深圳西丽湖世纪星学校高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》测试题(有答案解析)
(必考题)高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》测试卷(含答案解析)(4)
一、选择题1．我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就。
已知地球的质量为M ，引力常量为G ，飞船的质量为m ，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r ，则（ ）A ．飞船在此轨道上的运行速率为Gm rB ．飞船在此圆轨道上运行的向心加速度为r GMC ．飞船在此圆轨道上运行的周期为 32r GMπ D ．飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为2Gm r2．若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”都遵循同样的规律（即“物体受到地球引力的大小与物体到地球中心距离的平方成反比”），在已知地球表面重力加速度、月地距离和地球半径的情况下，还需要知道（ ）A ．地球的质量B ．月球的质量C ．月球公转的周期D ．月球的半径3．2013年6月20日，我国首次实现太空授课，航天员王亚平在飞船舱内与地面学生实时交流了51分钟。
设飞船舱内王亚平的质量为m ，用R 表示地球的半径，r 表示飞船的轨道半径，g 表示地球表面处的重力加速度，则下列说法正确的是（ ）A ．飞船所在轨道重力加速度为零B ．飞船绕地球做圆周运动的周期为 51 分钟C ．王亚平受到地球的引力大小为22mgR rD ．王亚平绕地球运动的线速度大于 7.9km/h 4．已知一质量为m 的物体分别静止在北极与赤道时对地面的压力差为ΔN ，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R 。
则地球的自转周期为（ ）A ．T mR N ∆B ．T N mR ∆C ．T m N R ∆D ．T R m N ∆5．已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期，它们绕太阳的公转均可看做匀速圆周运动，则据此信息可判定（ ）A ．金星到太阳的距离大于地球到太阳的距离B ．金星公转的绕行速度小于地球公转的绕行速度C．金星的质量小于地球的质量D．金星的向心加速度大于地球的向心加速度6．2019年诺贝尔物理奖获奖者——瑞士日内瓦大学教授米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹在1995年发现了一颗距离我们50光年的行星，该行星围绕它的恒星运动。
(易错题)高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》检测题(答案解析)(4)
一、选择题1．已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述中正确的是（）A．卫星的运行速度可能等于第一宇宙速度B．卫星距离地面的高度为2 324 GMTπC．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度D．卫星运行的向心加速度等于地球赤道表面物体的向心加速度2．天文单位是天文学中计量天体之间距离的一种单位，其数值取地球和太阳之间的平均距离。
已知哈雷彗星近日距离大约为0.6个天文单位，其周期为76年，只考虑太阳对其引力，而忽略其它星体对其影响，则其远日距离约为（）（376 4.2≈）A．4.2个天文单位B．18个天文单位C．35个天文单位D．42个天文单位3．2020年7月23日12时41分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥四运载火箭成功发射我国首枚火星探测器“天问一号”。
发射后“天问一号”将在地火转移轨道飞行约7个月后，到达火星附近，通过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道，然后进行多次变轨。
进入近火圆轨道，最终择机开展着陆、巡视等任务。
如图为“天问一号”环绕火星变轨示意图，下列说法正确的是（）A．发射“天问一号”的最小发射速度为7.9km/sB．“天问一号”在轨道3上经过A点的速度大于在轨道2上经过A点的速度C．“天问一号”在轨道3上经过A点的加速度大于在轨道1上经过A点的加速度D．“天问一号”在轨道2上经过A点的机械能小于在轨道1上经过B点的机械能4．地球赤道上有一物体随地球的自转，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略），所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球的同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则（）A．F1=F2>F3B．a1=a2=g>a3C．v1=v2=v>v3D．ω1=ω3＜ω25．2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”。
