高一物理單元測試卷（五）內容:萬有引力定律滿分:100分考試時間:100分鐘第Ｉ卷選擇題共44分題號1234567891011答案一、單項選擇題:此題共8小題每題4分，共32分1．在地球（看作質量平均散布在球體）上空有很多同步衛星（運行周期和地球自轉周期相同）。對于地球同步衛星，下面的說法中正確的選項是（）A．它們的質量可能不同

B．它們的速度可能不同C．它們的向心加快度可能不同

D．它們離地心的距離可能不同2．下列說法正確的選項是

（）A．第一宇宙速度是人造衛星圍繞地球運動的速度B．第一宇宙速度是人造衛星在地面鄰近繞地球做勻速圓周運動所必須擁有的速度C．如果需要，地球同步通訊衛星能夠定點在地球上空的任何一點D．地球同步通訊衛星的軌道能夠是圓的也能夠是橢圓的3．對于勻速圓周運動的向心加快度，下列說法正確的選項是（）A．由于av2，所以線速度大的物體的向心加快度大rB．由于av2，所以旋轉半徑大的物體的向心加快度小rC．由于a2r，所以角速度大的物體的向心加快度大D．以上結論都不正確4．兩個行星各有一個衛星繞其表面運行，已知兩個衛星的周期之比為1∶2，兩行星半徑之比為

2∶1，則下面的說法中正確的選項是

（）①兩行星密度之比為

4∶1

②兩行星質量之比為

16∶1③兩行星表面處重力加快度之比為

8∶1

④兩衛星的速率之比為

4∶1A．①②

B．①②③

C．②③④

D．①③④5．某人造衛星繞地球做勻速圓周運動，設地球半徑為

R，地面重力加快度為

g，下列說法錯誤的是

（）A．人造衛星的最小周期為

2π

R/gB．衛星在距地面高度R處的繞行速度為Rg/2C．衛星在距地面高度為R處的重力加快度為g/4D．地球同步衛星的速率比近地衛星速率小，所以發射同步衛星所需的能量較少6．已知某天體的第一宇宙速度為8m/，則高度為該天體半徑的宇宙飛船繞其勻速圓周運動的運行速度為（）A．22m/B．4m/C．42m/D．8m/7若是一做圓周運動的人造地球衛星的軌道半徑增大到原來的2倍，仍做圓周運動，則下列說法正確的選項是（）①根據公式v=ωr，可知衛星運動的線速度將增大到原來的2倍2r，可知衛星所需的向心力將減小到原來的1/2②根據公式F＝mv/③根據公式F＝GMm/r2，可知地球提供的向心力將減小到原來的1/4④根據上述②和③給出的公式，可知衛星運動的線速度將減小到原來的2/2A①③B②③C②④D③④二不定項選擇題:此題共4小題每題4分，共16分在每題給出的四個選項中，起碼有一個選項是正確的，全部選對得4分，對而不全得2分。8．火星有兩顆衛星，分別是火衛一和火衛二，它們的軌道近似為圓。已知火衛一的周期為7小時39分。火衛二的周期為30小時18分，則兩顆衛星相（）A．火衛一距火星表面較近B．火衛二的角速度較大C．火衛一的運動速度較大D．火衛二的向心加快度較大。9．若人造衛星繞地球作勻速圓周運動，則下列說法正確的（）A．衛星的軌道半徑越大，它的運行速度越大B．衛星的軌道半徑越大，它的運行速度越小C．衛星的質量一準時，軌道半徑越大，它需要的向心力越大D．衛星的質量一準時，軌道半徑越大，它需要的向心力越小10．如下圖，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運行的三顆人造衛星。下列說法中正確的是

