高中物理魯科版 (2019)必修 第二冊第3節(jié) 人類對太空的不懈探索精品備課ppt課件

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4.3人類對太空的不懈追求   同步練習(xí)一、單選題1．（2022·廣東實驗中學(xué)高一期中）下列說法中正確的是（　?。?/span>A．古希臘天文學(xué)家托勒密提出日心說B．卡文迪許利用扭秤實驗測量出太陽的質(zhì)量C．開普勒測出了萬有引力常量D．月-地檢驗說明地球?qū)Φ孛嫖矬w的引力和地球?qū)υ虑虻囊κ峭环N性質(zhì)的力【答案】D【解析】A．古希臘學(xué)者托勒密提出地心說，波蘭哥白尼提出日心說，選項A錯誤；BC．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許利用扭秤裝置測出了萬有引力常量，從而可以測出地球的質(zhì)量，選項BC錯誤； D．牛頓通過“月-地”檢驗驗證了重力與地球?qū)υ铝恋囊κ峭恍再|(zhì)的力，選項D正確；故選D。2．（2022·河北張家口·高一期中）牛頓在開普勒、伽利略、笛卡爾等科學(xué)家研究成果的基礎(chǔ)上創(chuàng)立了萬有引力理論，下列關(guān)于萬有引力理論及其成就的說法錯誤的是（　?。?/span>A．已知地球表面的重力加速度和地球半徑，可以計算出地球的質(zhì)量B．胡克最先提出萬有引力與距離的平方成反比C．根據(jù)萬有引力理論可以發(fā)現(xiàn)未知天體D．根據(jù)萬有引力理論可以預(yù)言哈雷彗星的回歸【答案】A【解析】A．根據(jù)地球表面的物體萬有引力等于重力得已知地球表面的重力加速度和地球半徑，但不知引力常量G，則不可以計算出地球的質(zhì)量，A錯誤；B．胡克最先提出萬有引力與距離的平方成反比，B正確；C．根據(jù)萬有引力理論發(fā)現(xiàn)了海王星的存在，C正確；D．根據(jù)萬有引力理論可以預(yù)言哈雷彗星的回歸，D正確；故選A。3．（2019·重慶八中高一期末）a、b是人造地球衛(wèi)星的兩條軌道，其中a是以地心為焦點的橢圓，b是以地心為圓心的圓，兩條軌道相切于A處。則（　?。?/span>A．在a軌道運行的衛(wèi)星，從近地點到遠地點的過程中，動能保持不變B．在a軌道運行的衛(wèi)星，從近地點到遠地點的過程中，動能逐漸增大C．一顆在b軌道上運行的衛(wèi)星，要轉(zhuǎn)移到a軌道上，應(yīng)在A處點火加速D．一顆在b軌道上運行的衛(wèi)星，要轉(zhuǎn)移到a軌道上，應(yīng)在A處點火減速【答案】D【解析】AB．根據(jù)開普勒第二定律可知，在a軌道運行的衛(wèi)星，從近地點到遠地點的過程中，速率逐漸減小，因此動能逐漸減小，故AB錯誤；CD．一顆在b軌道上運行的衛(wèi)星，要轉(zhuǎn)移到a軌道上，應(yīng)在A處點火減速，做近心運動，故C錯誤，D正確。故選D。4．（2022·廣東·梅州市梅江區(qū)梅州中學(xué)高一階段練習(xí)）下面關(guān)于科學(xué)家做的貢獻，說法正確的是（　?。?/span>A．牛頓通過扭秤實驗測出了萬有引力常量B．卡文迪什被稱為“第一個稱量地球質(zhì)量的人”C．愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了相對論并成功推翻牛頓力學(xué)體系D．開普勒獨立觀測了行星數(shù)據(jù)并總結(jié)出了開普勒三大定律【答案】B【解析】AB．卡文迪什通過扭秤實驗測出了萬有引力常量，被稱為“第一個稱量地球質(zhì)量的人”，故A錯誤，B正確；C．以牛頓運動定律和萬有引力定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀、低速、弱引力的領(lǐng)域，愛因斯坦發(fā)現(xiàn)的相對論并沒有推翻牛頓力學(xué)體系，只是說明牛頓力學(xué)體系不適用于微觀、高速領(lǐng)域，故C錯誤；D．開普勒通過研究他的老師第谷觀測的行星數(shù)據(jù)，總結(jié)出了開普勒三大定律，故D錯誤。故選B。5．（2022·遼寧·高一期中）下列描述符合物理學(xué)史的是（　?。?/span>A．