《2023年届福建省泉州三中高三物理一轮复习人教版高中物理必修一第六章万有引力定律试题两套供AB学生用.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年届福建省泉州三中高三物理一轮复习人教版高中物理必修一第六章万有引力定律试题两套供AB学生用.doc（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、万有引力定律（一）YCY一、选择题（每题3分，共36分）1关于开普勒行星运动的公式k，以下理解正确的是（ ）Ak是一个与行星无关的常量B若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的长半轴为R月，周期为T月，则CT表示行星运动的自转周期DT表示行星运动的公转周期 2关于开普勒第三定律的公式 = k，下列说法中正确的是（ ）A公式只适用于绕太阳做椭圆轨道运行的行星B公式适用于所有围绕星球运行的行星（或卫星）C式中的k值，对所有行星（或卫星）都相等D式中的k值，对围绕不同星球运行的行星（或卫星）都相同3从天文望远镜中观察到银河系中有两颗行星绕某恒星运行，两行星的轨道均为椭圆，
2、观察测量到它们的运行周期之比为81，则它们椭圆轨道的半长轴之比为（ ）A21B41C81D144某星球质量为地球质量的9倍，半径为地球半径的一半，在该星球表面从某一高度以10 m/s的初速度竖直向上抛出一物体，从抛出到落回原地需要的时间为（g地=10 m/s2）（ ）A1sBs Cs Ds图15如图1所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同，且小于c的质量，则（ ） Ab所需向心力最小 Bb、c周期相等，且大于a的周期 Cb、c的向心加速度相等，且大于a的向心加速度 Db、c的线速度大小相等，且小于a的线速度6两个行星各有一个卫星绕其表面运行，已知两个卫星
3、的周期之比为12，两行星半径之比为21 ，则（ ）A两行星密度之比为41 B两行星质量之比为161 C两行星表面处重力加速度之比为81 D两卫星的速率之比为417卫星在到达预定的圆周轨道之前，最后一节运载火箭仍和卫星连接在一起，卫星先在大气层外某一轨道a上绕地球做匀速圆周运动，然后启动脱离装置，使卫星加速并实现星箭脱离，最后卫星到达预定轨道星箭脱离后（ ）A预定轨道比某一轨道a离地面更高，卫星速度比脱离前大B预定轨道比某一轨道a离地面更低，卫星的运动周期变小C预定轨道比某一轨道a离地面更高，卫星的向心加速度变小D卫星和火箭仍在同一轨道上运动，卫星的速度比火箭大8一宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，
4、飞船原来的线速度是v1，周期是T1，假设在某时刻它向后喷气做加速运动后，进入新轨道做匀速圆周运动，运动的线速度是v2，周期是T2，则（ ）Av1v2，T1T2Bv1v2，T1T2Cv1v2，T1T2 Dv1v2，T1T29在人造卫星上可成功完成的实验是（ ）A单摆测重力加速度 B用密度计测液体的密度C用天平称物体的质量 D用弹簧秤测量拉力10已知万有引力常量G，某行星的半径和绕该星表面运行的卫星的周期，可以求得下面哪些量？（ ）A该行星的质量B该行星表面的重力加速度C该行星的同步卫星离其表面的高度D该行星的第一宇宙速度11“连续物”是指和天体紧紧连接在一起的物体，“小卫星群”是指环绕天体运动的
5、许多小星体的总称.据观测，在土星的外层有一个环，为了判断此环是土星的连续物还是土星的小卫星群，可测出环中各层的线速度v和该层到土星中心的距离R，进而得出v和R的关系，下列说法中正确的是（ ）A若v和R成正比，则此环是连续物 B若v和R成正比，则此环是小卫星群C若v2和R成反比，则此环是小卫星群 D若v2和R成反比，则此环是连续物12一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力，以下关于喷气方向的描述中正确的是（ ）A探测器加速运动时，沿直线向后喷气 B探测器加速运动时，竖直向下喷气C探测器
6、匀速运动时，竖直向下喷气 D探测器匀速运动时，不需要喷气二、填空题（每题5分，共25分）13地球绕太阳运行的半长轴为1.51011 m，周期为365 d；月球绕地球运行的轨道半长轴为3.82108m，周期为27.3 d。则对于绕太阳运行的行星，的值为_m3s2；对于绕地球运行的物体，则_ m3/s2.14两颗行星的质量分别为m1、m2，它们绕太阳运转轨道的半长轴分别为R1、R2，如果m12m2，R14R2，那么，它们的运行周期之比T1T2_. 15地核的体积约为整个地球体积的16%，地核的质量约为地球质量的34%，经估算，地核的平均密度为_kg/m3。(结果保留两位有效数字，R地=6.4106
7、 m，G=6.6710-11 Nm2/kg2)16地球和月球中心的距离大约是4108m，估算地球的质量为 kg（G=6.6710-11 Nm2/kg2，结果保留一位有效数字）。17已知地球的半径为6.4106m，又知月球绕地球的运动可看作匀速圆周运动，其周期为30天，则可估算出月球到地心的距离约为 （g=10m/s2，结果保留一位有效数字）。三、 计算题（共39分）图218（9分）如图2所示，离质量为M、半径为R、密度均匀的球体表面R远处有一质量为m的质点，此时M对m的万有引力为F1，当从M中挖去一半径为rR的球体时，剩下部分对m的万有引力为F2.则F1F2?19（10分）地球可视为球体，其自
