海南省矿区中学人教版必修二第六章万有引力与航天单元测验

学.科.网…学・科.网…学・科.网…学・科.网…学・科•网…海南省矿区中学学年度高一年级第二学期必修二第六章《万20172018有引力与航天》单元测验卷1

一、单项选择（每题分，共分）330下列物理学史中人物关系正确的是（）

1.哥白尼认为地球是宇宙的中心牛顿测量出来引力常量A.B.卡文迪许发现的万有引力定律开普勒揭示了行星绕太阳的轨道是椭圆的C.D.【答案】D【解析】【详解】项哥白尼提出了日心说，认为太阳是宇宙的中心，故错误；A A项卡文迪许测量出来引力常量，从而使万有引力定律有了真正的使用价值，故错误；B B项牛顿发现的万有引力定律，故错误；C C项开普勒通过研究发现了行星运行规律，揭示了行星绕太阳的轨道是椭圆的，故正确D D关于以下科学家的贡献，说法符合物理学史的是（）

2.伽利略认为物体下落的快慢与物体的轻重无关A.牛顿发现了万有引力定律并成功地测出了引力常量B.亚里士多德认为力不是维持物体运动的原因C.第谷发现了行星沿椭圆轨道运行的规律D.【答案】A【解析】【详解】项伽利略认为物体下落的快慢与物体的轻重无关，故正确；A A项牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测量出来引力常量，故错误；B B项亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，故错误；C C项开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，故错误D D发现万有引力定律和测出万有引力常量的科学家分别是（）

3.开普勒、卡文迪许开普勒、哥白尼A.B.牛顿、伽利略牛顿、卡文迪许C.D.【答案】D【解析】牛顿根据行星的运动规律和牛顿运动定律推导出了万有引力定律，经过多年后，由英国物理学100家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量，故选项正确D点睛记住一些科学家的主要贡献，相当于考查了物理学史，难度不大

4.下列说法中正确的是（）哥白尼首先提出了地球是宇宙中心的所谓“地心说”A.伽利略最早建立了太阳是宇宙中心的所谓“日心说”B.卡文迪许第一个用扭秤实验测量出了静电力常数C.k“地心说”的代表人物是托勒密D.【答案】D【解析】【分析】日心说的代表人物哥白尼.托勒密是“地心说”的集大成者.布鲁诺宣扬日心说与宇宙无限，他勇敢的捍卫和发展了哥白尼的日心说.第谷的理论体系是属于地心说【详解】、项哥白尼建立了日心说，太阳是宇宙的中心，故错误，错误；A BA B项卡文迪许用扭秤实验测出万有引力常量，并把该实验说成是“称量地球的重量”，故错误；C C项托勒密认为地球是宇宙的中心，所以“地心说”的代表人物是托勒密，故正确D D【点睛】对于天文学发展史上最重要的有两种学说日心说和地心说，日心说的代表人物哥白尼，托勒密是“地心说”的集大成者首次较精确测出引力常量被称为“称量地球质量第一人”的科学家是（）

5.G,伽利略卡文迪许开普勒牛顿A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】本题考查了物理学史，了解所涉及伟大科学家的重要成就，如高中所涉及到的牛顿、伽利略、开普勒、卡文迪许、库仑等重要科学家的成就要明确【详解】牛顿在推出万有引力定律的同时，并没能得出引力常量的具体值，的数值于年由卡文迪许G G1789利用他所发明的扭秤得出，故错误，正确ACD B【点睛】本题考查了学生对物理学史的掌握情况，对于物理学史部分也是高考的热点，平时训练不可忽略,同时注意与引力定律的发现者牛顿的区别对于不同的地球同步卫星来说，它们一定具有相同的（）

6.质量高度向心力万有引力A.B.C.D.【答案】B【解析】不同的地球同步卫星，它们的质量可能不同，根据公式吧可知它们的受到的万有引力不同，万有引力r充当向心力，所以向心力也可能不同，但同步卫星的高度是一定的，所以正确B关于万有引力定律的表达式，下列说法中正确的是（）

7.公式中的是引力常量，它是由牛顿实验测得的A.G当等于零时，万有引力为无穷大

8.r是两物体之间最近处的距离C.r两物体之间的万有引力总是大小相等的，与两物体的质量是否相等无关D.【答案】D【解析】试题分析公式中为引力常量，首先由卡文迪许通过扭秤实验测得的，故错误；公式下四中，从rG A数学角度讲当趋近于零时其值是趋于无穷大,然而万有引力定律公式只适合于两个可以看做质点的物体,当r两个物体的距离为零时，物体不能看成质点，此公式不适用，所以得不到万有引力为无穷大的结论.故错误；B是两个物体质心间的距离，故错误；、之间的万有引力是属于相互作用力，所以根据牛顿第三定律可r Cmi m2知两物体受到的相互引力总是大小相等，与、的质量是否相等无关，故正确考点考查了对万有引mi m2D力定律公式的应用【名师点睛】万有引力定律内容自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量、的乘积成正比、与它们之间距离的二次方成反比.mi m2r

2、适用条件

（1）公式适用于质点间的相互作用.当两物体间的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视为质点.

