第三章 万有引力定律 单元质量测试卷（word版含答案）

第三章 万有引力定律 单元质量测试卷
一、单选题
1．（2022·全国·高三专题练习）假设将来的某一天，宇航员驾驶宇宙飞船，登陆某一行星，该行星是质量分布均匀的球体。通过测量发现，某一物体在该行星两极处的重力为G，在该行星赤道处的重力为0.75G，则此物体在该行星纬度为30°处随行星自转的向心力为（　　）
A．G B．G C．G D．G
2．（2022·全国·高三专题练习）某颗星球的同步轨道半径为该星球半径的6倍。物体A在该星球赤道上随星球一起自转，卫星B绕星球做匀速圆周运动，轨道半径等于星球半径的3倍。物体A和卫星B的线速度大小之比为（　　）
A．1∶ B．∶1 C．1∶3 D．1∶6
3．（2022·陕西·宝鸡市陈仓区教育体育局教学研究室高一期末）在一个天体的表面，可认为物体所受天体中心的引力等于物体的重力。若某天体的半径为R、质量为M，万有引力常量为G，用这些数据表示，该天体表面的重力加速度大小为（　　）
A． B． C． D．
4．（2022·云南·罗平县第二中学高一期中）对于万有引力定律的表述式，下面说法中正确的是（　　）
A．公式中G为引力常量，它是牛顿通过扭称实验测得的，而不是人为规定的
B．当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大
C．m1与m2受到的引力总是大小相等的，方向相反，是一对平衡力
D．m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关
5．（2022·全国·高三专题练习）2022年6月17日神州十二号载人飞船成功发射，三名航天员开始了三个月的航天之旅，执行各项任务。飞船发射后进入预定轨道与空间站自主交会对接，航天员进入天和核心舱，标志着中国人首次进入自己的空间站。已知该空间站在距地面高度为h的圆轨道上运行，经过时间t，通过的弧长为s。已知引力常量为G，地球半径为R。下列说法正确的是（　　）
A．空间站运行的速度大于第一宇宙速度
B．空间站的角速度为
C．空间站的周期为
D．地球平均密度为.
6．（2022·江苏·模拟预测）2022年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入预定轨道。根据任务安排，后续将发射问天实验舱和梦天实验舱，计划2022年完成空间站在轨建造。核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的。下列说法正确的是（　　）
A．核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的倍
B．核心舱在轨道上飞行的速度大于7.9km/s
C．核心舱在轨道上飞行的周期小于24h
D．后续加挂实验舱后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小
7．（2022·山东·泗水县教育和体育局教学研究中心高一期中）如图所示，是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星，关于各物理量的关系，下列说法正确的是（　　）
A．根据，线速度大小关系：
B．根据万有引力定律可知，所受的万有引力：
C．角速度大小关系：
D．向心加速度大小关系：
二、多选题
8．（2022·福建·莆田一中高三阶段练习）如图所示，A是地球的同步卫星，B和C是位于赤道平面内同一圆形轨道上的另外两颗卫星。D是在赤道上的物体。已知卫星B和卫星C绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（地心、B、A在同一直线上），地球自转周期为，卫星B运转周期为，则（　　）
A．卫星B运转周期小于地球自转周期
B．卫星B和卫星C所受的向心力大小相等
C．要实现卫星B和卫星C对接，只要卫星B加速即可
D．向心加速度
9．（2022·全国·高三专题练习）火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器，如图所示。火箭从地面起飞时，以加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地面附近的重力加速度），已知地球半径为R，升到某一高度时，测试仪器对平台的压力刚好是起飞时压力的，此时火箭离地面的高度为h，所在位置重力加速度为g，则（　　）
A． B．
C． D．