8、转周期为T，在它的两极处，用弹簧秤测得某物体重为P，在它的赤道上，用弹簧秤测得同一物体重为0.9P，地球的平均密度是多少?20（10分）宇航员在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球.经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L.已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G.求该星球的质量M. 21（10分）2019年1月26日我国发射了一颗同步卫星，其定点位置与东经98的经线在同一平面内.若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98和北纬=40，已知地球半径R、地球自转周期T、地球表面重力加速
9、度g（视为常量）和光速c.试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间（要求用题给的已知量的符号表示）.万有引力定律（一）参考答案题号123456789101112答案ADBBCABDACDCBDABDACC133.41018；9.81012 14 81 151.2104 1661024 174108 m18 质点与大球球心相距2R，其万有引力为F1，则F1G 大球质量MR3，小球质量M（）3 即MR3 小球球心与质点间相距R，小球与质点间的万有引力为 F1G，则剩余部分对质点m的万有引力为F2F1F1 故 19设被测物体的质量为m，地球的质量为M，半径为R；在两极处时物体的重力
10、等于地球对物体的万有引力，即 PG在赤道上，地球对物体的万有引力和弹簧秤对物体的拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有0.9PmR由以上两式解得M 地球的体积为VR3 得地球的平均密度为20如图3所示，设抛出点的高度为h,第一次平抛的水平射程为x,则有 x2+h2=L2 (1)由平抛运动规律得知，当初速度增大到2倍时，其水平射程也增大到2x,可得（2x）2+h2=(L)2 (2) 设该星球上的重力加速度为g，由平抛运动的规律得：h=gt2 (3) 由万有引力定律与牛顿第二定律得：mg=G (4)联立（1）、（2）、（3）、（4）式解得M=.图421设m为卫星质量，M为地球质量，r为卫星到地球
11、中心的距离，为卫星绕地心转动的角速度，由万有引力定律和牛顿定律有，G=mr2 式中G为万有引力恒量，因同步卫星绕地心转动的角速度与地球自转的角速度相等，有= 因G=mg得GM=gR2，r= 设嘉峪关到同步卫星的距离为L，如图4所示，由余弦定理得，L= 所需时间为，t=（式中c为光速） 由以上各式得t=万有引力定律（二）YCY一、选择题（每题3分，共36分）1设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可看做是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动则与开采前相比（ ）A地球与月球的万有引力将变大 B地球与月球的万有引力将变小 C月球绕地球运动的周期将变长 D月
12、球绕地球运动的周期将变短2宇宙飞船要与环绕地球运转的轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站（ ）A只能从较高轨道上加速 B只能从较低轨道上加速C只能从与空间站同一轨道上加速D无论在什么轨道，只要加速即可3组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动由此能得到半径为R、密度为、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T下列表达式中正确的是（ ）AT=2 BT=2 CT= DT=4人造地球卫星在环形轨道上绕地球运转，它的轨道半径、周期和环绕速度的关系是（ ）A半径越小，速度越小，周期越小 B半径越小，速度越大
13、，周期越小C半径越大，速度越大，周期越小 D半径越大，速度越小，周期越小m2m1A O图15经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，如图1所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1m2=32，下列说法中正确的是（ ）Am1、m2做圆周运动的线速度之比为32Bm1、m2做圆周运动的角速度之比为32Cm1做圆周运动的半径为LDm2做圆周运动的半径为L6关于第一宇宙速度，下面说法中正确的是（ ）A它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度图27发射同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运动，最后再次点火，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2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2上由Q向P运动的过程中速率越来越小B卫星在轨道3上经过P点的速率大于在轨道2上经过P点的速率C卫星在轨道2上经过Q点的半径小于在轨道2上经过P点的半径D卫星在轨道2上经过Q
