第7章 万有引力与宇宙航行（10大题型）（练习）-2023-2024学年高一物理阶段性复习讲解与训练（人教版2019必修第二册）

第七章《万有引力与宇宙航行》过关训练（原卷版） 一．开普勒定律（共4小题） 二．近代天体物理学史（共3小题） 三．万有引力定律（共3小题） 四．引力常量及其测定（共4小题） 五．万有引力定律的应用（共14小题） 六．第一、第二和第三宇宙速度（共7小题） 七．人造卫星（共9小题） 八．同步卫星（共6小题） 九．多星系统问题（共4小题） 一十．相对论时空观（共4小题） 一．开普勒定律（共4小题） 1．（2023秋•唐县校级期末）关于天体运动、行星运动的三大定律，下列说法正确的是（　　） A．八大行星中离太阳最近的水星比离太阳最远的海王星围绕太阳转一周的时间长 B．开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动 C．开普勒把天空中的现象与地面上的现象统一起来，成功解释了天体运行的规律 D．开普勒第三定律中，k值与中心天体的质量无关 2．（2023春•滑县期末）（多选）关于行星运动定律，下列说法正确的是（　　） A．卡文迪什发现了行星运动定律 B．太阳可以不在地球绕太阳公转的椭圆轨道的焦点上 C．表达式中，T代表行星的公转周期 D．行星绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点运行的速率大于在远日点运行的速率 3．（2023秋•闵行区校级月考）某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年，行星会运行到日地连线的延长线上（与地球相距最近），如图所示。则该行星与地球的公转周期之比为 　 　，公转轨道半径之比为 　 　。 4．（2023春•高新区校级期末）开曾勒用二十年的时间研究第谷的行星观测数据，发表了开普勒三大定律。在研究行星绕太阳运动的规律时，将行星轨道简化为一半径为r的圆轨道。 （1）如图所示，设行星与太阳的连线在一段非常非常小的时间Δt内，扫过的扇形面积为ΔS。求行星绕太阳运动的线速度的大小v，并结合开普勒第二定律证明行星做匀速圆周运动；（提示：扇形面积＝×半径×弧长） （2）请结合开普勒第三定律、牛顿运动定律，证明太阳对行星的引力F与行星轨道半径r的平方成反比。 二．近代天体物理学史（共3小题） 5．（2023春•罗湖区校级期中）在物理学发展历程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的是（　　） A．哥白尼首次提出了“地心说” B．开普勒通过多年的天文观测，发现太阳系中各行星绕太阳运动的轨迹是椭圆 C．哈雷通过计算首次发现了海王星 D．卡文迪什用实验的方法测出引力常量G。一旦测得G，就可以算出地球的质量，因此卡文迪什被称为“第一个称量地球质量的人” 6．（2023春•石屏县校级期末）（多选）关于引力常量G，下列说法中正确的是（　　） A．在国际单位制中，引力常量G的单位是N•m2/kg2 B．引力常量G的大小与两物体质量的乘积成反比，与两物体间距离的平方成正比 C．引力常量G在数值上等于两个质量都是1kg的可视为质点的物体相距1m时的相互吸引力 D．引力常量G是不变的，其数值大小由卡文迪许测出，与单位制的选择无关 7．（2022春•泉港区校级期末）如图是物理学家 　 　（选填“亚里士多德”、“伽利略”、“牛顿”或“卡文迪什”）发明的扭秤的原理示意图，他通过此装置验证了万有引力定律，并测出了引力恒量，因此他也被称为第一个称出 　 　（选填“太阳”、“地球”或“月球”）质量的人。 三．万有引力定律（共3小题） 8．（2024•龙凤区校级开学）关于万有引力和行星运动规律，下列说法中正确的是（　　） A．开普勒利用自己观测的行星运动数据，发现行星绕太阳做匀速圆周运动 B．牛顿提出了万有引力定律，并计算出了地球的质量 C．“月—地检验”中比较的是月球绕地球公转的向心加速度和赤道上物体随地球自转的向心加速度 D．开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动 9．（2023秋•渝中区校级月考）极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道）。如图所示，若某极地卫星从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方，所用时间为t，已知地球半径为R（地球可看作球体），地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，由以上条件可知（　　） A．卫星运行的角速度为 B．地球的质量为 C．卫星距地面的高度 D．卫星运行的线速度为 10．（2023春•宁江区校级期中）（多选）要使两物体间的万有引力减小到原来的，下列办法可采用的是（　　） A．使两物体的质量各减小一半，距离不变 B．使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变 C．使两物体间的距离增大为原来的2倍，质量不变 D．使两物体的质量和距离都减小为原来的 四．引力常量