粤教版高中物理必修第二册课后习题 第三章 万有引力定律 第三章测评.docVIP

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第三章测评

(时间:75分钟满分:100分)

一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)

1.在物理学建立、发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.关于科学家和他们的贡献,下列说法错误的是()

A.德国天文学家开普勒对他的导师——第谷观测的行星数据进行了多年研究,得出了开普勒三大行星运动定律

B.英国物理学家卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”首先较准确的测定了万有引力常量

C.伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性

D.牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体,物体就不会再落在地球上

答案C

解析根据物理学史可知选项C错误.

2.金星、火星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,由开普勒定律可知()

A.两行星的周期相等

B.两行星的速率均不变

C.太阳位于金星椭圆轨道的一个焦点上

D.相同时间内,金星与太阳连线扫过的面积等于火星与太阳连线扫过的面积

答案C

解析由开普勒第三定律知,所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,则轨道不同周期不同,选项A错误;由开普勒第二定律知,对每一个行星而言,太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等,则近日点速度快,远日点速度慢,选项B错误;由开普勒第一定律知,所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个公共焦点上,选项C正确;由开普勒第二定律知,对每一个行星而言,太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等,不是同一星体,太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积不相等,选项D错误.

3.科学家们推测,太阳系有颗行星和地球在同一轨道上.从地球上看,它永远在太阳的背面,人类一直未能发现它,可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”.由以上信息我们可以推知()

A.这颗行星的质量等于地球的质量

B.这颗行星的密度等于地球的密度

C.这颗行星的公转周期与地球公转周期相等

D.这颗行星的自转周期与地球自转周期相等

答案C

解析由题意知,该行星和地球一样绕太阳运行,且该行星、太阳、地球在同一直线上,说明该颗行星与地球有相同的公转周期,选项C正确;但根据所给条件,无法进一步判断这颗行星与地球的自转周期、质量、密度是否相同.

4.若取地球的第一宇宙速度为8km/s,某行星的质量是地球质量的6倍,半径是地球半径的1.5倍,则此行星的第一宇宙速度约为()

A.16km/s B.32km/s

C.4km/s D.2km/s

答案A

解析第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,对于近地卫星,其轨道半径近似等于星球半径,所受万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力,根据万有引力定律和牛顿第二定律得GMmr2=mv2r,解得v=

5.一物体从某行星表面某高度处自由下落.从物体开始下落计时,得到物体离行星表面高度h随时间t变化的图像如图所示,不计阻力.则根据h-t图像可以计算出()

A.行星的质量

B.行星的半径

C.行星表面重力加速度的大小

D.物体受到行星引力的大小

答案C

解析根据图像可得物体下落25m,用的总时间为2.5s,根据自由落体运动的位移公式可求得行星表面的重力加速度,选项C项正确;根据行星表面的万有引力约等于重力,只能求出行星质量与行星半径平方的比值,不能求出行星的质量和半径,选项A、B错误;因为物体质量未知,不能确定物体受到行星的引力大小,选项D错误.

6.科学家预测银河系中所有行星的数量大概在2万亿~3万亿之间.目前在银河系发现一颗类地行星,半径是地球半径的两倍,质量是地球质量的三倍.卫星a、b分别绕地球、类地行星做匀速圆周运动,它们距中心天体表面的高度均等于地球的半径.则卫星a、b的()

A.线速度之比为1∶3

B.角速度之比为3∶22

C.周期之比为22

D.加速度之比为4∶3

答案B

解析设地球的半径为R,质量为M,则类地行星的半径为2R,质量为3M,卫星a的运动半径为Ra=2R,卫星b的运动半径为Rb=3R,万有引力充当向心力,根据公式GMmr2=mv2r,可得va=GM2R,vb=GMR,故线速度之比为1∶2,选项A错误;根据公式GMmr2=mω2r,可得ωa=GM(2R)3,ωb=3GM(3R)3,故角速度之比为3∶22,根据T=2π

7.(广东揭阳产业园期末)假设将来一艘飞船靠近火星时,经历如图所示的变轨过程,已知万有引力常量为G,则下列说法正确的是()

A.飞船在轨道Ⅱ上运动到P点的速度小于在轨道Ⅰ运动到P点的速度

B.若轨道Ⅰ贴近火星表面,仅测出飞船在轨道Ⅰ运动的周期,不能推知火星的密度

C.飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到