（2）质量分布均匀的球体可视为质点，r是两球心间的距离.“嫦娥三号”发射后直接进入椭圆形地月转移轨道，其发射速度为（）8A.B.大于，小于大于，小于C.D.【答案】D【解析】试题分析掌握第一宇宙速度、第二宇宙速度的含义.即第一宇宙速度是卫星发射的最小速度，

7.9km/s即第二宇宙速度是卫星脱离地球束缚的发射速度.H.2km/s解即第一宇宙速度是卫星发射的最小速度，是指发射绕地球表面运行卫星时的速度；发射高度越高，

7.9km/s则发射速度越大；即第二宇宙速度是卫星脱离地球束缚的发射速度.

11.2km/s“嫦娥三号”发射后直接进入椭圆形地月转移轨道，由此可知此卫星仍绕地球运行，但一定不会绕地面运行;故从地面发射的速度介于和之间.

7.9km/s

11.2km/s故选D.我国于年月日成功发射了一颗地球同步卫星，于年月日又成功发射了“神舟号”

9.1986211999122试验飞船，飞船在太空中飞行了环绕地球运动了圈，又顺利返回地面，假设卫星和飞船都做匀速21h,14圆周运动，那么卫星与飞船在各自轨道上运行时（）

①卫星运行周期比飞船大

②卫星运动速度比飞船大

③卫星运动的加速度比飞船大

④卫星离地面高度比飞船大A.

①②B.

①④C.

②③D.

③④【答案】B【解析】【分析】飞船的太空中飞行了环绕地球运动了圈，可以求出运动的周期为，而地球同步卫星的周期为卫星21h,1424h,与飞船在各自轨道上运行时万有引力提供向心力，根据万有引力公式和向心力公式列式求解即可【详解】

①飞船的太空中飞行了环绕地球运动了圈，可以求出运动的周期为，而地球同步卫星的周期21h,14为故

①正确；24h,

②根据万有引力提供向心力「得网,卫星的轨道半径比飞船大，所以卫星的运动速度比飞船Mm v2小，故

②错误；

③根据万有引力提供向心力「叫得卫星的轨道半径比飞船大，所以卫星的运动的加速度比飞5,—ma a—7r r船小，故

③错误；

④根据万有引力提供向心力「得所，因为卫星运行周期比飞船大，所以卫星的轨道半径比Mm4M3r=*G7=m T7飞船大，即卫星离地面高度比飞船大，故

④正确故应选B【点睛】本题根据题意得出周期的关系，再根据周期的关系得出半径的关系，根据万有引力公式和向心力公式列式求解即可嫦娥三号”探月卫星已经成功到达月球表面.已知月球绕地球做圆周运动的半径为口、周期为Ti；“嫦娥三号探月卫星绕月球做圆周运动的半径为「、周期为引力常量为不计周围其他天体的影响，下列说法2T

2.G,正确的是（）根据题目条件能求出“嫦娥三号”探月卫星的质量A.根据题目条件能求出地球的密度B.根据题目条件能求出地球与月球之间的引力C.根据题目条件可得出注=也D.Ti T2【答案】c【解析】试题分析与上题相似，根据月球绕地球做圆周运动的半径为口、周期为「得「必，可求得地球Mwn4彳=铲G m1的质量兀汨，但地球的半径未知，不能求出地球的密度，故错误.同理，根据题目条件不能求出“嫦乂地=4B品娥三号”探月卫星的质量，只能求得月球的质量，故错误；由上求出月球和地球的质量，又月球绕地球做圆A周运动的半径为口，根据万有引力定律可求得地球与月球之间的引力，故正确.由、两项结果可得《与C A B中心天体的质量成正比，所以止支，故错误.故选D C.T2寻力不考点万有引力定律的应用.

二、多项选择（每题分，共分）515下列叙述正确的是（）

11.卡文迪许实验证明了万有引力定律，并测出了引力常量A.B.万有引力常量的单位是N.m〃kg2我们平时很难觉察到物体间的引力，这是由于一般物体间没有万有引力作用C.万有引力常量的数值是人为规定的D.【答案】AB【解析】引力常量是卡文迪许测出的，A错；万有引力常量的单位就是N・m〃kg2,对；一般物体间也有万有引B力作用，只不过很小，错；万有引力常量的数值是测出的，错C D.北京时间年月，我国第颗北斗导航卫星发射成功.它是一颗地球静止轨道卫星（即地球同步卫星），1220121016现已与先期发射的颗北斗导航卫星组网运行并形成区域服务能力.在这颗北斗导航卫星中,有多颗地球静1516止轨道卫星，下列关于地球静止轨道卫星的说法中；正确的是（）它们的运行速度都小于A.

