第4章 万有引力定律及航天 章末达标检测（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中物理必修第二册【精讲精练】鲁科版

(本卷满分：100分) 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家作出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是(　　) A．开普勒进行了“月－地检验”，得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论 B．哥白尼提出“日心说”，发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律 C．第谷通过对天体运动的长期观察，发现了行星运动三定律 D．牛顿发现了万有引力定律 解析　牛顿发现万有引力定律，A错误，D正确；开普勒发现行星运动三定律，B、C错误。 答案　D 2．设在地球上和在x天体上，以相同的初速度竖直上抛一物体，物体上升的最大高度比为k(均不计阻力)，且已知地球和x天体的半径比也为k，则地球质量与x天体的质量比为(　　) A．1　　　　　　　　　 B．k C．k2 D． 解析　由mg＝G知g＝G， 又H＝则g＝， 两式联立求解得：M∶M′＝k∶1，故B正确，A、C、D错误。 答案　B 3．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道表面随地球一起转动，b在地面附近的轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则下列说法中正确的是(　　) A．b在相同时间内转过的弧长最长 B．c在4 h内转过的圆心角是 C．a的向心加速度等于重力加速度g D．d的运动周期有可能是20 h 解析　根据G＝m得v＝，由于rb＜rc＜rd，则vb＞vc＞vd，a、c的角速度相等，根据v＝rω知，c的线速度大于a的线速度，所以b的线速度最大，则相同时间内转过的弧长最长，故A正确；c为同步卫星，周期为24 h,4 h内转过的圆心角θ＝×2π＝，故B错误；a受万有引力和支持力作用，由两个力的合力提供向心力，向心加速度小于重力加速度g，故C错误；根据G＝mr，可得T＝ ，d的轨道半径大于c的轨道半径，则d的周期大于c的周期，可知d的周期一定大于24 h，故D错误。 答案　A 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．未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的，下列说法正确的是(　　) A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大 B．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小 C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大 D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小 解析　宇航员站在地球表面时有FN＝mg，要使宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，则FN＝mrω2，解得：ω＝，所以旋转舱的半径越大，转动的角速度应越小，并且与宇航员的质量无关，故选项B正确，选项A、C、D错误。 答案　B 6．科学家们推测，太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”。由以上信息我们可以推知(　　) A．这颗行星的公转周期与地球相等 B．这颗行星的自转周期与地球相等 C．这颗行星一定是地球的同步卫星 D．这颗行星的密度等于地球的密度 解析　行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，得出：T＝2π。表达式里M为太阳的质量，R为运动的轨道半径。已知太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，说明第十颗行星和地球的轨道半径相等，所以第十颗行星的公转周期等于地球的公转周期，故A正确，B错误；由于“它”是围绕太阳旋转，所以不可能是地球的卫星，故C错误；这颗行星的密度与地球的密度相比无法确定，故D错误。故选A。 答案　A 7．假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G，地球的密度为(　　) A． B． C． D． 解析　在地球两极处，G＝mg0； 在赤道处，G－mg＝mR， m(g0－g)＝m，R＝， M＝， ρ＝＝＝， B项正确。 答案　B 8.2021年6月17日，神舟十二号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口，与此前已