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1、2020年高考物理一輪復(fù)習(xí):17 萬(wàn)有引力定律與航天
姓名:________ 班級(jí):________ 成績(jī):________
一、 單選題 (共9題;共18分)
1. (2分) (2019高一下汾陽(yáng)期中) 十九大報(bào)告中提出“要加快建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家,開(kāi)啟全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的新征程,將我國(guó)建設(shè)成航天強(qiáng)國(guó)”,嫦娥四號(hào)于今年年底發(fā)射,若嫦娥四號(hào)環(huán)月衛(wèi)星工作軌道為圓形軌道,軌道離月球表面的高度為h,運(yùn)行周期為T,月球半徑為R,引力常量為G,下列說(shuō)法正確的是( )
A . 月球表面的重力加速度為
B . 月球的質(zhì)量為
C . 衛(wèi)星的
2、線速度
D . 衛(wèi)星的加速度
2. (2分) (2017包頭模擬) 如圖所示,a為放在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng)的物體,b為處于地面附近近地軌道上的衛(wèi)星,c是地球同步衛(wèi)星,d是高空探測(cè)衛(wèi)星,若a、b、c、d的質(zhì)量相同,地球表面附近的重力加速度為g.則下列說(shuō)法正確的是( )
A . a和b的向心加速度都等于重力加速度g
B . a的角速度最大
C . c距離地面的高度不是一確定值
D . d是三顆衛(wèi)星中動(dòng)能最小,機(jī)械能最大的
3. (2分) 靜止在地球表面跟地球自轉(zhuǎn)的物體,受到的作用力有( )
A . 萬(wàn)有引力、彈力
B . 萬(wàn)有引力、重力、彈力
C .
3、 萬(wàn)有引力、向心力、彈力
D . 萬(wàn)有引力、向心力、彈力、摩擦力
4. (2分) (2017高一下景德鎮(zhèn)期中) 國(guó)務(wù)院批復(fù),自2016年起將4月24日設(shè)立為“中國(guó)航天日”.1970年4月24日我國(guó)首次成功發(fā)射的人造衛(wèi)星東方紅一號(hào),目前仍然在橢圓軌道上運(yùn)行,其軌道近地點(diǎn)高度約為440km,遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約為2060km;1984年4月8日成功發(fā)射的東方紅二號(hào)衛(wèi)星運(yùn)行在赤道上空35786km的地球同步軌道上.設(shè)東方紅一號(hào)在遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度為a1 , 東方紅二號(hào)的加速度為a2 , 固定在地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的加速度為a3 , 則a1、a2、a3的大小關(guān)系為( )
A . a2>a1>
4、a3
B . a3>a2>a1
C . a3>a1>a2
D . a1>a2>a3
5. (2分) (2018高一下大同期末) 2011年8月,“嫦娥二號(hào)”成功進(jìn)入了環(huán)繞“日地拉格朗日點(diǎn)”的軌道,我國(guó)成為世界上第三個(gè)造訪該點(diǎn)的國(guó)家。如圖所示,該拉格朗日點(diǎn)位于太陽(yáng)和地球連線的延長(zhǎng)線上,一飛行器處于該點(diǎn),在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng),則此飛行器的( )
A . 線速度等于地球的線速度
B . 向心加速度大于地球的向心加速度
C . 向心力僅由太陽(yáng)的引力提供
D . 向心力僅由地球的引力提供
6. (2分) 一物體靜置在平均密度為ρ的球形天體表面的赤
5、道上.已知萬(wàn)有引力常量為G,若由于天體自轉(zhuǎn)使物體對(duì)天體表面壓力恰好為零,則天體自轉(zhuǎn)周期為( )
A .
B .
C .
D .
