高中物理鲁科版 (2019)必修 第二册第3节 人类对太空的不懈探索精品备课ppt课件

4.3人类对太空的不懈追求   同步练习

一、单选题

1．（2022·广东实验中学高一期中）下列说法中正确的是（　　）

A．古希腊天文学家托勒密提出日心说

B．卡文迪许利用扭秤实验测量出太阳的质量

C．开普勒测出了万有引力常量

D．月-地检验说明地球对地面物体的引力和地球对月球的引力是同一种性质的力

【答案】D

【解析】

A．古希腊学者托勒密提出地心说，波兰哥白尼提出日心说，选项A错误；

BC．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许利用扭秤装置测出了万有引力常量，从而可以测出地球的质量，选项BC错误；

D．牛顿通过“月-地”检验验证了重力与地球对月亮的引力是同一性质的力，选项D正确；

故选D。

2．（2022·河北张家口·高一期中）牛顿在开普勒、伽利略、笛卡尔等科学家研究成果的基础上创立了万有引力理论，下列关于万有引力理论及其成就的说法错误的是（　　）

A．已知地球表面的重力加速度和地球半径，可以计算出地球的质量

B．胡克最先提出万有引力与距离的平方成反比

C．根据万有引力理论可以发现未知天体

D．根据万有引力理论可以预言哈雷彗星的回归

【答案】A

【解析】A．根据地球表面的物体万有引力等于重力得

已知地球表面的重力加速度和地球半径，但不知引力常量G，则不可以计算出地球的质量，A错误；

B．胡克最先提出万有引力与距离的平方成反比，B正确；

C．根据万有引力理论发现了海王星的存在，C正确；

D．根据万有引力理论可以预言哈雷彗星的回归，D正确；

故选A。

3．（2019·重庆八中高一期末）a、b是人造地球卫星的两条轨道，其中a是以地心为焦点的椭圆，b是以地心为圆心的圆，两条轨道相切于A处。则（　　）

A．在a轨道运行的卫星，从近地点到远地点的过程中，动能保持不变

B．在a轨道运行的卫星，从近地点到远地点的过程中，动能逐渐增大

C．一颗在b轨道上运行的卫星，要转移到a轨道上，应在A处点火加速

D．一颗在b轨道上运行的卫星，要转移到a轨道上，应在A处点火减速

【答案】D

【解析】

AB．根据开普勒第二定律可知，在a轨道运行的卫星，从近地点到远地点的过程中，速率逐渐减小，因此动能逐渐减小，故AB错误；

CD．一颗在b轨道上运行的卫星，要转移到a轨道上，应在A处点火减速，做近心运动，故C错误，D正确。

故选D。

4．（2022·广东·梅州市梅江区梅州中学高一阶段练习）下面关于科学家做的贡献，说法正确的是（　　）

A．牛顿通过扭秤实验测出了万有引力常量

B．卡文迪什被称为“第一个称量地球质量的人”

C．爱因斯坦发现了相对论并成功推翻牛顿力学体系

D．开普勒独立观测了行星数据并总结出了开普勒三大定律

【答案】B

【解析】AB．卡文迪什通过扭秤实验测出了万有引力常量，被称为“第一个称量地球质量的人”，故A错误，B正确；

C．以牛顿运动定律和万有引力定律为基础的经典力学适用于宏观、低速、弱引力的领域，爱因斯坦发现的相对论并没有推翻牛顿力学体系，只是说明牛顿力学体系不适用于微观、高速领域，故C错误；

D．开普勒通过研究他的老师第谷观测的行星数据，总结出了开普勒三大定律，故D错误。

故选B。

5．（2022·辽宁·高一期中）下列描述符合物理学史的是（　　）

A．第谷通过长期的观测，积累了大量的天文资料，指出行星绕太阳的运动轨迹是椭圆

B．开普勒提出日心说，总结出行星运动的三条规律

C．牛顿得出万有引力定律并通过扭秤实验测得了万有引力常量

D．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，提出了万有引力定律

【答案】D

【解析】A．第谷通过长期的天文观测，积累了大量的天文资料，开普勒指出行星绕太阳的运动轨迹是椭圆，故A错误；

B．哥白尼提出日心说，开普勒总结出行星运动的三条规律，故B错误；

C．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量G，故C错误；

D．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，提出了万有引力定律，故D正确。

故选D。

6．（2022·黑龙江·哈师大附中高一期中）下列说法正确的是（　　）

A．牛顿对引力常量G进行了准确测定，并于1687年发表在《自然哲学的数学原理》中

B．牛顿做了月地检验，证明了地面上物体所受引力和天体间引力遵循相同的规律

C．杆静止时的长度为l0，不管杆如何运动，杆的长度均小于l0

D．经典力学适用于微观高速运动的物体

【答案】B

【解析】A．引力定律是牛顿发现的，但引力常量是卡文迪许测出来的，故A错误；

B．为了验证地面上的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力，遵守同样的规律，牛顿做过著名的“月—地” 检验。基本想法是：如果重力和星体间的引力是同一性质的力，那么月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度就应该是地面重力加速度的，因为月心到地心的距离是地球半径的60倍，牛顿通过计算证明他的想法是正确的，故B正确；

