学考必过一万有引力与航天专题卷.pdf

试卷第 1 页，总 2 页 学考必过一万有引力与航天 学校:_姓名：_班级：_考号：_ 一、单选题 1因测量出万有引力常量 G 的值，而被称作“第一个称量地球质量的人”的科学家是（）A开普勒 B伽利略 C卡文迪许 D哥白尼 2提出日心说和测出万有引力常量的科学家分别是（）A哥白尼、牛顿 B伽利略、牛顿 C开普勒、卡文迪许 D哥白尼、卡文迪许 3下列说法中正确的是（）A开普勒在牛顿定律的基础上，总结出了行星运动的规律 B牛顿发现了万有引力定律 C所有行星绕太阳运动的轨道都是圆 D地球对月球的引力大于月球对地球的引力 4历史上主要有四位科学家对万有引分定律的形成和完善做出了杰出的贡献，按他们研究的先后顺序，排列正确的是（）A卡文迪许-牛顿-开普勒-第谷 B开普勒-第谷-牛顿-卡文迪许 C第谷-开普勒-牛顿-卡文迪许 D第谷-开普勒-卡文迪许-牛顿 5如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，那么下列说法中正确的是（）A行星受到太阳的引力，引力提供行星做圆周运动的向心力 B行星受到太阳的引力，行星运动不需要向心力 C行星同时受到太阳的万有引力和向心力 D行星受到太阳的引力与它运动的向心力不相等 6总结了行星运动规律的科学家是（）A开普勒 B第谷 C牛顿 D卡文迪许 7发现万有引力定律的科学家是（）A牛顿 B第谷 C开普勒 D卡文迪许 8世界上发现并完整地总结出行星绕太阳运动规律的科学家是（）A牛顿 B开普勒 C卡文迪许 D伽利略 9经典力学的适用范围是（）A宏观世界，低速运动 B微观世界，低速运动 C宏观世界，高速运动 D微观世界，高速运动 10关于万有引力和万有引力定律，下列说法正确的是（）A只有天体之间才有万有引力 B物体对地球的引力小于地球对物体的引力 C引力常量 G 是卡文迪许第一个由实验的方法测定的，它没有单位 D万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的 11下图中的四种虚线轨迹，不可能是人造地球卫星轨道的是（）A B C D 试卷第 2 页，总 2 页 12设地球的质量为 M，半径为 R，自转的角速度为，表面上的重力加速度为 g，万有引力常量为 G，同步卫星离地面高度为 r，则同步卫星的速度为（）Av=rg Bv=Rr（）Cv=GMr Dv=GM 13关于人造卫星，下列说法准确的是（）A若卫星作圆周运动，卫星距地面越高，其运动的线速度越大 B在地球表面运动的所有卫星中（包括作椭圆运动的），7.9km/s 是卫星运行的最大速度 C地球的所有同步卫星均在同一轨道上运行 D第一宇宙速度是发射卫星的最大发射速度 14对于绕地球作匀速圆周运动的人造卫星，下列说法正确的是（）A轨道越高的卫星运行线速度越大 B轨道越高的卫星周期越大 C轨道越高的卫星角速度越大 D人造卫星运行速度大于 7.9km/s 15关于地球的第一宇宙速度，下列说法中正确的是（）A所有地球卫星都以这个速度运行 B它的大小是 7.9km/s C它是地球同步卫星绕地球运动的速度 D所有地球卫星都以这个速度发射 16关于第一宇宙速度，下列说法不正确的是（）A它是近地卫星的速度 B它是人造地球卫星在圆形轨道上的最小运行速度 C它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度 D它是能使卫星绕地球运行的最小发射速度 17以下关于宇宙速度的说法中正确的是（）A第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度 B对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，远地点速度一定小于在同高度圆轨道上的运行速度 C对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，近地点速度一定在 7.9 km/s11.2 km/s 之间 D在地球表面发射一个物体并使它绕月球运动，发射速度必须大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度 18两个质量均匀的球体相距较远的距离r，它们之间的万有引力为810N。若它们的质量不变、距离减小为原来的12倍，则它们间的万有引力为（）A810N B82 10 N C84 10N D83 10N 19质量分布均匀的两个小球间的万有引力为 F，若将它们球心间距离变为原来的 0.5 倍，其他条件保持不变，则它们之间的万有引力变为（）A14F B12F C2F D4F 20A、B两个物体（可看做质点）间的万有引力大小为F，若B物质的质量增加到原来的两倍，A物体的质量不变，同时使它们之间的距离减为原来的一半，则A、B两物体万有引力的大小将变为（）AF B2F C4F D8F 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第 1 页，总 4 页 参考答案 1C【详解】牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许利用扭称测出了引力常量，根据2MmmgGR，则地球的质量为GgRM2，卡文迪许测出 G 后，可以求出地球的质量，所示卡文迪许被人们称作“第一个称量地球质量的人”的科学家，故选C。2D【详解】提出日心说和测出万有引力常量的科学家分别是哥白尼和卡文迪许。故选 D。3B【详解】A开普勒在第谷观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，故 A 错误；B牛顿发现了万有引力定律，故 B 正确；C所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，故 C 错误；D地球对月球的引力等于月球对地球的引力，故 D 错误。故选 B。4C【详解】首先第谷观测了行星的运行数据，之后开普勒研究第谷的行星观测记录，发现了开普勒行星运动定律，之后牛顿在前人的基础上发现了万有引力定律，后来，卡文迪许准确测出了引力常量的数值。故选 C。5A【详解】AB行星受到太阳的万有引力，万有引力提供行星圆周运动的向心力，选项 B 错误 A 正确；C向心力是效果力，实际受力分析不分析向心力，行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力来源于太阳的引力，选项 C 错误；D行星受到太阳的万有引力与它运行的向心力相等，选项 D 错误。