高中物理必修二万有引力与宇宙航行经典知识题库.pdf

1 (每日一练每日一练)高中物理必修二万有引力与宇宙航行经典知识题库高中物理必修二万有引力与宇宙航行经典知识题库 单选题 1、有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，一位观测员在北纬 38线对该卫星观测时发现：每天晚上相同时刻该卫星总能出现在天空正上方同一位置，则卫星的轨道必须满足下列哪些条件（已知地球质量为M，地球自转的周期为T，地球半径为R，引力常量为G）（）A该卫星一定在同步卫星轨道上 B卫星轨道平面与地球在北纬 38线所确定的平面共面 C满足轨道半径r24223（n1,2,3）的全部轨道都可以 D满足轨道半径r2422（n1,2,3）的部分轨道都可以 答案：C 解析：A.该卫星总能出现在北纬 38线天空正上方，说明该卫星一定不是同步卫星，不在同步卫星轨道上，A 错误；B.该卫星的轨道平面必须过地心，不可能与地球在北纬 38线所确定的平面共面，B 错误；CD.由于每天晚上相同时刻该卫星总能出现在天空正上方同一位置，说明地球转动一周时，卫星可能转动周，故卫星的周期可能为=（=1，2，3）卫星受到的万有引力提供向心力，则有 2=422 2 解得 =2423=24223（=1，2，3）C 正确，D 错误；故选 C。2、在万有引力定律理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（）A开普勒在研究行星运动规律的基础上提出了万有引力定律 B牛顿发现了万有引力定律，由万有引力定律可算出地球的质量，所以牛顿称出地球质量 C开普勒通过研究第谷行星观测记录，得出在相等时间内，地球与太阳的连线和火星与太阳的连线扫过的面积相等的结论 D牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律的知识 答案：D 解析：A牛顿在总结前人研究的基础上提出了万有引力定律，A 错误；B卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量，故称之为能称出地球质量的第一人，B 错误；C开普勒通过研究第谷行星观测记录，提出行星运动定律，其中面积定律指的是：行星和太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，但在相等时间内，地球与太阳的连线和火星与太阳的连线扫过的面积不相等，C 错误；D在发现万有引力定律的过程中，牛顿应用了牛顿第三定律以及开普勒定律等知识，D 正确。故选 D。3、哈雷彗星是太阳系中最容易观测的彗星，也是人一生中唯一可以裸眼能看见两次的彗星，其绕日运动轨道是一个非常扁的椭圆，轨道远日点到太阳的距离约为近日点到太阳距离的 60 倍。哈雷彗星上一次出现在近日点的时间是 1986 年 2 月，此后将在 2023 年 11 月第一次到达轨道的远日点。若不考虑其他行星对哈雷彗星的3 引力，则哈雷彗星在近日点的加速度与地球绕日运动加速度的比值约为（）A1.7B2.9C3.3D11.1 答案：B 解析：由题意可知哈雷彗星绕日运动周期为 75.5 年，设其轨道半长轴为，地球公转轨道半径为，根据开普勒第三定律有 32=32 解得：=223 18 即 18 所以哈雷彗星近日点到太阳的距离为 =261=3661 由 2=可知，哈雷彗星在近日点的加速度与地球绕日运动加速度之比为：=22=2.87 故 B 正确。故选 B。4、2021 年，中国科学院沈阳自动化研究所主持研制的“海斗一号”（如图）在无缆自主模式下刷新了中国下潜4 深度纪录，最大下潜深度超过了 10000 米，首次实现了无缆无人潜水器万米坐底并连续拍摄高清视频影像。若把地球看成质量分布均匀的球体，且球壳对球内任一质点的万有引力为零，忽略地球的自转，则下列关于“海斗一号”下潜所在处的重力加速度g和下潜深度h的关系图像可能正确的是（）AB CD 答案：D 解析：设地球的质量为M，地球的半径为R，“海斗一号”下潜h深度后，以地心为球心、以 为半径的地球的质量为，则根据密度相等有 433=43()3 由于球壳对球内任一质点的万有引力为零，根据万有引力定律有()2=联立以上两式并整理可得 =3()由该表达式可知 D 正确，ABC 错误。5 故选 D。5、两颗人造卫星a、b绕地球作匀速圆周运动，轨道半径之比为:=2:1，则a和b的运动速率和周期之比分别为（）A2:1，8:1B2:1，1:8 C1:2，8:1D1:2，1:8 答案：C 解析：由合力提供向心力得 2=2=422 2=2=422 联立解得=12，=81 故 ABD 错误，C 正确。故选 C。