第三章 万有引力定律 章末达标检测-2022-2023学年新教材高中物理必修第二册【精讲精练】教科版（教师用书word）

(本卷满分100分) 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。其中1～8题为单项选择题，9～12题为多项选择题。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0分) 1．下列说法符合史实的是(　　) A．牛顿发现了行星的运动规律 B．胡克发现了万有引力定律 C．卡文迪什测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人” D．伽利略用“月－地检验”证实了万有引力定律的正确性 解析　由物理学史知选项C正确。 答案　C 2．在轨道上运行的人造地球卫星，若卫星上的天线突然折断，则天线将(　　) A．做自由落体运动 B．做平抛运动 C．和卫星一起绕地球在同一轨道上运行 D．由于惯性沿轨道切线方向做直线运动 解析　折断的天线由于惯性而具有卫星原来的速度，在地球引力作用下继续在原轨道上运行。故选C。明确折断的天线与卫星具有相同的运动情况和受力情况是解题的关键。 答案　C 3．(2021·泰安一中高一期中)若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为4∶，已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为R。由此可知，该行星的半径约为(　　) A．R　　　　　　　 B．R C．2R D．4R 解析　平抛运动在水平方向上为匀速直线运动，即x＝v0t 在竖直方向上做自由落体运动，即h＝gt2 所以x＝v0 两种情况下，抛出的速率相同，高度相同，所以 ＝＝ 根据公式G＝mg 可得R2＝ 故＝＝4 所以R行＝4R 故ABC错误，D正确。 答案　D 4．将地球看成均匀球体，已知均匀球体对球外物体的万有引力相当于将球体的质量集中于球心的质点对物体的万有引力。假设在紧贴地球表面处挖去一半径为的球(R为地球半径)，如图所示，在图中A点放置一质量为m的质点，则该质点在挖空前后受到的万有引力的比值为(　　) A． B． C． D． 解析　未挖前，在A处的质点受到的万有引力F1＝G，挖去部分对A处质点的万有引力F2＝，故A处质点在挖空前后受到的万有引力的比值为＝，选项A正确。 答案　A 5．假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A和B，半径分别为RA和RB。这两颗行星周围卫星的轨道半径的三次方(r3)与运行周期的二次方( T2)的关系如图所示，T0为卫星环绕行星表面运行的周期，则(　　) A．行星A的质量大于行星B的质量 B．行星A的密度小于行星B的密度 C．行星A的第一宇宙速度小于行星B的第一宇宙速度 D．当两行星的卫星轨道半径相同时，行星A的卫星的向心加速度小于行星B的卫星的向心加速度 解析　对于卫星，有G＝m2r，则＝，A的r3－T2图像的斜率大于B的r3­T2图像的斜率，故行星A的质量大于行星B的质量，选项A正确。由图像可知，在两颗行星表面运行的卫星的周期相同，对于环绕行星表面运行的卫星，有G＝m2R，又V＝πR3，ρ＝，得ρ＝，故行星A的密度等于行星B的密度，选项B错误。第一宇宙速度v＝，由图知，RA＞RB，故vA＞vB，选项C错误。对于卫星，有G＝man，故an＝，因MA＞MB，故向心加速度aA＞aB，选项D错误。 答案　A 6．2018年5月9日出现了“木星冲日”。当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，天文学上称之为“木星冲日”。木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍。下列说法正确的是(　　) A．木星运行的向心加速度比地球的大 B．木星运行的周期比地球的小 C．下一次的“木星冲日”发生在2019年 D．下一次的“木星冲日”发生在2020年 解析　设太阳质量为M，行星的质量为m，对于行星，由牛顿第二定律可得G＝ma＝mr，解得an＝，T＝2π。由于r木≈5r地，则木星运行的向心加速度比地球的小，木星运行的周期比地球的大，选项A、B错误；地球公转周期T1＝1年，木星公转周期T2＝T1≈11.18年，设经时间t再次出现“木星冲日”，则ω1t－ω2t＝2π，其中ω1＝，ω2＝，解得t≈1.1年，因此下一次“木星冲日”发生在2019年，选项C正确，选项D错误。 答案　C 7．(2021·永昌县第四中学高一期末)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．G B．0 C．4G D．G 解析　若将挖去的小球体用原材料补回，可知剩余部分对m的吸引力等于完整大球体对m的吸引力与挖去小球体对m的吸引力之差，挖去的小球体球心与m重合，对m的万有引力为零，则剩余部分对m的万有引力等于完整大球体对m的万有引力；以大球体球心为中心分离出半径为的球，易知其