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1 . 测量引力常量的实验装置图如图所示，关于该实验说法正确的是（ ）
| A．该实验最早由牛顿完成 |
| B．引力常量与物体质量有关 |
| C．实验测得的引力常量是一个没有单位的常量 |
| D．该实验应用了“微小量放大”的实验方法 |
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2 . 对于万有引力定律的表达式
，下列说法正确的是（ ）
，下列说法正确的是（ ）A．引力常量G的单位为 |
| B．当物体间的距离趋近于0时，物体间的万有引力无穷大 |
| C．两物体对彼此的万有引力总是大小相等 |
| D．只有天体间存在万有引力，人与人间不存在万有引力 |
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3 . 对于万有引力定律的表达式，下列说法正确的是（ ）
，下列说法正确的是（ ）| A．牛顿推理万有引力定律的过程用到了牛顿运动定律 |
| B．当物体间的距离趋近于0时，物体间的万有引力无穷大 |
| C．两物体对彼此的万有引力总是大小相等 |
| D．只有天体间存在万有引力，人与人间不存在万有引力 |
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4 . “嫦娥四号”月球探测器登陆月球背面的过程可以简化为如图所示的情景：“嫦娥四号”首先在半径为r、周期为T的圆形轨道Ⅰ上绕月球运行，某时刻“嫦娥四号”在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，然后在B点变轨进入近月圆轨道Ⅲ。轨道Ⅱ与轨道Ⅰ、轨道Ⅲ的切点分别为A、B，A、B与月球的球心为O在一条直线上。已知引力常量为G，月球的半径为R，体积
，则（ ）
，则（ ）
A．月球的平均密度为 |
B．探测器在轨道Ⅱ上A、B两点的线速度之比为 |
C．探测器在轨道Ⅱ上A、B两点的加速度之比为 |
D．探测器从A点运动到B点的时间为 |
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5 . 2023年的诺贝尔物理学奖授予了研究“物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”的阿戈斯蒂尼、克劳斯和吕利耶三位教授.物理学的发展离不开这些物理学家的研究发现，下列描述符合物理学史实的是（ ）
| A．亚里士多德认为重的物体下落与轻的物体一样快 |
| B．笛卡尔通过斜面实验，提出力是改变物体运动状态的原因 |
| C．牛顿总结得到了万有引力定律，并通过扭秤实验测出了引力常量 |
| D．开普勒总结了行星运动定律，指出了所有行星绕太阳的轨道都是椭圆 |
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6 . 牛顿推导万有引力表达式没用到以下的规律是（ ）
| A．机械能守恒定律 | B．牛顿第二定律 |
| C．牛顿第三定律 | D．开普勒第三定律 |
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2024-05-21更新
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261次组卷
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2卷引用： 辽宁省部分高中2023-2024学年高三下学期5月期中考试物理试题
7 . 科学的发展离不开科学家的不断探索。关于科学家的贡献，下列说法正确的是（ ）
| A．卡文迪什首次通过实验测出了引力常量 |
| B．牛顿根据万有引力定律测出了地球的质量 |
| C．开普勒总结了行星运动的规律，并指出这是万有引力作用的结果 |
| D．伽利略提出了惯性概念，卫星保持匀速率做圆周运动的性质就是惯性 |
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8 . 建立物理模型是解决实际问题的重要方法。