（）A．b、c的線速度大小相等，且大于

a的線速度B．b、c的向心加快度大小相等，且小于

a的向心加快度C．b、c運行周期相同，且小于

a的運行周期D．由于某種原因，a的軌道半徑遲緩減小，a的線速度將變大11．2002年12月30日清晨，我國的“神舟”四號飛船在酒泉載人航天發射場發射升空，按預定計劃在太空飛翔了6天零18個小時，圍繞地球108圈后，在內蒙古中部地域準確著陸，圓滿達成了空間科學和技術試驗任務，為最終實現載人飛翔確立了堅實基礎若地球的質量、半徑和引力常量G均已知，根據以上數據可估算出“神舟”四號飛船的（）①離地高度②圍繞速度③發射速度④所受的向心力A．①③B．①②C．②③D．③④第ＩＩ卷非選擇題共52分三．填空題（每題4分，共12分）12．已知地球自轉周期為T，地球的同步衛星離地面高度為h，地球的半徑為R，則地球同步衛星繞地球運行的加快度為。13．火星的半徑是地球半徑的一半，其質量是地球質量的1/9，一宇航員的質量是72g，則他在火星上所受的重力為N。（地球表面的重力加快度取10m/2）14．某一星球的第一宇宙速度為v，質量為m的宇航員在這個星球表面受到的重力為，由G此可知這個星球的半徑是_______。四．計算題（共44分）15．（10分）繼神秘的火星之后，今年土星也成了全世界關注的焦點！經過近7年億公里在太空中露宿風餐的穿行后，美航天局和歐航天局合作研究的“卡西尼”號土星探測器于美國東部時間6月30日（北京時間7月1日）到達預定軌道，開始“拜見”土星及其衛星家族。這是人類首次針對土星及其31顆已知衛星最詳細的探測！若“卡西尼”號探測器進入繞土星飛翔的軌道，在半徑為R的土星上空離土星表面高h的圓形軌道上繞土星飛翔，圍繞n周飛翔時間為t。求：土星的質量和平均密度16．（12分）神舟五號載人飛船在繞地球飛翔的第5圈進行變軌，由原來的橢圓軌道變為距地面高度為h的圓形軌道。已知地球半徑為，地面處的重力加快度為g。試導出飛R船在上述圓軌道上運行的周期T的公式（用h、R、g表示）。18．（12分）兩個星球組成雙星，它們在相互之間的萬有引力作用下，，其運動周期為T，求兩星的總質量。19．附加題（10分）在勇氣號火星探測器著陸的最后階段，著陸器降落到火星表面上，再經過多次彈跳才停下來。假定著陸器第一次落到火星表面彈起后，到達最高點時高度為h，速度方向是水平的，速度大小為v0，求它第二次落到火星表面時速度的大小，計算時不計火星大氣阻力。已知火星的一個衛星的圓軌道的半徑為r，周期為。火星可視T為半徑為r0的平均球體。高一物理單元測試卷五參照答案.1.A2B二．8．AC三12422/GT(hR)13320N14r=mv2四15解析：設“卡西尼”號的質量為m，土星的質量為M“卡西尼”號圍繞土星的中心做勻速圓周運動，其向心力由萬有引力提供Mm2)2，其中t，Gh)2m(Rh)(T(RTn解得土星的質量：M42n2(Rh)3．又V4R3，Gt23得土星的平均密度M3n2(Rh)3VGt2R316解析：設地球質量為M，飛船質量為m，速度為v，圓軌道的半徑為r，由萬有引力和牛頓第二定律，有GMmmv2T2r地面鄰近GMmmgr2rvR2由已知條件r＝R＋h解以上各式得(Rh)3T22gR17解析此為天體運動的雙星問題，除兩星間的作用外，其余天體對其不產生響兩星球周期相同，有共同的圓心，且間距不變，其空間散布如下圖設兩星質量分別為M和M2，都繞連線上O點作周期為T的圓周運動，兩星到圓心的距離分別為L1和L2，由于萬有引力提供向心力，故有GM1M242M1M242R2M12L1①G2M22L2②TRT由幾何關系知：L1＋L2＝R③42R3聯立解得M1＋M2＝GT218解析：以g′表示火星表面鄰近的重力加快度，