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1、2020年高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí): 專題16 萬(wàn)有引力定律與航天
姓名:________ 班級(jí):________ 成績(jī):________
一、 單選題 (共8題;共16分)
1. (2分) 探索宇宙的奧秘,一直是人類孜孜不倦的追求。下列關(guān)于宇宙及星體運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是( )
A . 地球是宇宙的中心,太陽(yáng)、月亮及其他行星都繞地球運(yùn)動(dòng)
B . 太陽(yáng)是靜止不動(dòng)的,地球和其他行星都繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)
C . 地球是繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的一顆行星
D . 地心說(shuō)是正確的,日心說(shuō)是錯(cuò)誤的
2. (2分) 2004年9月18日,歐盟和中國(guó)草簽了中國(guó)參與伽利略
2、項(xiàng)目的協(xié)議,這標(biāo)志著歐洲和我們都將擁有自己的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),伽利略系統(tǒng)將由 27 顆運(yùn)行衛(wèi)星和 3 顆預(yù)備衛(wèi)星組成,可以覆蓋全球,預(yù)計(jì)于2008年投入使用。衛(wèi)星的軌道高度為 2.4104 km,傾角為 56o ,當(dāng)某顆工作衛(wèi)星出現(xiàn)故障時(shí),預(yù)備衛(wèi)星可及時(shí)頂替工作衛(wèi)星.若某顆預(yù)備衛(wèi)星處于略低于工作衛(wèi)星的軌道上,以下說(shuō)法中正確的是( )
A . 預(yù)備衛(wèi)星的周期大于工作衛(wèi)星的周期,線速度大于工作衛(wèi)星的線速度
B . 預(yù)備衛(wèi)星的周期小于工作衛(wèi)星的周期,線速度小于工作衛(wèi)星的線速度
C . 為了使該顆預(yù)備衛(wèi)星進(jìn)入工作衛(wèi)星的軌道上,應(yīng)考慮啟動(dòng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴氣,通過反沖作用使衛(wèi)星從較低軌道上加速
3、
D . 為了使該顆預(yù)備衛(wèi)星進(jìn)入工作衛(wèi)星的軌道上,應(yīng)考慮啟動(dòng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)向前噴氣,通過反沖作用使衛(wèi)星從較低軌道上減速
3. (2分) (2017高一下金州期末) 如圖,a、b、c是在地球大氣層外同一平面內(nèi)圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的三顆衛(wèi)星( )
A . b、c的角速度相等,且大于a的角速度
B . b、c的周期相等,且小于a的周期
C . b、c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度
D . b、c的線速度大小相等,且小于a的線速度
4. (2分) (2018高一下黃石期中) 如圖為宇宙中一恒星系的示意圖,A為該星系的一顆行星,它繞中央恒星O運(yùn)行軌道近似為圓,天文學(xué)家觀測(cè)得到A
4、行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,周期為T.長(zhǎng)期觀測(cè)發(fā)現(xiàn),A行星實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌道與圓軌道總有一些偏離,且周期每隔t時(shí)間發(fā)生一次最大偏離,天文學(xué)家認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A行星外側(cè)還存在著一顆未知的行星B(假設(shè)其運(yùn)動(dòng)軌道與A在同一平面內(nèi),且與A的繞行方向相同),它對(duì)A行星的萬(wàn)有引力引起A軌道的偏離,由此可推測(cè)未知行星B的運(yùn)動(dòng)軌道半徑為( )
A .
B .
C .
D .
