2020年高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí)： 專題16 萬有引力定律與航天

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1、2020年高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí)： 專題16 萬有引力定律與航天 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 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)動的說法正確的是（ ） A . 地球是宇宙的中心，太陽、月亮及其他行星都繞地球運(yùn)動 B . 太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽運(yùn)動 C . 地球是繞太陽運(yùn)動的一顆行星 D . 地心說是正確的，日心說是錯誤的 2. （2分） 2004年9月18日，歐盟和中國草簽了中國參與伽利略

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，預(yù)備衛(wèi)星可及時頂替工作衛(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)考慮啟動火箭發(fā)動機(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)考慮啟動火箭發(fā)動機(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)家觀測得到A

4、行星運(yùn)動的軌道半徑為r，周期為T．長期觀測發(fā)現(xiàn)，A行星實(shí)際運(yùn)動的軌道與圓軌道總有一些偏離，且周期每隔t時間發(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)動軌道與A在同一平面內(nèi)，且與A的繞行方向相同），它對A行星的萬有引力引起A軌道的偏離，由此可推測未知行星B的運(yùn)動軌道半徑為（ ） 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) 我國自行建立的“北斗一號”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.美國的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(簡稱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，下列說法中正確的是（ ） A . 北斗一號”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”衛(wèi)星的周期比GPS衛(wèi)星的周期短 C . 北斗一號”衛(wèi)星的加速度比GPS衛(wèi)星的加速度小 D . 北斗一號”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引力作用，并繞太陽做勻速圓周運(yùn)動．下列說法正確的是（

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 . 離太陽越近的行星運(yùn)行的周期越小 D . 離太陽越近的行星運(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) 我國發(fā)射的“嫦娥三號”登月探測器靠近月球后，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)為是相對于月球靜止）；最后關(guān)閉發(fā)動機(jī)，探測器自由下落．己知探測器的質(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 ． 則此探測器（ ） A . 在著陸前的瞬間，速度大小約為8.9m/s B . 懸停時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”攜帶“玉兔號”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．“玉兔號”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”環(huán)繞月球表面做勻速圓周運(yùn)動的周期為 12. （3分） (2016高三上崇禮期中) 圖示為某探究活動小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)動系統(tǒng)．斜面軌道傾角為30，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動摩擦因數(shù)為 ．木箱在軌道頂端時，自動裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載

10、著貨物沿軌道無初速滑下，當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時，自動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 . 整個過程中，貨物重力勢能的減少量等于整個過程系統(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，減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能 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)獎獲得者高錕的杰出貢獻(xiàn)，早在1996年中國科學(xué)院紫金山天 文臺就將一顆于1981年12月3日發(fā)現(xiàn)的國際編號為“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日神舟九號飛船與天宮一號目標(biāo)飛行器在離地800 km 的近圓軌道上成功進(jìn)行了我國首次載人空間交會對接．若神舟九號飛船繞地球運(yùn)動視為在赤道平面內(nèi)的勻速

12、圓周運(yùn)動，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） 求神舟九號飛船運(yùn)動的周期T； （2） 若地球的自轉(zhuǎn)周期為T0＝8.6104 s，自轉(zhuǎn)方向與神舟九號運(yùn)動方向相同，求神舟九號飛船連續(xù)兩次經(jīng)過赤道上某一建筑物的時間間隔Δt. 15. （15分） (2016高一下吉林期中) 如圖所示，長為L的輕繩上端系于A點(diǎn)，在輕繩的下端吊一個質(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，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 共 11 頁 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、