7. (2分) 關(guān)于公式 =k,下列說(shuō)法中正確的是( )
A . 公式只適用于圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的行星
B . 不同星球的行星或衛(wèi)星,k值均相等
C . 圍繞同一星球運(yùn)行的行星或衛(wèi)星,k值不相等
D . 圍繞同一星球運(yùn)行的行星或衛(wèi)星,k值相等
8. (2分) (2020高三上瀘縣期末) 2019年4月10日晚9時(shí)許,全球多地天文學(xué)家同步公布如圖所示的首張黑洞照片,黑洞是一種密度極大的天體,從黑洞發(fā)出的光子都無(wú)法掙脫引力而射出。若某
6、“黑洞”的半徑約為135km,逃逸速度可近似認(rèn)為是真空中的光速。已知萬(wàn)有引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2 , 真空中光速c=3108m/s,地球的質(zhì)量大約為6.01024kg,理論分析表明,天體的第二宇宙速度(逃逸速度)是其第一宇宙速度的 倍,這個(gè)關(guān)系對(duì)于天體普遍適用。根據(jù)以上數(shù)據(jù),估算此“黑洞”質(zhì)量約為地球質(zhì)量的多少倍( )
A . 1.5104
B . 1.5105
C . 1.5106
D . 1.5107
9. (2分) 一行星繞恒星作圓周運(yùn)動(dòng)。由天文觀測(cè)可得,其運(yùn)動(dòng)周期為T,速度為v,引力常量為G,則不正確的是( ).
A . 恒星的質(zhì)量為
7、
B . 行星的質(zhì)量為
C . 行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為
D . 行星運(yùn)動(dòng)的加速度為
二、 多選題 (共8題;共24分)
10. (3分) “HAT-P-1”是迄今為止發(fā)現(xiàn)的河外星系最大的行星,圍繞某恒星A做圓周運(yùn)動(dòng),“HAT-P-1”距離地球的間距大約為450光年。另觀測(cè)到該行星的半徑為R,已知在該行星表面的重力加速度為g。由以上條件可求解的物理量是( )
A . 恒星A的密度
B . 行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度
C . 行星“HAT-P-1”繞恒星A運(yùn)行的周期
D . 繞“HAT-P-1”運(yùn)行的衛(wèi)星的最小周期
11. (3分) 卡文迪許把自己測(cè)量引
8、力常量的實(shí)驗(yàn)說(shuō)成是“稱量地球重量”。若已知引力常量,下列說(shuō)法正確的是( )
A . 根據(jù)火星的半徑和火星表面的重力加速度,可估算出火星的密度
B . 根據(jù)土星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的半徑和周期,可估算出土星的質(zhì)量
C . 根據(jù)金星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的半徑、周期和太陽(yáng)半徑,可估算出太陽(yáng)表面的重力加速度
D . 根據(jù)月球公轉(zhuǎn)的周期、月地距離和地球表面的重力加速度,可估算出地球的第一宇宙速度
12. (3分) (2019高一下蒙山月考) 假如一個(gè)做圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來(lái)的2倍,仍做圓周運(yùn)動(dòng)則:( )
A . 根據(jù)公式 ,可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將增大到原來(lái)的2倍
B .
9、根據(jù)公式 可知,衛(wèi)星所需的向心力將減小到原來(lái)的1/2
C . 根據(jù)公式 可知,地球提供的向心力將減小到原來(lái)的1/4
D . 根據(jù)上述選項(xiàng)B和C中給出的公式,可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將減小到原來(lái)的
13. (3分) 關(guān)于開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用,下面結(jié)論正確的是( )
A . 地球的所有衛(wèi)星都繞地球在橢圓或圓軌道上運(yùn)行,地球位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上或圓心上
B . 地球的所有衛(wèi)星與地心連線相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等
C . 地球的所有衛(wèi)星橢圓軌道半長(zhǎng)軸的立方或圓軌道半徑立方與衛(wèi)星公轉(zhuǎn)周期平方之比相等
D . 開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律只適用于行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)
14. (3分) (201
10、9高一下行唐月考) 不可回收的航天器在使用后,將成為太空垃圾.如圖所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意圖,對(duì)此有如下說(shuō)法,正確的是( )
A . 離地越低的太空垃圾運(yùn)行周期越小
B . 離地越高的太空垃圾運(yùn)行角速度越小
C . 由公式v= 得,離地越高的太空垃圾運(yùn)行速率越大
D . 太空垃圾一定能跟同一軌道上同向飛行的航天器相撞
15. (3分) (2017高一下槐蔭期末) 下列關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說(shuō)法正確的是( )
A . 它的周期與地球自轉(zhuǎn)同步,但高度和速度可以選擇,高度增大,速度減小
B . 它的周期、高度、速度都是一定的
