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1、金坛市第四中学物理组 业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随习惯改变命运，细节铸就终身 天道酬勤1万有引力与航天单元测试 3一、单项选择题（本题共 6 小题，每小题 3 分,共 18 分,每小题只有一个选项正确)1、 “神舟六号”的发射成功，可以预见，随着航天员在轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一必不可少的环节，下列器材适宜在轨道舱中进行锻炼 的 是 （ ）A哑铃 B弹簧拉力器 C单杠 D跑步机来源:Z2、人造卫星在太空绕地球运行中，若天线偶然折断，天线将 （ ）A由于惯性，沿轨道切线方向做匀速直线运动，远离地球B做平抛运动，落向地球 C继续和卫星一起沿轨道运行 D做自由落体运动，落 向地 球
2、3、两行星 A、 B 各有一颗卫星 a 和 b ，卫星的圆轨道接近各自行星表面，若两行星质量之比 MA： MB=p，两行星半径之比 RA： RB q,则两个卫星周期之比 Ta： Tb为 ( )A pqB. pqC. pqD. qp4、一宇宙 飞船绕地球做匀速圆周运动，飞船原来的线速度是 v1，周期是 T1，假设在某时刻它向后喷气做加速运动后，进入新轨道做匀速圆周运动，运动的线速度是v2，周期是 T2，则（ ）A v1 v2， T1 T2 B v1 v2， T1 T2 C v1 v2， T1 T2 D v1 v2， T1 T25、2001 年 10 月 22 日，欧洲航天局由卫星观测发现银河系中
3、心存在一个超大型黑洞，命名为 MCG63015，由于黑洞的 强大引力，周围物质大量掉入黑洞，假定银河系中心仅此一个黑洞，已知太阳系绕银河系中心匀速运转，下列哪一组数据可估算该黑洞的质量（ ）A.地球绕太阳公转的周期和速度 B.太阳的质量和运行速度C.太阳质量和到 MCG63015 的距离 D.太阳运行速度和到 MCG63015 的距离6、科学家们推测，太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“ 隐居”着的地球的“孪生兄弟”由以上信息可以确定（ ）A这颗行星的公转周期与地球相等 B这颗行星的半径等于地球的半径来源:ZC这颗 行星的密度等于地
4、球的密度 D这颗行星上同样存在着生命金坛市第四中学物理组 业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随习惯改变命运，细节铸就终身 天道酬勤2高考资源网()二、多项选择题（本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分,每小题有多个选项正确.全部选对的得 4 分,选不全的得 2 分,选错或不答的得 0 分）7、关于开普勒行星运动的公式 k，以下理解正确的是 （ ）3TRA k 是一个与行星无关的常量B 若 地 球 绕 太 阳 运 转 轨 道 的 半 长 轴 为 R 地 ， 周 期 为 T 地 ； 月 球 绕 地 球 运 转 轨 道 的长 半 轴 为 R 月 ， 周 期 为 T 月 ， 则 23月月地地 C
5、 T 表示行星 运动的自转周期 D T 表示行星运动的公转周期8、已知下面的哪组数据，可以算出地球的质量 M 地 （引力常量 G 为已知） （ ）A月球绕地球运动的周期 T 及月球到地球中心的距离 R1B地球绕太阳运行周期 T2及地球到太阳中心的距离 R2C人造卫星在地面附近的运行速度 v3和运行周期 T3D地球绕太阳运行的速度 v4 及地球到太阳中心的距离 R49、两个行星各有一个卫星绕其表面运行，已知两个卫星的周期之比为 12，两行星半径之比为 21 ，则（ ）来源:Z*xx*k.ComA两行星密度之比为 41 B两行星质量之比为 161 C两行星表面处重力加速度之比为 81 D两卫星的速
6、率之比为 4110、设同步卫星离地心的距离为 r，运行速率为 v1，加速度为 a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为 a2，第一宇宙速度为 v2，地球的半径为 R，则下列比值正确的是 （ ）A = B = C = D =21vrR21Rr21arR21vr11、经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统” 。 “双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的 O 点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为 L，质量之比为m1 m2 =32，则可知（ ）A
