高考物理一輪復習：17 萬有引力定律與航天

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1、高考物理一輪復習：17 萬有引力定律與航天 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 單選題 (共9題；共18分) 1. （2分） (2018高一下麒麟期中) 太陽系八大行星繞太陽運動的軌道可粗略地認為是圓，各行星的半徑、日星距離和質(zhì)量如下表所示： 則根據(jù)所學的知識可以判斷下列說法中正確的是（ ） A . 太陽系的八大行星中，海王星的圓周運動速率最大 B . 太陽系的八大行星中，水星的圓周運動周期最大 C . 若已知地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，萬有引力常量G＝6.6710－11Nm2/kg2 ，

2、再利用地球和太陽間的距離，則可以求出太陽的質(zhì)量 D . 若已知萬有引力常量G＝6.6710－11Nm2/kg2 ， 并忽略地球的自轉(zhuǎn)，利用地球的半徑以及地球表面的重力加速度g＝10 m/s2 ， 則可以求出太陽的質(zhì)量 2. （2分） (2019黃陵模擬) 北京時間2015年3月30日21時52分，我國新一代北斗導航衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道。“北斗”系統(tǒng)中兩顆工作衛(wèi)星均繞地心O做勻速圓周運動，軌道半徑為r，某時刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置(如圖所示)。若衛(wèi)星均沿順時針運行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R。不計衛(wèi)星間的相互作用力。則以下判斷中正確的是（

3、） A . 這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為 B . 這兩顆衛(wèi)星的線速度大小相等，均為 C . 衛(wèi)星1向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2 D . 衛(wèi)星1由位置A運動到位置B所需的時間為 3. （2分） (2019高一下佛山期末) 科學家計劃在2025年將首批宇航員送往火星進行考察。一質(zhì)量為m的物體，假設(shè)在火星兩極宇航員用彈簧測力計測得的讀數(shù)為F1 ， 在火星赤道上宇航員用同一把彈簧測力計測得的讀數(shù)為F2。通過天文觀測測得火星的自轉(zhuǎn)角速度為ω，設(shè)引力常數(shù)為G，將火星看成是質(zhì)量分布均勻的球體，則火星的密度和半徑分別為（ ） A . B . C . D . 4

4、. （2分） (2019高一下蘇州期中) 兩個質(zhì)點相距r時，它們之間的萬有引力為F，若它們間的距離縮短為 ，其中一個質(zhì)點的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?倍，另一質(zhì)點質(zhì)量保持不變，則它們之問的萬有引力為（ ） A . 2F B . 4F C . 8F D . 16F 5. （2分） (2018高三上浙江月考) 2018年7月10日4時58分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號甲運載火箭，成功發(fā)射了第三十二顆北斗導航衛(wèi)星。該衛(wèi)星屬傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，衛(wèi)星入軌并完成在軌測試后，將接入北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，為用戶提供更可靠服務。通過百度查詢知道，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星是運轉(zhuǎn)軌道面與地球赤道面有夾角的軌

5、道衛(wèi)星，它的運轉(zhuǎn)周期也是24小時，如圖所示，關(guān)于該北斗導航衛(wèi)星說法正確的是（ ） A . 該衛(wèi)星可定位在北京的正上空 B . 該衛(wèi)星與地球靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度大小是不等的 C . 該衛(wèi)星的發(fā)射速度v≤7.9km/s D . 該衛(wèi)星的角速度與放在北京地面上物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度大小相等 6. （2分） (2019高一上溫州期末) 2018年11月1日23時57分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射第17顆北斗三號全球組網(wǎng)衛(wèi)星。這顆衛(wèi)星是一顆地球靜止軌道衛(wèi)星，它除提供基本導航服務外，還將提供短報文服務、星基增強服務。下列關(guān)于這顆衛(wèi)星說法正確的是（ ）

6、 A . 運行速度大于7.9km/s B . 受到萬有引力和向心力的作用 C . 角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相等 D . 為了我國各地通訊導航方便，它應定點在我國中部城市的上空 7. （2分） (2019高二下南寧月考) 太陽系各行星繞太陽軌道為橢圓，太陽位于橢圓的一個焦點上。如圖為地球繞太陽運動的橢圓軌道，A為近日點，C為遠日點，B，D為軌道短軸的兩個端點，地球從B點經(jīng)C點運動到D的時間為 ，地球從D點經(jīng)A點運動到B的時間為 ，下列說法正確的是（ ） A . B . C . D . 由于需要高等數(shù)學積分知識，高中階段無法比較 的大小 8. （2

7、分） (2019高二上麗水月考) 為了探測X星球，某探測飛船先在以該星球中心為圓心，高度為h的圓軌道上運動，隨后飛船多次變軌，最后圍繞該星球做近表面圓周飛行，周期為T，引力常量G已知．則（ ） A . 變軌過程中必須向運動的反方向噴氣 B . 變軌后與變軌前相比，飛船的機械能增大 C . 可以確定該星球的質(zhì)量 D . 可以確定該星球的平均密度 9. （2分） (2017高一下寶坻期中) 兩顆靠得較近的天體叫雙星，它們一兩者重心連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動，因而不會因為引力的作用而吸引在一起，以下關(guān)于雙星說法中正確的是（ ） A . 它們做圓周運動的角速度與其的

