7.3 万有引力理论的成就 同步练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 7.3 万有引力理论的成就 同步练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 107.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-27 09:55:49 | ||
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文档简介
2021-2022学年春季学期人教版（2019）必修第二册第七章第3节万有引力理论的成就
一、单选题
1、 许多科学家在物理学发展过程中作出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（ ）
A．哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律
B．开普勒在前人研究的基础上，提出了万有引力定律
C．牛顿利用万有引力定律通过计算发现了彗星的轨道
D．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量
2、 若地球绕太阳公转周期及公转轨道半径分别为T和R，月球绕地球公转周期和公转轨道半径分别为t和r，则太阳质量与地球质量之比为（ ）
A． B． C． D．
3、 美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”。天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是两个黑洞并合的事件。该事件中甲、乙两个黑洞的质量分别为太阳质量的36倍和29倍，假设这两个黑洞，绕它们连线上的某点做圆周运动，且这两个黑洞的间距缓慢减小。若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其它星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两个黑洞运行的半径相等
B．甲、乙两个黑洞运行的线速度大小之比为36：29
C．甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小之比为36：29
D．随着甲、乙两个黑洞的间距缓慢减小，它们运行的周期也在减小
4、 天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星．如图所示，是某双星系统中A、B两颗恒星围绕它们连线上的固定点O分别做匀速圆周运动，在运动中恒星A、B的中心和O三点始终共线，下列说法正确的是
A．恒星A的角速度比恒星B的角速度小
B．恒星A的线速度比恒星B的线速度小
C．恒星A受到的向心力比恒星B受到的向心力小
D．恒星A的质量比恒星B的小
5、 “嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星．若测得“嫦娥二号”在月球（可视为密度均匀的球体）表面附近圆形轨道运行的周期T，已知引力常数G，半径为R的球体体积公式，则可估算月球的（ ）
A．密度 B．质量 C．半径 D．自转周期
6、 “天舟一号”飞船是中国空间技术研究院研制的第一艘货运飞船，2017年4月20日19时41分在海南文昌航天发射中心，由长征7号遥2运载火箭发射．4月21日上午，“天舟一号”货运飞船已经完成了两次的轨道控制，后来又进行了三次的轨道控制，使“天舟一号”货运飞船控制到“天宫二号”的后下方下列说法正确的是
A．根据“天宫二号”离地面的高度，可计算出地球的质量
B．“天舟一号”与“天宫二号”的对接过程，满足动量守恒、能量守恒
C．“天宫二号”飞越地球的质量密集区上空时，轨道半径和线速度都略微减小
D．若测得“天舟一号”环绕地球近地轨道的运行周期，可求出地球的密度
7、 若有一艘宇宙飞船绕某一行星做匀速圆周运动，它到行星表面的距离等于行星半径，测得其周期为T，已知引力常量为G，那么该行星的平均密度为
A． B． C． D．
8、 如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则不正确的是（ ）
A．A的加速度一定大于B的加速度
B．L一定时，m越小，r越大
C．L一定时，A的质量减小△m而B的质量增加△m，它们的向心力减小
D．A的质量一定大于B的质量
9、 如图所示，P为地球的同步卫星，P到地心的距离为r、向心加速度大小为a0；Q为静止在地球赤道表面的物体，Q到地心的距离为R、向心加速度大小为a，已知万有引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A．地球的质量为
B．地球的第一宇宙速度大小为
C．P与Q的向心加速度大小之比为
D．P与Q的线速度大小之比为
10、宇航员乘飞船前往 A星球，其中有一项任务是测该星球的密度。已知该星球的半径为 R，引力常量为G 。结合已知量有同学为宇航员设计了以下几种测量方案。你认为不正确的是（ ）
A．当飞船绕星球在任意高度运行时测出飞船的运行周期 T
B．当飞船绕星球在任意高度运行时测出飞船的运行周期 T和飞船到星球表面的距离 h
C．当飞船绕星球表面运行时测出飞船的运行周期T
D．当飞船着陆后宇航员测出该星球表面的重力加速度 g
二、多选题
11、如图所示，极地轨道卫星的运行轨道可视为圆轨道，其轨道平面通过地球的南北两极。若已知一个极地轨道卫星从北纬60°的正上方，按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方时所用时间为t，已知地球半径为R（地球视为均匀球体），地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，由以上已知量可以求出（ ）
A．该卫星的运行周期 B．该卫星距地面的高度
C．该卫星的质量 D．地球的质量
12、宇宙中两个相距较近的星球可以看成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕二球心连线上的某一固定点做周期相同的匀速圆周运动．根据宇宙大爆炸理论．双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．双星相互间的万有引力减小
