高中物理人教版第六章萬有引力與航天單元測(cè)試 省賽獲獎(jiǎng)

江西豐城二中2023學(xué)年高一上學(xué)期物理必修二第二章萬有引力定律復(fù)習(xí)試卷第I卷選擇題一、選擇題（每小題4分，共48分）。1．發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和測(cè)出引力常量的科學(xué)家分別是（）A．開普勒、卡文迪許 B．牛頓、伽利略C．牛頓、卡文迪許 D．開普勒、伽利略2．在力學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)．關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法中不正確的是（）A．伽利略首先將實(shí)驗(yàn)事實(shí)和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）和諧地結(jié)合起來B．笛卡爾對(duì)牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)C．開普勒通過研究行星觀測(cè)記錄，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三大定律D．牛頓總結(jié)出了萬有引力定律并用實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量3．同步衛(wèi)星是指相對(duì)于地面不動(dòng)的人造衛(wèi)星。關(guān)于同步衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．它只能在赤道的正上方，且離地心的距離是一定的B．它可以在地面上任一點(diǎn)的正上方，且離地心的距離可按需要選擇不同的值C．它的軌道根據(jù)需要可以是圓軌道，也可能是橢圓軌道D．不同的同步衛(wèi)星加速度大小也不相同4．關(guān)于萬有引力定律和引力常量的發(fā)現(xiàn)，下面說法中哪個(gè)是正確的（）A．萬有引力定律是由開普勒發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由伽利略測(cè)定的B．萬有引力定律是由開普勒發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由卡文迪許測(cè)定的C．萬有引力定律是由牛頓發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由胡克測(cè)定的D．萬有引力定律是由牛頓發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由卡文迪許測(cè)定的5．同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止不動(dòng)，猶如懸掛在天空中，下列說法正確的是A．同步衛(wèi)星處于平衡狀態(tài)B．同步衛(wèi)星的速度是不變的C．同步衛(wèi)星的高度是一定的D．線速度應(yīng)大于第一宇宙速度6．2023年6月我國(guó)宇航員在天宮一號(hào)空間站中進(jìn)行了我國(guó)首次太空授課活動(dòng)，其中演示了太空“質(zhì)量測(cè)量?jī)x”測(cè)質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，助教聶海勝將自己固定在支架一端，王亞平將連接運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的彈簧拉到指定位置，如圖所示；松手后，彈簧凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生恒定的作用力，使彈簧回到初始位置，同時(shí)用光柵測(cè)速裝置測(cè)量出支架復(fù)位時(shí)的速度和所用時(shí)間；這樣，就測(cè)出了聶海勝的質(zhì)量為74kg；下列關(guān)于“質(zhì)量測(cè)量?jī)x”測(cè)質(zhì)量的說法正確的是A．測(cè)量時(shí)儀器必須水平放置B．測(cè)量時(shí)儀器必須豎直放置C．其測(cè)量原理根據(jù)萬有引力定律D．其測(cè)量原理根據(jù)牛頓第二定律7．下面列舉的事例中正確的是（）A．伽利略認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B．牛頓最早成功的測(cè)出了萬有引力常量C．盧瑟福通過原子核的人工轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子D．愛因斯坦為解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律提出了光子說8．同步地球衛(wèi)星相對(duì)地面靜止不動(dòng)，猶如懸在高空中，下列說法中正確的是()A．我國(guó)發(fā)射的同步地球衛(wèi)星可以定點(diǎn)在北京正上方B．質(zhì)量不同的地球同步衛(wèi)星軌道高度不同C．質(zhì)量不同的地球同步衛(wèi)星線速度大小不同D．各國(guó)的地球同步衛(wèi)星都在同一個(gè)圓周上運(yùn)動(dòng)，并且加速度的大小相同9．兩個(gè)質(zhì)量不同的天體構(gòu)成雙星系統(tǒng)，它們以二者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A．質(zhì)量大的天體線速度較大B．質(zhì)量小的天體角速度較大C．兩個(gè)天體的向心力大小相等D．若在圓心處放一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，它受到的合力為零10．“軌道康復(fù)號(hào)”是“垃圾衛(wèi)星”的救星，它可在太空中給“垃圾衛(wèi)星”補(bǔ)充能量，延長(zhǎng)衛(wèi)星的使用壽命。