（1）如图所示，圆和椭圆是分析卫星运动时常用的模型。已知，地球质量为M，半径为R，万有引力常量为G。卫星在近地轨道Ⅰ上围绕地球的运动，可视作匀速圆周运动，轨道半径近似等于地球半径。求卫星在近地轨道Ⅰ上的运行速度大小v。
（2）在科幻电影《流浪地球》中有这样一个场景：地球在木星的强大引力作用下，加速向木星靠近、当地球与木星球心之间的距离小于某个值d时，地球表面物体就会被木星吸走，进而导致地球可能被撕裂，这个临界距离d被称为“洛希极限”。
已知，木星和地球的密度分别为
和
，木星和地球的半径分别为
和
。且
。请据此近似推导木星使地球产生撕裂危险的临界距离d——“洛希极限”的表达式。
【提示：当x很小时，
。】
（1）如图所示，圆和椭圆是分析卫星运动时常用的模型。已知，地球质量为M，半径为R，万有引力常量为G。卫星在近地轨道Ⅰ上围绕地球的运动，可视作匀速圆周运动，轨道半径近似等于地球半径。求卫星在近地轨道Ⅰ上的运行速度大小v。
（2）在科幻电影《流浪地球》中有这样一个场景：地球在木星的强大引力作用下，加速向木星靠近、当地球与木星球心之间的距离小于某个值d时，地球表面物体就会被木星吸走，进而导致地球可能被撕裂，这个临界距离d被称为“洛希极限”。
已知，木星和地球的密度分别为
和，木星和地球的半径分别为和。且。请据此近似推导木星使地球产生撕裂危险的临界距离d——“洛希极限”的表达式。【提示：当x很小时，
。】
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9 . 天文望远镜观测发现，大量的恒星以“双星系统”的形式存在，一般的双星系统距离其他星体很远，可以当作孤立系统处理。现根据对某一双星系统的测量，确定该系统中两星体质量之和为M，两者中心相距L。两星体绕连线上某点做匀速圆周运动，则（ ）
A．双星系统做匀速圆周运动的角速度为 |
B．若两星的质量之比为 ，则两星公转的半径之比为 |
C．若两星的质量之比为，则两星公转的线速度之比为 |
| D．若两星的质量之比为，则两星公转的向心加速度之比为 |
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10 . 1798年，卡文迪许在《伦敦皇家学会哲学学报》论文中发表了“扭秤”的思想，如图1所示。
(2)关于卡文迪许扭秤实验下列说法正确的是（ ）
(3)卡文迪许扭秤的某种现代简化模型如图2所示，两个质量为
的小球固定在一根总长度为L的轻杆两端，用一根石英悬丝将轻杆水平的悬挂起来，距离小球r处放置两个质量为
的大球。根据万有引力定律，固定小球的轻杆会受到一个力矩而转动，从而使石英悬丝扭转。引力力矩与悬丝的弹性恢复力矩大小相等，已知引力力矩大小可以表示为引力的大小乘以作用点到支点的距离，弹性恢复力矩可以表示为常数k乘以悬丝旋转角。激光水平入射到固定于悬丝上的平面镜上，弧形标尺到平面镜的距离为d。从静止释放轻杆到最终平衡的过程中，弧形标尺上反射光点移动的距离为s，则万有引力常数的表达式为
______ ．（用题干中已知的物理量表示）
| A．控制变量法 | B．累积法 | C．转换研究对象法 | D．放大法 |
(2)关于卡文迪许扭秤实验下列说法正确的是（ ）
| A．大球和小球之间的距离和其尺寸数量级相当，不可当作质点，万有引力定律不适用 |
| B．扭秤装在封闭的箱子里是为了防止空气不均匀受热引起的气流对微小力测量的干扰 |
| C．卡文迪许利用扭秤测定了万有引力常数的数值，被称为第一个测量地球质量的人 |
| D．大球和小球除了相互之间的引力之外还会受到重力，重力对该实验的测量有影响 |
(3)卡文迪许扭秤的某种现代简化模型如图2所示，两个质量为
的小球固定在一根总长度为L的轻杆两端，用一根石英悬丝将轻杆水平的悬挂起来，距离小球r处放置两个质量为的大球。根据万有引力定律，固定小球的轻杆会受到一个力矩而转动，从而使石英悬丝扭转。引力力矩与悬丝的弹性恢复力矩大小相等，已知引力力矩大小可以表示为引力的大小乘以作用点到支点的距离，弹性恢复力矩可以表示为常数k乘以悬丝旋转角。激光水平入射到固定于悬丝上的平面镜上，弧形标尺到平面镜的距离为d。从静止释放轻杆到最终平衡的过程中，弧形标尺上反射光点移动的距离为s，则万有引力常数的表达式为
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