5. (2分) (2017高一下水富期末) 如圖所示,A是靜止在赤道上的物體,B、C是同一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星.B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上,C是地球同步衛(wèi)星.則以下判斷正確的是( )
5、A . 衛(wèi)星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度
B . A,B的線速度大小關(guān)系為vA>vB
C . 周期大小關(guān)系為TA=TC>TB
D . B,C的線速度大小關(guān)系為vc>vB
6. (2分) (2019高二上天津期中) 我國(guó)自行建立的“北斗一號(hào)”衛(wèi)星定位系統(tǒng)由三顆衛(wèi)星組成,三顆衛(wèi)星都定位在距地面約36 000 km的地球同步軌道上,北斗系統(tǒng)主要有三大功能:快速定位、短報(bào)文通信、精密授時(shí).美國(guó)的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱GPS)由24顆衛(wèi)星組成,這些衛(wèi)星距地面的高度均約為20 000 km。比較這些衛(wèi)星,下列說(shuō)法中正確的是( )
A . 北斗一號(hào)”系統(tǒng)中的三顆衛(wèi)星的質(zhì)量必須相同,否
6、則它們不能定位在同一軌道上
B . 北斗一號(hào)”衛(wèi)星的周期比GPS衛(wèi)星的周期短
C . 北斗一號(hào)”衛(wèi)星的加速度比GPS衛(wèi)星的加速度小
D . 北斗一號(hào)”衛(wèi)星的運(yùn)行速度比GPS衛(wèi)星的運(yùn)行速度大
7. (2分) 已知地球半徑為R , 質(zhì)量為M , 自轉(zhuǎn)角速度為w , 地面重力加速度為g , 萬(wàn)有引力常量為G , 地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度為v , 則第一宇宙速度的值不可表示為
( )
A .
B .
C .
D .
8. (2分) (2017濟(jì)南模擬) 各大行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道示意圖如圖所示,假設(shè)圖中各行星只受到太陽(yáng)引力作用,并繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).下列說(shuō)法正確的是(
7、 )
A . 各行星運(yùn)行的周期相同
B . 各行星運(yùn)行的線速度相等
C . 離太陽(yáng)越近的行星運(yùn)行的周期越小
D . 離太陽(yáng)越近的行星運(yùn)行的線速度越小
二、 多選題 (共4題;共12分)
9. (3分) (2018高一下內(nèi)蒙古期末) 關(guān)于同步衛(wèi)星下列說(shuō)法正確的是( )
A . 同步衛(wèi)星的質(zhì)量一定相同
B . 同步衛(wèi)星不可能通過通遼地區(qū)的正上空
C . 運(yùn)行周期有可能小于
D . 同步衛(wèi)星距離地面高度一定相同
10. (3分) (2016棗莊模擬) 我國(guó)發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”登月探測(cè)器靠近月球后,先在月球表面附近的近似圓軌道上繞月運(yùn)行;然后經(jīng)過一系列過程,在離月
8、面4m高處做一次懸停(可認(rèn)為是相對(duì)于月球靜止);最后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),探測(cè)器自由下落.己知探測(cè)器的質(zhì)量約為1.3103kg,地球質(zhì)量約為月球的81倍,地球半徑約為月球的3.7倍,地球表面的重力加速度大小約為9.8m/s2 . 則此探測(cè)器( )
A . 在著陸前的瞬間,速度大小約為8.9m/s
B . 懸停時(shí)受到的反沖作用力約為2103N
C . 從離開近月圓軌道到著陸這段時(shí)間內(nèi),機(jī)械能守恒
D . 在近月圓軌道上運(yùn)行的線速度小于人造衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的線速度
11. (3分) (2018高一下富寧期中) “嫦娥三號(hào)”攜帶“玉兔號(hào)”月球車首次實(shí)現(xiàn)月球軟著陸和月面巡視勘察,并開展月表
9、形貌與地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查等科學(xué)探測(cè).“玉兔號(hào)”在地球表面的重力為G1 , 在月球表面的重力為G2;地球與月球均視為球體,其半徑分別為R1、R2;地球表面重力加速度為g.則( )
A . 月球表面的重力加速度為
B . 月球與地球的質(zhì)量之比為
C . 月球衛(wèi)星與地球衛(wèi)星分別繞月球表面與地球表面運(yùn)行的速率之比為
D . “嫦娥三號(hào)”環(huán)繞月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為
