2013年高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一階段專題一第4講 專題特輯 課下 針對高考押題訓(xùn)練

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1、[課下——針對高考押題訓(xùn)練] 1．(2012·福建質(zhì)檢)設(shè)某人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道半徑為r。已知地球的質(zhì)量為M，萬有引力常量為G，該人造衛(wèi)星與地心的連線在單位時間內(nèi)所掃過的面積是(　　) A. B. C. D．2 解析：選A　由萬有引力為其做圓周運動提供向心力得GMm/r2＝mv2/r則v＝，故在單位時間內(nèi)所走過的弧長為L＝，掃過的面積為S＝πr2＝。 2．(2012·安溪模擬)2011年9月29日，我國成功發(fā)射了“天宮1號”目標飛行器，“天宮1號”進入工作軌道后，其運行周期約為91 min。預(yù)計隨后不久將發(fā)射“神舟8號”飛船并與“天宮1號”在太空實現(xiàn)

2、交會對接。若對接前的某段時間內(nèi)“神舟8號”和“天宮1號”處在同一圓形軌道上順時針運行，如圖1所示。下列說法中正確的是(　　) 圖1 A．和同步衛(wèi)星相比，“天宮1號”的向心加速度更大 B．“天宮1號”在此軌道運行的速度一定大于第一宇宙速度 C．“神舟8號”和“天宮1號”的向心力一定相同 D．“神舟8號”和“天宮1號”運行周期可能不相同 解析：選A　因為同步衛(wèi)星的周期大于“天宮1號”，故“天宮1號”的運動半徑較小，由萬有引力提供向心力可知，向心加速度a＝，故和同步衛(wèi)星相比，“天宮1號”的向心加速度更大，A對；第一宇宙速度是最大的環(huán)

3、繞速度，“天宮1號”在此軌道運行的速度比第一宇宙速度小，故B錯；“神舟8號”和“天宮1號”的質(zhì)量大小不同，故它們的向心力不相同，C錯；“神舟8號”和“天宮1號”在同一軌道上，由T＝知，周期相同，D錯。 3．(2012·安徽高考)我國發(fā)射的“天宮一號”和“神舟八號”在對接前，“天宮一號”的運行軌道高度為350 km，“神舟八號”的運行軌道高度為343 km。它們的運行軌道均視為圓周，則(　　) A．“天宮一號”比“神舟八號”速度大 B．“天宮一號”比“神舟八號”周期長 C．“天宮一號”比“神舟八號”角速度大 D．“天宮一號”比“神舟八號”加速度大 解析：選B　用萬有引力定律處理天體問

4、題的基本方法是：把天體的運動看成圓周運動，其做圓周運動的向心力由萬有引力提供。G＝m＝mrω2＝mr()2＝m(2πf)2r＝ma，只有選項B正確。 4．(2012·重慶高考)冥王星與其附近的另一星體卡戎可視為雙星系統(tǒng)，質(zhì)量比約為7∶1，同時繞它們連線上某點O做勻速圓周運動。由此可知，冥王星繞O點運動的(　　) A．軌道半徑約為卡戎的 B．角速度大小約為卡戎的 C．線速度大小約為卡戎的7倍 D．向心力大小約為卡戎的7倍 解析：選A　兩星繞連線上某點穩(wěn)定轉(zhuǎn)動，則轉(zhuǎn)動周期和角速度相同，根據(jù)兩星做圓周運動所需的向心力由萬有引力提供，兩星受到的萬有引力為相互作用力，有＝，＝，解之得＝＝，A

5、選項正確，B選項錯誤；線速度v＝ωR，＝＝，C選項錯誤；因兩星向心力均由大小相等的相互作用的萬有引力提供，D選項錯誤。 5．甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運行高度低于甲的運行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道。以下判斷正確的是(　　) A．甲的周期大于乙的周期 B．乙的速度大于第一宇宙速度 C．甲的加速度大于乙的加速度 D．甲在運行時能經(jīng)過北極的正上方 解析：選A　對同一個中心天體而言，根據(jù)開普勒第三定律可知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，周期就越長，A正確。第一宇宙速度是環(huán)繞地球運行的最大線速度，B錯。由G＝ma可得軌道半徑大的天體加速度小，C錯誤。同步衛(wèi)星只能在赤道的正上空

6、，不可能過北極的正上方，D錯。 6．(2012·北京高考)關(guān)于環(huán)繞地球運動的衛(wèi)星，下列說法正確的是(　　) A．分別沿圓軌道和橢圓軌道運行的兩顆衛(wèi)星，不可能具有相同的周期 B．沿橢圓軌道運行的一顆衛(wèi)星，在軌道不同位置可能具有相同的速率 C．在赤道上空運行的兩顆地球同步衛(wèi)星，它們的軌道半徑有可能不同 D．沿不同軌道經(jīng)過北京上空的兩顆衛(wèi)星，它們的軌道平面一定會重合 解析：選B　由開普勒第三定律＝恒量，可知當圓軌道的半徑R與橢圓軌道的半長軸a相等時，兩衛(wèi)星的周期相等，故A項錯；沿橢圓軌道運行的衛(wèi)星在關(guān)于長軸對稱的兩點速率相等，故B項對；所有同步衛(wèi)星的軌道半徑均相等，故C錯；沿不同軌道運行