一顆“軌道康復(fù)號(hào)”正在地球赤道平面內(nèi)的圓周軌道上運(yùn)行，運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致。軌道半徑為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的，則A．“軌道康復(fù)號(hào)”相對(duì)于地球赤道上的城市向西運(yùn)動(dòng)B．“軌道康復(fù)號(hào)”的加速度是地球同步衛(wèi)星加速度的4倍C．“軌道康復(fù)號(hào)”的周期是地球同步衛(wèi)星周期的倍D．“軌道康復(fù)號(hào)”每經(jīng)過天就會(huì)再赤道同一城市的正上方出現(xiàn)11．關(guān)于繞著地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星，（在估算時(shí)，取地球半徑，地球表面重力加速度）下列說法正確的是（）A.人造衛(wèi)星軌道半徑越大，線速度越大B.人造地球衛(wèi)星發(fā)射速度應(yīng)該大于7.9km/s，小于11.2km/sC.人造衛(wèi)星的軌道半徑越大，周期也越大D.人造衛(wèi)星要實(shí)現(xiàn)從低軌道到高軌道的變軌，需要向前噴火減速12．歐洲航天局由衛(wèi)星觀測(cè)發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個(gè)超大型黑洞，命名為MCG6－30－15，由于黑洞的強(qiáng)大引力，周圍物質(zhì)大量掉入黑洞，假定銀河系中心僅此一個(gè)黑洞，已知太陽系繞銀河系中心勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，下列哪組數(shù)據(jù)可估算該黑洞的質(zhì)量（萬有引力常量G是已知的）（）A.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期和速度B.太陽的質(zhì)量和運(yùn)行速度C.太陽質(zhì)量和到MCG6－30－15的距離D.太陽運(yùn)行速度和到MCG6－30－15的距離第II卷非選擇題二、非選擇題（共52分）13．已知土星公轉(zhuǎn)軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的9倍，土星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的750倍，那么，太陽對(duì)土星的吸引力約為太陽對(duì)地球吸引力的多少倍？14．在“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，同步衛(wèi)星起到非常重要的作用，這些衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)在離地心的距離為r的圓形軌道上。已知某顆同步衛(wèi)星的質(zhì)量m，引力常量G，地球自轉(zhuǎn)周期為T，請(qǐng)根據(jù)以上信息，求出下列物理量（用題中給出的物理量表示）。求：（1）同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度大?。唬?）地球?qū)υ撔l(wèi)星的吸引力大?。唬?）地球的質(zhì)量大小。15．宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時(shí)間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時(shí)間5t小球落回原處。（空氣阻力不計(jì)）（1）求該星球表面附近的重力加速度g′；（2）已知該星球半徑與地球半徑之比為R星：R地=1：4，求該星球質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星：M地。16．為了迎接太空時(shí)代的到來，美國(guó)國(guó)會(huì)通過一項(xiàng)計(jì)劃：在2050年前建造成太空升降機(jī)，就是把長(zhǎng)繩的一端擱置在地球的衛(wèi)星上，另一端系住長(zhǎng)降機(jī)。放開繩，升降機(jī)能到達(dá)地球上；人坐在升降機(jī)里，在衛(wèi)星上通過電動(dòng)機(jī)把升降機(jī)拉到衛(wèi)星上。已知地球表面的重力加速，地球半徑為。求：（1）某人在地球表面用體重計(jì)稱得重180N，站在升降機(jī)中，當(dāng)升降機(jī)以加速度（為地球表面處的重力加速度）豎直上升時(shí)，在某處此人再一次用同一體重計(jì)稱得視重為170N，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，求升降機(jī)此時(shí)距地面的高度；（2）如果把繩的一端擱置在同步衛(wèi)星上，地球自轉(zhuǎn)的周期為，求繩的長(zhǎng)度至少為多長(zhǎng)。17．如圖所示，雙星系統(tǒng)中的星球A、B都可視為質(zhì)點(diǎn)，A、B繞兩者連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A、B之間距離不變，引力常量為G，觀測(cè)到A的速率為v、運(yùn)行周期為T，A、B的質(zhì)量分別為mA、mB．（1）求B的周期和速率．（2）A受B的引力FA可等效為位于O點(diǎn)處質(zhì)量為m′的星體對(duì)它的引力，試求m′．（用mA、mB表示）（）參考答案123456789101112CDADCDDDCDBCD13.解：設(shè)土星的質(zhì)量為m1，地球質(zhì)量為m2，土星的軌道半徑為r1，地球軌道半徑為r2，則由萬有引力定律得：得太陽對(duì)土星的吸引力倍數(shù)為：14．解：（1）由周期為T和角速度公式可知ω