7、 m1、 m2做圆周运动的线速度之比为 23B m1做圆周运动的半径 为 L52C m1、 m2做圆周运动的角速度之比为 32 2,4,6金坛市第四中学物理组 业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随习惯改变命运，细节铸就终身 天道酬勤3D m2做圆周运动的半径为 L52三、填空题（本题共 4 小题,共 16 分）12、右图中，有两颗人造地球卫星围绕地球运动，它们运行的轨道可能是_,不可能是_.13、地球绕太阳运行的半长轴为 1.51011 m，周期为 365 天；月球绕地球运行的轨道半长 轴为 3.82108m，周期为 27.3 天，则对于绕太阳运行的行星， R3 T2的值为_m 3s 2；对于绕
8、地球运行的物体，则 R3 T2_ m 3/s2.14、2007 年，我国 “嫦娥一号 ”探测器成功升空，继续进行预定的空间科学探测此表明我国的载人航天技术已经有了突破性的进展，这对于发展我国空间科学技术和提高我国的国际地位都具有非常重要的意义在飞船环绕地球飞行的过程中，由于受到大气阻力的作用，轨道半径将 ，飞船的速度将 ， (均选填“增大”、“不变”或“减小”)15、设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为 R，速率为 v，则太阳的质量可用 v、R和引力常量 G 表示为_太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速率约为地球公转速率的 7 倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的 2109倍为了粗
9、略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有的恒星质量都集中在银河系中心且银河系中恒星的平均质量约等于太阳的质量，则银河系中恒星数目约为_.四、计算题(本题共 46 分，解答时写出必要的文字说明。)16、 （6 分）太阳的半径 R和地球半径 r之比是 1101，太阳的平均密度和地球的平均密度之比是 14，地球表面的重力加速度 g9.8m/s 2，求太阳表面的重力加速度。17、（8 分）宇航员驾驶一飞船在靠近某行星表面附近的圆形轨道上运行，已知飞船运行的周期为 T，行星的平均密度为 。试证明 kT2（万有引力恒量 G 为已知， 是恒量）18、(12 分)甲、乙两颗人造地球卫星，其线速度大小之比为
10、 ：l，求2(1)这两颗卫星的转动半径之比； (2)转动角速度之比；金坛市第四中学物理组 业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随习惯改变命运，细节铸就终身 天道酬勤4(3)转动周期之比； (4)向心加速度的大小之比。19、 （10 分）神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第 5 圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度 h=342km 的圆形轨道。已知地球半径 Rkm637103.，地面处的重力加速度 gms102/。试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期 T 的公式（用 h、R、g 表示） ，然后计算周期的数值（保留两位有效数字） 。20、 （10 分）一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径 r=2R
11、0(R0为地球半径)，卫星的运转方向与地球的自转方向相同，设地球自转的角速度为 0，若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方，求它再次通过该建筑物上方所需时间。 （已知地球表面重力加速度为 g）金坛市第四中学物理组 业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随习惯改变命运，细节铸就终身 天道酬勤5答案：1、B 2、C 3、A 4、B 5、D 6、A7、AD 8、AC 9、ACD 10、BD 11、AB12、； . 13、3.410 18；1.010 1314、减小，增大， 15、 1.01011个GRv216、 太g269.5 m/s 2 17、略18、R 1：R 2=1:2 1:2:1： 2:121T： 1:4:21a19、设地球质量为 M，飞船质量为 m，速度为 v，圆轨道的半径为 r，由万有引力和牛顿第二定律，有分解 以 上 各 式 得 分由 已 知 条 件 分地 面 附 近 分 分 2)(2321222gRhTrmgRMGvrT得 Ts54103.20、解：对卫星，万有引力提供向心力 2020()()MmGR得到 即 所以2308GMR203g08g金坛市第四中学物理组 业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随习惯改变命运，细节铸就终身 天道酬勤6设经过时间 t 它再次通过建筑物上方，则 (- 0)t=2由联立解得 02/8gR
