第4章 万有引力定律及航天 阶段质量检测(四)（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（鲁科版2019）

阶段质量检测(四)　万有引力定律及航天 [对应学生用书P184] 一、选择题( 本题共12小题， 在每小题给出的四个选项中， 1～8题只有一项符合题目要求， 第9～12题有多项符合题目要求) 1．(2021·金昌市金川高级中学高一期中)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述中正确的是(　　) A．牛顿被誉为称量地球质量的第一人 B．海王星是运用开普勒第三定律在“笔尖”上发现的 C．开普勒第三定律＝k，式中k的值不仅与太阳的质量有关，还与行星运动的速度有关 D．牛顿发现地月间的引力满足距离平方反比规律 D　解析：A．卡文迪许因为测出了万有引力常数而被誉为称量地球质量的第一人，选项A错误； B．海王星是运用万有引力定律在“笔尖”上发现的，选项B错误； C．开普勒第三定律＝k 式中k的值是仅与太阳的质量有关的量，与行星运动的速度无关，选项C错误； D．牛顿发现地月间的引力满足距离平方反比规律，选项D正确．故选D． 2．(2021·汕头市澄海中学高一期中)两个质量相等的球形物体，两球心相距r，它们之间的万有引力为F.若它们的质量都加倍，其余不变，它们之间的作用力为(　　) A． 4F　　　　　　　　　 B．F C．F D．F A　解析：由万有引力公式可得，原来的引力为F＝G 两物体质量都加倍后，引力为F′＝G 对比可知F′＝4F 故选A． 3．(2022·浙江卷)神舟十三号飞船采用“快速返回技术”，在近地轨道上，返回舱脱离天和核心舱，在圆轨道环绕并择机返回地面．则(　　) A．天和核心舱所处的圆轨道距地面高度越高，环绕速度越大 B．返回舱中的宇航员处于失重状态，不受地球的引力 C．质量不同的返回舱与天和核心舱可以在同一轨道运行 D．返回舱穿越大气层返回地面过程中，机械能守恒 C　解析：根据G＝m，可知r越大，环绕速度越小，A错误；返回舱中的宇航员处于失重状态，仍然受地球的引力，B错误；根据G＝m，可知质量不同的返回舱与天和核心舱可以在同一轨道运行，C正确；返回舱穿越大气层返回地面过程中，摩擦力做负功，机械能减小，D错误． 4．(2021·安徽省涡阳第一中学高一期末)2021年2月10日，我国发射的“天问一号”火星探测器制动系统工作约15分钟后，探测器成功进入近火点高度约400千米、周期约10个地球日、倾角约10°的环绕火星的大椭圆轨道，下列说法正确的是(　　) A．火星在“天问一号”大椭圆轨道的中心 B．“天问一号”在近火点的速率小于在远火点的速率 C．“天问一号”环绕火星表面做匀速圆周运动时，周期一定小于10个地球 D．“天问一号”从近火点运动到远火点的过程中，火星对“天问一号”的万有引力逐渐增大 C　解析：A．根据开普勒第一定律，火星在“天问一号”大椭圆轨道的焦点位置，故A错误； B．根据开普勒第二定律，“天问一号”在近火点的速率大于在远火点的速率，故B错误； C．根据开普勒第三定律可知，轨道半径越小，则周期越小，因探测器进入近火点高度约400千米，周期约10个地球日，则“天问一号”环绕火星表面做匀速圆周运动时，周期一定小于10个地球日，故C正确； D． “天问一号”从近火点运动到远火点的过程中，火星对“天问一号”的万有引力逐渐减小，故D错误．故选C． 5．(2021·黑龙江哈尔滨市·哈师大附中高一月考)如图所示，一个质量均匀分布的半径为R的球体对球外质点P的万有引力为F.如果在球体中央挖去半径为r的一部分球体，且r＝，则原球体剩余部分对质点P的万有引力大小变为(　　) A．F B．F C．F D．F C　解析：设原球体的质量为M，质点P的质量为m0，球心与质点P的距离为L.根据m＝ρπr3 知，挖去部分的小球的质量m＝M 没挖去前，原球体对质点P的引力F＝G 挖去的部分对质点P的引力F′＝＝F 则剩余部分对质点P的引力F″＝F－F′＝F，故选C． 6．(2021·天津和平区·高一期末)如图所示，卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行．a是极地轨道卫星，在地球两极上空约1 000 km处运行；b是低轨道卫星，距地球表面高度与a相等；c是地球同步卫星，则(　　) A．a、b的角速度比c小 B．a、b的线速度大小相等 C．a、b的向心力一定相等 D．a、b的向心加速度比c小 B　解析：A．卫星绕地球做匀速圆周运动，地球的引力提供向心力有G＝mω2r 解得ω＝ 因为a、b的轨道半径小于c的轨道半径，所以a、b的角速度比c大，A错误； B．卫星绕地球做匀速圆周运动，地球的引力提供向心力有 G＝m 解得v＝ 因为a、b的轨道半径相等，所以线速度大小相等，B正确； C．由牛顿第二定律可知G＝ma 解得a＝ 由上式可知，a、b两卫星的向心加速度大