第谷通過長期的觀測，積累了大量的天文資料，指出行星繞太陽的運動軌跡是橢圓B．開普勒提出日心說，總結(jié)出行星運動的三條規(guī)律C．牛頓得出萬有引力定律并通過扭秤實驗測得了萬有引力常量D．牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，提出了萬有引力定律【答案】D【解析】A．第谷通過長期的天文觀測，積累了大量的天文資料，開普勒指出行星繞太陽的運動軌跡是橢圓，故A錯誤；B．哥白尼提出日心說，開普勒總結(jié)出行星運動的三條規(guī)律，故B錯誤；C．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測出了引力常量G，故C錯誤；D．牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，提出了萬有引力定律，故D正確。故選D。6．（2022·黑龍江·哈師大附中高一期中）下列說法正確的是（　?。?/span>A．牛頓對引力常量G進行了準確測定，并于1687年發(fā)表在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中B．牛頓做了月地檢驗，證明了地面上物體所受引力和天體間引力遵循相同的規(guī)律C．桿靜止時的長度為l0，不管桿如何運動，桿的長度均小于l0D．經(jīng)典力學(xué)適用于微觀高速運動的物體【答案】B【解析】A．引力定律是牛頓發(fā)現(xiàn)的，但引力常量是卡文迪許測出來的，故A錯誤；B．為了驗證地面上的重力與地球吸引月球、太陽吸引行星的力是同一性質(zhì)的力，遵守同樣的規(guī)律，牛頓做過著名的“月—地” 檢驗。基本想法是：如果重力和星體間的引力是同一性質(zhì)的力，那么月球繞地球做近似圓周運動的向心加速度就應(yīng)該是地面重力加速度的，因為月心到地心的距離是地球半徑的60倍，牛頓通過計算證明他的想法是正確的，故B正確；C．根據(jù)相對論，當(dāng)一根沿自身長度方向運動的桿，其長度總比桿靜止時的長度小；當(dāng)桿運動的方向與桿垂直時，桿的長度不發(fā)生變化，故C錯誤；D．經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀低速運動的物體，故D錯誤。故選B。7．（2022·云南·昭通市昭陽區(qū)第三中學(xué)高一階段練習(xí)）如圖所示，A、B、C是同一軌道平面內(nèi)的三顆人造地球衛(wèi)星，下列說法正確的是（　?。?/span>A．根據(jù)，可知 B．根據(jù)萬有引力定律，可知C．角速度 D．向心加速度【答案】C【解析】設(shè)三顆衛(wèi)星的運行軌道半徑分別為rA、rB、rCA．由牛頓第二定律得整理得由圖可知A錯誤；B．由萬有引力定律得因質(zhì)量未知不能確定FA、FB、FC的大小關(guān)系，B錯誤；C．由牛頓第二定律得可知，C正確；D．由牛頓第二定律得可知D錯誤；故選C。8．（2022·內(nèi)蒙古·滿洲里遠方中學(xué)高二期中）關(guān)于人造地球衛(wèi)星，下列說法正確的是（　?。?/span>A．衛(wèi)星的軌道半徑越大，周期越小B．衛(wèi)星的軌道半徑越大，線速度越小C．衛(wèi)星的軌道半徑越大，角速度越大D．衛(wèi)星的軌道半徑越大，向心加速度越大【答案】B【解析】A．根據(jù)萬有引力提供向心力衛(wèi)星的軌道半徑越大，周期越大，故A錯誤；B．根據(jù)萬有引力提供向心力衛(wèi)星的軌道半徑越大，線速度越小，故B正確；C．根據(jù)衛(wèi)星的軌道半徑越大，角速度越小，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力衛(wèi)星的軌道半徑越大，向心加速度越小，故D錯誤。故選B。9．（2021·山西·高二學(xué)業(yè)考試）2021年6月3日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射“風(fēng)云四號02星”，該衛(wèi)星是我國新一代地球靜止軌道氣象衛(wèi)星，主要用于我國天氣分析和預(yù)報、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測等領(lǐng)域，當(dāng)“風(fēng)云四號02星”在軌正常運行時。