第三章 单元检测卷(三)　万有引力定律-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一物理必修第二册同步课堂高效讲义教师用书（粤教版）

单元检测卷(三)　万有引力定律 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、单选题(本题共7小题，每小题4分，共28分) 1．2023年3月15日19时41分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征十一号运载火箭，成功将试验十九号卫星发射升空，卫星进入预定轨道(设轨道为圆形)，发射任务获得圆满成功。则(　　) A．卫星的发射速度大于11.2 km/s B．卫星运行速度一定大于7.9 km/s C．卫星进入预定轨道后，卫星内的物体处于完全失重状态 D．卫星进入预定轨道后，卫星内的物体不受地球引力作用 C　[第一宇宙速度7.9 km/s是绕地球做圆周运动的卫星的最大环绕速度，也是最小的发射速度，则卫星的发射速度大于7.9 km/s，小于11.2 km/s；运行速度一定小于7.9 km/s，选项A、B错误；卫星进入预定轨道后，卫星所受的万有引力提供向心力，则卫星内的物体处于完全失重状态，选项C正确；卫星进入预定轨道后，卫星内的物体仍然受地球引力作用，选项D错误。故选C。] 2.如图所示，实线圆表示地球，竖直虚线a表示地轴，虚线圆b、c、d、e表示地球卫星可能的轨道，对于此图，下列说法正确的是(　　) A．b、c、d、e都可能是地球卫星的轨道 B．c可能是地球静止轨道卫星的轨道 C．b可能是地球静止轨道卫星的轨道 D．d可能是地球同步卫星的轨道 D　[地球的所有卫星的轨道圆心一定在地心，故b、d、e都可能是地球卫星的轨道，c不可能是地球卫星的轨道，故A、B错误；地球静止轨道卫星和地面相对静止，一定在赤道的正上方，所以b不可能是地球静止轨道卫星的轨道，d可能是地球同步卫星的轨道，故C错误，D正确。] 3．设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视作半径为r的圆。已知引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足(　　) A．GM＝ B．GM＝ C．GM＝ D．GM＝ A　[行星所受的万有引力提供其做圆周运动的向心力，对行星有＝mr，故GM＝，A正确。] 4．在离地面高度等于地球半径的2倍高处，重力加速度的大小是地球表面的重力加速度大小的(　　) A．2倍 B．1倍 C. D. C　[设地球的半径为R，质量为M，物体的质量为m，根据万有引力等于重力，得在地面：mg＝G，离地心高度3R处：mg′＝G，联立解得：g′＝g，C正确。] 5．我国在酒泉卫星发射中心成功发射首颗X射线调制望远镜卫星“慧眼”的总质量约2.5吨，在距离地面550公里的轨道上运行，其运动轨道可近似看成圆轨道。已知地球半径约为6 400公里，根据上述信息可知该卫星(　　) A．运行速度大于7.9 km/s B．轨道平面可能不通过地心 C．周期小于更低轨道近地卫星的周期 D．向心加速度小于地球表面重力加速度的值 D　[由G＝m得v＝，所以运行速度小于第一宇宙速度，故A错误；由开普勒第一定律可知，轨道平面一定通过地心，故B错误；由开普勒第三定律可知，周期大于更低轨道近地卫星的周期，故C错误；由G＝ma得a＝G，所以向心加速度小于地球表面重力加速度的值，故D正确。故选D。] 6．为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的周期之比约为(　　) A．2∶1 B．4∶1 C．8∶1 D．16∶1 C　[设地球半径为R，根据题述，地球卫星P的轨道半径为RP＝16R，地球卫星Q的轨道半径为RQ＝4R，根据开普勒第三定律，＝＝64，所以P与Q的周期之比为TP∶TQ＝8∶1，故选C正确。] 7.宇宙空间有一种由三颗星体A、B、C组成的三星体系，它们分别位于等边三角形ABC的三个顶点上，绕一个固定且共同的圆心O做匀速圆周运动，轨道如图中实线所示，其轨道半径rA＜rB＜rC。忽略其他星体对它们的作用，关于这三颗星体，下列说法正确的是(　　) A．线速度大小关系是vA＜vB＜vC B．加速度大小关系是aA＞aB＞aC C．质量大小关系是mA＝mB＝mC D．角速度大小关系是ωA＜ωB＜ωC A　[三星体运动周期相同，则角速度相同，根据公式T＝，可知vA＜vB＜vC，故A正确，D错误；三星体运动周期相同，根据公式a＝r，可知aA＜aB＜aC，故B错误；以A为研究对象，受力如图，由于向心力指向圆心，由矢量关系可知，B对A的引力大于C对A的引力，结合万有引力定律的表达式F＝G，可知B的质量大于C的质量。同理若以C为研究对象，可得A的质量大于B的质量，即质量大小关系是mA>mB>mC，故C错误。] 二、多选题(本题共5小题，每小题4分，共20分) 8.如图所示，土星和火星都在围绕太阳公转，根据开普勒定律可知(　　) A．土星远离太阳的过程中，它的速度将减小 B．土星和火星绕太阳的运动是匀速圆周运