1、高一物理单元测试卷（五）(内容:万有引力定律) (满分:100分 考试时间:100分钟) 第卷 (选择题 共44分)题号1234567891011答案一、 单项选择题:本题共8小题.每小题4分，共32分.1在地球（看作质量均匀分布在球体）上空有许多同步卫星（运行周期和地球自转周期相同）。关于地球同步卫星，下面的说法中正确的是 （ ） A它们的质量可能不同 B它们的速度可能不同 C它们的向心加速度可能不同 D它们离地心的距离可能不同2下列说法正确的是（ ）A第一宇宙速度是人造卫星环绕地球运动的速度B第一宇宙速度是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度C如果需要，地球同步通讯卫星可
2、以定点在地球上空的任何一点D地球同步通讯卫星的轨道可以是圆的也可以是椭圆的3关于匀速圆周运动的向心加速度，下列说法正确的是 （ ）A由于，所以线速度大的物体的向心加速度大B由于，所以旋转半径大的物体的向心加速度小C由于，所以角速度大的物体的向心加速度大D以上结论都不正确4两个行星各有一个卫星绕其表面运行，已知两个卫星的周期之比为12，两行星半径之比为21，则下面的说法中正确的是（ ）两行星密度之比为41 两行星质量之比为161 两行星表面处重力加速度之比为81 两卫星的速率之比为41ABCD5某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球半径为R，地面重力加速度为g，下列说法错误的是（ ）A人造卫星的
3、最小周期为2B卫星在距地面高度R处的绕行速度为C卫星在距地面高度为R处的重力加速度为g/4D地球同步卫星的速率比近地卫星速率小，所以发射同步卫星所需的能量较少6已知某天体的第一宇宙速度为8 km/s，则高度为该天体半径的宇宙飞船绕其匀速圆周运动的运行速度为 （ ）A2km/s B4 km/s C4km/s D8 km/s.7. 假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则下列说法正确的是 （ ）根据公式v=r，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍根据公式Fmv2/r，可知卫星所需的向心力将减小到原来的1/2根据公式FGMm/r2，可知地球提供的向心力将减小到原来
4、的1/4根据上述和给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的/2A. B. C. D. 二.不定项选择题: 本题共4小题.每小题4分，共16分.在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得4分，对而不全得2分。8火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆。已知火卫一的周期为7小时39分。火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相（ ）A火卫一距火星表面较近 B火卫二的角速度较大C火卫一的运动速度较大 D火卫二的向心加速度较大。9若人造卫星绕地球作匀速圆周运动，则下列说法正确的 （）A卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大B卫星的轨道半径越大，它的运行速度越小C卫
5、星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越大D卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小10如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星。下列说法中正确的是 （ ）Ab、c的线速度大小相等，且大于a的线速度Bb、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度Cb、c运行周期相同，且小于a的运行周期D由于某种原因，a的轨道半径缓慢减小，a的线速度将变大112002年12月30日凌晨，我国的“神舟”四号飞船在酒泉载人航天发射场发射升空，按预定计划在太空飞行了6天零18个小时，环绕地球108圈后，在内蒙古中部地区准确着陆，圆满完成了空间科学和技术试验任务，为最终实现载人
6、飞行奠定了坚实基础.若地球的质量、半径和引力常量G均已知，根据以上数据可估算出“神舟”四号飞船的 （ ）离地高度 环绕速度 发射速度 所受的向心力A B C D 第卷 (非选择题 共52分)三填空题（每题4分，共12分）12已知地球自转周期为T，地球的同步卫星离地面高度为h ，地球的半径为R，则地球同步卫星绕地球运行的加速度为 。13火星的半径是地球半径的一半，其质量是地球质量的1/9，一宇航员的质量是72kg，则他在火星上所受的重力为 N。（地球表面的重力加速度取10m/s2）14某一星球的第一宇宙速度为v，质量为m的宇航员在这个星球表面受到的重力为G，由此可知这个星球的半径是_。四计算题（
7、共44分）15（10分）继神秘的火星之后，今年土星也成了全世界关注的焦点！经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后，美航天局和欧航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日（北京时间7月1日）抵达预定轨道，开始“拜访”土星及其卫星家族。这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测！若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道，在半径为R的土星上空离土星表面高 的圆形轨道上绕土星飞行，环绕周飞行时间为。求：土星的质量和平均密度16（12分）神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道。已知地球半径为R，地面处的重力加速度为
8、g。试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期T的公式（用h、R、g表示）。18（12分）两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量。19(附加题)（10分）在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v0，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。高一物理单元测试卷(五)参考答案一.
9、 1.A 2.B 3.D 4.D 5.D 6.C 7.D二 8AC 9.BD 10.BD 11.B三. 12. 13. 320 N 14. r=mv2/G 四. 15. 解析：设“卡西尼”号的质量为m，土星的质量为M. “卡西尼”号围绕土星的中心做匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供.，其中，解得土星的质量： 又，得土星的平均密度16. 解析：设地球质量为M，飞船质量为m，速度为v，圆轨道的半径为r，由万有引力和牛顿第二定律，有 地面附近 由已知条件 rRh解以上各式得 17. 解析 此为天体运动的双星问题，除两星间的作用外，其它天体对其不产生响.两星球周期相同，有共同的圆心，且间距不变，其空间分布如图所示.设两星质量分别为Ml和M2，都绕连线上O点作周期为T 的圆周运动，两星到圆心的距离分别为L1和L2，由于万有引力提供向心力，故有G G由几何关系知：LLR联立解得M1M218. .解析：以g表示火星表面附近的重力加速度，M表示火星的质量，m表示火星的卫星的质量，m表示火星表面处某一物体的质量，由万有引力定律和牛顿第二定律，有 设v表示着陆器第二次落到火星表面时的速度，它的竖直分量为v1，水平分量仍为v0，有 由以上各式解得