【答案】A
【解析】
试题分析：
神舟号飞船绕地球飞行时，飞船受到的万有引力提供向心力可得：
得第一宇宙速度因为神舟号飞船轨道半径
故神舟号飞船运行的线速度即
故选A．
考点：
第一宇宙速度、
点评：
第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大速度，是发射卫星的最小速度，根据万有引力提供向心力可得．
10．一颗人造地球卫星以速度v发射后，刚好在地表附近做匀速圆周运动，若使发射速度变为2v，则该卫星可能（）
A.绕地球做匀速圆周运动，周期变大
B.绕地球运动，轨道变为椭圆
C.不绕地球运动，成为绕太阳运动的人造卫星
D.挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙
【答案】C
【解析】当人造地球卫星以速度v发射后，刚好在地表附近做匀速圆周运动，速度v为第一宇宙速度7.9km/s，当发射速度变为2v，则发射速度大于第二宇宙速度11.2km/s小于第三宇宙速度16.7km/s，卫星将克服地球的引力，永远离开地球，C正确。
11．同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星。
关于同步卫星，下列说法正确的是（）
A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的值
B．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的
C．它的速度大小是7.9km/s
D．它的速度大于7.9km/s
【答案】B
【解析】根据同步卫星轨道的特点，高度一定，即所有的同步卫星只能在赤道上空同一条轨道中运动，A错B对；所有的同步卫星的速率都是一个确定值，速率等于3.1km/s，7.9km/s是围绕地球的最大速度,随着半径的增大线速度逐渐减小,CD错;
12．2008年9月25日21时10分，载着翟志刚、刘伯明、景海鹏三位宇航员的神舟七号飞船在中国酒泉卫星发射中心发射成功，9月27日翟志刚成功实施了太空行走。
已知神舟七号飞船在离地球表面343km高处的轨道上做周期为91min 的匀速圆周运动，若已知地球的半径 R，万有引力常量为 G。
仅利用以上条件不能求出的是（）
A．地球表面的重力加速度B．地球对神舟七号飞船的吸引力
C．神舟七号飞船绕地球运行的速度D．神舟七号飞船绕地球运行的加速度
【答案】B
【解析】由可知求出神舟七号飞船绕地球运行的速度；由可得：
，即可求出神舟七号飞船绕地球运行的加速度；由得：
，在地球表面上：
，即地球表面的重力加速度为，故可求出地球表面的重力加速度；由于不知道卫星的质量，所以不能求出地球对神舟七号飞船的吸引力，故Ｂ对。
13．我国正在建设中的“北斗”卫星导航系统将由5颗地球同步卫星和30颗非同步卫星组成。
已知有两颗同步轨道卫星A、B分别定点于赤道上东经80°和140°的上空，轨道半径为r。
则关于A、B两颗卫星，下列说法中正确的是
A.两卫星内的物体都处于平衡状态
B.两卫星运动的线速度相同
C.这两颗卫星的信号可覆盖整个地球表面
D.两卫星的间距是固定的，大小为r
【答案】D
【解析】卫星做的是匀速圆周运动，所受万有引力提供向心力，合力不为零，A错；由周期公式可知，A、B两颗卫星半径相同，由线速度公式，可知两颗卫星线速度相同，B对；这两个卫星能覆盖的张角为60°，C错；在同一个轨道作圆周运动，线速度是一样的，所以两颗卫星的间距不变，根据三角关系可知，D对；
14．“神舟”八号经过变轨后，最终在距离地球表面约343公里的圆轨道上正常飞行，约90分钟绕地球一圈．则下列说法错误的是（）
A．“神舟”八号绕地球正常飞行时宇航员的加速度小于9.8m/s2
B．“神舟”八号绕地球正常飞行的速率可能大于8km/s
C．“神舟”八号飞船在轨道上正常飞行时，宇航员处于完全失重状态
D．“神舟”八号运行的周期比地球近地卫星的周期大
【答案】B
【解析】在地球表面时重力等于万有引力，重力加速度为9.8m/s2，位置越高重力加速度越小，A对；7.9km/s为环绕地球的最大速度，B错；宇航员所受万有引力完全提供向心力，处于完全失重状态，C对；由周期公式，可知D对；
