章末双测·梯度评价（三） 万有引力与宇宙航行（Word练习）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第二册（人教版2019）

章末双测·梯度评价（三）｜万有引力与宇宙航行 A卷——学业水平评价 (本试卷满分：50分) 一、单项选择题(本题共10小题，每小题3分，共30分，每小题只有一个选项符合题意) 1．关于天体运动的规律，下列说法正确的是(　 ) A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B．第谷在天文观测数据的基础上，总结出行星运动的三个规律 C．通过“月—地检验”验证万有引力定律是在已知引力常量数值的基础上进行的 D．火星绕太阳运行一周的时间比地球的长 解析：选D　牛顿在开普勒定律的基础上，导出了行星运动的规律，故A错误；开普勒在第谷的天文观测数据的基础上，总结出行星运动的三个规律，故B错误；验证万有引力定律时，引力常量未知，是100多年后卡文迪什利用扭秤测出，故C错误；对火星和地球根据万有引力提供向心力G＝mr，得T＝，火星到太阳的距离大于地球到太阳的距离，故火星公转周期大于地球的公转周期，故D正确。 2．500米口径的中国天眼(FAST)射电望远镜，可监测脉冲星，探测引力波的存在。而引力波是实验验证爱因斯坦相对论的最后一块“拼图”。关于牛顿力学、相对论和量子力学，下列说法正确的是(　 ) A．牛顿力学适用于研究宏观物体的低速运动 B．由于相对论的提出，牛顿力学已经失去了它的应用价值 C．高速运动的μ子寿命变长这一现象，既能用相对论时空观解释，又能用经典理论解释 D．不论是宏观物体，还是微观粒子，牛顿力学和量子力学都是适用的 解析：选A　牛顿力学适用于研究宏观物体的低速运动，A正确；在微观高速领域，要用量子力学和相对论理论来解释，但是并不会因为相对论和量子力学的出现，就否定了牛顿力学，牛顿力学作为某些条件下的特殊情形，被包括在新的科学成就之中，不会过时，不会失去价值，B错误；高速运动的μ子寿命变长这一现象，属于微观高速运动，只能用相对论时空观解释，不能用经典理论解释，C错误；宏观低速物体牛顿力学适用，微观粒子量子力学适用，D错误。 3．下列说法正确的是(　 ) A．由开普勒第一定律可知，所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B．由F＝可知，当r趋于零时万有引力趋于无限大 C．德国天文学家开普勒对他的导师——第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了开普勒三大行星运动定律 D．由开普勒第三定律可知，所有行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，即＝k，其中k与行星有关 解析：选C　由开普勒第一定律可知，所有行星各自绕太阳运行的轨迹为椭圆，太阳在所有椭圆轨道的一个公共焦点上，但各行星不在同一椭圆轨道上绕太阳运动，故A错误；当r趋于零时，万有引力公式不再适用，故B错误；德国天文学家开普勒对他的导师——第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了开普勒三大行星运动定律，故C正确；由开普勒第三定律可知，所有行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，即＝k，其中k与中心天体有关，与行星无关，故D错误。 4．开普勒通过对第谷的多年观测数据的研究，发现了行星围绕太阳运动的规律，后人称之为开普勒三定律。根据开普勒三定律，可判断以下说法正确的是(　 ) A．地球围绕太阳做匀速圆周运动，太阳位于圆轨道的圆心 B．火星围绕太阳做椭圆运动时，离太阳近时速度小，离太阳远时速度大 C．木星围绕太阳的运动轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的中心 D．行星围绕太阳做椭圆运动的半长轴越长，绕着太阳运动一周所需的时间也越长 解析：选D　地球围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上，故A错误；根据开普勒第二定律，火星围绕太阳做椭圆运动时，距离太阳越近，其运动速度越大，距离太阳越远，其运动速度越小，故B错误；木星围绕太阳的运动轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，故C错误；根据开普勒第三定律，行星围绕太阳运动轨道的半长轴的三次方跟它公转周期的二次方成正比，所以行星围绕太阳做椭圆运动的半长轴越长，绕着太阳运动一周所需的时间也越长，故D正确。 5.北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，如图所示是其中三颗卫星a、b、c的轨道示意图，a、b、c三颗卫星均绕地球做圆周运动，轨道半径相同，a是地球静止卫星(　 ) A．卫星a可以经过北京正上空 B．卫星a运行周期比c卫星的大 C．卫星b的运行速率大于7.9 km/s D．卫星b、c的运行周期均为24小时 解析：选D　a是地球静止卫星，静止卫星的轨道平面在赤道平面，周期与地球自转周期相等，为24小时，不可以经过北京正上空，故A错误；人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有：＝mr，解得T＝2π，a、b、c三颗卫星的轨道半径相等，则周期相等，都是24小时，故B错误，D正确；7.9 km/s为绕地球运行的最大环绕速度，卫星b的轨道更高，运行速率小于