第七章 万有引力与宇宙航行 巩固基础单元检测题—高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第七章 万有引力与宇宙航行 巩固基础单元检测题—高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 438.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-06-20 11:25:11 | ||
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文档简介
万有引力与宇宙航行
一、单选题
1．宇宙飞船正在离地面高H2R地的轨道上做匀速圆周运动，R地为地球的半径，飞船内一弹簧秤下悬挂一质量为m的重物，g为地球表面处重力加速度，则下列说法正确的是（ ）
A．物体受力平衡 B．弹簧秤的示数为零
C．弹簧秤的示数为 D．物体受到的重力为
2．3月23日，航天员在“天宫课堂”中做了一个“水球光学实验”，地面上的同学观察到水球悬浮在太空舱中，水球能悬浮的原因是（ ）
A．所受重力为零
B．受到太空舱给水球的力与重力平衡
C．所受重力比在地面上所受重力小
D．所受重力充当水球绕地球转动的向心力
3．关于天体运动的规律，下列说法正确的是（ ）
A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B．第谷在天文观测数据的基础上，总结出行星运动的三个规律
C．通过“月-地检验”验证万有引力定律是在已知引力常量数值的基础上进行的
D．火星绕太阳运行一周的时间比地球的长
4．关于物理方法和史实，下列说法不正确的是（ ）
A．在探究加速度与合外力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与合外力的关系，再保持合外力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法
B．在探究合力与分力的关系时，主要应用的是类比法
C．在研究力与运动的关系时，有时根据物体的运动情况探究它的受力情况，有时要根据物体的受力情况探究它的运动情况，万有引力的探究属于前者
D．伽利略运用理想实验法说明了力不是维持物体运动的原因
5．2021年12月17日凌晨，“嫦娥五号”返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。若用弹簧测力计在月球表面测得质量为的物块重为，已知月球的半径为，引力常量为，月球的自转周期为。则月球的质量约为（ ）
A． B． C． D．
6．我国的人造卫星围绕地球的运动，有近地点和远地点，由开普勒定律可知卫星在远地点运动速率比近地点运动的速率小，如果近地点距地心距离为R1，远地点距地心距离为R2，则该卫星在近地点运动速率和远地点运动的速率之比为（ ）
A． B． C． D．
7．若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，A、B两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，O为地心，在两卫星运行过程中，A、B连线和O、A连线的夹角最大为θ，则A、B两卫星（ ）
A．做圆周运动的周期之比为2
B．做圆周运动的周期之比为
C．与地心O连线在相等时间内扫过的面积之比为
D．与地心O连线在相等时间内扫过的面积之比为
9．关于万有引力定律应用于天文学研究的历史事实，下列说法中正确的是（ ）
A．天王星和海王星，都是运用万有引力定律，经过大量计算以后而发现的
B．在18世纪已经发现的七颗行星中，人们发现第七颗行星——天王星的运动轨道总是同根据万有引力定律计算出来的结果有比较大的偏差，于是有人推测，在天王星轨道外还有一颗行星，是它的存在引起了上述偏差
C．第八颗行星，是牛顿运用自己发现的万有引力定律，经过大量计算而发现的
D．天王星是英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶合作研究后共同发现的
10．太阳光自太阳表面到达地球的时间为500s，已知万有引力常量为，则太阳的质量最接近（ ）
A．kg B．kg C．kg D．kg
11．2020年我国航天取得了一系列重大成就：载人航天、探月探火、北斗导航，2021年将安排超过40次宇航发射任务，其中发射空间站核心舱是重头戏，这标志着我国新一代空，间站建设工作的开启。假定某北斗卫星和建成后的天宫空间站在距地表高度分别为h1和h2的圆轨道上运行时，周期分别为T1和T2视地球为质量分布均匀的球体，忽略地球自转的影响，万有引力常量为G。利用上述数据可计算出（ ）
A．地球表面的重力加速度
B．北斗卫星的动量大小
C．天宫空间站受地球引力的大小
D．北斗卫星与天宫空间站的质量比
12．2022年3月23日，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，由航天员在轨演示太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验，空间站轨道高度约为400km，倾角约42°，总重量约100t，地球半径约6400km，已知地球表面重力加速度g取10，忽略地球自转影响。下列说法正确的有（ ）
A．空间站实质上就是一颗同步卫星
B．宇航员进驻空间站时为完全失重状态
C．空间站的环绕地球的速度大于7.9km/s
D．空间站向心加速度大小约为10
13．在浩瀚的天空，有成千上万颗的人造天体一直在运行。为研究某未知天体，人类发射了一颗探测器围绕该天体做圆周运动，如图所示。若测得该天体相对探测器的张角为θ，探测器绕该天体运动的周期为T，引力常量为G，则该天体的密度为（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
