高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 万有引力理论的成就一课一练

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 万有引力理论的成就一课一练，共5页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．若已知某行星的一个卫星绕其运转的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则可求得（ ）
A．该卫星的质量B．行星的质量
C．该卫星的平均密度D．行星的平均密度
2．关于万有引力定律和引力常量的发现，下列说法中正确的是（ ）
A．万有引力定律是开普勒发现的，而引力常量是由伽利略测定的
B．万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的
C．万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的
D．天王星被称为“笔尖下发现的行星”
3．《中国青年报）2021年4月7日报道，中国“天问一号”火星探测器经过190多天的飞行，跋涉4.5亿公里，终于抵达火星轨道，从而开启了近2个月的环绕火星的任务。若探测器着陆前，先用反推火箭使探测器停在距火星表面一定高度处，然后由静止释放，使探测器做自由落体运动。已知火星的半径与地球的半径之比为1∶2，火星的质量与地球的质量之比为1∶9，地球表面的重力加速度大小g=10m/s2。若要求探测器着陆火星表面前瞬间的速度不超过4 m/s，则探测器由静止释放时离火星表面的最大高度为（ ）
A．0.8 mB．1.8 mC．2 mD．4 m
4．已知引力常量G和下列某组数据不能计算出地球的质量，这组数据是（ ）
A．月球绕地球运行的周期及月球与地球之间的距离
B．地球绕太阳运行的周期及地球与太阳之间的距离
C．人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期
D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面重力加速度
5．如图所示为中国月球探测工程的标志，它以中国书法的笔触，勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印，象征着月球探测的终极梦想。若宇宙飞船在月球表面绕月飞行的周期为T，月球的半径为R，引力常量为G，若飞船只受月球引力的作用，利用上述数据不能算出( )
A．飞船的质量B．月球的质量
C．月球的密度D．飞船的向心加速度
6．甲、乙两星球的平均密度相等，半径之比是，则同一物体在这两个星球表面受到的重力之比是（ ）
A．B．C．D．
7．我国成功发射“嫦娥三号”探测器，实现了我国航天器首次在地外天体软着陆和巡视探测活动，月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0．地球和月球的半径之比为＝4，表面重力加速度之比为＝6，地球和月球的密度之比为( )
A．B．C．4D．6
8．地球与月球的平均距离为 r=3.84×108m，引力常量 G=6.67×10-11N·m2/kg2，月球绕地球公转的周期为T=27.3 天，视月球绕地球匀速圆周运动。仅根据以上数据，可以计算出的物理量有（ ）
A．月球的质量B．地球的质量
C．地球与月球之间的引力大小D．地球自转的角速度
9．设地球表面的重力加速度为g，物体在距底面R(R是地球半径）处，由于地球作用而产生的加速度为g0 .则为 （ ）
A．1:2B．2:1C．4:1D．1:4
10．2021年11月5日，太原卫星发射中心使用长征六号运载火箭将一颗广目地球科学卫星成功送入轨道，已知卫星在轨道做匀速圆周运动，引力常量为G，地球半径为R、卫星质量为m，地球表面重力加速度为g，该卫星离地面高度为h，则该卫星所受万有引力为（ ）
A．B．C．D．
11．前不久我国成功完成了嫦娥五号“绕、落、回”探月工程，证明我国从航天大国迈进航天强国。关于嫦娥五号在整个发射和回收的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．嫦娥五号绕月球做速率不变的圆周运动时，所受合力为零
B．嫦娥五号登陆舱在月面着陆的最后阶段会减速下降，此时登陆舱处于超重状态
C．嫦娥五号采集并带回地球的月球土壤在月球表面和地球表面所受重力相等
D．有无人机爱好者建议，下次嫦娥六号应该带一个小型无人机，在月球登陆后，释放无人机，可以大范围的观察月球表面的情况
12．牛顿进行了著名的月地检验，验证了使苹果下落的力和使月球绕地球运动的力是同一种性质的力，同样遵从“平方反比”规律。在进行月地检验时，不需要用到的物理量是（ ）
A．月球公转的周期B．地球的半径
C．地表的重力加速度D．地球自转的周期
13．已知一个均匀球壳对放入其中的质点的引力为零，而计算对球壳外质点的引力时可认为球壳的质量集中在球心。P、Q是关于地面对称的两点，且到地面的距离均为地球半径的四分之一，如图所示，则P、Q两点处的重力加速度之比为（ ）
A．9：25B．5：3C．75：64D．1：1
14．地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，不计地球自转，则地球的平均密度为（ ）
A．B．C．D．
15．如图所示，“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道，观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动，发现经过时间通过的弧长为，该弧长对应的圆心角为弧度。已知万有引力常量为，则月球的质量为（ ）
A．B．C．D．
二、填空题（4题）
16．月球的质量约为地球的_______________，月球的平均直径为3475km，地球的平均直径为12756km，则月球表面的重力加速度约是地球表面重力加速度的_______________。
17．被人誉为从笔尖上发现的行星是太阳系八大行星中的___________星。
18．一个登月者，只用一个弹簧秤和一个质量为m的砝码，估测出了月球的质量和密度，请写出表达式M=_________，=__________（月球半径已知为R）。
19．我国航天计划的下一个目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材：
A．计时表一只；
B．弹簧测力计一把；
C．已知质量为m的物体一个；
D．天平一只(附砝码一盒)．
已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R 及月球的质量M(已知万有引力常量为G)
(1)两次测量所选用的器材分别为_______和________、__________(用选项符号表示)；
(2)两次测量的物理量是______________________和___________________________；
(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R和质量M的表达式R＝________，
M＝__________．
三、综合题（共4题）
20．我国“嫦娥二号”卫星于2010年10月1日在西昌卫星发射中心发射升空，并于2010年10月6日上午被月球捕获，成功进入环月轨道。假设“嫦娥二号”卫星绕月球做匀速圆周运动的周期为T，已知卫星离月球表面的高度为h，月球的半径为R，引力常量为G。
求：（1）月球的质量M；
（2）月球表面的重力加速度g。
21．将来人类离开地球到宇宙中去生活，有人设计了宇宙村，它是一个圆环形的密封建筑，人们生活在圆环的边上．为了使人们在其中生活不致于有失重感，可以让它绕中心轴旋转．假设这个宇宙村的直径为200m，当它绕中心轴的转速达到多少时，人们感觉到像生活在地球上一样承受10m/s2的加速度?
22．分在火箭发射阶段，宇航员发现当飞船随火箭以的加速度匀加速上升到某位置时（为地球表面处的重力加速度），其身下体重测试仪的示数为起动前的，已知地球半径为R，求：
（1）该处的重力加速度与地表处重力加速度的比值；
（2）火箭此时离地面的高度h。
23．我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动，科学家对月球的探索会越来越深入。
（1）若已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，月球绕地球运动的周期为，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径。
（2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面高度为的某处以速度水平抛出一个小球，小球飞出的水平距离为。已知月球半径为，引力常量为，试求出月球的质量。
参考答案：
1．B
2．C
3．B
4．B
5．A
6．B
7．B
8．B
9．C
10．D
11．B
12．D
13．C
14．A
15．B
16．
17．海王星
18． （F为弹簧秤测重力时的示数） （F为弹簧秤测重力时的示数）
19． (1)A, B, C (2)绕行时的周期T， 着陆后物体的重力F，
20．（1）；（2）
21．5×10-2r/s
22．（1）4:9； （2）
23．（1） （2）