；（3）該星球的第一宇宙速度。第七章檢測(cè)卷一、單項(xiàng)選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求）1.D[解析]牛頓得出萬有引力定律，錯(cuò)誤，正確；開普勒發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)三定律，、錯(cuò)誤。2.B[解析]設(shè)地球質(zhì)量為，太空垃圾質(zhì)量為，垃圾的軌道半徑為。由牛頓第二定律可得，太空垃圾的運(yùn)行周期，因?yàn)椤?、是常?shù)，所以離地越低的太空垃圾運(yùn)行周期越小，故錯(cuò)誤；由牛頓第二定律可得，太空垃圾運(yùn)行的角速度，因?yàn)?、是常?shù)，所以離地越高的太空垃圾的角速度越小，故正確；由牛頓第二定律可得，太空垃圾運(yùn)行的線速度，因?yàn)?、是常?shù)，所以離地越高的太空垃圾線速度越小，故錯(cuò)誤；由線速度公式可知，在同一軌道上的航天器與太空垃圾線速度相同，假如它們繞地球飛行的運(yùn)轉(zhuǎn)方向相同，它們不會(huì)碰撞，故錯(cuò)誤。3.B[解析]根據(jù)牛頓第二定律得，解得，錯(cuò)誤；因?yàn)闊o法計(jì)算萬有引力，所以“嫦娥三號(hào)”的質(zhì)量無法推算，正確；在月球表面，有，解得，因?yàn)樵虑蛸|(zhì)量可以推算，所以第一宇宙速度可以推算，錯(cuò)誤；根據(jù)速度公式得，錯(cuò)誤。4.C[解析]根據(jù)萬有引力提供向心力，有，得，可知，由于月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期比同步衛(wèi)星大，故錯(cuò)誤；根據(jù)萬有引力提供向心力，有，得，可知由于月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以月球運(yùn)動(dòng)的速度比同步衛(wèi)星小，故錯(cuò)誤；根據(jù)萬有引力提供向心力，有得，可知，由于月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則月球運(yùn)動(dòng)的角速度比同步衛(wèi)星小，故正確；根據(jù)萬有引力提供向心力，有，得，可知，由于月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則月球運(yùn)動(dòng)的加速度比同步衛(wèi)星小，故錯(cuò)誤。5.C[解析]設(shè)和的距離為，它們互繞周期年年，對(duì)，；對(duì)，，又設(shè)地球繞太陽的周期為，地球和太陽距離為，地球繞太陽公轉(zhuǎn)，根據(jù)萬有引力定律，由以上各式解得，正確。6.C[解析]中國空間站的環(huán)繞半徑較小，運(yùn)行周期小于地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期，故錯(cuò)誤；王亞平在艙內(nèi)把“冰墩墩”水平拋出，空間站處于失重狀態(tài)，冰墩墩相對(duì)艙的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線，故錯(cuò)誤；神舟十三號(hào)飛船在返回時(shí)，需要在適當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行減速變軌，萬有引力大于向心力，空間站做向心運(yùn)動(dòng)順利返回地球，故正確；三位航天員在空間站內(nèi)處于飄浮狀態(tài)，是因?yàn)槿f有引力提供向心力，且等于航天員所受的重力，即均不為0，故錯(cuò)誤。7.C[解析]飄浮在空間站中的航天員依然受地球的引力，所受引力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)而處于完全失重狀態(tài)，視重為0，故正確；根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，可知空間站繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度大小約為，故正確；設(shè)空間站的質(zhì)量為，其所受萬有引力提供向心力，有，則地球的平均密度約為，故錯(cuò)誤；根據(jù)萬有引力提供向心力，有，則空間站繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為，地表的重力加速度為，可得，即空間站繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小約為地面重力加速度的，故正確。8.B[解析]對(duì)接后，軌道半徑，飛船的線速度，選項(xiàng)錯(cuò)誤；在地球表面附近，根據(jù)重力等于萬有引力，得，對(duì)接后，根據(jù)萬有引力提供向心力有，得，選項(xiàng)正確；根據(jù)萬有引力提供向心力有，得地球質(zhì)量，密度，選項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)接前，飛船如果減速，在原軌道上萬有引力大于所需要的向心力，做近心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑變小，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)接，選項(xiàng)錯(cuò)誤。9.A[解析]由題意可知火星的公轉(zhuǎn)周期為1.9年，設(shè)下一個(gè)發(fā)射時(shí)機(jī)需要再經(jīng)過時(shí)間，則有，可得，解得年年，正確；根據(jù)開普勒第三定律可知，探測(cè)器在地火轉(zhuǎn)移軌道的周期大于地球的公轉(zhuǎn)周期，故探測(cè)器在地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)間為年，可知火星探測(cè)器在地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于6個(gè)月，錯(cuò)誤；根據(jù)萬有引力提供向心力可得，解得，可知地球繞太陽的速度大于火星繞太陽的速度，根據(jù)衛(wèi)星從低軌道變軌到高軌道需要在變軌處點(diǎn)火加速，可知火星探測(cè)器運(yùn)動(dòng)到火星軌道處的速度小于火星繞太陽的速度，故火星探測(cè)器在地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)速度并不是一直大于地球繞太陽的速度，錯(cuò)誤；火星探測(cè)器進(jìn)入地火轉(zhuǎn)移軌道需要脫離地球的束縛，火星探測(cè)器進(jìn)入地火轉(zhuǎn)移軌道的速度大于小于，錯(cuò)誤。10.B[解析]根據(jù)萬有引力公式，解得，因此可知軌道半徑越大角速度越小。對(duì)于內(nèi)環(huán)而言，如果內(nèi)環(huán)和土衛(wèi)三十五同向運(yùn)動(dòng)，則由于內(nèi)環(huán)角速度大于土衛(wèi)三十五，可知其泛起的漣漪將超前土衛(wèi)三十五，此時(shí)內(nèi)環(huán)順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，如果內(nèi)環(huán)和土衛(wèi)三十五反向運(yùn)動(dòng)，由于漣漪在左下方，仍可知內(nèi)環(huán)順時(shí)針運(yùn)動(dòng)。由于兩環(huán)運(yùn)動(dòng)方向相同，因此外環(huán)也順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，而外環(huán)漣漪在右上方，且外環(huán)角速度小于土衛(wèi)三十五，因此可知土衛(wèi)三十五順時(shí)針運(yùn)動(dòng)。故選。二、非選擇題（本題共5小題，共60分）11.（1）飛船繞行星表面運(yùn)行的周期;著陸后質(zhì)量為的物體的重力（等于）[解析]兩次測(cè)量的物理量分別為飛船繞行星表面運(yùn)行的周期、著陸后質(zhì)量為的物體的重力（等于）。（2）[解析]測(cè)周期需要秒表，測(cè)質(zhì)量為的物體的重力需要彈簧測(cè)力計(jì)，故選用的器材為。（3）;[解析]繞行時(shí)，有，著陸后，有，解得，。12.（1）[解析]巖塊做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則有，解得表面重力加速度為，忽略“艾奧”的自轉(zhuǎn)，則有，解得。（2）[解析]行星的第一宇宙速度等于衛(wèi)星在該行星表面軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的線速度，某衛(wèi)星在“艾奧”表面繞其做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)有，解得。13.（1）[解析]由萬有引力定律和牛頓第二定律得，，,聯(lián)立解得。（2）[解析]由題意知，，由（1）得，解得。14.（1