2021届单元检测试题(万有引力定律)-学生用卷

2021届单元检测试题（万有引力定律）

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1.在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重大贡献，他们也创造出了许多物理学研究方法，下

列关于物理学史和物理学方法的叙述中正确的是()

A. 牛顿发现了万有引力定律，他被称为“称量地球质量”第一人

B. 牛顿进行了“月−地检验”，得出天上和地下的物体间的引力作用都遵从万有引力定律

C. 卡文迪许在利用扭秤实验装置测量引力常量时，应用了微元法

D. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是转换法

2.地球半径为R，地面附近的重力加速度为g，物体在离地面高度为h处的重力加速度的表达式是()

A. (R+ℎ)

R g B. Rg

R+ℎ

C. (R+ℎ)2g

R2

D. R2g

(R+ℎ)2

3.我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就.已知地球

的质量为M，引力常量为G，飞船的质量为m，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，则( )

A. 飞船在此轨道上的运行速率为√Gm

r

B. 飞船在此圆轨道上运行的向心加速度为√r

GM

C. 飞船在此圆轨道上运行的周期为2π√r3

GM

D. 飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为GM

r2

4.太阳系中有一颗绕太阳公转的行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍，则该行星绕太

阳公转的周期是()

A. 2年

B. 4年

C. 8年

D. 10年

5.如图所示，A，B，C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量

关系为m A=m B

A. 线速度大小关系为v A

B. 加速度大小关系为a A>a B=a C

C. 向心力大小关系为F A=F B

D. 周期关系为T A>T B=T C

6.一宇航员在一星球上以速度v0竖直上抛一物体，经t秒钟后物体落回手中，已知星球半径为R，使物

体不再落回星球表面，物体抛出时的速度至少为()

A. √2v0R

t B. √v0R

t

C. √v0R

2t

D. √2v0

Rt

7.如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与

月球一起以相同的周期绕地球运动。据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小。以下判断正确的是()

A. a2>a3>a1

B. a2>a1>a3

C. a3>a1>a2

D. a3>a2>a1

8.已知地球质量为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍。若在月球和地球表面同样高度处，

以相同的初速度水平抛出物体，抛出点与落地点间的水平距离分别为s月和s地，则s月：s地约为()

A. 9：4

B. 6：1

C. 3：2

D. 1：1

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9.我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月16日1点40分成功发射.量子卫星成功运行后，我国将在

世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系.假设量子卫星轨道在赤道平面，如图所示.已知量子卫星的轨道半径是地球半径的m倍，同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，图中P点是地球赤道上一点，由此可知()

A. 同步卫星与量子卫星的运行周期之比为n3

m3

B. 同步卫星与P点的速度之比为√1

n

C. 量子卫星与同步卫星的速度之比为n

m

D. 量子卫星与P 点的速度之比为√n3

m

10.假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，赤道的大小为g；

地球自转的周期为T，引力常量为G.则地球的密度为()

A. 3π

GT2g0−g

g0

B. 3π

GT2

g0

g0−g

C. 3π

GT2

D. 3π

GT2

g0

g

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

11.发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其沿椭圆轨道2运行，最

后将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。当卫星分别在

1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是()

A. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速

度

B. 卫星在轨道1上经过Q点时的速度等于它在轨道2上经过Q点时的速度大

小

C. 卫星在轨道3上受到的引力小于它在轨道1上受到的引力

D. 卫星由2轨道变轨到3轨道在P点要加速

12.同步卫星离地心的距离为r，运行速度为V1，加速度a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度a2

第一宇宙速度为V2，地球的半径为R，则()

A. a 1

a2=r

R

B. a1

a2

=R

r

C. V1

V2

=√R

r

D. V1

V2

=R2

r2

13.2014年10月24日02时00分，我国自行研制的探月工程三期再人返回飞行试验器，在西昌卫星发射

中心用长征三号丙运载火箭发射升空，我国探月工程首次实施的再入返回飞行试验首战告捷.假设月球是一个质量为M，半径为R的均匀球体.万有引力常数为C，下列说法错误的是()

A. 在月球上发射一颗环绕其表面运行的卫星，它的最小周期为2πR√R

GM

B. 在月球上发射一颗环绕其表面运行的卫星，它的最大运行速度为√R

GM

C. 在月球上以初速度ν0竖直上抛一个物体，物体落回到抛出点所用时间为R2v0

GM

D. 在月球上以初速度ν0竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为R2v02

GM

14.经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由相距

较近的恒星组成，每个恒星的半径远小于两个恒星之间的距离，而且双星系

统一般远离其他天体，它们在相互间的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆

周运动，如图所示为某一双星系统，A星球的质量为m1，B星球的质量为m2，

它们中心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是()

A. A星球的轨道半径为R=m1

m1+m2

L

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