C . 我國(guó)發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星可
11、以定點(diǎn)在北京上空
D . 我國(guó)發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星也必須定點(diǎn)在赤道上空
16. (3分) (2018高一下齊齊哈爾期中) 如圖所示,1為地球同步衛(wèi)星,2為近地衛(wèi)星,3為赤道上的一個(gè)物體,它們都在同一平面內(nèi)繞地心做圓周運(yùn)動(dòng).關(guān)于它們的圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度、和向心加速度,下列說(shuō)法正確的是( )
A . v2=v3>v1
B . ω1=ω3<ω2
C . a1<a2=a3
D . a2>a1>a3
17. (3分) (2017高一下重慶期中) 如圖所示,在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過(guò)程中,衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道I,然后在Q點(diǎn)通過(guò)改變衛(wèi)星速度,讓衛(wèi)星進(jìn)人地球同步軌道Ⅱ,則( )
12、
A . 該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11.2 km/s
B . 衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行不受重力
C . 在軌道I上,衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度
D . 衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過(guò)加速實(shí)現(xiàn)由軌道I進(jìn)入軌道Ⅱ
三、 綜合題 (共4題;共40分)
18. (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(wèn)題:(以下結(jié)果均用字母表達(dá)即可)
13、
(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.
19. (10分) (2017高一下大連期末) 已知某星球的半徑為R,有一距星球表面高度h=R處的衛(wèi)星,繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得其周期T=2π .
(1)
求該星球表面的重力加速度g;
(2)
若在該星球表面有一如圖的裝置,其中AB部分為一長(zhǎng)為L(zhǎng)=10m并以v=3.2m/s速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶,BCD部分為一半徑為r=1.0m豎直放
14、置的光滑半圓形軌道,直徑BD恰好豎直,并與傳送帶相切于B點(diǎn).現(xiàn)將一質(zhì)量為m=1.0kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊無(wú)初速地放在傳送帶的左端A點(diǎn)上,已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5.求:①質(zhì)點(diǎn)到B點(diǎn)的速度;②質(zhì)點(diǎn)到達(dá)D點(diǎn)時(shí)受軌道作用力的大?。ㄗⅲ喝? =2).
20. (10分) (2017高一下黑龍江期末) 甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星,離地面的高度分別為R和2R(R為地球半徑),質(zhì)量分別為m和3m,它們都繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則
(1)
它們的周期之比T甲:T乙=________.
(2)
它們的線速度之比v甲:v乙=________.
(3)
它們的角速度之比ω甲:ω乙=_
15、_______.
(4)
它們的向心加速度之比a甲:a乙=________.
(5)
它們所受地球的引力之比F甲:F乙=________.
21. (10分) (2017高一下吉安期中) 探月衛(wèi)星的發(fā)射過(guò)程可簡(jiǎn)化如下:首先進(jìn)入繞地球運(yùn)行的“停泊軌道”,在該軌道的P處通過(guò)變速在進(jìn)入地月“轉(zhuǎn)移軌道”,在快要到達(dá)月球時(shí),對(duì)衛(wèi)星再次變速,衛(wèi)星被月球引力“俘獲”后,成為環(huán)月衛(wèi)星,最終在環(huán)繞月球的“工作軌道”上繞月飛行(視為圓周運(yùn)動(dòng)),對(duì)月球進(jìn)行探測(cè).已知“工作軌道”周期為T,距月球表面的高度為h,月球半徑為R,引力常量為G,忽略其它天體對(duì)探月衛(wèi)星在“工作軌道”上環(huán)繞運(yùn)動(dòng)的影響.
(1
16、)
要使探月衛(wèi)星從“轉(zhuǎn)移軌道”進(jìn)入“工作軌道”,應(yīng)增大速度還是減小速度?
(2)
求探月衛(wèi)星在“工作軌道”上環(huán)繞的線速度大??;
(3)
求月球的第一宇宙速度.
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參考答案
一、 單選題 (共9題;共18分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
二、 多選題 (共8題;共24分)
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
16-1、
17-1、
三、 綜合題 (共4題;共40分)
18-1、
18-2、
18-3、
19-1、
19-2、
20-1、
20-2、
20-3、
20-4、
20-5、
21-1、
21-2、
21-3、