14．据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”定点在东经77°赤道上空的同步轨道。关于成功定点的“天链一号01星”，下列说法中正确的是（ ）
A．运行速度大于7.9km/s
B．离地面高度一定
C．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
D．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
15．关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（ ）
A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上
B．地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点运行的速率相等
C．表达式，k与中心天体有关
D．表达式，T代表行星运动的公转周期
16．宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用而互相绕转，称之为双星系统．设某双星系统中的A、B两星球绕其连线上的某固定点O做匀速圆周运动，如图所示，现测得两星球球心之间的距离为L，运动周期为T，已知引力常量为G，若两颗恒星的轨道半径满足，则（ ）
A．星球A的向心力大于星球B的向心力 B．星球A和星球B的质量比为
C．星球A的线速度一定小于星球B的线速度 D．两星球的总质量等于
三、实验题
17．卡文迪许利用如图所示的扭称实验装置测量了引力常量
（1）横梁一端固定有一质量为m半径为r的均匀铅球A，旁边有一质量为m，半径为r的相同铅球B，A、B两球表面的最近距离L，已知引力常量为G，则A、B两球间的万有引力大小为F=______；
（2）为了测量石英丝极微的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的措施是______。
A．增大刻度尺与平面镜的距离 B．增大石英丝的直径
C．利用平面镜对光线的反射 D．减小T型架横梁的长度
18．早在17世纪，牛顿就猜想“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律；力的大小与距离的平方成反比。在牛顿的时代，已经能够比较精确的测定：
（1）自由落体加速度g
（2）月球与地球的距离r
（3）地球半径R
（4）约为R的60倍
（5）月球公转的周期T
牛顿通过理论计算，验证了他的猜想。请你结合牛顿第二定律的知识，检验“月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”是同一种力。如果想检验这两个力的大小与距离的平方成反比，那么可以检验______；
A．地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的
B．月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的
C．自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的
D．苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的
因此，只要计算月球公转的加速度______，与重力加速度作比较，就可以检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律：力的大小与距离的平方成反比。
四、解答题
19．2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。若在地球表面某高度以某一初速度水平抛出一小球，测得落地时水平射程为x1，在火星表面相同高度和相同初速度抛出，测得落地时水平射程为x2.假设“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动周期为T。已知火星的半径为R，地球表面重力加速度的大小为g，引力常量为G，不考虑火星的自转影响。求：
（1）火星的质量M；
（2）火星的第一宇宙；
（3）“天问一号”绕火星飞行时的距离火星表面的高度h。
20．我国于1970年4月发射的第一颗人造卫星“东方红一号”可近似看成沿圆轨道做匀速圆周运动，这颗卫星离地球表面的平均高度h=1.41106m。已知地球半径r地=6.37106m，地球质量m地=5.971024kg。
（1）求该卫星绕地球运行的速度；
（2）求该卫星绕地球运行的周期。
21．设想“嫦娥”登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，周期为T。飞船在月球上着陆后，宇航员在月球表面上方h高处以初速度水平抛出一个小球，小球飞出的水平距离为s，已知引力常量为G。求：
（1）月球表面的重力加速度；
（2）月球的半径；
（3）月球的第一宇宙速度。
22．北京时间2019年4月10日21时，人类首张黑洞照片面世。某黑洞质量和半径的之比为（其中为光速，为引力常量），且观测到距黑洞中心距离为r的天体以速度绕该黑洞做匀速圆周运动，求：
（1）该黑洞的质量M；
（2）该黑洞的半径R。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
2．D
3．D
4．B
5．B
6．B
7．A
8．C
9．B
10．C
11．A
12．B
13．A
14．BC
15．ACD