人教版高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》测试卷(包含答案解析)
一、选择题1．2020年10月22日，俄“联盟MS-16”载人飞船已从国际空间站返回地球，在哈萨克斯坦着陆。
若载人飞船绕地球做圆周运动的周期为090min T =，地球半径为R 、表面的重力加速度为g ，则下列说法正确的是（ ）A ．飞船返回地球时受到的万有引力随飞船到地心的距离反比例增加B ．飞船在轨运行速度一定大于7.9km/sC ．飞船离地高度大于地球同步卫星离地高度D ．该飞船所在圆轨道处的重力加速度为4234016πR g T 2．甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。
以下判断正确的是（ ）A ．甲的角速度小于乙的角速度B ．甲的加速度大于乙的加速度C ．乙的速度大于第一宇宙速度D ．甲在运行时能经过北京的正上方 3．设两个行星A 和B 各有一个卫星a 和b ，且两卫星的圆轨道均很贴近行星表面。
若两行星的质量比M A :M B =p ，两行星的半径比R A ：R B =q ，那么这两个卫星的运行周期之比T a ：T b 应为（ ）A ．12q p ⋅ B ．12q q p ⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭ C ．12p p q ⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭ D ．12()p q ⋅ 4．如图所示，甲、乙为两颗轨道在同一平面内的地球人造卫星，其中甲卫星的轨道为圆形，乙卫星的轨道为椭圆形，M 、N 分别为椭圆轨道的近地点和远地点，P 点为两轨道的一个交点，圆形轨道的直径与椭圆轨道的长轴相等。
以下说法正确的是（ ）A ．卫星乙在M 点的线速度小于在N 点的线速度B ．卫星甲在P 点的线速度小于卫星乙在N 点的线速度C ．卫星甲的周期等于卫星乙的周期D ．卫星甲在P 点的加速度大于卫星乙在P 点的加速度5．如图所示为一质量为M 的球形物体，质量分布均匀，半径为R ，在距球心2R 处有一质量为m 的质点。
若将球体挖去一个半径为2R 的小球，两球心和质点在同一直线上，且挖去的球的球心在原来球心和质点连线外，两球表面相切。
高中物理必修二第七章万有引力与宇宙航行真题(带答案)
高中物理必修二第七章万有引力与宇宙航行真题单选题1、如图所示，A 为地面上的待发射卫星，B 为近地圆轨道卫星，C 为地球同步卫星。
三颗卫星质量相同，三颗卫星的线速度大小分别为v A 、v B 、v C ，角速度大小分别为ωA 、ωB 、ωC ，周期分别为T A 、T B 、T C ，向心加速度大小分别为a A 、a B 、a C ，则（ ）A ．ωA =ωC <ωB B ．T A =TC <T B C ．v A =v C <v BD ．a A =a C >a B答案：AA ．同步卫星C 的角速度等于地面上的特发射卫星A 的角速度，即ωA =ωCB 、C 均为卫星，由万有引力提供向心力有GMm r 2=mω2r 解得ω=√GM r 3 由于卫星B 的轨道半径小于C 的轨道半径，则ωC <ωB所以ωA =ωC <ωB故A 正确；B ．同步卫星C 的周期等于地面上的特发射卫星A 的周期，即 T A =T CB 、C 均为卫星，根据开普勒第三定律r 3T 2=k 可知B 的周期小于C 的周期，即 T C ＞T B所以有T A =T C ＞T B故B 错误；C ．同步卫星C 的角速度等于地面上的特发射卫星A 的角速度，即ωA =ωC根据v =ωr 可知v C >v A由万有引力提供向心力有G Mm r 2=m v 2r解得v =√GM r可知B 的线速度大于C 的线速度，即v C <v B所以有v A <v C <v B故C 错误；D ．同步卫星C 的角速度等于地面上的特发射卫星A 的角速度，即ωA =ωC根据a =ω2r 可知a C >a A根据牛顿第二定律可得G Mm r 2=ma解得a=GM r2B的向心加速度大于C的向心加速度，即a C<a B所以有a A<a C<a B故D错误。
故选A。
2、若地球半径为R，把地球看作质量分布均匀的球体。
(好题)高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》测试题(含答案解析)
一、选择题1．2020年10月22日，俄“联盟MS-16”载人飞船已从国际空间站返回地球，在哈萨克斯坦着陆。
