高中物理人教版必修第二册习题：随堂小练（12）宇宙航行 7页

www.ks5u.com 人教版（2019）物理必修第二册随堂小练（12）宇宙航行 ‎1、下列关于三种宇宙速度的说法正确的是(   )‎ A.第一宇宙速度,第二宇宙速度,则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于,小于 B.美国发射的“凤凰号”火星探测卫星,其发射速度大于第三宇宙速度 C.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造卫星的最小发射速度 D.第一宇宙速度（7.9km/s）是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度 ‎2、已知月球绕地球做圆周运动的公转周期为T，轨道半径为r，地球的半径为R，万有引力常量为G。根据这些信息可以求出（ ）‎ A. 地球的质量 B. 月球的质量 C. 地球的平均密度 D. 地球的第一宇宙速度 ‎3、、为相距遥远的两颗行星,距各自表面相同高度处各有一颗卫星、做匀速圆周运动,图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a,横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方,两条曲线分别表示、周围的a与的反比关系,它们左端点横坐标相同,则( ) ‎ A.的平均密度比的大 B.的"第一宇宙速度"比的小 C.的向心加速度比的大 D.的公转周期比的大 ‎4、使物体成为卫星的最小发射速度称为第一宇宙速度,而使物体脱离星球引力所需要的最小发射速度称为第二宇宙速度,与的关系是,已知某星球半径是地球半径R的1/3,其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的1/6,地球的平均密度为ρ ‎,不计其他星球的影响,则(    )‎ A.该星球上的第一宇宙速度为 B.该星球上的第二宇宙速度为 C.该星球的平均密度为 D.该星球的质量为 ‎5、如图所示,设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动,金星自身的半径是火星的n,质量为火星的倍,不考虑行星自转的影响,则(    )‎ A.金星表面的重力加速度是火星的倍 B..金星的“第一宇宙速度”是火星的倍 C.金星绕太阳运动的加速度比火星小 D.金星绕太阳运动的周期比火星大 ‎6、 已知地球半径约为火星半径的2倍,地球密度约为火星密度的1.5倍,则地球第一宇宙速度与火星第一宇宙速度的比值为( )‎ A． B． C． D．‎ ‎7、若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度水平抛出一个小球,测出小球的水平射程为L。已知月球半径为R,万有引力常量为G。则下列说法正确的是( )‎ A. 月球表面的重力加速度 B. 月球的平均密度 C. 月球的第一宇宙速度 D. 月球的质量 ‎8、关于地球同步卫星的说法正确的是(    )‎ A.所有地球同步卫星一定在赤道上空 B.不同的地球同步卫星,离地高度不同 C.所有地球同步卫星的向心加速度大小一定相等 D.所有地球同步卫星受的向心力大小一定相等 ‎9、下列关于同步通信卫星的说法正确的是( )‎ A.各国发射的地球同步卫星的高度和速率都是相等的 B.同步通信卫星的角速度虽已被确定，但高度和速率可以选择，高度增加，速率增大，高度降低，速率减小，仍同步 C.我国发射第一颗人造地球卫星的周期是114 min,比同步通信卫星的周期短.所以第一颗人造卫星离地面的高度比同步通信卫星的低 D.同步通信卫星的速率比我国发射的第一颗人造地球卫星的速率小 ‎10、两颗互不影响的行星，各有一颗近地卫星绕其做匀速圆周运动。图中纵轴表示行星周围空间某位置的引力加速度a，横轴表示某位置到行星中心距离r平方的倒数，关系如图所示，卫星的引力加速度大小均为，则( )‎ A. 的质量比的小 B. 的质量比的大 C. 的第一宇宙速度比的大 D. 