第三章 万有引力定律-【高考领航】2023-2024学年高中物理必修第二册同步核心辅导与测评课时作业（教科版）

章末检测试卷(三) (满分：100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正确) 1．在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是(　　) A．开普勒根据自己多年的观测数据总结出了行星运动的规律 B．卡文迪许发现了万有引力定律 C．牛顿因为测定出了引力常量G的大小，因此被誉为第一个称量地球的人 D．在发现万有引力定律的过程中使用了“月－地检验” 解析：选D　开普勒根据第谷多年的观测数据总结出了行星运动的规律，A错误；卡文迪许根据扭秤实验测出了万有引力常量，牛顿发现了万有引力定律，B、C错误；在发现万有引力定律的过程中使用了“月—地检验”，D正确。 2．两行星运行周期之比为1∶8，其运行轨道的半长轴之比为(　　) A．1∶2 B．∶4 C．1∶4 D．1∶16 解析：选C　根据开普勒第三定律得轨道半长轴R的三次方与运行周期T的平方之比为常数，即＝k，两行星的运转周期之比为1∶8，所以它们椭圆轨道的半长轴之比为1∶＝1∶4，故选C。 3．甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲物体的质量不变，乙物体的质量增加到原来的2倍，同时它们之间的距离减为原来的一半，则甲、乙两物体间的万有引力大小将变为(　　) A．8F B．4F C．F D． 解析：选A　根据万有引力定律F＝G可知，若甲物体的质量m1不变，乙物体的质量m2增加到原来的2倍，同时它们之间的距离r减为原来的一半，则甲、乙两物体间的万有引力大小为F′＝G＝8G＝8F，故A正确，B、C、D错误。 4．有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面上的重力加速度的2倍，则该星球的质量是地球质量的(　　) A． B．8倍 C．16倍 D．64倍 解析：选B　在星球表面处的物体有 G＝mg，且星球质量M＝πR3ρ，解得g＝，星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地面上的重力加速度的2倍，则星球的半径是地球半径的2倍，据M＝πR3ρ知，星球的质量将是地球质量的8倍，故选B。 5．北斗问天，国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍，则该地球静止轨道卫星(　　) A．其发射速度一定大于11.2 km/s B．在轨道上运动的线速度一定小于7.9 km/s C．做圆周运动的周期约为84 min D．它可以经过天安门广场的上空 解析：选B　11.2 km/s是第二宇宙速度，是航天器能挣脱地球引力束缚的最小发射速度，所以地球静止轨道卫星的发射速度是小于11.2 km/s，而大于7.9 km/s，故A错误；7.9 km/s是第一宇宙速度，是近地圆轨道上卫星的环绕速度，还是所有圆轨道上卫星的最大环绕速度，因地球静止轨道卫星的半径比地球半径大，所以地球静止轨道卫星的运行速度一定小于7.9 km/s，故B正确；地球静止轨道卫星又称对地静止卫星，即同步卫星的周期与地球自转周期相等，为24 h，故C错误；地球同步卫星的轨道只能在赤道上空，不能经过天安门广场上空，故D错误。故选B。 6．两个大小相同的实心均质小铁球，紧靠在一起时它们之间的万有引力为F；若两个半径为小铁球3倍的实心均质大铁球(材料相同)紧靠在一起，则它们之间的万有引力为(　　) A．3F B．9F C．27F D．81F 解析：选D　设两个大小相同的实心小铁球的质量都为m，半径为r，根据万有引力公式得F＝G，根据m＝ρπr3可知，半径变为原来的三倍，质量变为原来的27倍，所以将两个半径为小铁球3倍的实心大铁球紧靠在一起时，万有引力F′＝G＝G＝81F，故选D。 7．“祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行，其周期为2个火星日，假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星日，已知一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的0.1倍，则该飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为(　　) A． B． C． D． 解析：选D　绕中心天体做圆周运动，根据万有引力提供向心力，可得＝mR 则T＝，R＝ 由于一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的0.1倍，有 ＝＝，故选D。 8．随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点．假设深太空中有一颗外星球，质量是地球质量的4倍，半径是地球半径的。则下列判断正确的是(　　) A．该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期 B．某物体在该外星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的16倍 C．该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍 D．绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同 解析