下列說法正確的是（　?。?/span>A．“風(fēng)云四號02星”運行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同B．“風(fēng)云四號02星”運行速度比第一宇宙速度大C．“風(fēng)云四號02星”可以定點于太原的正上方D．“風(fēng)云四號02星”運行加速度比地球表面的重力加速度大【答案】A【解析】A．“風(fēng)云四號02星”是地球靜止軌道氣象衛(wèi)星，可知“風(fēng)云四號02星”運行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，A正確；B．地球第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的最大運行速度，是地球表面軌道處衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的運行速度，可知“風(fēng)云四號02星”運行速度比第一宇宙速度小，B錯誤；C．同步衛(wèi)星必須位于赤道的上空，太原不在赤道上，可知“風(fēng)云四號02星”不可以定點于太原的正上方，C錯誤；D．地球表面處有解得對于“風(fēng)云四號02星”，根據(jù)牛頓第二定律可得解得D錯誤；故選A。10．（2022·河南鄭州·高一期末）北京時間2022年5月10日8時54分，搭載“天舟四號”貨運飛船的長征七號”遙五運載火箭，在文昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，一段時間后，天舟四號貨運飛船采用自主快速交會對接模式，成功對接空間站天和核心艙后向端口，發(fā)射取得圓滿成功。下列說法正確的是（　?。?/span>A．“天舟四號”貨運飛船與火箭成功分離后，火箭立即做自由落體運動B．“天舟四號”貨運飛船與“天和”核心艙對接后的運行速度大于C．若“天和”核心艙在軌運行時受阻力作用，則其運行周期將變小D．中國空間站如果機動變軌到更高軌道需使空間站減速【答案】C【解析】A．“天舟四號”貨運飛船與火箭成功分離后，火箭不會立即做自由落體運動，而是先上升一段距離再下落，A錯誤；B．是地球第一宇宙速度，是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的最大運行速度，“天舟四號”貨運飛船與“天和”核心艙對接后的運行速度小于，B錯誤；C．若“天和”核心艙在軌運行時受阻力作用，軌道半徑將減小，由可得，因此運行速度將最大，則其運行周期將變小，C正確；D．中國空間站如果機動變軌到更高軌道需使空間站再變軌處點火加速，D錯誤；故選C。11．（2022·湖南·長沙一中高一階段練習(xí)）我國快舟一號甲運載火箭以“一箭雙星”方式成功將“行云二號”衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星進入預(yù)定軌道。如圖所示，設(shè)地球半徑為R，地球表面的重力加速度為，衛(wèi)星在半徑為R的近地圓形軌道I上運動，到達軌道的A點時點火變軌進入橢圓軌道II，到達軌道的遠地點B時，再次點火進入軌道半徑為的圓形軌道III繞地球做圓周運動，設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量保持不變。則（　?。?/span>A．衛(wèi)星在軌道II向軌道III變軌時，火箭需在B點點火向前噴氣B．飛船在軌道II上穩(wěn)定飛行經(jīng)過A、B點速度之比為C．衛(wèi)星在軌道I、III上相同時間掃過的面積相同D．衛(wèi)星在軌道II上A點速率等于第一宇宙速度【答案】B【解析】A．衛(wèi)星在軌道II向軌道III變軌時火箭需在B點點火向后噴氣加速，故A錯誤；B．由開普勒第二定律，在較短時間t內(nèi)有依題意則有故B正確；C．根據(jù)萬有引力提供向心力解得則衛(wèi)星在軌道I、III上運行的半徑分別為R和4R，則衛(wèi)星在兩軌道速度之比為則相同時間內(nèi)掃過的面積之比為，故C錯誤；D．衛(wèi)星在軌道I上繞地球表面飛行，重力提供向心力，有解得則衛(wèi)星在軌道II上A點的速率大于在軌道I上A點的速率，即大于，故D錯。