10．（2022·山东·泗水县教育和体育局教学研究中心高一期中）2013年12月2日，“嫦娥三号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面100km的P点进行第一次变轨后被月球捕获，先进入距月球表面100km圆轨道绕月飞行，如图所示。之后“嫦娥三号”又经过一次变轨，进入近月表面15km、远月表面100km的椭圆轨道飞行，下列说法正确的是（　　）
A．“嫦娥三号”在距月球表面100 km圆轨道上运行的速度小于月球的第一宇宙速度
B．“嫦娥三号”在距月球表面100 km圆轨道上运行周期比在椭圆轨道上的周期大
C．“嫦娥三号”在圆轨道上经过P点时开动发动机加速才能进入椭圆轨道
D．“嫦娥三号”在圆轨道上经过P点时刹车减速才能进入椭圆轨道
11．（2022·陕西·长安一中一模）2022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，火星的密度为地球的倍，直径为地球的一半，自转周期与地球的自转周期相等，但公转周期是地球的两倍，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
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倍
C．火星与地球绕太阳的公转轨道半径之比为
D．能使火星和地球自行解体的最小自转周期之比为
三、填空题
12．（2022··一模）已知月球质量约为地球质量的，月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的，地球半径约为6.4×106m，则月球半径约为___________m。嫦娥五号是中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器，其发射初期贴着地球表面飞行的环绕速度约为7.9×103m/s，后经过约112小时奔月飞行、实施二次近月制动后进入离月球表面200km高度的环月圆轨道飞行，其速度约为___________m/s。
13．（2022·宁夏长庆高级中学高一期中）设地球表面的重力加速度为10m/s2，某同学在地面上用体重计所称体重为500N。假如此同学有幸乘坐一艘宇宙飞船，飞行至距离地面高度为地球半径的某处，此时该同学受到的地球引力大小约为________N；若此同学有幸到距离地面高度为地球半径的宇宙空间站上参观，则在空间站上用体重计所称体重为________N。
14．（2022·湖南邵阳·高一期末）在牛顿发现了万有引力定律100多年以后，_______在实验室里测出了引力常量G，并利用其测出的G，估算出了地球的质量，因此该科学家被称为第一个能称量地球质量的人；如果地球半径为R，重力加速度为g，引力常量为G，则地球质量M=_______。
四、解答题
15．（2022·江西·萍乡市第二中学高一阶段练习）假设月球的质量均匀分布，有一宇航员站在月球表面上，让一物体自h高度处自由下落，测得物体经时间t落到地面，已知月球半径为R，万有引力常量为G，求：
（1）月球表面的重力加速度g；
（2）月球的质量；
（3）绕月球表面附近做匀速圆周运动的探测器的速率v。
16．（2022·辽宁·高一阶段练习）如图所示，在某质量分布均匀的行星，其表面重力加速度未知，在该行星表面上有一个匀质转盘，转盘上两个质量均为m的物体A、B位于圆心的两侧，两物体A、B到圆心的距离分别为L、2L。当角速度为ω时，物体B刚要相对转盘发生相对滑动。已知两物体A、B与转盘间的动摩擦因数μ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）,行星的半径为R，引力常量为G，求：
（1）B刚要滑动时，A所受的摩擦力大小是多少？
（2）此行星的质量；
（3）此行星的第一宇宙速度大小。
17．（2022·河南郑州·高一期末）2022年10月14日发生了火星冲日，即火星、地球和太阳位于同一直线上，且火星与地球的距离达到了最近，如图所示。火星和地球的相关数据如下表所示
行星 质量 绕太阳公转轨道半径 绕太阳的公转周期
地球 年
火星
（1）求火星绕太阳的公转周期（计算结果以年为单位，保留一位小数，取）；
（2）估算相邻两次火星冲日的时间间隔。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．A
3．A
4．D
5．C
6．C
7．C
8．AD
9．BD
10．ABD
11．BCD
12． 1.7×106（1.742×106） 1.6×103（1.611×103）
13． 320N 零
14． 卡文迪许
15．（1）；（2）；（3）
16．（1）m2L；（2）；（3）
17．（1）1.8年；（2）2.25年
答案第1页，共2页
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