12. (3分) (2016高三上崇禮期中) 圖示為某探究活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)動(dòng)系統(tǒng).斜面軌道傾角為30,質(zhì)量為M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為 .木箱在軌道頂端時(shí),自動(dòng)裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱,然后木箱載
10、著貨物沿軌道無(wú)初速滑下,當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時(shí),自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下,然后木箱恰好被彈回到軌道頂端,再重復(fù)上述過程.下列選項(xiàng)正確的是( )
A . M= m
B . m=M
C . 整個(gè)過程中,貨物重力勢(shì)能的減少量等于整個(gè)過程系統(tǒng)增加的內(nèi)能
D . 在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中,減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能
三、 綜合題 (共4題;共45分)
13. (10分) (2017高一下正定期末) 為紀(jì)念“光纖之父”、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者高錕的杰出貢獻(xiàn),早在1996年中國(guó)科學(xué)院紫金山天 文臺(tái)就將一顆于1981年12月3日發(fā)現(xiàn)的國(guó)際編號(hào)為“3463”的小行
11、星命名為“高錕星”.已知“高錕星”半徑為R,其表面的重力加速度為g,萬(wàn)有引力常量為G,在不考慮自轉(zhuǎn)的情況,求解以下問題:(以下結(jié)果均用字母表達(dá)即可)
(1) 衛(wèi)星環(huán)繞“高錕星”運(yùn)行的第一宇宙速度;
(2) 假設(shè)“高錕星”為一均勻球體,試求“高錕星”的平均密度;(球體積V= πR3)
(3) 假設(shè)某衛(wèi)星繞“高錕星”做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且運(yùn)行周期為T,求該衛(wèi)星距地面的高度.
14. (10分) (2018高一下奉新期末) 2012年6月18日神舟九號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在離地800 km 的近圓軌道上成功進(jìn)行了我國(guó)首次載人空間交會(huì)對(duì)接.若神舟九號(hào)飛船繞地球運(yùn)動(dòng)視為在赤道平面內(nèi)的勻速
12、圓周運(yùn)動(dòng),離地高度h=800 km.已知地球半徑R=6.4103 km,地面重力加速度g=9.8 m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,先寫出表達(dá)式再求出數(shù)值)
(1) 求神舟九號(hào)飛船運(yùn)動(dòng)的周期T;
(2) 若地球的自轉(zhuǎn)周期為T0=8.6104 s,自轉(zhuǎn)方向與神舟九號(hào)運(yùn)動(dòng)方向相同,求神舟九號(hào)飛船連續(xù)兩次經(jīng)過赤道上某一建筑物的時(shí)間間隔Δt.
15. (15分) (2016高一下吉林期中) 如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩上端系于A點(diǎn),在輕繩的下端吊一個(gè)質(zhì)量為m的鐵球(可視作質(zhì)點(diǎn)),A點(diǎn)離地面的高度為2L、離墻壁的距離為L(zhǎng),A點(diǎn)的正下方P點(diǎn)處有一固定鐵釘.現(xiàn)將球拉至與A等高的位置(輕繩處于水平拉直狀態(tài))
13、釋放.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,不計(jì)空氣阻力.
(1)
若已知小球擺至最低點(diǎn),輕繩被鐵釘擋住前瞬間,繩子的拉力大小為3mg,則小球此時(shí)的速度為多大?
(2)
若輕繩能承受的最大拉力為9mg,輕繩被擋住后瞬間恰好被拉斷,則鐵釘離A點(diǎn)的距離為多少?
(3)
輕繩斷裂后,小球在以后的運(yùn)動(dòng)過程中第一次碰撞點(diǎn)離墻角B點(diǎn)的距離是多少?
16. (10分) (2017高一下鄒平期中) 地球的兩顆人造衛(wèi)星質(zhì)量之比m1:m2=1:2,圓周軌道半徑之比r1:r2=1:2.
求:
(1)
線速度之比;
(2)
角速度之比;
(3)
運(yùn)行周期之比;
(4)
向心力之比.
第 11 頁(yè) 共 11 頁(yè)
參考答案
一、 單選題 (共8題;共16分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
二、 多選題 (共4題;共12分)
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
三、 綜合題 (共4題;共45分)
13-1、
13-2、
13-3、
14-1、
14-2、
15-1、
15-2、
15-3、
16-1、
16-2、
16-3、
16-4、