7、的衛(wèi)星，其軌道平面只要過地心即可，不一定重合，故D錯。 7．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第三顆組網(wǎng)衛(wèi)星(簡稱“三號衛(wèi)星”)的工作軌道為地球同步軌道，設(shè)地球半徑為R，“三號衛(wèi)星”的離地高度為h，則關(guān)于地球赤道上靜止的物體、地球近地環(huán)繞衛(wèi)星和“三號衛(wèi)星”的有關(guān)物理量下列說法中正確的是(　　) A．赤道上物體與“三號衛(wèi)星”的線速度之比為＝ B．近地衛(wèi)星與“三號衛(wèi)星”的角速度之比為＝2 C．近地衛(wèi)星與“三號衛(wèi)星”的周期之比為＝ D．赤道上物體與“三號衛(wèi)星”的向心加速度之比為＝()2 解析：選C　“三號衛(wèi)星”與地球自轉(zhuǎn)同步，角速度相同，故有＝，A錯誤；對近地衛(wèi)星G＝m2ω22R，對“三號衛(wèi)星”G＝m3ω

8、32(R＋h)，兩式比較可得＝，故B錯誤；同樣對近地衛(wèi)星G＝m2R，對“三號衛(wèi)星”G＝m3(R＋h)，兩式比較可得＝，故C正確；“三號衛(wèi)星”與地球自轉(zhuǎn)同步，角速度相同，由a＝ω2r可得：＝，故D錯誤。 8．(2012·三明一中模擬)某月球探測器每天在月球表面上空繞月球兩極數(shù)次。若以T表示探測器在離月球表面高度h處的軌道上做勻速圓周運動的周期，以R表示月球的半徑，則(　　) A．探測器運行時的向心加速度為 B．月球表面的重力加速度為 C．探測器運行時的向心加速度 D．月球表面的重力加速度為 解析：選C　探測器在離月球表面高度h做勻速圓周運動時的軌道半徑為R＋h，故m＝ma則a＝，A錯

9、C對；月球表面的重力加速度等于月球探測器圍繞月球表面做圓周運動的向心加速度，設(shè)圍繞月球表面做圓周運動的周期T′，故其向心加速度為a′＝g月＝，D錯；因T′＜T，月球表面的重力加速度g月>，故B錯。 9．有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動，b處于地面附近的近地軌道上正常運動，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖2所示，則有(　　) 圖2 A．a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度g B．b在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長 C．c在4小時內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是π/6 D．d的運動周期有可能是20小時 解析：選B　對a：－FN＝ma，又＝mg，故a

10、＜g，A錯誤；由＝m得：v＝ ，b的速度最大，相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長，B正確；c為同步衛(wèi)星，周期為24小時，故4小時轉(zhuǎn)過的角度為×4＝，C錯誤；因d的運動周期一定大于c的周期，故周期一定大于24小時，D錯誤。 10．一行星繞恒星做圓周運動。由天文觀測可得，其運行周期為 T，速度為 v。引力常量為 G，則下列說法錯誤的是(　　) A．恒星的質(zhì)量為 B．行星的質(zhì)量為 C．行星運動的軌道半徑為 D．行星運動的加速度為 解析：選B　因v＝ωr＝，所以r＝，C正確；結(jié)合萬有引力定律公式＝m，可解得恒星的質(zhì)量M＝，A正確；因不知行星和恒星之間的萬有引力的大小，所以行星的質(zhì)量無法計算，B錯誤；

11、行星的加速度a＝ω2r＝×＝，D正確。 11.如圖3所示，是某次發(fā)射人造衛(wèi)星的示意圖，人造衛(wèi)星先在近地圓周軌道1上運動，然后改在橢圓軌道2上運動，最后在圓周軌道3上運動，a點是軌道1、2的交點，b點是軌道2、3的交點，人造衛(wèi)星在軌道1上的速度為v1，在軌道2上a點的速度為v2a，在軌道2上b點的 圖3 速度為v2b，在軌道3上的速度為v3，則各速度的大小關(guān)系是(　　) A．v1>v2a>v2b>v3 B．v1v1>v3>v2b D．v2a>v1>v2b>v3 解析：選C　在a點，由軌道1變到軌道2，是離心運動，這說明F

12、供v1；在b點，由軌道2變到軌道3，還是離心運動，同理，是加速運動，故v3>v2b，由v＝知v1>v3，所以v2a>v1>v3>v2b，C正確。 12．(2012·新課標全國卷)假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體。一礦井深度為d。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零。礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為(　　) A．1－　　　　　　　　B．1＋ C．()2 D．()2 解析：選A　如圖所示，根據(jù)題意“質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零”，可知：地面處的球殼對地面與礦井底部之間的環(huán)形部分的引力為零，設(shè)地面處的重力加速

13、度為g，地球質(zhì)量為M，由地球表面的物體m1受到的重力近似等于萬有引力，故m1g＝G，再將礦井底部所在的球體抽取出來，設(shè)礦井底部處的重力加速度為g′，該球體質(zhì)量為M′，半徑r＝R－d，同理可得礦井底部處的物體m2受到的重力m2g′＝G，且由M＝ρV＝ρ·πR3，M′＝ρV′＝ρ·π(R－d)3，聯(lián)立解得＝1－，A對。 13．(2012·湖北聯(lián)考)經(jīng)長期觀測發(fā)現(xiàn)，A行星運行的軌道半徑為R0，周期為T0，但其實際運行的軌道與圓軌道總存在一些偏離，且周期性地每隔t0時間發(fā)生一次最大的偏離。如圖4所示，天文學(xué)家認為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A行星外側(cè)還存在著一顆未知行星B，則行星B運動軌道半徑為(　　) 圖4 A．R＝R0 B．R＝R0 C．R＝R0 D．R＝R0 解析：選A　A行星發(fā)生最大偏離時，A、B行星與恒星在同一直線上，且位于恒星同一側(cè)，設(shè)行星B的運行周期為T、半徑為R，則有：t0－t0＝2π，所以T＝，由開普勒第三定律得：＝，解得：R＝R0，A正確。