若载人飞船绕地球做圆周运动的周期为090min T =，地球半径为R 、表面的重力加速度为g ，则下列说法正确的是（ ）A ．飞船返回地球时受到的万有引力随飞船到地心的距离反比例增加B ．飞船在轨运行速度一定大于7.9km/sC ．飞船离地高度大于地球同步卫星离地高度D2．一项最新的研究发现，在我们所在星系中央隆起处，多数恒星形成于100亿多年前的一次恒星诞生爆发期。
若最新发现的某恒星自转周期为T ，星体为质量均匀分布的球体，万有引力常量为G ，则以周期T 稳定自转的星体的密度最小值约为（ ）A ．23GT πB ．24GT πC ．26GT πD ．28GT π 3．下列关于万有引力定律的说法中，正确的是（ ）①万有引力定开普勒在实验室发现的②对于相距很远、可以看成质点的两个物体，万有引力定律2Mm F Gr = 中的r 是两质点间的距离③对于质量分布均匀的球体，公式中的r 是两球心间的距离④质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力． A ．①③ B ．②④ C ．②③ D ．①④ 4．2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭在中国海南文昌航天发射场成功发射，飞行约2200s 后，顺利将探月工程“嫦娥五号”探测器送入预定轨道，开启中国首次地外天体采样返回之旅。
如图所示为“嫦娥五号”运行的示意图，“嫦娥五号”首先进入近地圆轨道I ，在P 点进入椭圆轨道Ⅱ，到达远地点Q 后进入地月转移轨道，到达月球附近后，经过一系列变轨进入环月轨道。
近地圆轨道I 的半径为r 1，“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T 1；椭圆轨道Ⅱ的半长轴为a ，“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T 2；环月轨道Ⅲ的半径为r 3，“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T 3。
地球半径为R ，地球表面重力加速度为g 。
(常考题)人教版高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》测试卷(答案解析)(2)
一、选择题1．2020年10月22日，俄“联盟MS-16”载人飞船已从国际空间站返回地球，在哈萨克斯坦着陆。
若载人飞船绕地球做圆周运动的周期为090min T =，地球半径为R 、表面的重力加速度为g ，则下列说法正确的是（ ）A ．飞船返回地球时受到的万有引力随飞船到地心的距离反比例增加B ．飞船在轨运行速度一定大于7.9km/sC ．飞船离地高度大于地球同步卫星离地高度D2．若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”都遵循同样的规律（即“物体受到地球引力的大小与物体到地球中心距离的平方成反比”），在已知地球表面重力加速度、月地距离和地球半径的情况下，还需要知道（ ）A ．地球的质量B ．月球的质量C ．月球公转的周期D ．月球的半径3．2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功，这颗卫星为地球静止轨道卫星，距地面高度为H 。
已知地球半径为R ，自转周期为T ，引力常量为G 。
下列相关说法正确的是（ ）A ．该卫星的观测范围能覆盖整个地球赤道线B ．该卫星绕地球做圆周运动的线速度大于第一宇宙速度C ．可以算出地球的质量为2324πH GT D ．可以算出地球的平均密度为3233π)R H GT R +（ 4．2019年1月3日，“嫦娥四号”成为了全人类第一个在月球背面成功实施软着陆的探测器。
为了减小凹凸不平的月面可能造成的不利影响，“嫦娥四号”采取了近乎垂直的着陆方式。
测得“嫦娥四号”近月环绕周期为T ，月球半径为R ，引力常量为G ，下列说法正确的是（ ）A ．“嫦娥四号”着陆前的时间内处于失重状态B ．“嫦城四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的速度为7.9km/sC ．月球表面的重力加速度g =24πR T D ．月球的密度为ρ=23πGT5．“神舟十一号”飞船于2016年10月17日发射，对接“天宫二号”。
若飞船质量为m ，距地面高度为h ，地球质量为M ，半径为R ，引力常量为G ，则飞船所在处的重力加速度大小为（ ）A ．0B ．()2GM R h +C ．()2GMm R h +D ．2GM h 6．已知一质量为m 的物体分别静止在北极与赤道时对地面的压力差为ΔN ，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R 。
(易错题)高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》测试题(含答案解析)(4)
一、选择题1．一项最新的研究发现，在我们所在星系中央隆起处，多数恒星形成于100亿多年前的一次恒星诞生爆发期。
