第六章 万有引力B卷-2021-2022学年高一物理同步单元AB卷（沪科版2020必修第二册）

第六章万有引力B卷 一．选择题（共10小题，满分30分，每小题3分） 1．（3分）下列有关天体运动的说法正确的是（　　） A．绕太阳运行的行星，轨道半长轴越长，公转的周期就越小 B．在月球绕地球运动中，中的T表示月球自转的周期 C．对于任意一个行星，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等 D．若地球绕太阳运动的轨道半长轴为a1，周期为T1，月球绕地球运动轨道的半长轴为a2，周期为T2，则根据开普勒第三定律有： 【解答】解：A、根据开普勒第三定律，行星的轨道半长轴越长，公转周期越大，故A错误； B、在月球绕地球运动中，中的T表示月球公转的周期，故B错误； C、对于任意一个行星，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故C正确； D、公式＝k中的k是与中心天体的质量有关的，中心天体不一样，k值也不一样。地球绕太阳公转的中心天体是太阳，月球绕地球公转的中心天体是地球，k值是不一样的。故D错误。 故选：C。 2．（3分）如甲图所示实验装置结构图，下列说法错误的是（　　） A．该实验体现了物理学中放大的思想 B．该实验是牛顿用来测量万有引力常量 C．该实验装置被称为卡文迪许扭称实验 D．该实验测量了万有引力常量，使万有引力定律的具体运用得以实现 【解答】解：A、本实验利用了光学上：入射光线方向不变，反射光线转过的角度是平面镜转过角度的两倍，使M转动的效果放大，体现了物理学中放大的思想，故A正确； BCD、该实验装置被称为卡文迪许用来测量了万有引力常量，被称为卡文迪许扭称实验，从而使万有引力定律的具体运用得以实现。故B错误，CD正确； 本题选错误的，故选：B。 3．（3分）第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折，牛顿在他们研究的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一一一万有引力定律。下列有关万有引力定律的说法中正确的是（　　） A．开普勒通过研究观测记录发现行星绕太阳运行的轨道是椭圆 B．太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星 C．库仑利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值 D．牛顿在发现万有引力定律的过程中没有利用牛顿第三定律的知识 【解答】解：A、根据开普勒第一定律可知，开普勒通过研究观测记录发现行星绕太阳运行的轨道是椭圆，故A正确。 B、太阳与行星间的引力就是万有引力，万有引力适用于一切天体之间，故B错误。 C、万有引力常量G是由卡文迪许在实验室中首次准确测量出来的，故C错误。 D、在发现万有引力定律的过程中，牛顿应用了牛顿第三定律以及开普勒定律的知识，故D错误。 故选：A。 4．（3分）英国《新科学家（NewScientist）》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650﹣500双星系统中发现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径R约45km，质量M和半径R的关系满足（其中c为光速，G为引力常量），则该黑洞表面重力加速度的数量级为（　　） A．108m/s2 B．1010m/s2 C．1012m/s2 D．1014m/s2 【解答】解：黑洞实际为一天体，天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力， 对黑洞表面的某一质量为m物体有： ， 又有， 联立解得， 代入数据得重力加速度的数量级为1012m/s2， 故选：C。 5．（3分）在已知万有引力常量G的情况下，利用下列哪组数据，可以计算出地球密度（　　） A．已知地球半径和地面重力加速度 B．已知卫星绕地球作匀速圆周运动的轨道半径和周期 C．已知月球绕地球作匀速圆周运动的周期和月球质量 D．已知同步卫星离地面高度和地球自转周期 【解答】解：A、根据地球表面的物体受到的万有引力等于重力G＝mg，则可以求出地球的质量M＝，根据ρ＝＝，可解得ρ＝；若已知地球的半径R地和地面的重力加速度g，可测得地球密度，故A正确； B、若已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T，根据＝mr得M＝则可以计算出地球的质量，若测得密度还需知道地球半径，故B错误； C、仅知道卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r，根据＝mr得M＝，所以求不出地球质量，也不能计算地球密度，故C错误； D、根据公式＝mr得M＝，若测得密度还需知道地球半径，故D错误； 故选：A。 6．（3分）某行星Q与地球半径接近，其质量约为地球质量的，地球和此行星各自的卫星公转半径的倒数与公转速度的平方v2的关系图像如图所示，下列判断正确的是（　　） A．行星Q的近地卫星速度较小 B．取相同公转速度，行星Q的卫星的周期较大 C．图线a表示的是地球，图线b表示的是行星Q D．取相同公转半径，行星Q的卫星向心加速度较大 【解答】解：A、由万有引力提供向心力有：＝m，解得：v＝，因为某行星Q的质量小，半径近似相等，所以行星Q的近地卫星速度较小，故A正确； C、由万