(十四)行星的运动、万有引力定律-【衡水金卷·先享题】2021-2022学年高一同步周测卷物理（教科版必修第二册）新教材

高一周测卷 ·新教材物理·J· 高一同步周测卷/物理（十四） 一、单项选择题 有GM:m=mg月，由于地球、月球本身的半径大小、 r月 1.C【解析】开普勒第一定律的内容为所有行星绕太 质量大小关系未知，故无法求出月球表面重力加速度 阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点 和地球表面重力加速度的关系，也无法求出苹果在月 上。所以太阳不是位于木星运动轨道的中心，A项错 球表面受到的引力与地球表面引力之间的关系，C、D 误；开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳 项错误。 的连线在相等的时间内扫过的面积相等。行星在此 椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，B项错误；若 4.A【解析】在地球表面的物体，万有引力近似等于重 行星的公转周期为T,则号=，常量与行星无关， 力，有=m,在地球表面下方深号处的重力加 与中心天体有关，木星半长轴的立方与公转周期平方 速度相当于半径为R-冬-空的球体在其表面产生 2 之比等于火星半长轴的立方与公转周期平方之比，C 项正确；开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与 的加速度，由球的体积公式V=专xr及M=pV可 太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。这是 1 对同一个行星而言。相同时间内，火星与太阳连线扫 知半径为的球体质量为原来的马 过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积，D项 错误。 GMm 2R2 mg:,地球表面上方高受处的重力加速度为 2.C【解析】设原球体的质量为M,质点P的质量为 Mm G =G m,球心与质点P的距离为上。根据m= 3Tr可 R 4M=mg,由上面的分析可知 9R2 (R+ 知挖去部分的小球的质量为m=日M,没挖去前，原 <g2<g1,A项正确。 5.A【解析】设地球与太阳的距离为r,根据题述可知 球体对质点P的引力为F=G“,花去的部分对质 木星与太阳的距离为R=√r+(r)=r(1十k2)立， 点P的引力为F'=G=日F,则剩余部分对质 设木星的公转周期为T年，根据开普勒第三定律有 点P的引力为F广=F-F=名FC项正确。 =广1十)立，解得T=(1+2)片年A项正确， T r 3.B【解析】设月球质量为M月，地球质量为M,苹果 B,C、D项错误。 6.B【解析】根据开普勒第二定律可知在相等时间内， 质量为m,则月球受到的万有引力为F月= GMM月 (60r)2· 太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等 苹果受到的万有引力为F=GMm,由于月球质量和 2 的。据此，行星运行在近日点时，与太阳连线距离短， 苹果质量之间的关系未知，故二者之间万有引力的关 故运行速度大，在远日点，太阳与行星连线长，故运行 速度小。即在行星运动中，远日点的速度最小，近日 系无法确定，A项错误：根轻牛顿第二定律有学 点的速度最大。图中a点为近日点，所以速度最大，c =M月a月 ,GM=ma,整理可以得到an=Oa,B项 点为远日点，所以速度最小.那么从b到c的运动时 r名 间大于从d到a的时间，A项错误：从d经a到b的 正确；在地球表面处有 GMm=m'g地，在月球表面处 R地 运动时间小于从b经c到d的时间，B项正确；从a到 ·13- ·新教材物理·J·_____________参考答案及解析 b的时间t_ω<÷，C项错误；从c到d的时间ta>有引力为F_k=G-mm1（3分） T.D项错误。 m_1+m=(2r)^3+r^3=1+8（3分） 7.A【解析】牛顿认为任何方式改变速度都需要力(这 种力存在于任何两物体之间)，行星沿圆或椭圆运动，联立得F_1=25^F（3分） 需要指向圆心或椭圆焦点的力。这个力是太阳对行星 剩余部分之间的万有引力大小为F′=F-F_1=2F 的引力，A项正确。 8.C【解析】利用平面镜对光线的反射，可以将微小偏（3分） 转放大，而且刻度尺离平面镜越远，放大尺寸越大，C11。【解析】(1)根据匀变速直线运动规律可得t= 项正确。（3分） =，非选择题 从竖直上抛到最高点，上升的时间为9三≌一些 9.【解析】(1由mg=Am可得g=GM（2分) 上升和下降的时间相等。所以从上抛到落回原处t= 在地球上有g=K^，在火星上有g′=—⑨M（3分） 由于在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小 （2分）了ⅳ球，需经过时间5t后小球落回原处 所以g′-9m/s（2分）根据匀变速直线运动规律得 那么宇航员在火星上所受的重力5t=22（3分） mg′=50×9N≈222.2N（3分)；联立可得星球表面附近的重力加速度g′-号g- (2)在地球上，宇航员跳起的高度为h=2_2（2分）2m/s（3分） 在火星上，宇航员跳起的高度h′=2（2分）（2)根据万有引力近似等于重力得G_Km=mg 联立以上两式得h′=3.375m（3分） （3分） 10.【解析】用