第七章 万有引力与宇宙航行（检测题）-2021-2022学年高中物理同步训练讲义（人教版2019必修第二册）

第七章 万有引力与宇宙航行检测题 (时间：90分钟　满分：100分) 一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分.1～8为单项选择题，9～12为多项选择题) 1.下列说法不符合物理学史的是(　　) A.牛顿对引力常量G进行准确测定，并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中 B.英国物理学家卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量G的数值 C.20世纪初建立的量子力学理论，使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动 D.开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的观测记录的基础上整理和研究出来的 答案　A 解析　牛顿发现万有引力定律，于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中，英国物理学家卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量G的数值，故A不符合物理学史，B符合物理学史；20世纪20年代建立了量子力学理论，它使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动，故C符合物理学史；开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的观测记录的基础上整理和研究而来的，故D符合物理学史. 2.2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆.在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描述F随h变化关系的图像是(　　) 答案　D 解析　在嫦娥四号探测器“奔向”月球的过程中，根据万有引力定律，可知随着h的增大，探测器所受的地球引力逐渐减小但并不是均匀减小的，故能够描述F随h变化关系的图像是D. 3.某行星绕太阳运动的轨道如图所示，则以下说法不正确的是(　　) A.该行星绕太阳做匀速圆周运动，太阳在圆心上 B.该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大 C.该行星在a点的加速度比在b、c两点的都大 D.行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的 答案　A 解析　由题图可知，该行星围绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，根据开普勒第二定律可知，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，故A错误，D正确.由开普勒第二定律可知，距离太阳越近，速度越大，该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大，故B正确；由＝man得，an＝，距离太阳越近，加速度越大，该行星在a点的加速度比在b、c两点的都大，故C正确. 4.金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火，它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火.已知它们的轨道半径R金<R地<R火，由此可以判定(　　) A.a金>a地>a火 B.a火>a地>a金 C.v地>v火>v金 D.v火>v地>v金 答案　A 解析　金星、地球和火星绕太阳公转时万有引力提供向心力，则有G＝man，解得an＝G，由于R金<R地<R火，可得a金>a地>a火，选项A正确，B错误；同理有G＝m，解得v＝，由R金<R地<R火，可得v金>v地>v火，选项C、D错误. 5.2016年10月19日凌晨，“神舟十一号”载人飞船与距离地面393 km的圆轨道上的“天宫二号”交会对接.已知地球半径为R＝6 400 km，引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，“天宫二号”绕地球飞行的周期为90分钟，地球表面的重力加速度为9.8 m/s2，则(　　) A.由题中数据可以求得地球的平均密度 B.“天宫二号”的发射速度应小于7.9 km/s C.“天宫二号”的向心加速度小于同步卫星的向心加速度 D.“神舟十一号”与“天宫二号”对接前始终处于同一轨道上 答案　A 解析　由＝mr，得M＝，又ρ＝＝，A正确；v＝7.9 km/s为第一宇宙速度，即为最小的发射速度，B错误；根据＝man，可得an＝，“天宫二号”的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故“天宫二号”的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，C错误；因为同一轨道，运行速度大小相等，无法实现对接，D错误. 6.为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍.P与Q的周期之比约为(　　) A.2∶1 B.4∶1 C.8∶1 D.16∶1 答案　C 解析　由开普勒第三定律知＝， 因为rP∶rQ＝16R∶4R＝4∶1，故TP∶TQ＝8∶1. 7.如图所示，地球球心为O，半径为R，表面的重力加速度为g.一宇宙飞船绕地球无动力飞行且沿椭圆轨道运动，轨道上P点距地心最远，距离为3R.为研究方便，假设地球不自转且忽略空气阻力，则(　　) A.飞船在P点的加速度一定是 B.飞船经过P点的速度一定是 C.飞船经过P点的速度大于 D.飞船经过P点时，若变轨为半径为3R的圆周运动，需要制动减速 答案　A 解析　由万有引力提供向心力，在地表：