B．双星做圆周运动的角速度增大
C．双星做圆周运动的周期减小
D．双星做圆周运动的半径增大
13、载人火箭的竖直升空阶段，加速度为a=40 m/s2，某时刻运载舱中质量m=60 kg的宇航员对座椅的压力测量值为2467N，该宇航员的正常体重为600N，设地球半径为R以下判断正确的有（ ）
A．此时火箭的高度为3R
B．此时火箭内所有物体处于超重状态
C．与平常相比较，此时宇航员受到引力变大了
D．为了适应升空过程，该宇航员的承重极限至少要达到3000N
14、近日，我国成功发射“嫦娥四号”探月卫星，它将在月球背面着陆，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料．现阶段，“嫦娥四号”卫星己进入月球环绕轨道，轨道半径为r，绕月周期为T．已知月球半径为R，引力常量为G，据以上信息可得出（ ）
A．月球的质量为
B．月球的平均密度为
C．月球表面的重力加速度为
D．月球的第一宇宙速度为
15、2021年5月15日，科研团队根据“祝融号”火星车发回遥测信号确认，“天问一号”着陆巡视器成功着陆于预选着陆区，我国首次火星探测任务取得圆满成功。假设火星和地球都是形状规则、质量分布均匀的球体，火星的密度约为地球的倍，直径约为地球的一半，自转周期与地球的自转周期相等，但公转周期约为地球的两倍，火星和地球绕太阳运行的轨道都视为圆轨道。不考虑星球表面气体的阻力，下列说法正确的是（ ）
A．用同一个弹弓将同一弹丸以相同的速度竖直向上弹射后所能达到的最大高度，在火星表面是在地球表面的约
B．用同一个弹弓将同一弹丸以相同的速度竖直向上弹射后所能达到的最大高度，在火星表面是在地球表面的约
C．火星与地球绕太阳的公转轨道半径之比为约
D．火星与地球绕太阳的公转轨道半径之比为约
16、我国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星(简称“碳卫星”)发射后经过多次变轨稳定运行在离地面高700km、周期为90min的轨道上．已知地球半径为6400km,引力常量为6.67×10－11N·m2/kg2．根据以上信息
A．可判定“碳卫星”比地球同步卫星的线速度大
B．可判定“碳卫星”比地球同步卫星的向心加速度小
C．可估算出地球的质量与平均密度
D．可估算出地球对”碳卫星”的万有引力的大小
三、解答题
17、两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量．
18、两个星球1和2组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心距离为R，其运动周期为T。已知引力常量为G。
(1)若星球1和2的质量分别为m1和m2，求它们各自的圆周运动半径r1和r2；
(2)求双星的总质量。
2021-2022学年春季学期人教版（2019）必修第二册第七章第3节万有引力理论的成就（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A D D A D B D C A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15 16
答案 ABD AD BD AC BC AC
三、解答题
17、
18、(1)，；(2)
一、单选题
1、 许多科学家在物理学发展过程中作出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（ ）
A．哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律
B．开普勒在前人研究的基础上，提出了万有引力定律
C．牛顿利用万有引力定律通过计算发现了彗星的轨道
D．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量
2、 若地球绕太阳公转周期及公转轨道半径分别为T和R，月球绕地球公转周期和公转轨道半径分别为t和r，则太阳质量与地球质量之比为（ ）
A． B． C． D．
3、 美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”。天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是两个黑洞并合的事件。该事件中甲、乙两个黑洞的质量分别为太阳质量的36倍和29倍，假设这两个黑洞，绕它们连线上的某点做圆周运动，且这两个黑洞的间距缓慢减小。若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其它星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两个黑洞运行的半径相等
B．甲、乙两个黑洞运行的线速度大小之比为36：29
C．甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小之比为36：29
D．随着甲、乙两个黑洞的间距缓慢减小，它们运行的周期也在减小
4、 天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星．如图所示，是某双星系统中A、B两颗恒星围绕它们连线上的固定点O分别做匀速圆周运动，在运动中恒星A、B的中心和O三点始终共线，下列说法正确的是
A．恒星A的角速度比恒星B的角速度小
B．恒星A的线速度比恒星B的线速度小
C．恒星A受到的向心力比恒星B受到的向心力小
D．恒星A的质量比恒星B的小
5、 “嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星．若测得“嫦娥二号”在月球（可视为密度均匀的球体）表面附近圆形轨道运行的周期T，已知引力常数G，半径为R的球体体积公式，则可估算月球的（ ）
A．密度 B．质量 C．半径 D．自转周期
