第七章 万有引力与宇宙航行 章末测试（备作业）-【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 章末复习测试
一、选择题
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，下列说法中错误的是(　　)
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什利用“卡文迪什扭秤”首先较准确地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】B
【解析】根据物理学史可知，牛顿用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性，C错
误，A、B、D正确，C符合题意。
2.设宇航员绕地球运动的周期为 T，离地高度为 H，地球半径为 R，则根据 T、H、R和引力
常量 G，不能计算出的物理量是（　　）
A．地球的质量 B．地球的平均密度
C．飞船所需的向心力 D．飞船线速度的大小
【答案】C
【解析】A．宇航员绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力。有
解得 故 A正确，与题意不符；
B．根据密度表达式，有 联立，可得 故 B正确，与题意不符；
C．飞船质量未知，所以飞船所需的向心力不能求出。故 C错误，与题意相符；
D．设飞船线速度的大小为 v，则有 故 D正确，与题意不符。
故选 C。
3．有科学家正在研究架设从地面到太空的“太空梯”，若“太空梯”建在赤道上，人沿
“太空梯”上升到 h高度处时，恰好会感觉到自己“漂浮”起来，若人的质量为 m，地球
的半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，地球自转周期为 T，则人在 h高度处受到的万有
引力的大小为(　　)
A．0　　　　 B．
C．mg D．
【答案】B
【解析】在地球表面时有 G＝mg，则 GM＝gR2，人在 h高度处受到的万有引力的大小为 G
＝，故 B项正确；由题意可知人在 h高度处万有引力充当向心力，人处于完全失重状态，
则万有引力 F＝m(R＋h)＝，A、C、D三项错误。
4.2021 年6月17 日，神舟十二号载人飞船顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波 3名航天员送入
太空，随后与天和核心舱进行对接，标志着中国人首次进入自己的空间站。如图所示，已
知空间站在距地球表面高约400km 的近地轨道上做匀速圆周运动，万有引力常量为 G，则
下列说法正确的是（　　）
A．空间站的运行速度大于第一宇宙速度
B．空间站里所有物体的加速度均为零
C．对接时飞船要与空间站保持在同一轨道并进行加速
D．若已知空间站的运行周期及地球半径，则可以估算出地球的平均密度
【答案】D
【解析】A．第一宇宙速度是物体绕地球附近做匀速圆周运动的速度，也是近地卫星的运
行速度，根据 知绕地球做匀速圆周运动的空间站速度小于近地卫星的速度，即小
于第一宇宙速度，故 A错误；
B．由于空间站里所有物体所受重力用于提供绕地球做匀速圆周运动的向心力，导致空间
站里所有物体均处于完全失重状态，但重力加速度并不为零且等于其向心加速度，故 B错
误；
C．对接时飞船不能和空间站保持在同一轨道并进行加速，因为同一轨道上的速度是固定
为某一值的，若飞船加速将做离心运动，则将偏离轨道，故 C错误；
D．根据万有引力提供向心力，有
由密度公式可知 已知空间站的运行周期和地球半径可以估算出地球的平均密度，
故D正确。
故选 D。
5.北京时间 2005 年7月4日下午1时52 分(美国东部时间 7月4日凌晨 1时52 分)探测器成
功撞击“坦普尔一号”彗星，投入彗星的怀抱，实现了人类历史上第一次对彗星的“大对
撞”，如图所示。假设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运动周期为
5.74 年，则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法中不正确的是(　　)
A．绕太阳运动的角速度不变
B．近日点处的线速度大于远日点处的线速度
C．近日点处的加速度大于远日点处的加速度
D．其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数
【答案】A
【解析】由开普勒第二定律知近日点处线速度大于远日点处线速度， B正确；由开普勒第
三定律可知 D正确；由万有引力提供向心力可知 C正确。
6.卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为 r，运动周期为 T，地球半径为 R，引力常量
为G，下列说法中不正确的是（　　）
A．卫星的线速度大小为 v=
B．地球的质量为 M=
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