2021年高考物理开普勒行星运动定律与万有引力定律一轮复习考点过关检测题

2021年高考物理开普勒行星运动定律与万有引力定律一轮复

习考点过关检测题

5.1开普勒行星运动定律与万有引力定律

一、单项选择题

1．下列关于行星绕太阳运动的说法中正确的是（）

A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动

B．离太阳越近的行星运动周期越短

C．行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度与行星和太阳之间的距离有关，距离小时速度小，距离大时速度大

D．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处

2．关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程，下列说法正确的是（）B．开普勒指出，地球绕太阳运动是因为受到来自太阳的引力

C．牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度，对万有引力定律进行了“月地检验”

D．卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量的数值

3．北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，该系统将由35颗卫星组成，卫星的轨道有三种：地球同步轨道、中地球轨道和倾斜轨道．其中，同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，那么同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为（）

A．（3

2）

1

2B．（3

2

）

2

C．（3

2

）

3

2D．（3

2

）

2

3

4．2020年5月5日，长征五号B火箭首飞成功，新一代载人试验船被送入预定

轨道，中国空间站建造拉开序幕。已知试验船绕地球运动的轨道为大椭圆，它运行周期为T1，月球绕地球做匀速圆周运动的半径为R，公转周期为T2，以下说法正确的是（）

A．地球处于试验船大椭圆轨道的几何中心

B．试验船与地球的连线单位时间所扫过的面积不一定相同

C．试验船的运动方向总是与它和地球的连线垂直

D

5．卡文迪许把自己的扭秤实验称为“称量地球的质量”，在测得万有引力常数G 后，知道下列哪个选项中的物理量，就可算出地球质量（）

A．地球表面的重力加速度

B．地球表面的重力加速度和地球半径

C．绕地球表面做圆周运动的物体的运动周期

D．地球绕太阳运动的周期和运动半径

6．火星表面特征非常接近地球，适合人类居住。近期我国宇航员王跃正与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动。已知万有引力常量为G，那么在下列给出的各种情景中，能根据测量的数据求出火星平均密度的是（）A．在火星表面让一个小球做自由落体运动，测出其下落的高度H和时间t B．发射一颗贴近火星表面绕火星做圆周运动的飞船，测出飞船的周期T

C．观察火星绕太阳的圆周运动，测出火星的直径D和火星绕太阳运行的周期T D．发射一颗绕火星做圆周运动的卫星，测出卫星离火星表面的高度H和卫星的周期T

7．天文学家通过天文望远镜的观测，在太空中发现一颗A行星围绕B恒星运动，

将此运动近似看作匀速圆周运动。通过天文观测测得A 行星的运动周期为T ，轨道半径为R ，引力常量为G ，则不能求出的物理量为（ ） A ．A 行星运动的加速度 B ．B 恒星的质量 C ．A 行星运动的角速度

D ．B 恒星的密度

8．我国计划于2018年择机发射“嫦娥五号”航天器，假设航天器在近月轨道上绕月球做匀速圆周运动，经过时间t （小于绕行周期），运动的弧长为s ，航天器与月球中心连线扫过的角度为θ（弧度），引力常量为G ，则（ ） A ．航天器的轨道半径为t

θ

B ．航天器的环绕周期为

t πθ

C ．月球的的质量为3

2s Gt θ

D ．月球的密度为2

34Gt

θ

9．过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径为1/20，该中心恒星与太阳的质量比约为（ ） A ．1/10

B ．1

C ．5

D ．10

10．牛顿提出太阳和行星间的引力12

2

Gm m F r =

后，为证明地球表面的重力和地球对月球的引力是同一种力，也遵循这个规律，他进行了“月-地检验”．已知月球的轨道半径约为地球半径的60倍，“月—地检验”是计算月球公转的（ ）

A ．周期是地球自转周期的21

60

倍

B ．向心加速度是自由落体加速度的

2

1

60倍 C ．线速度是地球自转地表线速度的602倍 D ．角速度是地球自转地表角速度的602倍

11．由于万有引力定律和库仑定律都满足平方反比规律，因此引力场和电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比。例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为F

E q

=

。在引力场中可以有一个类似的物理量用来反映各点引力场的强弱。设地球质量为M ，半径为R ，地球表面处重力加速度为g ，引力常量为G 。如果一个质量为m 的物体位于距地面R 处的某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是（ ）

A ．2M

G

R B ．24m G

R C ．24M

G R

D ．22m

G R

12．为了探测某星球，某宇航员乘探测飞船先绕该星球表面附近做无动力匀速圆周运动，测得运行周期为T ，然后登陆该星球，测得物体在此星球表面做自由落体运动的时间是在地球表面同一高度处做自由落体运动时间的一半，已知地球表面重力加速度为g ，引力常量为G ，则由此可得该星球的质量为（ ）

A ．34

4

4g T G π

B ．23

3

4g T G π C ．2

2

4gT G π

D ．34

2

4g T G π

13．2019年1月3日，嫦娥四号成功登陆月球背面，全人类首次实现月球背面软着陆。嫦娥四号登陆月球前，在环月轨道上做匀速圆周运动，其与月球中心连线在单位时间内扫过的面积为S ，已知月球的质量为M ，引力常量为G ，不考虑月球的自转，则环月轨道的半径大小为（ ）

A ．2

4S GM

B ．2

3S GM

C ．2

2S GM

D ．2

S GM

14．近年来，人类发射了多枚火星探测器，火星进行科学探究，为将来人类登上