若最新发现的某恒星自转周期为T ，星体为质量均匀分布的球体，万有引力常量为G ，则以周期T 稳定自转的星体的密度最小值约为（ ）A ．23GT πB ．24GT πC ．26GT πD ．28GTπ2．若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”都遵循同样的规律（即“物体受到地球引力的大小与物体到地球中心距离的平方成反比”），在已知地球表面重力加速度、月地距离和地球半径的情况下，还需要知道（ ）A ．地球的质量B ．月球的质量C ．月球公转的周期D ．月球的半径3．如图所示的三个人造地球卫星，则说法正确的是（ ）A ．卫星可能的轨道为a 、b 、cB ．卫星可能的轨道为a 、cC ．同步卫星可能的轨道为a 、cD ．同步卫星可能的轨道为a 、b4．2018年11月20日，国内首颗商业低轨卫星“嘉定一号”在酒泉卫星发射中心成功升空，随后卫星进入预定匀速圆周运动的轨道，它也是中国首个全球低轨通信卫星星座“翔云”的首发星，开启了中国天基物联探测新时代，下列说法正确的是（ ）A ．该卫星的发射速度小于7.9km/sB ．据了解该卫星在距离地面约400km 的近地轨道运行，则可以估算卫星所受的万有引力C ．该卫星在预定轨道上的周期等于同步卫星的周期D ．该卫星接到地面指令需要变轨至更高轨道，则卫星应向后喷气加速5．1789年英国物理学家卡文迪许测出引力常量G ，因此卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”。
若已知引力常量为G ，地球表面处的重力加速度为g ，地球半径为R ，地球上一个昼夜的时间为1T （地球自转周期），一年的时间为2T （地球公转周期），地球中心到月球中心的距离为1L ，地球中心到太阳中心的距离为2L 。
下列说法正确的是（ ） A ．由以上数据不能求出地球的质量B ．由以上数据不能求出太阳的质量C．由以上数据不能求出月球的质量D．由题中数据可求月球的密度6．图甲是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的真实情形，图乙中圆a、b、c的圆心均在地球的自转轴线上，b、c的圆心与地心重合，已知万有引力常量G。
深圳南山区星河学校高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》测试卷(有答案解析)
一、选择题1．“木卫二”在离木星表面高h处绕木星近似做匀速圆周运动，其公转周期为T，把木星看作一质量分布均匀的球体，木星的半径为R，万有引力常量为G。
若有另一卫星绕木星表面附近做匀速圆周运动，则木星的质量和另一卫星的线速度大小分别为（）A．()3222R hGTπ+32()R hT Rπ+B．()3222R hGTπ+34()3R hT Rπ+C．()3224R hGTπ+32()R hT Rπ+D．()3224R hGTπ+34()3R hT Rπ+2．如图所示，A为地球表面赤道上的待发射卫星，B为轨道在赤道平面内的实验卫星，C 为在赤道上空的地球同步卫星，已知卫星C和卫星B的轨道半径之比为2：1，且两卫星的环绕方向相同，下列说法正确的是（）A．卫星B、C运行速度之比为2：1B．卫星B的向心力大于卫星A的向心力C．同一物体在卫星B中对支持物的压力比在卫星C中大D．卫星B的周期为623．一宇宙飞船在一个星球表面附近做匀速圆周运动，宇航员要估测星球的密度，只需要测定飞船的（）A．环绕半径B．环绕速度C．环绕周期D．环绕加速度4．下列说法正确的是（）A．在赤道上随地球一起转动的物体的向心力等于物体受到地球的万有引力B．地球同步卫星与赤道上物体相对静止，且它跟地面的高度为某一确定的值C．人造地球卫星的向心加速度大小应等于9.8m/s2D．人造地球卫星运行的速度一定大于7.9km/s5．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G，则地球的半径为（）A．22()4g g Tπ-B．22()4g g Tπ+C．224g TπD．224gTπ6．2019年12月16日，我国的西昌卫星发射中心又一次完美发射两颗北斗卫星，标志着“北斗三号”全球系统核心星座部署完成。
若北斗卫星A与B运行时都绕地心做匀速圆周运动，轨道半径之比为2：3，且两者动能相等，则下列说法正确的是（）A．A、B两颗卫星的运行速度都大于7.9km/sB．A、B卫星所受到的万有引力大小之比是3：2C．A、B两颗卫星环绕地球的周期之比是2：3D．A、B两颗卫星的运行速度大小之比是2：37．卫星甲、乙、丙在如图所示的三个椭圆轨道上绕地球运行，卫星甲和乙的运行轨道在Р点相切。
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一、选择题 1．如下图所示，惯性系S中有一边长为l的立方体，从相对S系沿x方向以接近光速匀速
飞行的飞行器上观察该立方体的形状是（ ）
A． B．
C． D．
2．下列说法中错误的是（ ）
A．在同一均匀介质中，红光的传播速度比紫光的传播速度大
B．蜻蜓的翅膀在阳光下呈现彩色是由于薄膜干涉
C．应用多普勒效应可以计算出宇宙中某星球靠近或远离我们的速度