16．BD
17． AC##CA
18． B
19．（1）；（2）；（3）
20．（1）7.15×103m/s；（2）6.83×103s
21．（1）；（2）；（3）
22．（1）；（2）
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．宇宙飞船正在离地面高H2R地的轨道上做匀速圆周运动，R地为地球的半径，飞船内一弹簧秤下悬挂一质量为m的重物，g为地球表面处重力加速度，则下列说法正确的是（ ）
A．物体受力平衡 B．弹簧秤的示数为零
C．弹簧秤的示数为 D．物体受到的重力为
2．3月23日，航天员在“天宫课堂”中做了一个“水球光学实验”，地面上的同学观察到水球悬浮在太空舱中，水球能悬浮的原因是（ ）
A．所受重力为零
B．受到太空舱给水球的力与重力平衡
C．所受重力比在地面上所受重力小
D．所受重力充当水球绕地球转动的向心力
3．关于天体运动的规律，下列说法正确的是（ ）
A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B．第谷在天文观测数据的基础上，总结出行星运动的三个规律
C．通过“月-地检验”验证万有引力定律是在已知引力常量数值的基础上进行的
D．火星绕太阳运行一周的时间比地球的长
4．关于物理方法和史实，下列说法不正确的是（ ）
A．在探究加速度与合外力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与合外力的关系，再保持合外力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法
B．在探究合力与分力的关系时，主要应用的是类比法
C．在研究力与运动的关系时，有时根据物体的运动情况探究它的受力情况，有时要根据物体的受力情况探究它的运动情况，万有引力的探究属于前者
D．伽利略运用理想实验法说明了力不是维持物体运动的原因
5．2021年12月17日凌晨，“嫦娥五号”返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。若用弹簧测力计在月球表面测得质量为的物块重为，已知月球的半径为，引力常量为，月球的自转周期为。则月球的质量约为（ ）
A． B． C． D．
6．我国的人造卫星围绕地球的运动，有近地点和远地点，由开普勒定律可知卫星在远地点运动速率比近地点运动的速率小，如果近地点距地心距离为R1，远地点距地心距离为R2，则该卫星在近地点运动速率和远地点运动的速率之比为（ ）
A． B． C． D．
7．若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，A、B两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，O为地心，在两卫星运行过程中，A、B连线和O、A连线的夹角最大为θ，则A、B两卫星（ ）
A．做圆周运动的周期之比为2
B．做圆周运动的周期之比为
C．与地心O连线在相等时间内扫过的面积之比为
D．与地心O连线在相等时间内扫过的面积之比为
9．关于万有引力定律应用于天文学研究的历史事实，下列说法中正确的是（ ）
A．天王星和海王星，都是运用万有引力定律，经过大量计算以后而发现的
B．在18世纪已经发现的七颗行星中，人们发现第七颗行星——天王星的运动轨道总是同根据万有引力定律计算出来的结果有比较大的偏差，于是有人推测，在天王星轨道外还有一颗行星，是它的存在引起了上述偏差
C．第八颗行星，是牛顿运用自己发现的万有引力定律，经过大量计算而发现的
D．天王星是英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶合作研究后共同发现的
10．太阳光自太阳表面到达地球的时间为500s，已知万有引力常量为，则太阳的质量最接近（ ）
A．kg B．kg C．kg D．kg
11．2020年我国航天取得了一系列重大成就：载人航天、探月探火、北斗导航，2021年将安排超过40次宇航发射任务，其中发射空间站核心舱是重头戏，这标志着我国新一代空，间站建设工作的开启。假定某北斗卫星和建成后的天宫空间站在距地表高度分别为h1和h2的圆轨道上运行时，周期分别为T1和T2视地球为质量分布均匀的球体，忽略地球自转的影响，万有引力常量为G。利用上述数据可计算出（ ）
A．地球表面的重力加速度
B．北斗卫星的动量大小
C．天宫空间站受地球引力的大小
D．北斗卫星与天宫空间站的质量比
12．2022年3月23日，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，由航天员在轨演示太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验，空间站轨道高度约为400km，倾角约42°，总重量约100t，地球半径约6400km，已知地球表面重力加速度g取10，忽略地球自转影响。下列说法正确的有（ ）
A．空间站实质上就是一颗同步卫星
B．宇航员进驻空间站时为完全失重状态
C．空间站的环绕地球的速度大于7.9km/s
D．空间站向心加速度大小约为10
13．在浩瀚的天空，有成千上万颗的人造天体一直在运行。为研究某未知天体，人类发射了一颗探测器围绕该天体做圆周运动，如图所示。若测得该天体相对探测器的张角为θ，探测器绕该天体运动的周期为T，引力常量为G，则该天体的密度为（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
14．据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”定点在东经77°赤道上空的同步轨道。关于成功定点的“天链一号01星”，下列说法中正确的是（ ）
