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第5章 章末检测卷
一、单选题
1．（2020·甘肃武威·武威第六中学校考模拟预测）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”。
已知月球的质量为 、半径为 ，探测器的质量为 ，引力常量为 ，嫦娥四号探测器围绕月球做半径
为 的匀速圆周运动时，探测器的（ ）
A．周期为 B．动能为
C．角速度为 D．向心加速度为
2．（2020·浙江·统考一模）如图所示是天宫二号绕地球飞行的图片，以下说法正确的是（ ）
A．天宫二号的惯性比其在地面上时大
B．天宫二号绕地球飞行时其内部的物体均处于超重状态
C．天宫二号对地球的引力大小等于地球对其引力大小
D．天宫二号在轨道上进行姿态调整时，可以把天宫二号看成质点
3．（2020·江苏·统考三模）据报道：在2020年底，我国探月“绕落回”三部曲的第三乐章即将奏响，如
图所示的嫦娥五号探测器将奔赴广寒宫，执行全球自1976年以来的首次月球取样返回任务。但在1998年
1月发射的“月球勘探者”号空间探测器运用科技手段对月球进行近距离勘探，在月球重力分布、磁场分
布及元素测定等方面取得了一些成果。探测器在一些环形山中发现了质量密集区，当它飞越这些区域时，
通过地面的大口径射电望远镜观察，发现探测器的轨道参数发生微小变化。此变化是（ ）
1A．半径变大，速率变大 B．半径变小，速率变大
C．半径变大，速率变小 D．半径变小，速率变小
4．（2023·湖北荆门·荆门市龙泉中学校考三模）英国著名科幻作家Arthur C。Clarke在小说《天堂之泉》
中，首先向主流科学社会和公众介绍了“太空天梯”的设想。“太空天梯”的主体结构为一根缆绳：一端
连接地球赤道，另一端连接地球同步卫星，且缆绳延长线通过地心。当两货物分别停在天梯的a、b两个位
置时，以地心为参考系，下面说法正确的是（ ）
A．b处的线速度小于a处的线速度
B．b处的向心加速度小于a处的向心加速度
C．若有一个轨道高度与a相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则其环绕地球的周期大于位于a处货
物的周期
D．若有一个轨道高度与b相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则其环绕地球的角速度大于位于b处
货物的角速度
5．（2023·青海西宁·统考二模）人类通过不断的探索，发现了适宜人类居住的星球，该宜居星球的密度与
地球密度相同，半径为地球半径的4倍，假设地球表面重力加速度为 ，则该宜居星球表面重力加速
度为（ ）
A． B． C． D．
6．（2023·四川成都·统考二模）中国空间站天和核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知其轨道距
地面的高度为h，运行周期为T，地球半径为R，万有引力常量为G，由此可得到地球的平均密度为
（ ）
2A． B．
C． D．
二、多选题
7．（2019·四川成都·成都七中三模）2018年12月30日8时55分，嫦娥四号探测器在环月轨道成功实施
变轨控制，顺利进入预定的着陆准备轨道（近月点高度约15公里、远月点高度约100公里），下图是嫦娥
四号绕月轨道真实比例图，其中月球半径为R=1738km，据此我们可以近似认为嫦娥四号绕月球表面做匀
速圆周运动．若已知引力常量为G，若还测得嫦娥四号绕月球一周的时间T，那么根据这些已知条件可以
求得（ ）
A．嫦娥四号与月球间的引方大小
B．月球的密度
C．月球表面的重力加速度
D．月球的第一宇宙速度
8．（2023·湖南衡阳·校联考二模）如图所示，“天问一号”探测器先在地球轨道上绕太阳匀速转动，在近
日点 短暂点火后进入霍曼转移轨道，到达远日点 再次短暂点火进入火星轨道。已知万有引力常量为 ，
太阳质量为 ，地球轨道和火星轨道半径分别为 和 ，地球、火星、“天问一号”探测器运动方向都为
逆时针方向。若只考虑太阳对“天问一号”探测器的作用力，下列说法正确的是（ ）
3A．“天问一号”在地球轨道上的角速度小于在火星轨道上的角速度
B．“天问一号”运动中在转移轨道上 点的加速度等于在火星轨道上 点的加速度
C．两次点火之间的时间间隔为
D．两次点火喷射方向都与速度方向相同
9．（2023·湖北荆门·荆门市龙泉中学校联考三模）太空电梯的原理并不复杂，与生活中的普通电梯十分相
似。只需在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长也足够结实的“绳索”将其与地面相连，在
引力和向心加速度的相互作用下，绳索会绷紧，宇航员、乘客以及货物可以通过电梯轿厢一样的升降舱沿