C．根据相对论，当一根沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小；当杆运动的方向与杆垂直时，杆的长度不发生变化，故C错误；

D．经典力学适用于宏观低速运动的物体，故D错误。

故选B。

7．（2022·云南·昭通市昭阳区第三中学高一阶段练习）如图所示，A、B、C是同一轨道平面内的三颗人造地球卫星，下列说法正确的是（　　）

A．根据，可知 B．根据万有引力定律，可知

C．角速度 D．向心加速度

【答案】C

【解析】设三颗卫星的运行轨道半径分别为rA、rB、rC

A．由牛顿第二定律得

整理得

由图可知

A错误；

B．由万有引力定律得

因质量未知不能确定FA、FB、FC的大小关系，B错误；

C．由牛顿第二定律得

可知，C正确；

D．由牛顿第二定律得

可知

D错误；故选C。

8．（2022·内蒙古·满洲里远方中学高二期中）关于人造地球卫星，下列说法正确的是（　　）

A．卫星的轨道半径越大，周期越小

B．卫星的轨道半径越大，线速度越小

C．卫星的轨道半径越大，角速度越大

D．卫星的轨道半径越大，向心加速度越大

【答案】B

【解析】A．根据万有引力提供向心力

卫星的轨道半径越大，周期越大，故A错误；

B．根据万有引力提供向心力

卫星的轨道半径越大，线速度越小，故B正确；

C．根据

卫星的轨道半径越大，角速度越小，故C错误；

D．根据万有引力提供向心力

卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，故D错误。故选B。

9．（2021·山西·高二学业考试）2021年6月3日，我国在西昌卫星发射中心成功发射“风云四号02星”，该卫星是我国新一代地球静止轨道气象卫星，主要用于我国天气分析和预报、环境和灾害监测等领域，当“风云四号02星”在轨正常运行时。下列说法正确的是（　　）

A．“风云四号02星”运行周期与地球自转周期相同

B．“风云四号02星”运行速度比第一宇宙速度大

C．“风云四号02星”可以定点于太原的正上方

D．“风云四号02星”运行加速度比地球表面的重力加速度大

【答案】A

【解析】A．“风云四号02星”是地球静止轨道气象卫星，可知“风云四号02星”运行周期与地球自转周期相同，A正确；

B．地球第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，是地球表面轨道处卫星绕地球做匀速圆周运动的运行速度，可知“风云四号02星”运行速度比第一宇宙速度小，B错误；

C．同步卫星必须位于赤道的上空，太原不在赤道上，可知“风云四号02星”不可以定点于太原的正上方，C错误；

D．地球表面处有

解得

对于“风云四号02星”，根据牛顿第二定律可得

解得

D错误；故选A。

10．（2022·河南郑州·高一期末）北京时间2022年5月10日8时54分，搭载“天舟四号”货运飞船的长征七号”遥五运载火箭，在文昌卫星发射中心点火发射，一段时间后，天舟四号货运飞船采用自主快速交会对接模式，成功对接空间站天和核心舱后向端口，发射取得圆满成功。下列说法正确的是（　　）

A．“天舟四号”货运飞船与火箭成功分离后，火箭立即做自由落体运动

B．“天舟四号”货运飞船与“天和”核心舱对接后的运行速度大于

C．若“天和”核心舱在轨运行时受阻力作用，则其运行周期将变小

D．中国空间站如果机动变轨到更高轨道需使空间站减速

【答案】C

【解析】

A．“天舟四号”货运飞船与火箭成功分离后，火箭不会立即做自由落体运动，而是先上升一段距离再下落，A错误；

B．是地球第一宇宙速度，是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，“天舟四号”货运飞船与“天和”核心舱对接后的运行速度小于，B错误；

