2020高考物理二輪 專題訓(xùn)練6 萬有引力與航天

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1、2020高考物理二輪專題訓(xùn)練6　萬有引力與航天 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(2020·山東理綜·18)1970年4月24日，我國自行設(shè)計(jì)、制造的第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”發(fā)射成功，開創(chuàng)了我國航天事業(yè)的新紀(jì)元．“東方紅一號”的運(yùn)行軌道為橢圓軌道，如圖1所示，其近地點(diǎn)M和遠(yuǎn)地點(diǎn)N的高度分別為439 km和2 384 km，則(　　) 圖1 A．衛(wèi)星在M點(diǎn)的勢能大于N點(diǎn)的勢能 B．衛(wèi)星在M點(diǎn)的角速度大于N點(diǎn)的角速度 C．衛(wèi)星在M點(diǎn)的加速度大于N點(diǎn)的加速度 D．衛(wèi)星在N點(diǎn)的速度大于7．9 km/s 2．(2020·全國卷

2、Ⅱ·21)已知地球同步衛(wèi)星離地面的距離為地球半徑的6倍，若某行星的平均密度為地球平均密度的一半，它的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的2．5倍，則該行星的自轉(zhuǎn)周期約為(　　) A．6小時(shí) B．12小時(shí) C．24小時(shí) D．36小時(shí) 3．已知地球半徑約為月球半徑的4倍，地球質(zhì)量約為月球質(zhì)量的81倍．若一衛(wèi)星先繞地球做近地圓周運(yùn)動(dòng)(設(shè)為軌道Ⅰ)，再繞月球做近月圓周運(yùn)動(dòng)(設(shè)為軌道Ⅱ，且衛(wèi)星在此軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，忽略地球?qū)πl(wèi)星的影響)，則衛(wèi)星在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)時(shí)比在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)的(　　) A．周期大 B．線速度大 C．加速度大 D．所受合力大 4．如圖2所示被最終確定為中國月球

3、探測工程形象標(biāo)志．它以中國 書法的筆觸，抽象地勾勒出一輪圓月，一雙腳印踏在其上，象征著月球探 測的終極夢想．一位勇于思考的同學(xué)，為探月宇航員設(shè)計(jì)了測量一顆衛(wèi)星 繞某星球表面做圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期的方法．在某星球表面以初速度v0豎 直上拋一個(gè)物體，若物體只受該星球引力作用，忽略其他力的影響，物體上 升的最大高度為h，已知該星球的直徑為d，如果在這個(gè)星球上發(fā)射一顆繞 它運(yùn)行的衛(wèi)星，其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期為(　　) 圖2 A． B． C． D． 5．(2020·天津卷·6)探測器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，變軌后在周期較小的軌道上仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則變軌后與變

4、軌前相比(　　) A．軌道半徑變小 B．向心加速度變小 C．線速度變小 D．角速度變小 6．(2020·福建卷·14)火星探測項(xiàng)目是我國繼神舟載人航天工程、嫦娥探月工程之后又一個(gè)重大太空探索項(xiàng)目，假設(shè)火星探測器在火星表面附近圓形軌道的運(yùn)行周期為T1，神舟飛船在地球表面附近圓形軌道的運(yùn)行周期為T2，火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為p，火星半徑與地球半徑之比為q，則T1、T2之比為(　　) A． B． C． D． 7．如圖3所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的3顆人造衛(wèi)星，下列說法正確的是(　　) A．b、c的線速度大小相

5、等，且大于a的線速度 B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度 C．c加速可追上同一軌道上的b，b減速可等到同一軌道上的c 圖3 D．a(chǎn)衛(wèi)星由于某種原因，軌道半徑緩慢減小，其線速度將變大 8．(2020·安徽卷·15)2020年2月11日，俄羅斯的“宇宙－2251”衛(wèi)星和美國的“銥－33”衛(wèi)星在西伯利亞上空約805 km處發(fā)生碰撞．這是歷史上首次發(fā)生的完整在軌衛(wèi)星碰撞事件．碰撞過程中產(chǎn)生的大量碎片可能會影響太空環(huán)境．假定有甲、乙兩塊碎片，繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓，甲的運(yùn)行速率比乙的大，則下列說法中正確的是(　　) A．甲的運(yùn)行周期一定比乙的長 B．甲距地面

