第七章 万有引力与宇宙航行-【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（人教版）

章末达标检测(三) (满分：100分) 一、选择题(本题共15小题，共50分。第1～10小题只有一个选项正确，每小题3分，第11～15小题有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 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．卡文迪什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：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；卡文迪什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，BC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。故选D。 2．美国科学家于2016年2月11日宣布，他们探测到引力波的存在。引力波是实验验证爱因斯坦相对论的最后一块缺失的“拼图”。相对论在一定范围内弥补了牛顿力学的局限性。关于牛顿力学，下列说法正确的是(　　) A．牛顿力学完全适用于宏观低速运动 B．牛顿力学取得了巨大成就，是普遍适用的 C．随着物理学的发展，牛顿力学将逐渐成为过时的理论 D．由于相对论的提出，牛顿力学已经失去了它的应用价值 解析：A　牛顿力学适用于低速运动的宏观物体，故 A正确；牛顿力学取得了巨大的成就，但它具有一定的局限性，并不是普遍适用的，故B错误；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，故C、D错误。故选A。 3．两行星运行周期之比为1∶8，其运行轨道的半长轴之比为(　　) A．　　　　　　　 B． C． D．1∶16 解析：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＝，故选C。 4.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．G C．G D．0 解析：B　设球的密度为ρ，若没有挖去空腔，以为半径的球内的物质对m有吸引力，根据万有引力定律F＝G，而πR3ρ＝M，整理可得F＝G，而根据对称性，挖去部分对m的吸引力恰好为零，因此大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小G。故选B。 5．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面上的重力加速度的2倍，则该星球的质量将是地球质量的(　　) A． B．8倍 C．16倍 D．64倍 解析：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。 6．如图所示，2022年9月2日0时33分，经过约6小时出舱活动，神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同，完成出舱活动期间全部既定任务，出舱活动取得圆满成功。下列说法正确的是(　　) A．航天员在空间站内不受地球引力作用 B．漂浮在舱外的航天员加速度等于零 C．航天员在空间站内处于完全失重状态 D．若没有保险绳系着，航天员在舱外会向地面下落 解析：C　航天员在空间站内仍然受地球引力的作用，故A错误；漂浮在舱外的航天员受到地球万有引力的作用，随空间站一起绕地球做圆周运动，合力不为零，加速度不为零，故B错误；航天员在空间站内只受重力作用随空间站绕地球做圆周运动，航天员处于完全失重状态，故C正确；若没有保险绳系着，航天员受到地球的万有引力提供所需向心力，做圆周运动，故D错误。故选C。 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：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，则飞船的轨道半径R飞＝＝＝R同，则＝ ，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