D．狭义相对性原理指出，在不同的参考系中，一切物理规律都是相同的
3．2013年6月20日，我国首次实现太空授课，航天员王亚平在飞船舱内与地面学生实时
交流了51分钟。设飞船舱内王亚平的质量为m，用R表示地球的半径，r表示飞船的轨道半径，g表示地球表面处的重力加速度，则下列说法正确的是（ ）
A．飞船所在轨道重力加速度为零 B．飞船绕地球做圆周运动的周期为 51 分钟
C．王亚平受到地球的引力大小为22mgRr D．王亚平绕地球运动的线速度大于 7.9km/h 4．设两个行星A和B各有一个卫星a和b，且两卫星的圆轨道均很贴近行星表面。若两行
星的质量比MA:MB=p，两行星的半径比RA：RB=q，那么这两个卫星的运行周期之比Ta：Tb
应为（ ）
A．12qp B．12qqp C．12ppq D．
1
2()pq
5．2018年11月20日，国内首颗商业低轨卫星“嘉定一号”在酒泉卫星发射中心成功升
空，随后卫星进入预定匀速圆周运动的轨道，它也是中国首个全球低轨通信卫星星座“翔云”的首发星，开启了中国天基物联探测新时代，下列说法正确的是（ ） A．该卫星的发射速度小于7.9km/s B．据了解该卫星在距离地面约400km的近地轨道运行，则可以估算卫星所受的万有引力
C．该卫星在预定轨道上的周期等于同步卫星的周期
D．该卫星接到地面指令需要变轨至更高轨道，则卫星应向后喷气加速
6．如图所示，甲、乙为两颗轨道在同一平面内的地球人造卫星，其中甲卫星的轨道为圆
形，乙卫星的轨道为椭圆形，M、N分别为椭圆轨道的近地点和远地点，P点为两轨道的一个交点，圆形轨道的直径与椭圆轨道的长轴相等。以下说法正确的是（ ）
A．卫星乙在M点的线速度小于在N点的线速度
B．卫星甲在P点的线速度小于卫星乙在N点的线速度
C．卫星甲的周期等于卫星乙的周期
D．卫星甲在P点的加速度大于卫星乙在P点的加速度
7．2019年12月16日，我国的西昌卫星发射中心又一次完美发射两颗北斗卫星，标志着
“北斗三号”全球系统核心星座部署完成。若北斗卫星A与B运行时都绕地心做匀速圆周运
动，轨道半径之比为2：3，且两者动能相等，则下列说法正确的是（ ） A．A、B两颗卫星的运行速度都大于7.9km/s B．A、B卫星所受到的万有引力大小之比是3：2 C．A、B两颗卫星环绕地球的周期之比是2：3 D．A、B两颗卫星的运行速度大小之比是2：3 8．2020年7月23日12时41分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥四运载火箭成功
发射我国首枚火星探测器“天问一号”。发射后“天问一号”将在地火转移轨道飞行约7个月后，到达火星附近，通过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道，然后进行多次变轨。进入近火圆轨道，最终择机开展着陆、巡视等任务。如图为“天问一号”环绕火星变轨示意图，下列说法正确的是（ ）
A．发射“天问一号”的最小发射速度为7.9km/s B．“天问一号”在轨道3上经过A点的速度大于在轨道2上经过A点的速度
C．“天问一号”在轨道3上经过A点的加速度大于在轨道1上经过A点的加速度
D．“天问一号”在轨道2上经过A点的机械能小于在轨道1上经过B点的机械能 9．2020年诺贝尔物理学奖授予黑洞研究。黑洞是宇宙空间内存在的一种密度极大而体积
较小的天体，黑洞的引力很大，连光都无法逃逸。在两个黑洞合并过程中，由于彼此间的强大引力作用，会形成短时间的双星系统。如图所示，黑洞A、B可视为质点，不考虑其他天体的影响，两者围绕连线上O点做匀速圆周运动，O点离黑洞B更近，黑洞A质量为m1，黑洞B质量为m2，AB间距离为L。下列说法正确的是（ ）
A．黑洞A与B绕行的向心加速度大小相等
B．黑洞A的质量m1大于黑洞B的质量m2
C．若两黑洞质量保持不变，在两黑洞间距L减小后，两黑洞的绕行周期变小
D．若两黑洞质量保持不变，在两黑洞间距L减小后，两黑洞的向心加速度变小
10．2020年7月23日，我国第一个火星探测器“天问一号”成功升空，计划飞行约7个月
抵达火星，已知火星的质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为g，则火星表面的重力加速度为（ ） A．0.2g B．0.4g C．2g D．4g 11．图甲是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的真实情形，图乙中圆a、b、c的圆心均在地
球的自转轴线上，b、c的圆心与地心重合，已知万有引力常量G。关于卫星环绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．b轨道上卫星的周期比c轨道卫星周期要长
B．同步卫星的轨道可能为a C．根据c轨道卫星的角速度和线速度能够求出地球的质量
D．根据b轨道卫星的角速度和周期能够求出卫星的质量
12．2020年7月23日，我国火星探测器“天问一号”首次在海南文昌航天发射场由长征五
