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2024北京重点校高一（下）期末物理汇编
万有引力与宇宙航行章节综合1
一、单选题
1．（2024北京顺义高一下期末）如图所示，为地球的球心、为月球的球心，图中的P点为地—月系统的一个拉格朗日点，在该点的物体能够保持和地球、月球相对位置关系不变，以和月球相同的角速度绕地球做匀速圆周运动。地球上的人总是只能看到月球的正面，嫦娥四号将要达到的却是月球背面的M点，为了保持和地球的联系，我国成功发射鹊桥一号中继通信卫星，将鹊桥一号的运动近似看做以P点为圆心、垂直于地月连线的圆轨道上的圆周运动。下列说法正确的是（）
A．鹊桥一号中继卫星绕P点做圆周运动的向心力仅由地球对它的万有引力提供
B．发射嫦娥四号时，发射速度要超过第二宇宙速度，让其摆脱地球引力的束缚
C．鹊桥一号中继星绕P点做圆周运动的周期一定等于其绕地球的公转周期
D．图中的P点（拉格朗日点）的位置与地球和月球的质量有关
2．（2024北京丰台高一下期末）某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径是r，周期是T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则地球的质量为（）
A． B． C． D．
3．（2024北京怀柔高一下期末）如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ。则下列说法正确的是（）
A．在轨道Ⅱ上，卫星的运行速度大于7.9km/s
B．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度小于在Q点的速度
C．卫星在Q点通过加速由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
D．卫星从轨道Ⅰ经过Q点时的加速度小于它从轨道Ⅱ经过Q点时的加速度
（2024北京海淀高一下期末）请阅读文字。牛顿根据行星运动规律得出“天体间引力遵循平方反比规律”后，进一步设想“使苹果落向地面的力”与天体间的引力是同一性质的力。为此，他进行了著名的“月—地检验”加以证实。设地球质量为、月球质量为、苹果质量为，地球中心与月球中心的距离为r，地球中心与苹果的距离为R，引力常量为G、地表重力加速度为g。
4．月球绕地球做匀速圆周运动的过程中，下列物理量保持不变的是（）
A．周期 B．线速度 C．向心力 D．向心加速度
5．假设地球与月球间的作用力和太阳与行星间的作用力是同一性质的力，则地球与月球间的作用力F的表达式为（）
A． B． C． D．
6．假设地球与树上苹果的作用力和地球与月球间的作用力也是同一性质的力，则月球绕地球做圆周运动的向心加速度和苹果的自由落体加速度之间的大小关系应该满足（）
A． B． C． D．
7．（2024北京海淀高一下期末）如图所示，牛顿在他的《自然哲学的数学原理》中说到：把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远；抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，而是成为人造地球卫星。可认为山的高度远小于地球的半径，不计空气阻力。下列说法正确的是（）
A．对于那些抛出后可以落回地面的物体，无论抛出速度是多大，落地时间都一样
B．图中圆轨道对应的抛出速度近似等于第一宇宙速度
C．若抛出的速度大于第一宇宙速度，则物体在之后的运动过程中将无法返回山顶
D．若抛出的速度大于第二宇宙速度，则物体被抛出后可能绕地球做圆周运动
8．（2024北京丰台高一下期末）如图为“天问一号”环绕火星运动过程中的两条轨道的示意图，“天问一号”在1、2两条轨道上的运动均可视为匀速圆周运动。“天问一号”在轨道2上的（）
A．线速度更大 B．向心加速度更小
C．运行周期更长 D．角速度更小
（2024北京顺义高一下期末）2022年11月12日，我国空间站基本建成。如图所示，空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动，轨道半径为r。已知空间站的总质量为m，地球质量为M，地球半径为R，引力常量为G。
9．空间站绕地球做匀速圆周运动时受到地球的万有引力大小为（）
A． B． C． D．
10．空间站绕地球做匀速圆周运动的周期为（）
A． B． C． D．
（2024北京顺义高一下期末）2024年6月2日6时23分，嫦娥六号探测器组合体成功着陆月背南极-艾特肯盆地的预选着陆区。6月4日7时38分，嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞，3000牛发动机工作约6分钟后，成功将上升器送入预定环月轨道。由于月球在绕地球的运行过程中永远以同一面朝向地球，导致地球上的任何基站信号都无法直接穿透月球与月球背面的探测器建立联系。为此，我国于2018年5月21日发射了“嫦娥四号”中继星“鹊桥”，如图所示。若忽略除地球和月球外其他天体的影响，运行在地月引力平衡点L2点（地月第二拉格朗日点）的“鹊桥”的运动可简化为同时参与了以L2点为圆心的圆周运动和与月球一起绕地球的公转两个运动，以确