绳索直入太空，这样不需要依靠火箭、飞船这类复杂航天工具。如乙图所示，假设有一长度为r的太空电
梯连接地球赤道上的固定基地与同步空间站a，相对地球静止，卫星b与同步空间站a的运行方向相同，
此时二者距离最近，经过时间t之后，a、b第一次相距最远。已知地球半径R，自转周期T，下列说法正
确的是（ ）
A．太空电梯各点均处于失重状态
B．b卫星的周期为
C．太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成正比
D．太空电梯上各点线速度的平方与该点离地球球心距离成正比
10．（2023·辽宁沈阳·统考二模）2021年2月，我国执行火星探测任务的“天问一号”火星探测卫星顺利
实施近火制动，完成火星捕获，正式进入环绕火星轨道。假设火星可视为半径为 的均匀球体，探测卫星
4沿椭圆轨道绕火星运动，周期为 。如图所示，椭圆轨道的近火点 离火星表面的距离为 ，远火点 离
火星表面的距离为 ，万有引力常量为 。下列说法正确的是（ ）
A．根据以上条件，可以求出火星的质量
B．根据以上条件，可以求出卫星的质量
C．根据以上条件，可以求出火星近地卫星的周期
D．“天问一号”在近火点 和远火点 的加速度大小之比为
三、实验题
11．（2023·全国·模拟预测）2050年，我国宇航员登上某一未知天体，已知该天体半径为R，现要测得该
天体质量，宇航员用如图甲所示装置做了如下实验：悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬
线摆至电热丝处时能轻易被烧断，而小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连
续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所
示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是 ，照片中坐标为物
体运动的实际距离，已知万有引力常量G，则：
（1）由以上信息，可知a点_______（选填“是”或“不是”）小球的抛出点；
（2）由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是_______ ；
（3）该星球质量为_________（用G、R表示）。
5四、解答题
12．（2023·福建福州·统考三模）在第73届国际宇航大会上，我国“天问一号”火星探测任务团队被国际
宇航联合会授予2022年度“世界航天奖”。天问一号着陆器在着陆火星的动力减速阶段，从火星表面附近
以 的初速度竖直向下做匀减速运动，经 速度减为0。已知着陆器质量约为 ，火
星表面重力加速度 取 ，忽略火星自转，求：
（1）着陆器在动力减速阶段下降的距离h；
（2）着陆器在动力减速阶段所受阻力大小f；
（3）若火星的半径是地球半径的 ，地球表面重力加速度g取 ，求火星与地球的质量之比。
13．（2023·江苏南通·统考模拟预测）如图所示，水星、地球绕太阳的公转可以看成同一平面内的匀速圆
周运动。已知太阳的半径为R，地球—水星连线与地球—太阳连线夹角的最大值为θ，地球的轨道半径为
L，地球的公转周期为T，万有引力常量为G。求：
（1）太阳的密度 ；
（2）水星的公转周期 。
614．（2023·江苏南通·统考三模）月球探测器登月前，从椭圆环月轨道转移至近月圆轨道。如图所示，探
测器在椭圆轨道I上运动，运行周期为 。在近月点P处减速，使探测器转移到近月圆轨道II上运动，
运行周期为T。已知月球半径为R，万有引力常量为G，求：
（1）月球的质量M；
（2）椭圆轨道I上远月点Q距月球表面的高度h。
15．（2023·全国·模拟预测）如图所示，假定地球为密度均匀分布的球体，忽略地球的自转，已知地球的
半径为R。理论和实验证明：质量均匀分布的球壳对壳内物体的万有引力为零。求：
（1）地面上方高h的山顶A处和地面处重力加速度大小之比 ；
（2）地面下方深h的矿井底B处和地面处重力加速度大小之比 ；
（3）根据上述两问的结论，定性做出重力加速度g随离地心的距离r而变化的函数曲线（下图中R为地球
半径， 为地球表面处的重力加速度）。
716．（2023·江苏·校联考模拟预测）如图所示，鹊桥中继卫星在月地连线上、相对月球静止绕地球做圆周
运动，为嫦娥五号着陆月球采集月壤提供了技术支撑。已知地球的质量为M，月球的质量为m，月地距离
为L，月球的半径为r，万有引力常量为G。求：
（1）鹊桥中继卫星的周期T；
（2）嫦娥五号采集月壤后要进入环月轨道，至少要以多大速度发射。
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