6、的高度一定比乙的高 C．甲的向心力一定比乙的小 D．甲的加速度一定比乙的大 9．在地面的發(fā)射架上，用火箭將載人飛船送入太空，飛船先運(yùn)行在軌道傾角為42．4度、近地點(diǎn)高度200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度6 400公里的橢圓軌道上，實(shí)施變軌后，進(jìn)入6 400公里的圓軌道．若地球半徑為6 400公里，地球表面的重力加速度為g，下列說法正確的是(　　) A．變軌后，飛船的運(yùn)行速度小于7．9 km/s B．變軌前、后，人在飛船上均處于失重狀態(tài) C．飛船的加速度小于地面發(fā)射架的加速度 D．變軌后飛船的周期小于月球公轉(zhuǎn)的周期 10．(2020·福建·14)“嫦娥一號”月球探測器在環(huán)繞月球運(yùn)行過程中，設(shè)

7、探測器運(yùn)行的軌道半徑為r，運(yùn)行速率為v，當(dāng)探測器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時(shí)(　　) A．r、v都將略微減小 B．r、v都將保持不變 C．r將略微減小，v將略微增大 D．r將略微增大，v將略微減小 11．(2020·江蘇·3)英國《新科學(xué)家(New Scientist)》雜志評選出了2020年度世界8項(xiàng)科學(xué)之最，在XTEJ1650—500雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半徑R約 45 km，質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系滿足＝(其中c為光速，G為引力常量)，則該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級為(　　) A．108 m/s2 B．1010 m/s2 C．10

8、12 m/s2 D．1014 m/s2 12．地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)所受到的向心力為F1，向心加速度為a1，線速度為v1，角速度為ω1．繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星(高度忽略)，所受到的向心力為F2，向心加速度為a2，線速度為v2，角速度為ω2．地球同步衛(wèi)星所受到的向心力為F3，向心加速度為a3，線速度為v3，角速度為ω3．地球表面重力加速度為g，第一宇宙速度為v，假設(shè)三者質(zhì)量相等，則(　　) A．F1＝F2>F3 B．a(chǎn)1＝a2＝g>a3 C．v1＝v2＝v>v3 D．ω1＝ω3<ω2 13．來自中國航天科技集團(tuán)公司的消息稱，中國

9、自主研發(fā)的北斗二號衛(wèi)星系統(tǒng)今年起進(jìn)入組網(wǎng)高峰期，預(yù)計(jì)在2020年形成覆蓋全球的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)．此系統(tǒng)由中軌道、高軌道和同步軌道衛(wèi)星等組成．現(xiàn)在正在服役的北斗一號衛(wèi)星定位系統(tǒng)的三顆衛(wèi)星都定位在距地面36 000 km的地球同步軌道上．目前我國的各種導(dǎo)航定位設(shè)備都要靠美國的GPS系統(tǒng)提供服務(wù)，而美國的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS由24顆衛(wèi)星組成，這些衛(wèi)星距地面的高度均為20 000 km．則下列說法中正確的是(　　) A．北斗一號系統(tǒng)中的三顆衛(wèi)星的動(dòng)能必須相等 B．所有GPS的衛(wèi)星比北斗一號的衛(wèi)星線速度大 C．北斗二號中的每顆衛(wèi)星一定比北斗一號中的每顆衛(wèi)星高 D．北斗二號中的中軌道衛(wèi)星的加速度

10、一定大于高軌道衛(wèi)星的加速度 14．宇航員在月球上做自由落體實(shí)驗(yàn)，將某物體由距月球表面高h(yuǎn)處釋放，經(jīng)時(shí)間t后落到月球表面(設(shè)月球半徑為R)．據(jù)上述信息推斷，飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速率為(　　) A． B． C． D． 15．一火箭從地面由靜止開始以5 m/s2的加速度勻加速上升，火箭中有一質(zhì)量為1．6 kg的科考儀器．在上升到距地面某一高度時(shí)科考儀器的視重為9 N，則此時(shí)火箭離地球表面的距離為地球半徑R的(地球表面處重力加速度g取10 m/s2)(　　) A．倍 B．2倍 C．3倍 D．4倍 16．2020年3月11日

11、，日本東北地區(qū)發(fā)生里氏9．0級大地震，并引發(fā)海嘯．某網(wǎng)站發(fā)布了日本地震前后的衛(wèi)星圖片，據(jù)了解該組圖片是由兩顆衛(wèi)星拍攝得到的．這兩顆衛(wèi)星均繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑均為r，某時(shí)刻兩顆衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置，兩衛(wèi)星與地心的連線間的夾角為60°，如圖4所示．若衛(wèi)星均沿順時(shí)針方向運(yùn)行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力．下列判斷正確的是(　　) 圖4 A．這兩顆衛(wèi)星的加速度大小均為 B．衛(wèi)星2向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星1 C．衛(wèi)星1由位置A第一次運(yùn)動(dòng)到位置B所用的時(shí)間為 D．衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B的過程中，它所受的萬有引力做功為零 答案 1．BC　2．B　3．BCD　4．B　5．A　6．D　7．D　8．D　9．ABD　10．C　11．C　12．D　13．BD　14．D　15．C　16．ACD