高中物理必修二第六章万有引力与航天经典模型题

｜学习在于勤奋｜知识在于获取｜第1页共25页第六章天体运动经典模型题一、选择题1、下列说法中符合物理史实的是（）A．伽利略发一了行星的运动规律，开普勒发现了万有引力定律B．哥白尼创立地心说，“地心说”是错误的，“日心说”是对的，太阳是宇宙的中心C．牛顿首次在实验室里较准确地测出了万有引力常量D．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，提出了万有引力定律2、关于万有引力定律的建立，下列说法中正确的是（）A．卡文迪许仅根据牛顿第三定律推出了行星与太阳间引力大小跟行星与太阳间距离的平方成反比的关系B．“月﹣地检验”表明物体在地球上受到地球对它的引力是它在月球上受到月球对它的引力的60倍C．“月﹣地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律D．引力常量G的大小是牛顿根据大量实验数据得出的3、关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（）A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律4、在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是（）A．开普勒根据哥白尼对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了开普勒行星运动定律B．由于牛顿在万有引力定律方面的杰出成就，所以被称为能“称量地球质量”的人C．英国物理学家卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量G的数值D．天王星是利用万有引力计算出轨道的，故其被称为“笔尖下发现的行星”5、2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行．与天宫二号单独运行相比，组合体运行的（）A．周期变大B．速率变大C．动能变大D．向心加速度变大｜学习在于勤奋｜知识在于获取｜第2页共25页6、（多选）如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列关系式正确的有（）A．TA＞TBB．EkA＞EkBC．SA=SBD．=7、（多选）据观测某行星外围有一环，为判断该环是行星的连续物还是卫星群，可先测出环中各层物质的线速度v的大小，再与这层物质到行星中心的距离R相比较（）A．若v2与R成正比，则环是连续物B．若v与R成正比，则环是连续物C．若v2与R成反比，则环是卫星群D．若v与R成反比，则环是卫星群8、（多选）某行星外围有一圈厚度为d的发光带（发光的物质），简化为如图所示模型，R为该行星除发光带以外的半径；现不知发光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群，某科学家做了精确地观测，发现发光带绕行星中心的运行速度与到行星中心的距离r的关系如图所示（图中所标v0为已知），则下列说法正确的是（）A．发光带是该行星的组成部分B．该行星的质量M=C．行星表面的重力加速度g=D．该行星的平均密度为ρ=9、星系由很多绕中心作圆形轨道运行的恒星组成．科学家研究星系的一个方法是测量恒星在星系中的运行速度v和离星系中心的距离r．用v∝rn这样的关系来表达，科学家们特别关心指数n．若作用于恒星的引力主要来自星系中心的巨型黑洞，则n的值为（）A．1B．2C．﹣D．｜学习在于勤奋｜知识在于获取｜第3页共25页10、2016年12月17号是我国发射“悟空”探测卫星一周年，为人类对暗物质的研究，迈出又一重大步伐．假设两颗质量相等的星球绕其中心转动，理论计算的周期与实际观测周期有出入，且（n＞1），科学家推测，在以两星球球心连线为直径的球体空间中均匀分布着暗物质，设两星球球心连线长度为L，质量均为m，据此推测，暗物质的质量为（）A．（n﹣1）mB．（2n﹣1）mC．D．11、如图所示，发射远程弹道导弹，弹头脱离运载火箭后，在地球引力作用下，沿椭圆轨道飞行，击中地面目标B．C为椭圆轨道的远地点，距地面高度为h．已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G．关于弹头在C点处的速度v和加速度a，下列结论正确的是（）A．，B．，C．，D．，12、两颗人造卫星绕地球逆时针运动，卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，如图所示，下列说法中正确的是（）A．两卫星在图示位置的速度v2=v1B．两卫星在A处的加速度大小相等C．两卫星运动到A点时的向心加速度大小相等D．两颗卫星在A或B点处可能相遇13、如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球做匀速圆周运动轨道半径为r的卫星，C为绕地球沿椭圆轨道运动的卫星，长轴大小为a，P为B、C两卫星轨道的交点，已知A、B、C绕地心运动的周期相同，下列说法正确的是（）｜学习在于勤奋｜知识在于获取｜第4页共25页A．物体A的线速度大于卫星B的线速度B．卫星B离地面的高度可以为任意值C．a与r长度关系满足a=2rD．若已知物体A的周期和万有引力常量，可求出地球的平均密度14、（多选）“嫦娥三号”探月卫星于2013年下半年在西昌卫星发射，实现“落月”的新阶段．“嫦娥三号”探月卫星到了月球附近，以速度v贴近月球表面匀速飞行，测出绕行的周期为T，已知引力常量为G，不计周围其他天体的影响，则下列说法正确的是（）A．“嫦娥三号”探月卫星的半径约为B．月球的平均密度约为C．“嫦娥三号”探月卫星的质量约为D．月球表面的重力加速度约为15、假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G．则地球的密度为（）A．B．C．D．16、我国“玉兔号”月球车被顺利送抵月球表面，并发回大量图片和信息．若该月球车在地球表面的重力为G1，在月球表面的重力为G2．已知地球半径为R1，月球半径为R2，地球表面处的重力加速度为g，则（）A．“玉兔号”月球车在地球表面与月球表面质量之比为B．地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为C．地球表面的重力加速度与月球表面处的重力加速度之比为D．