故选 A。6A【详解】开普勒通过分析研究第谷观测积累的大量行星数据，总结出了行星运动的规律；牛顿通过分析研究地面物体和天体的运动规律，提出了万有引力定律；卡文迪许通过扭秤实验首次精确的测出了引力常量。故选 A。7A【分析】考查物理学史【详解】牛顿在前人（开普勒、胡克、哈雷）研究的基础上，凭借他非凡的数学能力，发现了万有引力定律，经 100 多年后，卡文迪许测量出了万有引力常量，从而使万有引力有了真正的实际应用。因此 A 正确，BCD 错误。故选 A。8B 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第 2 页，总 4 页【详解】世界上发现并完整地总结出行星绕太阳运动规律的科学家是开普勒。故选 B。9A【详解】经典力学的适用范围是宏观世界，低速运动，不适应微观世界，高速运动。故选 A。10D【详解】A万有引力定律适用于宇宙万物任意两个物体之间的引力，不仅仅天体间有，故 A 错误；B物体对地球的引力与地球对物体的引力是一对作用力与反作用力，所以大小相等，故 B 错误；C引力常量 G 是卡文迪许第一个由实验的方法测定的，它有单位，故 C 错误；D万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的，故 D 正确。故选 D。11B【详解】人造地球卫星靠地球的万有引力提供向心力而绕地球做匀速圆周运动，地球对卫星的万有引力方向指向地心，所以人造地球卫星做圆周运动的圆心是地心，否则不能做稳定的圆周运动。故 B 不可能，ACD 可能。故选 B。12B【详解】同步卫星运行的角速度和地球自转的角速度相同，故同步卫星的速度为()vRr 故 B 正确。故选 B。13C【详解】A根据万有引力充当向心力可知 22MmvGmrr 可知 GMvr 所以高度越高，半径越大，线速度越小，A 错误。B7.9km/s 是地球的第一宇宙速度，是所有绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，不包括椭圆，B 错误。C同步卫星与地球同步，轨道相同且都在赤道上方，C 正确。D第一宇宙速度是卫星发射的最小速度，D 错误。故选 C。14B【详解】ABC卫星的向心力由万有引力提供，由此得 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第 3 页，总 4 页 22222()MmvGmmrmrrrT 解得 GMvr，32rTGM，3GMr 则轨道越高，r 越大、v 越小、T 越大、越小、AC 错误，B 正确；D7.9km/s 是人造卫星的最大环绕速度，所以人造卫星运行速度小于 7.9km/s，D 错误。故选 B。15B【解析】【详解】地球的第一宇宙速度大小是 7.9km/s，是所有地球卫星的最大环绕速度，也是发射卫星的最小发射速度，同步卫星的速度小于第一宇宙速度，故选项 B 正确，ACD 错误.16B【解析】A、B、C 项：第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度GMvR 因而第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度，故 AC 正确、B 错误；D 项：在近地面发射人造卫星时，若发射速度等于第一宇宙速度，重力恰好等于向心力，做匀速圆周运动，若发射速度大于第一宇宙速度，重力不足提供向心力，做离心运动，即会在椭圆轨道运动，故 D 正确.点晴：第一宇宙速度是在地面发射人造卫星所需的最小速度，也是圆行近地轨道的环绕速度，也是圆形轨道上速度的最大值 17B【详解】A根据 GMvr 可知，第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大环绕速度，故 A 错误；B对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，到达远地点时必须要加速才能进入同高度的圆轨道，故远地点速度一定小于在同高度圆轨道上的运行速度，故 B 正确；C对于绕地球运动的卫星，如果近地点在地球表面附近时，卫星进入地面附近的轨道速度大于 7.9km/s 而小于11.2 km/s 时，卫星将沿椭圆轨道运行，故 C 错误；D根据万有引力提供向心力，在半径一定的情况下，速度越大，所需要的向心力越大如果向心力不足，物体将做离心运动物体在地球表面轨道上运动时，受到的向心力刚好对应的速度就是 7.9km/s超过就要做离心运动而要完全脱离地球引力，需要的速度为 11.2km/s所以，当速度在 7.9-11.2km/s 之间时人造卫星既不能保持在地球附近做圆周运动，又无法完全逃离地球最终轨迹就是一个椭圆，故 D 错误。故选 B。18C【详解】根据万有引力公式 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第 4 页，总 4 页 122m mFGr 距离减小为原来的一半，则力变为原来的 4 倍，即84 10N 故选 C。19D【详解】根据万有引力定律公式2GMmFr可知，若将它们球心间距离变为原来的 0.5 倍，则万有引力的大小变为原来的 4 倍，故 D 正确，ABC 错误。故选 D。20D【解析】两个质点相距 r 时，它们之间的万有引力为2GMmFr，若它们间的距离缩短为12r，其中一个质点的质量变为原来的 2 倍，则它们之间的万有引力为2282GMmFFr故选 D 点睛：要注意万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比影响万有引力大小的变量有质量、距离，要考虑全面，不能考虑一个变量而忽略了另一个变量的变化 21B【详解】两个质点相距 r 时，它们之间的万有引力为 2GMmFr 若它们间的距离变为 2 倍，两个质点的质量变为原来的 2 倍，则它们之间的万有引力为 222(2)GMmFFr 故选 B。【点睛】要注意万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比。影响万有引力大小的变量有质量、距离，要考虑全面，不能考虑一个变量而忽略了另一个变量的变化。22B【详解】由万有引力公式可得，原来的引力为 2MmFGr 两物体质量都加倍，球心的距离加倍后，引力为 222(2)MmFGr 对比可知FF，B 正确。故选 B。