C．若“天和”核心舱在轨运行时受阻力作用，轨道半径将减小，由

可得，

因此运行速度将最大，则其运行周期将变小，C正确；

D．中国空间站如果机动变轨到更高轨道需使空间站再变轨处点火加速，D错误；故选C。

11．（2022·湖南·长沙一中高一阶段练习）我国快舟一号甲运载火箭以“一箭双星”方式成功将“行云二号”卫星发射升空，卫星进入预定轨道。如图所示，设地球半径为R，地球表面的重力加速度为，卫星在半径为R的近地圆形轨道I上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的远地点B时，再次点火进入轨道半径为的圆形轨道III绕地球做圆周运动，设卫星质量保持不变。则（　　）

A．卫星在轨道II向轨道III变轨时，火箭需在B点点火向前喷气

B．飞船在轨道II上稳定飞行经过A、B点速度之比为

C．卫星在轨道I、III上相同时间扫过的面积相同

D．卫星在轨道II上A点速率等于第一宇宙速度

【答案】B

【解析】A．卫星在轨道II向轨道III变轨时火箭需在B点点火向后喷气加速，故A错误；

B．由开普勒第二定律，在较短时间t内有

依题意

则有

故B正确；

C．根据万有引力提供向心力

解得

则卫星在轨道I、III上运行的半径分别为R和4R，则卫星在两轨道速度之比为

则相同时间内扫过的面积之比为，故C错误；

D．卫星在轨道I上绕地球表面飞行，重力提供向心力，有

解得

则卫星在轨道II上A点的速率大于在轨道I上A点的速率，即大于，故D错。故选B。

12．（2022·湖北·十堰市天河英才高中有限公司高一期中）已知近地卫星的轨道半径可认为与地球半径相等，同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，P点是地球赤道上一点，同步卫星、和近地卫星和P点的位置关系如图所示，由此可知（　　）

A．同步卫星与近地卫星的运行周期之比为

B．同步卫星与P点的速率之比为

C．近地卫星与P点的速率之比为点的速率之比为

D．近地卫星与同步卫星的速率之比为

【答案】C

【解析】A．根据

解得

可得

选项A错误；

B．同步卫星与P点具有相同的角速度，根据v=ωr可得速率之比为n:1，选项B错误；

CD．对近地卫星和同步卫星，根据

可得

近地卫星与P点的速率之比为点的速率之比为，选项C正确，D错误；故选C。

13．（2022·广西·玉林市第十中学高一期中）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作科学贡献的叙述中，正确的说法是（　　）

A．物理学家牛顿用天平做实验测出引力常量

B．牛顿在研究自由落体运动时采用了理想实验法

C．哥白尼首先提出了“地心说”

D．开普勒通过第谷多年的观测数据提出了行星运动定律

【答案】D

【解析】A．英国物理学家卡文迪什用扭秤实验测出了引力常量G，故A错误；

B．伽利略在研究自由落体运动时采用了实验和逻辑推理相结合的科学思维方法，故B错误；

C．哥白尼首先提出了“日心说”，故C错误；

D．开普勒通过整理第谷多年的观测数据，经过多年的尝试性计算，提出了行星运动定律，故D正确。

故选D。

14．（2022·江苏·高邮市第一中学高一阶段练习）2018年11月1日23时57分，在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭成功发射第四十一颗北斗导航卫星，卫星最终进入地球同步轨道，为“一带一路”提供服务。若发射过程可简化为如图所示的变轨示意图，卫星由近地圆轨道Ⅰ经椭圆轨道Ⅱ后进入地球同步轨道Ⅲ，则下列说法正确的是（　　）

A．进入地球同步轨道后的卫星可定点在乌鲁木齐上空，为“一带一路”提供服务

B．卫星在轨道Ⅱ上经过Q点时的速度要大于第一宇宙速度，而在轨道Ⅲ上运行时的速度小于第一宇宙速度

C．卫星在轨道Ⅱ上从Q点运行到P点的过程中，机械能不断增大

D．卫星在轨道Ⅱ上过P点时的加速度大于在轨道Ⅲ上过P点时的加速度

【答案】B

【解析】A．进入地球同步轨道后的卫星只能定点在赤道上空，故A错误；

B．卫星在轨道Ⅱ上经过Q点时，做离心运动到高轨道，速度大于第一宇宙速度，在轨道Ⅲ上运行时，由

知，轨道Ⅲ的半径大于近地轨道I的半径，轨道Ⅲ上运行时速度小于第一宇宙速度，故B正确；

C．卫星在轨道Ⅱ上从Q点运行到P点的过程中，只有万有引力做功，机械能不变，故C错误；

D．根据

卫星在轨道Ⅱ上过P点时的加速度等于在轨道Ⅲ上过P点时的加速度，故D错误。

故选B。