6、 “天舟一号”飞船是中国空间技术研究院研制的第一艘货运飞船，2017年4月20日19时41分在海南文昌航天发射中心，由长征7号遥2运载火箭发射．4月21日上午，“天舟一号”货运飞船已经完成了两次的轨道控制，后来又进行了三次的轨道控制，使“天舟一号”货运飞船控制到“天宫二号”的后下方下列说法正确的是
A．根据“天宫二号”离地面的高度，可计算出地球的质量
B．“天舟一号”与“天宫二号”的对接过程，满足动量守恒、能量守恒
C．“天宫二号”飞越地球的质量密集区上空时，轨道半径和线速度都略微减小
D．若测得“天舟一号”环绕地球近地轨道的运行周期，可求出地球的密度
7、 若有一艘宇宙飞船绕某一行星做匀速圆周运动，它到行星表面的距离等于行星半径，测得其周期为T，已知引力常量为G，那么该行星的平均密度为
A． B． C． D．
8、 如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则不正确的是（ ）
A．A的加速度一定大于B的加速度
B．L一定时，m越小，r越大
C．L一定时，A的质量减小△m而B的质量增加△m，它们的向心力减小
D．A的质量一定大于B的质量
9、 如图所示，P为地球的同步卫星，P到地心的距离为r、向心加速度大小为a0；Q为静止在地球赤道表面的物体，Q到地心的距离为R、向心加速度大小为a，已知万有引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A．地球的质量为
B．地球的第一宇宙速度大小为
C．P与Q的向心加速度大小之比为
D．P与Q的线速度大小之比为
10、宇航员乘飞船前往 A星球，其中有一项任务是测该星球的密度。已知该星球的半径为 R，引力常量为G 。结合已知量有同学为宇航员设计了以下几种测量方案。你认为不正确的是（ ）
A．当飞船绕星球在任意高度运行时测出飞船的运行周期 T
B．当飞船绕星球在任意高度运行时测出飞船的运行周期 T和飞船到星球表面的距离 h
C．当飞船绕星球表面运行时测出飞船的运行周期T
D．当飞船着陆后宇航员测出该星球表面的重力加速度 g
二、多选题
11、如图所示，极地轨道卫星的运行轨道可视为圆轨道，其轨道平面通过地球的南北两极。若已知一个极地轨道卫星从北纬60°的正上方，按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方时所用时间为t，已知地球半径为R（地球视为均匀球体），地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，由以上已知量可以求出（ ）
A．该卫星的运行周期 B．该卫星距地面的高度
C．该卫星的质量 D．地球的质量
12、宇宙中两个相距较近的星球可以看成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕二球心连线上的某一固定点做周期相同的匀速圆周运动．根据宇宙大爆炸理论．双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．双星相互间的万有引力减小
B．双星做圆周运动的角速度增大
C．双星做圆周运动的周期减小
D．双星做圆周运动的半径增大
13、载人火箭的竖直升空阶段，加速度为a=40 m/s2，某时刻运载舱中质量m=60 kg的宇航员对座椅的压力测量值为2467N，该宇航员的正常体重为600N，设地球半径为R以下判断正确的有（ ）
A．此时火箭的高度为3R
B．此时火箭内所有物体处于超重状态
C．与平常相比较，此时宇航员受到引力变大了
D．为了适应升空过程，该宇航员的承重极限至少要达到3000N
14、近日，我国成功发射“嫦娥四号”探月卫星，它将在月球背面着陆，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料．现阶段，“嫦娥四号”卫星己进入月球环绕轨道，轨道半径为r，绕月周期为T．已知月球半径为R，引力常量为G，据以上信息可得出（ ）
A．月球的质量为
B．月球的平均密度为
C．月球表面的重力加速度为
D．月球的第一宇宙速度为
15、2021年5月15日，科研团队根据“祝融号”火星车发回遥测信号确认，“天问一号”着陆巡视器成功着陆于预选着陆区，我国首次火星探测任务取得圆满成功。假设火星和地球都是形状规则、质量分布均匀的球体，火星的密度约为地球的倍，直径约为地球的一半，自转周期与地球的自转周期相等，但公转周期约为地球的两倍，火星和地球绕太阳运行的轨道都视为圆轨道。不考虑星球表面气体的阻力，下列说法正确的是（ ）
A．用同一个弹弓将同一弹丸以相同的速度竖直向上弹射后所能达到的最大高度，在火星表面是在地球表面的约
B．用同一个弹弓将同一弹丸以相同的速度竖直向上弹射后所能达到的最大高度，在火星表面是在地球表面的约
C．火星与地球绕太阳的公转轨道半径之比为约
D．火星与地球绕太阳的公转轨道半径之比为约
16、我国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星(简称“碳卫星”)发射后经过多次变轨稳定运行在离地面高700km、周期为90min的轨道上．已知地球半径为6400km,引力常量为6.67×10－11N·m2/kg2．根据以上信息
A．可判定“碳卫星”比地球同步卫星的线速度大
B．可判定“碳卫星”比地球同步卫星的向心加速度小
C．可估算出地球的质量与平均密度
D．可估算出地球对”碳卫星”的万有引力的大小
三、解答题
17、两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量．
18、两个星球1和2组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心距离为R，其运动周期为T。已知引力常量为G。
(1)若星球1和2的质量分别为m1和m2，求它们各自的圆周运动半径r1和r2；
(2)求双星的总质量。
2021-2022学年春季学期人教版（2019）必修第二册第七章第3节万有引力理论的成就（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A D D A D B D C A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15 16
答案 ABD AD BD AC BC AC
三、解答题
17、
18、(1)，；(2)