第六章《万有引力定律》单元测试-高一物理同步精品课堂（沪科版2020上海必修第二册）

第六章《万有引力定律》单元测试 一、单项选择题： 1、“太阳系中所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。”首先提出这一观点的科学家是（ ） A、伽利略 B、开普勒 C、爱因斯坦 D、卡文迪许 【答案】B 【解析】开普勒通过对第谷的观察资料研究，发现了开普勒三大定律，其中第一定律为：太阳系中所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。故选B。 2、许多科学家在物理学的发展过程中做出了重要贡献，下列叙述符合事实的是（  ） A、第谷首先指出了行星绕太阳的轨道不是圆形，而是椭圆 B、天王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下的行星” C、开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律 D、卡文迪什第一次在实验室里测出了引力常量G 【答案】D 【详解】A．开普勒首先指出了行星绕太阳的轨道不是圆形，而是椭圆，故A错误； B．海王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下的行星”，故B错误； C．开普勒总结出了行星运动的规律，牛顿发现了万有引力定律，故C错误； D．卡文迪什第一次在实验室里测出了引力常量G，故D正确。 故选D。 3、宇航员在某星球将一物体竖直向上抛出，其运动的图像是如图所示的抛物线，已知该星球的半径是地球半径的2倍，地球表面重力加速度取，设地球质量为M，则该星球的质量为（　　） A、 B、 C、 D、 【答案】B 【详解】由图可知，5s时上升的最大位移为50m，可得，解得 在地球表面满足在某星球表面满足联立解得 故选B。 4、两颗行星A、B均在同一平面内沿相同的环绕方向围绕中心天体运动，经过观测发现每隔最短时间t行星A与行星B相距最近一次。两行星的运动均可看作匀速圆周运动，若行星A的运行周期为，则行星B的运行周期为（　　） A、 B、 C、 D、 【答案】A 【详解】半径越小，周期越小，，  从第一次相距最近到第二次相距最近，A比B多走 解得 故选A。 5、关于开普勒第三定律公式，下列说法正确的是（ ） A、公式只适用于绕太阳沿椭圆轨道运行的行星 B、公式适用于宇宙中所有围绕恒星运动的行星 C、式中的k值，对所有行星和卫星都相等 D、式中的T代表行星自转的周期 【答案】B 【解析】AB．开普勒第三定律适用于宇宙中所有围绕恒星运动的行星，也适用于围绕行星运动的卫星，A项错误，B项正确； CD．公式中的k值只与中心天体有关，对围绕同一中心天体运行的行星（或卫星）都相同，T代表行星（或卫星）公转的周期，CD两项错误。 故选B。 6、有一质量为M，半径为R，密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点，现在从M中挖去一半径为的球体，如图所示，然后又在挖空部分填满另外一种密度为原来2倍的物质，如图所示。则填充后的实心球体对m的万有引力为（　　） A、 B、 C、 D、 【答案】A 【详解】由万有引力公式得，没挖空前，球体对质点m的万有引力为 根据密度公式 可知，挖去部分的质量是球体质量的，则挖去部分对质点m的引力为 则剩下部分对m的万有引力为 若挖去的小球中填满原来球的密度的2倍的物质，该物质的质量为，则该物质对质点m的万有引力 所以则填充后的实心球体对m的万有引力为 故选A。 7、2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射，约582s后，神舟十三号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。预定轨道近地点距地面的高度为200km，远地点距地面的高度为400km。已知地球同步卫星轨道距地面的高度约为3.6×104km，地球半径约为6000km，则神舟十三号载人飞船的运行周期约为（ ） A、84min B、115min C、180min D、206min 【答案】A 【解析】设地球的半径为R，则神舟十三号载人飞船预定轨道的半长轴约为1.05R，地球同步卫星的轨道半径约为7R，由开普勒第三定律得 解得 T≈1.4h=84min A正确。 8、假定太阳系一颗质量均匀、可看作球体的小行星自转可以忽略。现若该星球自转加快，角速度为ω时，该星球表面“赤道”上的物体对星球的压力减为原来的。已知引力常量G，则该星球密度ρ为（　　） A、 B、 C、 D、 【答案】D 【详解】该星球表面“赤道”上的物体相对地心静止，有 行星自转角速度为ω时，有 行星的平均密度，解得 故选D。 9、如图为同一平面内绕地球的三个卫星轨道示意图，Ⅰ、Ⅲ为圆轨道，Ⅱ为椭圆轨道，Ⅲ的半径与Ⅱ的半长轴相等，且Ⅲ与Ⅱ相交于M点，Ⅰ与Ⅱ相切于N点。三颗不同的卫星A、B、C正沿轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ稳定运行，则（　　）