A．运行速度大于7.9km/s
B．离地面高度一定
C．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
D．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
15．关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（ ）
A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上
B．地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点运行的速率相等
C．表达式，k与中心天体有关
D．表达式，T代表行星运动的公转周期
16．宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用而互相绕转，称之为双星系统．设某双星系统中的A、B两星球绕其连线上的某固定点O做匀速圆周运动，如图所示，现测得两星球球心之间的距离为L，运动周期为T，已知引力常量为G，若两颗恒星的轨道半径满足，则（ ）
A．星球A的向心力大于星球B的向心力 B．星球A和星球B的质量比为
C．星球A的线速度一定小于星球B的线速度 D．两星球的总质量等于
三、实验题
17．卡文迪许利用如图所示的扭称实验装置测量了引力常量
（1）横梁一端固定有一质量为m半径为r的均匀铅球A，旁边有一质量为m，半径为r的相同铅球B，A、B两球表面的最近距离L，已知引力常量为G，则A、B两球间的万有引力大小为F=______；
（2）为了测量石英丝极微的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的措施是______。
A．增大刻度尺与平面镜的距离 B．增大石英丝的直径
C．利用平面镜对光线的反射 D．减小T型架横梁的长度
18．早在17世纪，牛顿就猜想“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律；力的大小与距离的平方成反比。在牛顿的时代，已经能够比较精确的测定：
（1）自由落体加速度g
（2）月球与地球的距离r
（3）地球半径R
（4）约为R的60倍
（5）月球公转的周期T
牛顿通过理论计算，验证了他的猜想。请你结合牛顿第二定律的知识，检验“月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”是同一种力。如果想检验这两个力的大小与距离的平方成反比，那么可以检验______；
A．地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的
B．月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的
C．自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的
D．苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的
因此，只要计算月球公转的加速度______，与重力加速度作比较，就可以检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律：力的大小与距离的平方成反比。
四、解答题
19．2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。若在地球表面某高度以某一初速度水平抛出一小球，测得落地时水平射程为x1，在火星表面相同高度和相同初速度抛出，测得落地时水平射程为x2.假设“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动周期为T。已知火星的半径为R，地球表面重力加速度的大小为g，引力常量为G，不考虑火星的自转影响。求：
（1）火星的质量M；
（2）火星的第一宇宙；
（3）“天问一号”绕火星飞行时的距离火星表面的高度h。
20．我国于1970年4月发射的第一颗人造卫星“东方红一号”可近似看成沿圆轨道做匀速圆周运动，这颗卫星离地球表面的平均高度h=1.41106m。已知地球半径r地=6.37106m，地球质量m地=5.971024kg。
（1）求该卫星绕地球运行的速度；
（2）求该卫星绕地球运行的周期。
21．设想“嫦娥”登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，周期为T。飞船在月球上着陆后，宇航员在月球表面上方h高处以初速度水平抛出一个小球，小球飞出的水平距离为s，已知引力常量为G。求：
（1）月球表面的重力加速度；
（2）月球的半径；
（3）月球的第一宇宙速度。
22．北京时间2019年4月10日21时，人类首张黑洞照片面世。某黑洞质量和半径的之比为（其中为光速，为引力常量），且观测到距黑洞中心距离为r的天体以速度绕该黑洞做匀速圆周运动，求：
（1）该黑洞的质量M；
（2）该黑洞的半径R。
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参考答案：
1．B
2．D
3．D
4．B
5．B
6．B
7．A
8．C
9．B
10．C
11．A
12．B
13．A
14．BC
15．ACD
16．BD
17． AC##CA
18． B
19．（1）；（2）；（3）
20．（1）7.15×103m/s；（2）6.83×103s
21．（1）；（2）；（3）
22．（1）；（2）
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