15．2014年3月8日马来西亚航空公司从吉隆坡飞往北京的航班MH370失联，MH370失联后多个国家积极投入搜救行动，在搜救过程中卫星发挥了巨大的作用。
其中我国的北斗导航系统和美国的GPS导航系统均参与搜救工作。
北斗导航系统包含5颗地球同步卫星，而GPS导航系统由运行周期为12小时的圆轨道卫星群组成，则下列说法正确的是（）
A．发射人造地球卫星时，发射速度只要大于7.9km/s就可以
B．卫星向地面上同一物体拍照时GPS卫星拍摄视角小于北斗同步卫星拍摄视角
C．北斗同步卫星的机械能一定大于GPS卫星的机械能
D．北斗同步卫星的线速度与GPS卫星的线速度之比为
【答案】D
【解析】
试题分析：
7.9km/s是发射卫星的最小速度，不同的卫星发射速度不同，故A错误；北斗导航系统包含5颗地球同步卫星，而GPS导航系统由运行周期为12小时的圆轨道卫星群组成，所以卫星向地面上同一物体拍照时GPS卫星拍摄视角大于北斗同步卫星拍摄视角，故B错误；由于卫星的质量关系不清楚，所以无法比较机械能的大小关系，故C错误；GPS由运行周期为12小时的卫星群组成，同步卫星的周期是24小时，所以北斗导航系统中的同步卫星和GPS导航卫星的周期之比，．根据万有引力提供向心力得，所以北斗同步卫星的轨道半径与GPS卫星的轨道半径之比是根据得北斗同步卫星的线速度与GPS卫星的线速度之比为，故D正确；
考点：
考查了人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．
16．2011年11月3日凌晨1时43分，“神舟八号”与“天宫一号”在距地球表面343km的轨道上成功对接成组合体，如图所示。
对于在轨运行的组合体，下列说法正确的是（）
A．不受地球引力作用B．运行周期为24h
C．运行速度小于7.9km/sD．向心加速度大于9.8m/s2
【答案】C
【解析】
试题分析：
“神舟八号”与“天宫一号”受到地球引力作用而做圆周圆周运动，地球引力提供向心力，故A错误；卫星绕地球做圆周运动的周期，它们的轨道半径小球同步卫星的轨道半径，因此它的周期小于同步卫星周期24h，故B错；绕地球表面运动的卫星线速度最大为7.9km/s，“神舟八号”与“天宫一号”轨道大于地球半径，它的线速度小于7.9km/s，故C正确；向心加速度，轨道半径等于地球半径时的加速度为9.8m/s2，“神舟八号”与“天宫一号”轨道半径大于地球半径，因此它的向心加速度小于9.8m/s2，故D错误；
故选C．
考点：
万有引力定律的应用
点评：
万有引力提供向心力，应用向心力公式是正确解题的关键．
17．地球上有两位相距非常远的观察者，都发现自己的正上方有一颗人造卫星，相对自己而言静止不动，则这两位观察者的位置及这两颗人造卫星到地球中心的距离可能是…（）
A.一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离相等
B.一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离可以不等，但应成整数倍
C.两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等
D.两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离可以不相等
【答案】C
【解析】两位观察者都发现自己的正上方有一颗人造卫星，相对自己而言静止不动，这两颗卫星一定是同步卫星.同步卫星只能处在赤道正上方，并且距离地面的高度是一定的，所以观察者不可能在两极，只有C正确.
18．如图所示，在同一轨道平面上，有绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C某时刻在同一条直线上，则
A．经过一段时间，A回到原位置时，B、C也将同时回到原位置
B．卫星C受到的向心力最小
C．卫星B的周期比卫星A的周期小
D．卫星A的线速度最小
【答案】B
【解析】
19．两颗行星A和B各有一颗卫星a和b，卫星轨道接近各自的行星表面，如果两行星质量之比为MA/MB=p，两行星半径之比RA/RB=q，则两卫星周期之比Ta/Tb为（）A．B.C.D.