故選B。12．（2022·湖北·十堰市天河英才高中有限公司高一期中）已知近地衛(wèi)星的軌道半徑可認為與地球半徑相等，同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，P點是地球赤道上一點，同步衛(wèi)星、和近地衛(wèi)星和P點的位置關(guān)系如圖所示，由此可知（　?。?/span>A．同步衛(wèi)星與近地衛(wèi)星的運行周期之比為B．同步衛(wèi)星與P點的速率之比為C．近地衛(wèi)星與P點的速率之比為點的速率之比為D．近地衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的速率之比為【答案】C【解析】A．根據(jù)解得可得選項A錯誤；B．同步衛(wèi)星與P點具有相同的角速度，根據(jù)v=ωr可得速率之比為n:1，選項B錯誤；CD．對近地衛(wèi)星和同步衛(wèi)星，根據(jù)可得 近地衛(wèi)星與P點的速率之比為點的速率之比為，選項C正確，D錯誤；故選C。13．（2022·廣西·玉林市第十中學(xué)高一期中）在物理學(xué)發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動了人類文明的進程。在對以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻的敘述中，正確的說法是（　?。?/span>A．物理學(xué)家牛頓用天平做實驗測出引力常量B．牛頓在研究自由落體運動時采用了理想實驗法C．哥白尼首先提出了“地心說”D．開普勒通過第谷多年的觀測數(shù)據(jù)提出了行星運動定律【答案】D【解析】A．英國物理學(xué)家卡文迪什用扭秤實驗測出了引力常量G，故A錯誤；B．伽利略在研究自由落體運動時采用了實驗和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)思維方法，故B錯誤；C．哥白尼首先提出了“日心說”，故C錯誤；D．開普勒通過整理第谷多年的觀測數(shù)據(jù)，經(jīng)過多年的嘗試性計算，提出了行星運動定律，故D正確。故選D。14．（2022·江蘇·高郵市第一中學(xué)高一階段練習(xí)）2018年11月1日23時57分，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運載火箭成功發(fā)射第四十一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，衛(wèi)星最終進入地球同步軌道，為“一帶一路”提供服務(wù)。若發(fā)射過程可簡化為如圖所示的變軌示意圖，衛(wèi)星由近地圓軌道Ⅰ經(jīng)橢圓軌道Ⅱ后進入地球同步軌道Ⅲ，則下列說法正確的是（　?。?/span>A．進入地球同步軌道后的衛(wèi)星可定點在烏魯木齊上空，為“一帶一路”提供服務(wù)B．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過Q點時的速度要大于第一宇宙速度，而在軌道Ⅲ上運行時的速度小于第一宇宙速度C．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上從Q點運行到P點的過程中，機械能不斷增大D．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上過P點時的加速度大于在軌道Ⅲ上過P點時的加速度【答案】B【解析】A．進入地球同步軌道后的衛(wèi)星只能定點在赤道上空，故A錯誤；B．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過Q點時，做離心運動到高軌道，速度大于第一宇宙速度，在軌道Ⅲ上運行時，由知，軌道Ⅲ的半徑大于近地軌道I的半徑，軌道Ⅲ上運行時速度小于第一宇宙速度，故B正確；C．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上從Q點運行到P點的過程中，只有萬有引力做功，機械能不變，故C錯誤；D．根據(jù)衛(wèi)星在軌道Ⅱ上過P點時的加速度等于在軌道Ⅲ上過P點時的加速度，故D錯誤。故選B。