第七章　万有引力与宇宙航行 课后作业（含解析）-2024年江苏省普通高中学业水平合格性考试物理复习

这是一份第七章　万有引力与宇宙航行 课后作业（含解析）-2024年江苏省普通高中学业水平合格性考试物理复习，共6页。
1.（2024届江苏合格性考试模拟）揭示行星运动规律的天文学家是（ ）
A.第谷 B.哥白尼
C.牛顿 D.开普勒
2.（2023届泗阳模拟）下列叙述中的力，属于万有引力的是（ ）
A.马拉车的力
B.钢绳吊起重物的力
C.太阳与地球之间的吸引力
D.两个异名磁极之间的吸引力
3.（2023届滨海模拟）关于开普勒第三定律中的公式＝k，下列说法正确的是（ ）
A.k值对所有的天体都相同
B.该公式适用于围绕太阳运行的所有行星
C.该公式不适用于围绕地球运行的所有卫星
D.以上说法都不对
4.（2023届扬州模拟）某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，E和F是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速度比在B点的速度大，则太阳位于（ ）
A.F点 B.E点 C.B点 D.A点
5.（2023届兴化模拟）2021年4月29日11时22分我国空间站“天和”核心舱发射成功.在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为m地，地球的半径为R，“天和”的质量为m，离地面的高度为h，引力常量为G，则地球对“天和”的万有引力大小为（ ）
A.G B.G
C.G D.G
6.（2023届盐城模拟）一位果农挑着两筐质量均为m的苹果.设两筐苹果重心间的距离为r，则两筐苹果之间万有引力的大小是（ ）
A.G B.G C.Gm2r D.G
7.（2024届江苏合格性考试模拟）设地球半径为R，一物体在地球表面时与地球间的万有引力为F，则当该物体在距地面高R处时（如图所示），与地球间的万有引力大小为（ ）
A.F B.F C.2F D.4F
8.（2024届南京合格性考试模拟）假设地球的质量为m，半径为R.质量为M的木星的球心到地球表面的距离为nR时，则木星与地球之间的万有引力为（ ）
A. B.
C. D.
9.（2024届江苏合格性考试模拟）质量相等的甲、乙两卫星分别环绕地球做匀速圆周运动，已知甲、乙的轨道半径之比为1∶3，则甲、乙的向心力大小之比为（ ）
A.1∶3 B.3∶1
C.1∶9 D.9∶1
10.（2023届泗阳模拟）牛顿在研究太阳与行星间的引力的过程中，得出太阳对行星的引力表达式后，推出行星对太阳的引力表达式，是一个很关键的论证步骤，这一步骤采用的论证方法是（ ）
A.研究对象的选取
B.理想化过程
C.类比
D.等效
11.（2023届泗阳模拟）哈雷彗星绕日运行的轨道为椭圆，近日距离为8 800万公里，远日距离为53亿公里，公转周期为76年.若哈雷彗星在近日点受到太阳的万有引力为F1，在远日点受到太阳的万有引力为F2，则（ ）
A.F1＝F2
B.F1＜F2
C.F1＞F2
D.不能确定F1和F2的大小关系
12.如图所示，O表示地球，P表示一个绕地球沿椭圆轨道做逆时针方向运动的人造卫星，AB为长轴，CD为短轴.在卫星绕地球运动一周的时间内，从A到B的时间为tAB，同理从B到A、从C到D、从D到C的时间分别为tBA、tCD、tDC，下列关系式正确的是（ ）
A.tAB＞tBA B.tAB＜tBA
C.tCD＞tDC D.tCD＜tDC
课时17 万有引力理论的成就
相对论时空观与牛顿力学的局限性
1.（2024届镇江合格性考试模拟）在物理学理论研究中，“高速”一般指接近光速，“低速”一般指远小于光速，下列所述情境中适合应用牛顿运动定律的是（ ）
A.宏观且低速 B.宏观且高速
C.微观且低速 D.微观且高速