【答案】D
【解析】由周期公式，所以周期之比为
20．地球绕太阳公转的轨迹为椭圆，地球由近日点向远日点运动过程中
A．地球运动的速度逐渐增大 B．地球运动的速度逐渐减小
C．地球运动的加速度逐渐增大 D．地球运动的加速度逐渐减小
【答案】BD
【解析】
试题分析：
根据公式得，半径越大，速度越小，A错误，B正确，根据公式得，得半径越大，加速度越小，C错误，D正确，
考点：
考查了天体运动规律
点评：
做本题的关键是理解万有引力充当向心力，然后根据牛顿第二定律分析解题
21．2011年中俄将联合实施探测火星活动计划，由中国负责研制的“萤火一号”火星探测器将与俄罗斯研制的“福布斯一土坡”火星探测器一起由俄罗斯“天顶”运载火箭发射前往火星。
已知火星的质量约为地球的1/9，火星的半径约为地球半径的l/2。
下列关于火星探测器的说法中正确的是（）
A．发射速度只要大于第一宇宙速度即可
B．发射速度只有达到第三宇宙速度才可以
C．发射速度应大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度
D．火星探测器环绕火星运行的最大速度约为第一宇宙速度的2倍
【答案】C
【解析】第一宇宙速度是环绕地球的最大速度，发射成为地球卫星的最小速度，A错；第三宇宙速度是脱离太阳系的最小发射速度，B错；所以要想发射成为火星卫星，速度应介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间，C对D错；
22．关于人造地球卫星，下列说法哪些是正确的（）
A．发射一个地球同步卫星，可以使其“定点”于西安市的正上方
B．发射一个地球同步卫星，其离地心的距离可按需要选择不同的数值
C．发射卫星时，运载火箭飞行的最大速度必须达到或超过第一宇宙速度，发射才有可能成功
D．卫星绕地球做圆周运动时，其线速度一定不会小于第一宇宙速度
【答案】C
【解析】
23．下列说法正确的是
A．宇航员太空行走时，与飞船之间连有一根细绳，这样使宇航员处于平衡状态
B．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式，这个关系式是开普勒第三定律，是可以在实验室中得到验证的
C．引力常量G是由实验测量得到，而不是理论推导出的
D．所有地球同步卫星所受的万有引力大小都相同
【答案】C
【解析】
试题分析：
在太空中，宇航员之间的细绳为保护，防止宇航员意外飞出，一般情况时绳子为松弛状态。
宇航员受万有引力，因此不是平衡状态，A错。
开普勒第三定律是开普勒通过第谷大量观测数据中总结出来的，因此不是通过实验室验证出来。
再则万有引力类问题中，星体质量太大，距离太远，无法验证，B错。
引力常量G是根据万有引力定律设计实验，由实验测量得到，而不是理论计算出来的，C对。
同步卫星质量有大有小，根据万有引力公式可知，D错
考点：
万有引力定律
点评：
此类题型考察了万有引力定律的理解，包括通过该定律解决天体问题，地球卫星的周期，加速度等问题。
要特别注意在轨问题与不在轨问题的区别。
24．如图所示，有一个质量为M，半径为R，密度均匀的大球体。
从中挖去一个半径为R／2的小球体，并在空腔中心放置一质量为m的质点，则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为（已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零）（）
A．B．0C．D．
【答案】D
【解析】
试题分析：
若将挖去的部分补上，则可知剩余部分对m的吸引力等于整个完整的球体对m的吸引力与挖去部分对m的吸引力只差，而挖去部分对m的吸引力为零，则剩余部分对m的吸引力等于整个完整的球体对m的吸引力；以O为圆心，做半径为的球，其质量为；则球壳部分对物体m的吸引力为零，整个球体对物体m的吸引力即为中间的半径为的球对m的吸引力，根据万有引力定律可得此吸引力为：
；则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为，选项D正确。
考点：
万有引力定律的应用.
