新高考物理一轮复习单元测试第五章 万有引力与宇宙航行（测试）（解析版）.doc

第五章万有引力与宇宙航行

测试卷

（考试时间：90分钟试卷满分：100分）

注意事项：

1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。

2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。

3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。

第Ⅰ卷（选择题共48分）

一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

1．如图所示为我国首次执行火星探测任务的“天问一号”探测器运行的部分轨迹图。以火星中心为参考系，不考虑“天问一号”的质量变化，“天问一号”探测器在近火点A与远火点B的万有引力的大小之比为p，动能之比为q，则下列关系式正确的是（）

A．SKIPIF10 B．SKIPIF10 C．SKIPIF10 D．SKIPIF10

【答案】A

【详解】令火星的质量为M，“天问一号”的质量为m，近火点到火星的距离为r1，远火点到火星的距离为r2。“天问一号”探测器在近火点A受到的万有引力为SKIPIF10“天问一号”探测器在远火点B受到的万有引力为SKIPIF10根据开普勒第二定律，有SKIPIF10根据动能的表达式SKIPIF10联立可得p=q

故选A。

2．2023年春节黄金档期中我国科幻电影《流浪地球2》再获口碑、票房双丰收，极具科幻特色的“太空电梯”设定吸引了众多科幻爱好者研究的兴趣。太空电梯是从地面基座连接距离地球表面约36000km静止轨道空间站的直立式电梯，若地球的半径近似为6400km，下列关于太空电梯设定的说法，正确的是（）

A．电梯轨道基座能建设在广州市

B．若发生意外，断裂在太空里的电梯部件将不会掉落到地球上

C．若电梯临时停在距离地表为18000km的高空，其重力加速度只有地球表面的SKIPIF10

D．登上静止轨道空间站的宇航员受到的万有引力约为地面的SKIPIF10

【答案】D

【详解】A．由于要与同步轨道的空间站进行连接，故太空电梯应该建立在同步卫星轨道所在的平面内，即赤道上，故A错误；

B．太空电梯的设定实际为建于地球之上，由大型基座、牵引钢缆等组建连接于同步轨道的垂直电梯，实际是地表建筑物，跟随地球自转且具有相同的角速度，故其自转的角速度，线速度明显小于第一宇宙速度，故除静止轨道外的部分断裂皆因其受到的万有引力大于向心力，均会掉落，电影内也有这一情节，故B错误；

C．距离地表18000km的高空处，距离地心距离约为SKIPIF10，约为地球半径的SKIPIF10倍，根据万有引力定律SKIPIF10其重力加速度约为地球表面的SKIPIF10，故C错误；

D．静止轨道为地球表面高36000km处，该处到地心距离为42400km，约为地球半径的SKIPIF10倍，根据

SKIPIF10引力约为地球表面的SKIPIF10，故D正确。故选D。

3．第一宇宙速度又叫做环绕速度，第二宇宙速度又叫做逃逸速度。理论分析表明，逃逸速度是环绕速度的SKIPIF10倍。有些恒星，在它一生的最后阶段，强大的引力把物质紧紧地压在一起，密度极大，其逃逸速度大于光速，这样的天体称为黑洞。已知地球的半径约为6400km，地球表面附近的重力加速度约为SKIPIF10，光速约为SKIPIF10，不考虑地球的自转。倘若地球保持质量不变收缩成为黑洞，该黑洞半径的最大值接近（）

A．0.01m B．0.1m C．1m D．10m

【答案】A

【详解】地球表面附近有SKIPIF10临界状态光速恰好等于其逃逸速度，可得第一宇宙速度可表示为

SKIPIF10根据万有引力提供向心力可得SKIPIF10联立解得SKIPIF10

故选A。

4．天文学家发现一个略大于木星的气体行星（HD188753Ab），它围绕天鹅座“HD188753”系统的主星公转，公转周期为3.3日，轨道半径约为SKIPIF10