的平均密度比的小 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案以及解析 ‎1答案及解析：‎ 答案：CD 解析：根据可知,卫星的轨道半径r越大,即距离地面越远,卫星的运行速度越小, 7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度,选项D正确，实际上，由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径卫星，故卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度都小于第一宇宙速度,选项A错误;美国发射的“凤凰号”火星探测卫星,仍在太阳系内,所以其发射速度小于第三宇宙速度,选项B错误;第二宇宙速度是在地面附近使物体挣脱地球束缚而成为一颗绕太阳运行的人造行星的最小发射速度,选项C正确。‎ ‎ ‎ ‎2答案及解析：‎ 答案：ACD 解析：AB、设地球质量为M，密度为ρ，月球质量为m。‎ 对月球绕地球的运动，由万有引力提供向心力可得：‎ 解得：;由于等号的两侧都有m，所以不能求出月球的质量。故A正确，B错误；‎ C. 由密度等于质量比体积可得地球平均密度： 故C正确；‎ D. 绕地球表面运动的物体受到的万有引力提供向心力,则：‎ 可得：故D正确 故选：ACD。‎ ‎ ‎ ‎3答案及解析：‎ 答案：AC 解析：题图中两条曲线的左端点对应的横坐标相同,表明两颗行星的半径相同,由万有引力提供向心力可得,,,由题图可知,的质量大,因此的平均密度大,A正确;第一 宇宙速度,因此质量大的行星第一宇宙速度大,B错误;由可知,的向心加速度大,C正确;由得,因此同一高度处,质量大的行星的卫星公转周期小,D错误。‎ ‎ ‎ ‎4答案及解析：‎ 答案：BC 解析：A:根据第一宇宙速度,故A错;‎ B:根据题意,第二宇宙速度,故B对;‎ C:根据公式,且,故,所以,故C对;‎ D:根据公式,故D错。‎ ‎ ‎ ‎5答案及解析：‎ 答案：B 解析：‎ A. 根据的变形式可知,金星与火星表面重力加速度之比，故A错误；‎ B. 根据可知,金星与火星第一宇宙速度之比，故B正确；‎ C. 根据可知，距离太阳越远，加速度越小，金星距离地球近，则金星绕太阳运动的加速度比火星大，故C错误；‎ D. 根据开普勒第三定律可知，距离太阳越远，周期越长，金星距离地球近，所以金星绕太阳运动的周期比火星短，故D错误。‎ 故选B. ‎ ‎ ‎ ‎6答案及解析：‎ 答案：A 解析：根据万有引力提供向心力,得：‎ 则第一宇宙速度为：‎ 又由得 所以地球第一宇宙速度与火星第一宇宙速度的比值为，故A正确，BCD错误。‎ 故选：A。‎ ‎ ‎ ‎7答案及解析：‎ 答案：B 解析：A. 平抛运动的时间.再根据,得，故A错误；‎ ‎   B、由与,可得：,因此月球的平均密度.故B正确。‎ ‎   C、第一宇宙速度：，故C错误；‎ ‎  D、由与,可得：，故D错误；‎ 故选：B.‎ ‎ ‎ ‎8答案及解析：‎ 答案：AC 解析：地球同步卫星一定位于赤道上方,周期一定,离地面高度一定,向心加速度大小一定,所以选项AC正确, 选项B错误;不同的地球同步卫星质量不一定相等,由知,不同地球同步卫星所受向心力也不一定相等,D项错误。‎ ‎ ‎ ‎9答案及解析：‎ 答案：ACD 解析：由万有引力提供向心力有，即，同步通信卫星的周期与角速度跟地球自转的周期与角速度相同.易知同步卫星的高度确定，又由知速率也确定，A正确，B错误;由即知一颗人造地球卫星高度比同步通信卫星的低，C正确;由，即知同步通信卫星的速率比第一颗人造地球卫星的速率小，D正确。‎ ‎ ‎ ‎10答案及解析：‎ 答案：BCD 解析：根据牛顿第二定律有，则行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度，由此不能判断近地卫星的质量大小，选项A错误;由数学知识知，图像的斜率等于GM, 斜率越大，GM越大，M越大，所以的质量比的大，选项B正确;设第一宇宙速度为v，则，得，由题图看出，的半径比的半径大. 相等，可知的第一宇宙速度比的大，选项C正确;行星的平均密度,, 的半径比的半径大，相等，则的平均密度比的小.选项D正确。‎ ‎ ‎