第四單元測(cè)試卷 （滿(mǎn)分：100分 時(shí)間：75分） 一、單選題 1．許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中作出了杰出貢獻(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是（　?。?A．伽利略發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律 B．第谷經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)20余年的天文觀察，發(fā)現(xiàn)和總結(jié)出了行星運(yùn)行定律 C．開(kāi)普勒第三定律表達(dá)式中，k是一個(gè)與中心天體無(wú)關(guān)的常量 D．牛頓的經(jīng)典力學(xué)在宏觀低速運(yùn)動(dòng)中，引力不太大時(shí)適用 2．關(guān)于繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的地球靜止衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（　?。?A．地球靜止衛(wèi)星可以是極地衛(wèi)星 B．一定在赤道上空一定高度處 C．它的向心加速度大于近地衛(wèi)星的向心加速度 D．它的線速度大于近地衛(wèi)星的線速度 3．如圖所示，A是地球的同步衛(wèi)星，B是地球的近地衛(wèi)星，C是地面上的物體，A、B、C質(zhì)量相等，均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．設(shè)A、B、C做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度為aA、aB、aC，周期分別為T(mén)A、TB、TC，A、B、C做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能分別為EkA、EkB、EkC．不計(jì)A、B、C之間的相互作用力，下列關(guān)系式正確的是（ ） A．a(chǎn)B=aC＞aA B．a(chǎn)B＞aA＞aC C．TA=TB＜TC D．EkA＜EkB=EkC 4．在牛頓力學(xué)體系中，當(dāng)兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的質(zhì)點(diǎn)相距為r時(shí)具有的勢(shì)能，稱(chēng)為引力勢(shì)能，其大小為（規(guī)定兩個(gè)物體相距無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)勢(shì)能為零）。假設(shè)一顆人造衛(wèi)星在距地球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球質(zhì)量為M，地球半徑為R，該人造衛(wèi)星的質(zhì)量為m，引力常量為G，則該人造衛(wèi)星的機(jī)械能大小為（　?。?A． B． C． D． 5．繼“嫦娥”一號(hào)發(fā)射成功后，我國(guó)下一步的航天目標(biāo)為登上月球，已知月球上的重力加速度為地球上的六分之一，若分別在地球和月球表面相同高度處，以相同初速度平拋相同質(zhì)量的小球（不計(jì)空氣阻力），則下列哪些判斷是正確的（???） A．平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間t月>t地 B．水平射程x月>x地 C．落地瞬間的速度v月>v地 D．落地速度與水平面的夾角θ月>θ地 6．星球上的物體脫離該星球引力所需要的最小速度稱(chēng)為第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度與第一宇宙速度的關(guān)系是。已知某星球的半徑為，它表面的重力加速度為地球表面重力加速度的四分之一，不計(jì)其他星球的影響，則該星球的第二宇宙速度為（　?。?A． B． C． D． 已知地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T(mén),地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為引力常量為G。有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是（ ）。 A.衛(wèi)星距離地面的高度為 B.衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度 C.衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)受到的向心力大小為 D.衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 8．經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)，人們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”．“雙星系統(tǒng)”由相距較近的恒星組成，每個(gè)恒星的半徑遠(yuǎn)小于兩個(gè)恒星之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體，它們?cè)谙嗷ラg的萬(wàn)有引力作用下，繞某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示為某一雙星系統(tǒng)，A星球的質(zhì)量為，B星球的質(zhì)量為，它們中心之間的距離為L(zhǎng)，引力常量為G，則下列說(shuō)法正確的是　　 A．A星球的軌道半徑為 B．B星球的軌道半徑為 C．雙星運(yùn)行的周期為 D．若近似認(rèn)為B星球繞A星球中心做圓周運(yùn)動(dòng)，則B星球的運(yùn)行周期為 二、填空題 9．月球質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，月球半徑約為地球半徑的，則月球與地球表面的重力加速度大小之比 ，月球與地球的第一宇宙速度大小之比 。 10．宇宙飛船內(nèi)有宇航員繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球的質(zhì)量為M，宇宙飛船的質(zhì)量為m，宇宙飛船到地球球心的距離為r，引力常量為G，宇宙飛船受到地球?qū)λ娜f(wàn)有引力 ；飛船內(nèi)的宇航員處于 狀態(tài)填“超重”或“失重”，宇航員隨身攜帶的天平 正常使用填“能”或者“不能”． 三、實(shí)驗(yàn)題 11．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，物體對(duì)支持面幾乎沒(méi)有壓力，所以在這種環(huán)境中已無(wú)法用天平稱(chēng)量物體的質(zhì)量，假設(shè)某同學(xué)在這種環(huán)境設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置（圖中O為光滑的小孔）來(lái)間接測(cè)量物體的質(zhì)量；給待測(cè)物體一個(gè)初速度，使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)航天器中具有基本測(cè)量工具。 （1）物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計(jì)，原因是 ； （2）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量的物理量是 ； （3）待測(cè)質(zhì)量的表達(dá)式為 。 12．某宇航員登陸某顆星球后，想要測(cè)量該星球表面的重力加速度，為此該宇航員讓一物體在重力作用下做平拋運(yùn)動(dòng)（空氣阻力可以忽略），并用攜帶的頻閃照相機(jī)拍攝下了一段運(yùn)動(dòng)過(guò)程如圖。已知頻閃照相機(jī)的頻率為f=10.0Hz，照片中的每個(gè)小方塊都為正方形且代表的實(shí)際長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2.50cm。 （1）測(cè)量重力加速度的表達(dá)式應(yīng)為g= ；（用所給物理量的字母表達(dá)） （2）根據(jù)交待數(shù)據(jù)，可求得此平拋運(yùn)動(dòng)初速度為v0= ，星球表面重力加速度g= ；（結(jié)果保留3位有效數(shù)字） （3）離開(kāi)該星球時(shí)，宇航員讓宇宙飛船在距離該星球表面非常近的圓軌道上飛行，并測(cè)出周期為T(mén)，假設(shè)該星球自轉(zhuǎn)可以忽略，則該宇航員根據(jù)所測(cè)得的星球表面重力加速度g，以及已知的引力常量G，算出了該星球的質(zhì)量M，則該宇航員計(jì)算的表達(dá)式為M= 。 四、計(jì)算題 13．天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆小行星沿近似圓形軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行，測(cè)得該軌道的平均半徑約為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的3倍。這顆小行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期大約是多少年？ 14．若已知火星半徑為R，2021年2月，我國(guó)發(fā)射的火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”在距火星表面高為R的圓軌道上飛行，周期為T(mén)，引力常量為G，不考慮火星的自轉(zhuǎn)，根據(jù)以上數(shù)據(jù)求： （1）“天問(wèn)一號(hào)”的線速度； （2）火星的質(zhì)量M； （3）火星的密度。 15．“神舟七號(hào)”飛船的成功飛行為我國(guó)在2010年實(shí)現(xiàn)探月計(jì)劃——“嫦娥工程”獲得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)．假設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為，飛船在距月球表面高度為3R的圓形軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B再次點(diǎn)火進(jìn)入月球近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)。求： （1）飛船在軌道Ⅰ上的運(yùn)行速率； （2）飛船在軌道Ⅲ繞月球運(yùn)行一周所需的時(shí)間。

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本章綜合與測(cè)試

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