第七章 万有引力与宇宙航行单元检测A卷-【上好课】2021-2022学年高一物理同步备课系列（人教版2019 必修第二册）（解析版）

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第七章 万有引力与宇宙航行单元检测 A卷
(时间：90 分钟　满分：100 分)
一、单项选择题(本题共 13 小题，每小题 3分，共 39 分)
1．对于开普勒第三定律的公式 ，下列说法正确的是（　　）
A．公式既适用于轨道是椭圆的运动，也适用于轨道是圆形的运动
B．公式中的 T为天体的自转周期
C．公式中的 k值，只与中心天体和环绕天体的质量有关
D．若已知月球与地球之间的距离，则可以根据开普勒第三定律公式求出地球与太阳之间的距离
【答案】A
【解析】A．开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。所以也适用于轨道
是圆的运动，A正确；
B．公式中的 T为天体的公转周期，B错误；
C．式中的 k是与中心星体的质量有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关，C错误；
D．式中的 k是与中心星体的质量有关，月球绕地球转动，地球绕太阳运动，二者不具有同一中心天体，故公式
不成立，所以已知月球与地球之间的距离，无法求出地球与太阳之间的距离，D错误。
故选 A。
2．根据天体演变的规律，太阳的体积在不断增大，几十亿年后将变成红巨星．在此过程中太阳对地球的引力
(太阳和地球的质量可认为不变)将(　　)
A．变大 B．变小
C．不变 D．不能确定
【答案】A
【解析】根据万有引力定律公式 F＝G可知，太阳和地球的质量不变，太阳的体积增大，但是太阳中心到地球
中心的距离不变，知万有引力大小不变，故 C正确，A、B、D错误．
3.设地球表面重力加速度为 ，物体在距离地球表面 3R（R是地球半径）处，由于地球的作用而产生的加速度
为g，则 等于（　　）
A. 3 B. 4 C. 9 D. 16
【答案】D
【解析】当重力与万有引力相等时有：
可得地球表面重力加速度：
在距地球表面 3R处的重力加速度：
则 等于 16，故 D正确 ABC 错误。故选 D。
4．某宇航员在某星球表面，将一质量为 m的小球由静止释放，小球做自由落体运动，测得小球下落高度为 h，
所用的时间为 t，若该星球的半径为 R，万有引力常量为 G，则该星球的质量为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】小球下落的过程中根据自由落体运动规律有
解得
质量为 m的物体，在星球表面，星球对它的引力等于其重力，有
解得星球质量 故 B正确，ACD 错误。故选 B。
5．若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”都遵循同样的规律（即“物体受到地球引力的大
小与物体到地球中心距离的平方成反比”），在已知地球表面重力加速度、月地距离和地球半径的情况下，还
需要知道（ ）
A．地球的质量 B．月球的质量
C．月球公转的周期 D．月球的半径
【答案】C
【解析】已知地球表面重力加速度 g、月地距离 r、地球半径 R、月球公转的加速度为 a，月地检验中只需验证 a
=
就可以证明“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”都遵循同样的规律（即“物体受到地球引力的大
小与物体到地球中心距离的平方成反比”），而 a = r( )2
T为月球公转的周期。要计算月球公转的加速度，就需要知道月球公转的周期。
故选 C。
6.我国发射的“神州”五号载人宇宙飞船的周期约为 90min，如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动，则飞
船的运动和人造地球同步卫星（轨道平面与地球赤道平面共面，运行周期与地球自转周期相同）的运动相比，
下列判断中正确的是（ ）
A. 飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径
B. 飞船运行的向心加速大于同步卫星运行的向心加速度
C. 飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度
D. 飞船运行的角速度小于同步卫星运行的角速度
【答案】B
【解析】同步卫星的周期为 24h＞90min
A：由： 可得 即：谁的周期长，谁的半径大，故 A错误．
B：由 得谁的半径大，谁的半加速度小，由 A选项知：同步卫星的半径大，故其向心加速度小，故 B
正确．
C：由 得：谁的半径大，谁的速度度小，由 A选项知：同步卫星的半径大，故其速度小，故 C错
误。
D：由 得谁的半径大，谁的角速度度小，由 A选项知：同步卫星的半径大，故其角速速度小，故 D
错误。故选 B。
7．如图为某双星系统 A、B绕其连线上的 O点做匀速圆周运动的示意图，若 A星的轨道半径大于 B星的轨道
半径，双星的总质量为 M，双星间的距离为 L，其运动周期为 T，则（　　）
A．A的质量一定大于 B的质量
B．A的线速度一定大于 B的线速度
C．L一定，M越大，T越大
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