2.（2024届江苏合格性考试模拟）关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（ ）
A.它是人造卫星绕地球做圆周运动的最小速度
B.它是能成为人造卫星的最小发射速度
C.它的大小是7.9 m/s
D.它的大小是11.2 km/s
3.（2024届徐州合格性考试模拟）2022年11月30日7时33分，在“T”字基本构型的中国空间站里，“神舟十四号”航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的“神舟十五号”航天员乘组入驻“天宫”.设空间站沿圆轨道运动的速度为v，则（ ）
A.v＜7.9 km/s
B.7.9 km/s＜v＜11.2 km/s
C.11.2 km/s＜v＜16.7 km/s
D.v＞16.7 km/s
4.（2023届南通模拟）科幻电影《流浪地球》中设想通过在地球上建造特大功率的发动机推动地球，使其逃离太阳系.若地球能够逃离太阳系，则它的速度v0应满足（ ）
A.v0＜7.9 km/s
B.7.9 km/s＜v0＜11.2 km/s
C.11.2 km/s＜v0＜16.7 km/s
D.v0＞16.7 km/s
5.（2023届东海模拟）2020年1月16日，酒泉卫星发射中心成功发射一颗由“快舟一号甲”火箭运载的5G低轨宽带卫星，也是全球首颗5G卫星，可以有效解决沙漠、海洋等地区网络覆盖和接入难的问题.假设该卫星的轨道为圆形，比地球静止卫星轨道低，该卫星与静止卫星相比，下列说法正确的是（ ）
A.线速度较小
B.角速度较小
C.周期较大
D.向心加速度较大
6.（2023届淮安模拟）“风云四号”A星是我国第二代静止轨道气象卫星，这里的“静止轨道气象卫星”所选的参考系是（ ）
A.太阳 B.月球
C.“风云四号”A星 D.地球
7.（2023届苏州模拟）地球静止卫星“静止”在赤道上空的某一点，它绕地球的运行周期与地球的自转周期相同.设地球静止卫星运行的角速度为ω1，地球自转的角速度为ω2，则ω1和ω2的关系是（ ）
A.ω1＞ω2 B.ω1＜ω2
C.ω1＝ω2 D.无法确定
8.（2024届江苏合格性考试模拟）我国已于2020年建成完整的“北斗二号”导航系统，该系统由5颗地球静止卫星和30颗其他卫星组成，则地球静止卫星（ ）
A.绕地球运行的轨道为椭圆
B.运行周期与地球自转周期相同
C.可静止在涟水上空
D.运行方向与地球自转方向相反
9.（2023届徐州模拟）我国的北斗导航部分卫星工作在太空中特定的轨道——地球静止轨道上，是地球的静止卫星，下列关于该种卫星的说法正确的是（ ）
A.角速度大于静止在地球赤道上物体的角速度
B.角速度等于静止在地球赤道上物体的角速度
C.相对于地面静止，是一颗近地面的卫星
D.相对于地面静止，运行速度大于7.9 km/s
10.（2024届江苏合格性考试模拟）2021年4月29日，中国空间站“天和”核心舱发射升空，准确进入预定轨道.核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆形轨道，轨道半径约为6 800 km，核心舱绕地球飞行的速度约为7.7 km/s.进入圆形轨道后，核心舱绕地球一周所需时间约为（ ）
A.0.5 h B.1.5 h
C.2.5 h D.3.5 h
11.（2024届涟水合格性考试模拟）把太阳系中各行星的运动近似看成匀速圆周运动，则离太阳越远的行星（ ）
A.周期越大 B.线速度越大
C.角速度越大 D.加速度越大
第七章 万有引力与宇宙航行
课时16 行星的运动 万有引力定律
1.D 【解析】开普勒发现了开普勒三定律，即天体运动规律，D正确，A、B、C错误.
2.C
3.B 【解析】对于不同的中心天体，＝k中的k值不一样，A错误；此公式虽由行星运动规律总结所得，但它也适用于其他天体的运动，包括卫星绕地球的运动，B正确，C、D错误.
