高中人教物理专题05 质量检测卷（解析版）.docx

专题05万有引力与航天
质量检测卷
第Ⅰ卷(选择题，共48分)
一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1.(2021·山东省等级考试模拟卷)2019年10月28日发生了天王星冲日现象，即太阳、地球、天王星处于同一直线，此时是观察天王星的最佳时间。已知日地距离为R0，天王星和地球的公转周期分别为T和T0，则天王星与太阳的距离为(　　)
A. R0 B. R0
C. R0 D. R0
【答案】A
【解析】　由开普勒第三定律可知＝，可得R＝R0，故A正确，B、C、D错误。
2.(2021·江苏七市第二次调研)2020年1月我国成功发射了“吉林一号”卫星，卫星轨道可看成距地面高度为650 km的圆，地球半径为6 400 km，第一宇宙速度为7.9 km/s.则该卫星的运行速度约为(　　)
A．11.2 km/s B．7.9 km/s
C．7.5 km/s D．3.1 km/s
【答案】　C
【解析】　近地卫星环绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有G＝m，则有第一宇宙速度v＝＝7.9 km/s，“吉林一号”卫星环绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有G＝m，联立解得v′≈7.5 km/s，故C正确，A、B、D错误．
3.(2021·天津市普通高中学业水平等级考试，2)北斗问天，国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星(　　)
A.周期大 B.线速度大 C.角速度大 D.加速度大
【答案】A
【解析】近地轨道卫星的轨道半径稍大于地球半径，由万有引力提供向心力，可得G＝m，解得线速度v＝，由于地球静止轨道卫星的轨道半径大于近地轨道卫星的轨道半径，所以地球静止轨道卫星的线速度较小，选项B错误；由万有引力提供向心力，可得G＝mr，解得周期T＝2π，所以地球静止轨道卫星的周期较大，选项A正确；由ω＝，可知地球静止轨道卫星的角速度较小，选项C错误；由万有引力提供向心力，可得G＝ma，解得加速度a＝G，所以地球静止轨道卫星的加速度较小，选项D错误。
4.(2021·山东烟台市高考诊断一模)随着航天技术的发展，人类已经有能力到太空去探索未知天体。假设某宇宙飞船绕一行星表面附近做匀速圆周运动，已知运行周期为T，宇航员在离该行星表面附近h处自由释放一小球，测得其落到行星表面的时间为t，则这颗行星的半径为 (　　)
A. B.
C. D.
【答案】　B
【解析】　由自由落体运动位移公式得h＝gt2①
某宇宙飞船绕一行星表面附近做匀速圆周运动，向心力由万有引力提供，有
G＝mω2R＝m()2R②
行星表面附近，万有引力等于重力，有
G＝mg ③
由①②③式解得R＝。选项B正确。
5. (2020·福建三明市5月质检)关于地球同步卫星下列说法正确的是(　　)
①地球同步卫星和地球同步，因此同步卫星的高度和线速度大小是一定的
②地球同步卫星绕地球的角速度虽被确定，但高度和速度可以选择，高度增加，速度增大，高度降低，速度减小
③在赤道上空运行的地球同步卫星一定相对地面静止不动
④为了避免同步通信卫星在轨道上相撞，必须让它们运行在不同轨道上
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
【答案】　A
【解析】　地球同步卫星相对地面一定静止，③正确；由于地球自西向东自转，同步卫星也绕地球自西向东转动，由于卫星轨道的圆心在地心，因此地球同步卫星一定在赤道的正上方，且运动周期为24 h，根据万有引力定律和牛顿第二定律＝m()2r，可知，轨道半径是确定的，而根据＝m2，线速度大小也是确定的，①正确，②错误；由于所有的同步卫星转动方向相同，运动速度大小相同，因此不会相撞，④错误。因此A正确，B、C、D错误。
6.(2021·1月河北学业水平选择性考试模拟演练，3)假定“嫦娥五号”轨道舱绕月飞行时，轨道是贴近月球表面的圆形轨道。已知地球密度为月球密度的k倍，地球同步卫星的轨道半径为地球半径的n倍，则轨道舱绕月飞行的周期与地球同步卫星周期的比值为(　　)
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】　嫦娥五号绕月飞行时，月球对其产生的万有引力提供向心力，
G＝mr月，地球同步卫星围绕地球运动时，万有引力提供向心力G＝m′nr地；又因为M＝ρπr3，且地球密度为月球密度的k倍；所以＝＝，故A正确。
7.(2021·山东泰安市一轮检测)2019年1月