25．地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，已知其轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，地球表面的重力加速度为g。
根据题目提供的已知条件，不能估算出的物理量有（）
A.地球的质量B.同步卫星的质量
C.地球的平均密度D.同步卫星离地面的高度
【答案】B
【解析】
试题分析：
据题意，已知地球同步卫星的运动周期为T，轨道半径为r，据可得地球质量为：
，A选项正确；地球质量与密度关系为：
，则据可以求得地球的密度为：
，而半径为：
，故可以求得地球密度：
，所以C选项正确；同步卫星高度为：
，故D选项正确；而同步卫星的质量在计算过程中被消去，无法计算，所以，据题意应该选择B选项。
考点：
万有引力定律的应用
26．下列叙述中的力，属于万有引力的是（）
A．马拉车的力B．钢绳吊起重物的力
C．太阳与地球之间的吸引力D．两个异名磁极之问的吸引力
【答案】C
【解析】
试题分析：
马拉车的力属于拉力，是弹力，A错误，钢绳吊起重物的力是拉力，属于弹力，B错误；两个异名磁极之问的吸引力,属于磁力，D错误；弹力和磁力属于电磁相互作用力，
太阳与地球之间的吸引力，属于万有引力，C正确；
故选C
考点：
万有引力定律及其应用．
点评：
力是物体间的相互作用，分析清楚各力的性质，即可正确解题．
27．地球半径为R，地面上重力加速度为g，在高空绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，其线速度大小可能是（）
①②③④
A．①②③B．②③C．①④D．②③④
【答案】B
【解析】
试题分析：
已知地球半径为R，地面上重力加速度为g，我们可以求出第一宇宙速度，第一宇宙速度又叫最大环绕速度，所以在高空绕地球做匀速圆周运动的人造卫星线速度都要比第一宇宙速度要小．
当卫星在地球表面附近做圆周运动时线速度是第一宇宙速度，利用万有引力提供向心力求解第一宇宙速度．
设：
卫星质量m，地球质量M，由万有引力提供向心力得：
，解得
将黄金代换：
GM=gR2代入得：
，在高空绕地球做匀速圆周运动的人造卫星线速度都要比第一宇宙速度要小，所以只有②③项满足
故选：
B
考点：
万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．
点评：
本题主要考察第一宇宙速度的求解方法和第一宇宙速度是卫星的最大环绕速度这个知识点．
28．将火星和地球绕太阳的运动近似看成是同一平面内的同方向绕行的匀速圆周运动，已知火星的轨道半径m，地球的轨道半径为m，根据你所掌握的物理和天文知识，估算出火星与地球相邻两次距离最小的时间间隔约为
A．1年B．2年C．3年D．4年
【答案】B
【解析】
试题分析：
根据可得，则T火=1.9年；设经过t年火星与地球相邻两次距离最小，则，解得：
t≈2年，故选B。
考点：
开普勒第三定律.
29．如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从图示位置计时，若在相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2（θ1、θ2均为锐角），则由此条件可知（）
A．水星和金星绕太阳运动的周期之比
B．水星和金星的密度之比
C．水星和金星到太阳的距离之比
D．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比
【答案】ACD
【解析】
试题分析：
相同时间内水星转过的角度为；金星转过的角度为，可知它们的角速度之比为：
．周期，则周期比为：
，故A正确；水星和金星是环绕天体，无法求出质量，也无法知道它们的半径，所以求不出密度比，故B错误；根据万有引力提供向心力：
，知道了角速度比，就可求出轨道半径之比，故C正确；根据，轨道半径之比、角速度之比都知道，很容易求出向心加速度之比，故D正确．
考点：
考查了万有引力定律的应用
30．“天宫一号”和“神舟十号”交会对接成功，标志着我国在对接技术上迈出了重要一步，用M代表“神舟十号”，N代表“天宫一号”，它们对接前做圆周运动的情形如图所示，则（）
A．M的运行速度小于N的运行速度
B．M的向心加速度大于N的向心加速度
C．M的运行周期大于N的运行周期
D．M适度加速可与N对接
【答案】BD
【解析】
试题分析：
根据万有引力定律和牛顿第二定律有：
＝＝＝man，解得：
v＝，T＝，an＝，由图可知rM＜rN，所以vM＞vN，TM＜TN，aM＞aN，故选项A、C错误；选项B正确；M适度加速将做离心运动，可运行至较高轨道与N对接，故选项D正确。
考点：
本题主要考查了万有引力定律、牛顿第二定律、离心运动的应用问题，属于中档题。
31．银河系中有两颗行星绕某恒星运行，从天文望远镜中观察到它们的运转周期之比为27:
1，则它们的轨道半径的比为
A.3:
1B.9:
1C.27:
1D.1:
9
【答案】B
【解析】
试题分析：
行星在绕恒星做圆周运动时恒星对行星的引力提供圆周运动的向心力，故有，所以，故，故选B。
考点：
考查了万有引力定律的应用
32．20
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