4.B 【解析】根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积.由于vA＞vB所以A点为近日点，B点为远日点，则太阳是位于E点，A、C、D错误，B正确.
5.A 【解析】根据万有引力的大小公式为F＝G，r＝R＋h，所以F＝G，A正确，B、C、D错误.
6.D 【解析】根据万有引力公式可得，两筐苹果之间的万有引力为F＝G，D正确，A、B、C错误.
7.B 【解析】一物体在地球表面时，有F＝，当该物体在距地面高R处时，有F'＝＝·，联立解得F'＝，A、C、D错误，B正确.
8.C
9.D 【解析】根据万有引力提供向心力有F＝G，可知，则甲、乙的向心力大小之比为9∶1，D正确.
10.C 【解析】牛顿发现太阳与行星间的引力过程中，根据牛顿第二定律和向心力公式得到太阳对行星的引力表达式F∝，即太阳对行星的引力与行星的质量成正比，与距离的二次方成反比；牛顿坚信自然界的物理规律都是对称的、简单的、和谐的，根据对称思想，得到行星对太阳的引力也遵循相同的规律F∝，即行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与距离的二次方成反比；最后联立得到F∝，体现了类比法，C正确，A、B、D错误.
11.C 【解析】由于R1＜R2，由F＝G可知，F1＞F2，C正确，A、B、D错误.
12.D 【解析】由卫星做椭圆运动的对称性得tAB＝tBA，A、B错误；由开普勒第二定律，卫星在近地点时运动快，在远地点时运动慢，所以tCD＜tDC，C错误，D正确.
课时17 万有引力理论的成就
相对论时空观与牛顿力学的局限性
1.A
2.B 【解析】第一宇宙速度是能成为人造卫星的最小发射速度，同时也是人造卫星绕地球做圆周运动的最大速度，A错误，B正确；第一宇宙速度的大小是7.9 km/s，C、D错误.
3.A
4.D 【解析】地球脱离太阳系，则发射速度必须达到第三宇宙速度，即速度v0应满足v0＞16.7 km/s，D正确，A、B、C错误.
5.D 【解析】由万有引力提供向心力，有＝＝mω2r＝mr＝ma，解得v＝，T＝2π，ω＝，a＝；该卫星的轨道比地球静止卫星轨道低，则线速度大、角速度大、周期小、向心加速度大，A、B、C错误，D正确.
6.D
7.C 【解析】地球静止卫星的周期与地球自转的周期相同，由ω＝可知，角速度相同，即ω1＝ω2，C正确，A、B、D错误.
8.B 【解析】地球静止卫星运行轨道为位于地球赤道平面上的圆形轨道，A错误；地球静止卫星运行周期与地球自转一周的时间相等，即24小时，B正确；地球静止卫星静止在赤道上空某处，涟水不在赤道上，所以不可以静止在涟水上空，C错误；地球静止卫星的运行方向与地球自转方向相同，D错误.
9.B 【解析】静止卫星与地球的自转周期相同，角速度等于静止在地球赤道上物体的角速度，B正确，A错误；静止卫星相对于地面静止，离地球表面的距离约为地球半径的6倍，不是近地卫星，其运行速度小于7.9 km/s，C、D错误.
10.B 【解析】核心舱绕地球一周所需时间T＝≈1.5 h，B正确.
11.A 【解析】由万有引力定律及牛顿第二定律得＝mr，解得T＝2π，离太阳越远的行星轨道半径r越大，周期T越大，A正确；由牛顿第二定律得＝m，解得v＝，离太阳越远的行星轨道半径r越大，线速度v越小，B错误；由牛顿第二定律得＝mω2r，解得ω＝，离太阳越远的行星轨道半径r越大，角速度ω越小，C错误；由牛顿第二定律得G＝ma，解得a＝，离太阳越远的行星轨道半径r越大，加速度a越小，D错误.