地球的质量与月球的质量之比为17、2016年12月23日日据《科技日报》今日报道，使用传统火箭的时候，从地球出发前往火星的单程“旅行”大约是6到7个月，相比传统引擎，如果电磁驱动引擎能够成功投入实际运动，人类可以在10个星期内抵达火星．中国已经开发了低轨道太空测试设备，目前安装在了天宫二号上进行测试，处于领先地位．若能将飞行器P｜学习在于勤奋｜知识在于获取｜第5页共25页送到火星附近使其绕火星做匀速圆周运动．如图所示，火星相对飞行器的张角为θ，火星半径为R，飞行器绕火星做匀速圆周运动的轨迹半径为r，若想求得火星的质量，下列条件满足的是（）A．若测得飞行器周期和火星半径R，可得到火星的质量B．若测得飞行器周期和轨道半径r，可得到火星的质量C．若测得飞行器周期和张角θ，可得到火星的质量D．以上条件都不能单独得到火星的质量18、如图所示，人造地球卫星M、N在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动，已知M、N连线与M、O连线间的夹角最大为θ，则M、N的运动速度大小之比等于（）A．B．C．D．19、海南航天发射场是中国首个滨海发射基地，我国将在海南航天发射场试验登月工程，宇航员将登上月球．若已知月球质量为m月，半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（）A．如果在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为B．如果在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体，则物体落回到抛出点所用时间为C．如果在月球上发射一颗绕月球做匀速圆周运动的卫星，则最大运行速度为D．如果在月球上发射一颗绕月球做匀速圆周运动的卫星，则最小周期为2π｜学习在于勤奋｜知识在于获取｜第6页共25页20、（多选）火星表面特征非常接近地球，可能适合人类居住．我国志愿者王跃参与了在俄罗斯进行的“模拟登火星”实验活动．已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，地球表面的重力加速度是g，若王跃在地球上能向上跳起的最大高度是h．在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是（）A．火星表面的重力加速度是B．王跃在火星上向上跳起的最大高度是C．火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的D．王跃在火星表面所受火星引力是他在地球表面所受地球引力的21、某星球的半径为R，一重物在该星球表面附近作竖直下抛运动（忽略阻力），若测得重物在连续两个T时间内下落的高度依次是h1和h2，则该星球的第一宇宙速度为（）A．B．C．D．22、（多选）如图所示，两星球相距为L，质量比为mA：mB=1：9，两星球半径远小于L．从星球A沿A、B连线向B以某一初速度发射一探测器．只考虑星球A、B对探测器的作用，下列说法正确的是（）A．探测器的速度一直减小B．探测器在距星球A为处加速度为零C．若探测器能到达星球B，其速度可能恰好为零D．若探测器能到达星球B，其速度一定大于发射时的初速度23、美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”．天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是一个36倍太阳质量的黑洞和一个29倍太阳质量的黑洞并合事件．假设这两个黑洞绕它们连线上的某点做圆周运动，且这两个黑洞的间距缓慢减小．若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其它星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是（）A．这两个黑洞运行的线速度大小始终相等B．这两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等C．36倍太阳质量的黑洞轨道半径比29倍太阳质量的黑洞轨道半径大D．随两个黑洞的间距缓慢减小，这两个黑洞运行的周期也在减小｜学习在于勤奋｜知识在于获取｜第7页共25页24、（多选）如图所示，有A、B两个行星绕同一恒星O做圆周运动，旋转方向相同，A行星的周期为T1，B行星的周期为T2，在某一时刻两行星第一次相遇（即两行星距离最近），则（）A．经过时间t=T2+T1，两行星将第二次相遇B．经过时间t=，两行星将第二次相遇C．经过时间t=•，两行星第一次相距最远D．经过时间t=，两行星第一次相距最远25、太阳系中某行星A运行的轨道半径为R，周期为T，但科学家在观测中发现，其实际运行的轨道与圆轨道存在一些偏离，且每隔时间t发生一次最大的偏离，天文学家认为形成这种现象的可能原因是A外侧还存在着一颗未知行星B，它对A的万有引力引起A行星轨道的偏离，假设其运行轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方向相同，由此可推测未知行星B绕太阳运行的圆轨道半径为（）A．RB．RC．RD．R26、如所示，a是地球赤道上的一点，某时刻在a的正上方有三颗轨道位于赤道平面的卫星b、c、d，各卫星的运行方向均与地球自转方向相同，图中已标出，其中d是地球同步卫星．从该时刻起，经过一段时间t（已知在t时间内三颗卫星都还没有运行一周），各卫星相对a的位置最接近实际的是图中的（）A．B．C．D．27、天文观测中常出现“行星冲日现象”，即当地球恰好运行到某地外星和太阳之间时三者几乎排成一条直线的现象。卫星的运行也有这种现象，设绕地球运行的三颗人造地球卫星A、B、C在同一平面绕地运行，周期分别为TA=3h，TB=6h，TC=18h，观测发现三星与地球共线，则下次出现四者共线所需要的最短时间为（）A.18hB.36hC.48hD.54h｜学习在于勤奋｜知识在于获取｜第8页共25页28、（多选）天体运行将出现”火星合日”的天象“火星合日”是指火星、太阳、地球三者之间形成一条直线时，从地球的方位观察，火星位于太阳的正后方，火星被太阳完全遮蔽的现象，如图所示已知地球、火星绕太阳运行的方向相同，若把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆，火星绕太阳公转周期约等于地球公转周期的2倍，由此可知（）A．“火星合日”约每1年出现一次B．“火星合日”约每2年出现一次C．火星的公转半径约为地球公转半径的34倍D．