号运载火箭发射升空，随后准确地进入预定地火转移轨道。如图所示为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图，其中轨道I、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆。探测器经轨道I、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道I、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星
中心在同一直线上，O、Q分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，4OQR，轨道Ⅱ上经过O点的速度为v，关于探测器，下列说法正确的是（ ） A．沿轨道Ⅰ运动时，探测器与P点连线在相等时间内扫过的面积相等
B．沿轨道Ⅱ的运动周期小于沿轨道Ⅲ的运动周期
C．沿轨道Ⅲ运动时，经过O点的速度大于
v
D．沿轨道Ⅲ运动时，经过O点的加速度等于
2
3vR 13．嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走。我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工
程第二阶段的登月探测器，该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动，再经变轨后成功落月。已知月球的半径为R，引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响。则以下说法正确的是（ ）
A．“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为
2R
T
B．物体在月球表面自由下落的加速度大小为
23
224（h）RTR
C．月球的平均密度为
2
3
GT
D．在月球上发射月球卫星的最小发射速度为
2hRRTR
14．如图所示，人造卫星M、N 分别绕地球做匀速圆周运动，关于它们的线速度、角速
度、向心加速度和周期的大小的比较，下列说法正确的是（ ）
A．卫星M 的线速度小于卫星N 的线速度
B．卫星M 的向心加速度小于卫星N 的向心加速度
C．卫星M 的角速度大于卫星N 的角速度
D．卫星M 的周期大于卫星N 的周期
15．地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫做天文单位，用来量度太阳
系内天体与太阳的距离．已知木星公转的轨道半径约5.0天文单位，请估算木星公转的周期约为多少地球年（ ） A．3年 B．5年 C．11年 D．25年
二、填空题 16．2020年12月3日，携带月球m=2kg样品的“嫦娥五号”上升器先完成月面竖直向上起
飞，然后进入近圆形的环月轨道。设此环月轨道半径为r，月球的质量为M，万有引力常量为G，则在向上起飞阶段样品的惯性___________（选填“增大”、 “不变”和“减小”），上升器在此环月轨道上运行周期为___________。 17．两颗卫星1、2同绕某一行星做匀速圆周运动，周期分别为1T、2T，如图所示是某时
刻的位置示意，则经过时间_________两者第一次相距最远，经过时间________两者第一次相距最近。
18．宇宙飞船相对于地面以速度v=0.1c匀速直线运动，c为光速。某时刻飞船头部的飞行
员向尾部平面镜垂直发出一个光信号，反射后又被头部接收器收到，飞船仪器记录了光从发射到接受经历时间为t0，则地面观察者观测光被平面镜反射前后的速度______（相等、不等），地面观察者观测光从发射到接受过程经历时间t______t0（大于、等于、小于） 19．地球的质量为M，半径为R，自转的角速度为ω，万有引力常量为G。用上述物理
量，则地球表面重力加速度大小为_____，地球同步卫星离地球表面的高度为_____。 20．如图所示，三个质量均为m的恒星系统，组成一个边长为a的等边三角形。它们仅受
彼此之间的万有引力作用，且正在绕系统的质心O点为圆心、在三角形所在的平面做匀速率圆周运动。则此系统的角速度_________________。（提示：对于其中的任意一个恒星，另外两颗恒星对它的万有引力指向O点，且提供向心力）
21．科学家测得一行星A绕一恒星B运行一周所用的时间为1200年，A、B间距离为地球
到太阳距离的100倍。设A相对于B的线速度为v1，地球相对于太阳的线速度为v2，则v1:v2=_________，该恒星质量与太阳质量之比为________。
22．按照爱因斯坦狭义相对论，以速度v运动的物体的相对论质量m（即运动质量）与静
止质量0m的关系为0221mmvc．那么速度为7.9km/s的运动火箭的相对论质量m约是静止质量0m的________倍；速度为0.9c的运动电子的相对论质量m是静止质量0m的________倍．
23．某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆，每过N年，该行星会运行到日地连线的