7.9km/s它们运行周期的大小可能不同B.它们离地心的距离可能不同C.它们的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度D.【答案】AD【解析】试题分析所有绕地球做圆周运动的卫星线速度都不会超过选项正确；根据卫星做圆周运动万有引

7.9km/s,A力充当向心力知，所有同步卫星的周期都相同，离地心的距离也相同，故选项、错误；赤道上物体与同步B C卫星角速度相同，根据a=G）2r知，地球静止轨道卫星的加速度大于赤道上物体的向心加速度，故选项D正确考点地球同步卫星赤道物体宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统.设某双星系

13.统绕其连线上的点做匀速圆周运动，转动周期为轨道半径分别为且引力常量已知，则下列说O T,GRA、RB RAVRB,法正确的是（）星体的向心力大于星体的向心力A.A B双星的角速度一定相同B.星球和星体的质量之和为C.A B4RRA+RB）3GT2星球的线速度一定大于星体的线速度D.AB【答案】BC【解析】试题分析彼此之间的万有引力作用互相绕转，所以两者的之间的向心力大小相等，错误；两星绕同一点转A动，故两星一直在同一直线上，故角速度相等，故正确；设两颗恒星的质量分别为、角速度分别为B m1m2,31,根据题意有CO

2.

①，根据万有引力定律和牛顿定律，有「

①1=82mm2

②-mm

③2-G-=miOir Gh=m182rBA联立以上各式解得m2r

④根据解速度与周期的关系知,__强

①1一

①2一1联立

③④⑤式解得，47L2346c正确；=沟=而mi+m2IA+IB向心力相同，故两星的向心加速度不同，，半径不同，由可得，线速度也不同，错误a=g2D故选BC考点考查了双星问题点评双星问题要把握住双星的特点彼此间的万有引力充当向心力，并且只能绕同一点做圆周运动.

三、填空题每空分，共分530人造卫星在半径处绕地球作匀速圆周运动，已知万有引力常量为地球的质量为则卫星的线速度,

14.r G,M.v=角速度3=,力口速度,周期a=T=.【答案】理;理；警；回

1.

2.

3.

4.4r{F JJGM【解析】【分析】根据万有引力提供卫星圆周运动向心力由卫星的轨道半径和地球质量求得描述圆周运动的物理量大小即可【详解】卫星绕地球圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力有Mm v224K2G^r=m=mor=ma=m^T可得卫星的线速度丫=秒向心加速度a=萼角速度

①=7周期—卜兀2r3一d GM【点睛】解决本题的关键是知道卫星圆周运动的向心力由万有引力提供，能写出不同物理量下卫星圆周运动的向心力公式是正确解题的关键万有引

15.力定律的地月检验，假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力，已知地球表面重力加速度g,半径R；月球绕地球公转周期为月球轨道半径约为地球半径的倍，根据牛顿定律可知月球在轨道上运动的加速度T.60为.而根据月球匀速圆周运动计算出其向心加速度为.计算结果符合得很好，表明物体间的引力遵从相同的规律【答案】航

1.£；

2.242R3600【解析】试题分析设物体质量为地球质量为地球半径为月球轨道半径物体在月球轨道上运动m,M,R,r=60R,时的加速度为a,由牛顿第二定律得地球表面的物体所受重力等于「蚂解得刍.工，G60R2ma G-R2mg-2g60l_根据公式兀航BP；42242-透a a==VR考点考查了月地检验原理点评关键是选择合适的公式计算，比较简单

四、计算题题分，题分，共分

1610171525.“神舟七号”飞船绕地球做匀速圆周运动的过程中，距地面的高度为已知引力常量为地球质量为16h,G,地球半径为求M,R.⑴飞船加速度的大小；a⑵飞船速度的大小.v【答案】1°_旦_;2回a-r+h2v=g【解析】【分析】匕船绕地球做匀速圆周运动所需要的向心力由万有引力提供即「声即可求解Mm=ma=m-r2GTr【详解】飞船绕地球做匀速圆周运动所需要的向心力由万有引力提供即1MmG==ma r其中r=R+h解得,=_^L;a—R+a飞船绕地球做匀速圆周运动所需要的向心力由万有引力提供即2其中］二R+h解得FGMO【点睛】解决本题关键利用飞船绕地球做匀速圆周运动所需要的向心力由万有引力提供即「MmG~r-ma=m特别注意式中的「为飞船到球心的距离行星探测器是人类探测行星的主要工具.在某次探测过程中，探测器在靠近行星表面的轨道上做匀速圆

17.周运动，经过秒运动了圈，已知该行星的半径为引力常量为求t NR,G,⑴探测器在轨道上运动的周期T；2行星的质量M；行星表面的重力加速度3g.【答案】1丁_匕⑵04兀2NR3；34兀20Rg=kT-N【解析】【分析】根据探测器绕行星转动的圈数和时间求出探测器的周期；1根据万有引力提供向心力，结合轨道半径和周期求出行星的质量；2根据万有引力等于重力求出行星表面的重力加速度3【详解】探测器在轨道上运动的周期12根据Mm47V2得,=m.R行星的质量M=GT2把代入得行星的质量T tT=s4TI2N2R3;根据万有引力等于重力得,3Mm解得.四g-R2把兀代入得:42MR3M=丁Gt，4TI2N2R Og=—【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论、万有引力等于重力，、万有引力提供向心12力，并能灵活运用。