2022届高考物理选择题专题强化训练：万有引力定律及其应用(天津使用)

这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练：万有引力定律及其应用(天津使用)，共13页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共22小题；共88分）
1. 在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是
A. 英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量 G
B. 牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星
C. 哥白尼首先提出了“地心说”
D. 开普勒经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点

2. 北斗卫星导航系统（BDS）是我国自主建设、独立运行的卫星导航系统，系统包含若干地球静止轨道卫星（GEO）和中圆地球轨道卫星（MEO）。如图所示，A 为地球静止轨道卫星（GEO）。B 为中圆地球轨道卫星（MEO），它们都绕地球做匀速圆周运动。若 A 、 B 的轨道半径之比为 k。则在相同时间内，A 、 B 与地心连线扫过的面积之比为
A. kB. kC. 1kD. 1k

3. 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. 月球表面的重力加速度B. 月球公转的周期
C. 月球的半径D. 月球的质量

4. 2020 年 7 月 23 日 12 时 41 分，长征五号遥四运载火箭将“天问一号”探测器在文昌航天发射场成功发射，开启火星探测之旅，火星是太阳系八大行星之一，属于类地行星。假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知火星到太阳的距离大于地球到太阳的距离，那么
A. 火星公转的周期小于地球公转的周期
B. 火星公转的线速度小于地球公转的线速度
C. 火星公转的角速度大于地球公转的角速度
D. 火星公转的加速度大于地球公转的加速度

5. “嫦娥五号”从距月面高度为 100 km 的环月圆形轨道 I 上的 P 点实施变轨，进入近月点为 15 km 的椭圆轨道 II，由近月点 Q 落月，如图所示。关于“嫦娥五号”下列说法正确的是
A. 沿轨道 I 运动至 P 时，需增大速度才能进入轨道 II
B. 在轨道 II 上由 P 点运行到 Q 点的过程中，速度越来越大
C. 沿轨道 II 运行时，在 P 点的加速度大于在 Q 点的加速度
D. 沿轨道 II 运行的周期大于沿轨道 I 运行的周期

6. 假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为 g0，在赤道的大小为 g；地球自转的周期为 T，引力常数为 G，则地球的密度为
A. 3πGT2g0−gg0B. 3πGT2g0g0−gC. 3πGT2D. ρ=3πGT2g0g

7. 天狼星是除太阳外全天最亮的恒星，它是由一颗蓝矮星和一颗白矮星组成的双星系统，它们互相绕转的周期约为 50 年，间距约为 30 亿公里，若它们绕转的轨道近似为圆轨道，由这些数据和万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出蓝矮星和白矮星的
A. 质量之比B. 质量之差C. 总质量之和D. 总质量之积

8. 人类历史上第一张黑洞照片在前不久刚刚问世，让众人感叹：“黑洞”我终于“看见”你了！事实上人类对外太空的探索从未停止，至今在多方面已取得了不少进展。假如人类发现了某 X 星球，为了进一步了解该星球，可以采用发射一颗探测卫星到该星球上空进行探测的方式。若探测卫星的轨道是圆形的，且贴近 X 星球表面。已知 X 星球的质量约为地球质量的 81 倍，其半径约为地球半径的 4 倍，地球的第一宇宙速度约为 v1 ，则该探测卫星绕 X 星球运行的速率为
A. 4.5v1B. 9v1C. 3v1D. 18v1

9. 探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比
A. 轨道半径变小B. 向心加速度变小
C. 线速度变小D. 角速度变小

10. 下列说法正确的是
A. 在发现万有引力定律的过程中使用了“月一地检验”
B. 牛顿利用扭秤测定引力常量时用到了微小形变放大法
C. 开普勒研究第谷的行星观测记录总结出行星运动规律并发现了万有引力定律
D. 相对论时空观和量子力学否定了牛顿力学

11. 绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星 A 和人造地球卫星 B，它们的质量之比 mA:mB=1:2，它们的轨道半径之比为 rA:rB=2:1，则下列结论中正确的是
A. 它们受到地球的引力之比为 FA:FB=1:1
B. 它们的运行速度大小之比为 vA:vB=1:2
C. 它们的运行周期之比为 TA:TB=8:1
D. 它们的运行角速度之比为 ωA:ωB=2:1

12. 2019 年 1 月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆。在探测器“奔向”月球的过程中，用 h 表示探测器与地球表面的距离，F 表示它所受的地球引力，能够描述 F 随 h 变化关系的图象是
A. B.
C. D.

13. 2017 年 4 月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的
A. 周期变大B. 速率变大
C. 动能变大D. 向心加速度变大

14. 2018 年 12 月 8 日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”，如图所示。已知月球的质量为 M 、半径为 R。探测器的质量为 m，引力常量为 G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为 r 的匀速圆周运动时，探测器的
A. 周期为 4π2r3GMB. 动能为 GMm2R
C. 角速度为 Gmr3D. 向心加速度为 GMR2

15. 航天飞机在完成高空圆形轨道Ⅰ的环绕任务后，在 A 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B 为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有
A. 在轨道Ⅱ上经过 A 的速度大于经过 B 的速度
B. 在轨道Ⅱ上经过 A 的动能小于在轨道Ⅰ上经过 A 的动能
C. 在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期
D. 在轨道Ⅱ上经过 A 的加速度大于在轨道Ⅰ上经过 A 的加速度

16. 我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24 小时轨道”上绕地球运行（即绕地球一圈需要 24 小时），然后，经过两次变轨依次到达“48 小时轨道”和“72 小时轨道”，最后奔向月球，如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比
A. 卫星的绕行速度变大B. 卫星所受向心力变大
C. 卫星的机械能不变D. 卫星动能减小，引力势能增大

17. 两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星 A 和 B，它们的轨道半径、运动周期、线速度、角速度、向心加速度分别用 rA 、 TA 、 vA 、 ωA 、 aA 和 rB 、 TB 、 vB 、 ωB 、 aB 表示，若 rA>rB，则
A. vArB，则 v=GMr，vATB，B 项错，向心加速度 a=GMr2，所以 aA