8、質(zhì)量成反比 B . 它們做圓周運動的周期與其的質(zhì)量成反比 C . 它們所受向心力與其的質(zhì)量成反比 D . 它們做圓周運動的半徑與其的質(zhì)量成反比 二、 多選題 (共8題；共24分) 10. （3分） (2019高一下平遙期末) 已知地球半徑為R，地心與月球中心之間的距離為r，地球中心和太陽中心之間的距離為s．月球公轉(zhuǎn)周期為T1 ， 地球自轉(zhuǎn)周期為T2 ， 地球公轉(zhuǎn)周期為T3 ， 近地衛(wèi)星的運行周期為T4 ， 萬有引力常量為G，由以上條件可知正確 的選項是（ ） A . 月球公轉(zhuǎn)運動的加速度為 B . 地球的密度為 C . 地球的密度為 D . 太陽的質(zhì)量為 1

9、1. （3分） (2019高一下遵化期中) 已知地球的質(zhì)量為M，半徑為R，表面的重力加速度為g，那么地球的第一宇宙速度的表達式有（ ） A . B . C . D . 12. （3分） (2019高三上慈溪期末) 18世紀，數(shù)學家莫佩爾蒂，哲學家伏爾泰曾經(jīng)設(shè)想“穿透”地球；假設(shè)能夠沿著地球兩極連線開鑿一條沿著地軸的隧道貫穿地球，一個人可以從北極入口由靜止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以從南極出口飛出，(已知此人的質(zhì)量m＝50 kg；地球表面處重力加速度g取10 m/s2；地球半徑R＝6.4106 m；假設(shè)地球可視為質(zhì)量分布均勻的球體．均勻球殼對殼內(nèi)任一點的質(zhì)點合

10、引力為零)則以下說法正確的是（ ） A . 人與地球構(gòu)成的系統(tǒng)，由于重力發(fā)生變化，故機械能不守恒 B . 人在下落過程中，受到的萬有引力與到地心的距離成正比 C . 人從北極開始下落，到剛好經(jīng)過地心的過程，萬有引力對人做功W＝3.2109 J D . 當人下落經(jīng)過距地心 R瞬間，人的瞬時速度大小為 103 m/s 13. （3分） (2019高一下廣州期中) 關(guān)于開普勒行星運動的公式 ＝k，以下理解正確的是（ ） A . k是一個與行星無關(guān)的常量 B . 若地球繞太陽運轉(zhuǎn)軌道的半長軸為R地 ， 周期為T地；月球繞地球運轉(zhuǎn)軌道的長半軸為R月 ， 周期為T月 ，

11、則 C . T表示行星運動的自轉(zhuǎn)周期 D . T表示行星運動的公轉(zhuǎn)周期 14. （3分） (2019高三上清遠期末) 2018年6月14日11時06分，探月工程嫦娥四號任務“鵲橋”中繼星成功實施軌道捕獲控制，進入環(huán)繞距月球約6.5萬公里的地月拉格朗日L2點的Halo使命軌道，成為世界首顆運行在地月L2點Halo軌道的衛(wèi)星。地月L2是個“有趣”的位置，在這里中繼星繞地球轉(zhuǎn)動的周期與月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期相同。下列說法正確的是（ ） A . “鵲橋”中繼星繞地球轉(zhuǎn)動的角速度比月球繞地球角速度大 B . “鵲橋”中繼星繞地球轉(zhuǎn)動的線速度比月球繞地球線速度大 C . “鵲橋”中

12、繼星繞地球轉(zhuǎn)動的向心加速度比月球繞地球轉(zhuǎn)動的向心加速度小 D . “鵲橋”中繼星繞地球轉(zhuǎn)動的周期比地球的同步衛(wèi)星周期長 15. （3分） (2019高二上唐山期中) “天鏈一號”是中國第一顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，主要用于為中國神舟載人飛船及后續(xù)載人航天器提供數(shù)據(jù)中繼和測控服務。關(guān)于“天鏈一號”衛(wèi)星，下列說法正確的是（ ） A . 衛(wèi)星相對地面靜止 B . 衛(wèi)星運行速度大于7.9 km/s C . 衛(wèi)星繞地球運行的周期比月球繞地球運行的周期小 D . 衛(wèi)星繞地球運行的周期比月球繞地球運行的周期大 16. （3分） (2019高一上永州期末) 2018年12月8日凌晨2點

13、24分，中國長征三號乙運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心起飛，把“嫦娥四號”探測器送入地月轉(zhuǎn)移軌道，“嫦娥四號”經(jīng)過地月轉(zhuǎn)移軌道的P點時實施一次近月調(diào)控后進入環(huán)月圓形軌道I，再經(jīng)過系列調(diào)控使之進入準備“落月”的橢圓軌道Ⅱ，于2019年1月3日上午10點26分，最終實現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸。若繞月運行時只考慮月球引力作用，下列關(guān)于“嫦娥四號”的說法正確的是（ ） A . 沿軌道I運行至P點的加速度小于沿軌道Ⅱ運行至P點的加速度 B . 沿軌道I運行至P點的加速度等于沿軌道Ⅱ運行至P點的加速度 C . 經(jīng)過地月轉(zhuǎn)移軌道的P點時必須進行加速后才能進入環(huán)月圓形軌道I D . 經(jīng)過地月轉(zhuǎn)移

14、軌道的P點時必須進行減速后才能進入環(huán)月圓形軌道I 17. （3分） (2019高一下石嘴山月考) 發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖所示 則在衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是 A . 衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率 B . 衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度 C . 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的速度小于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的速度 D . 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加

15、速度 三、 綜合題 (共4題；共40分) 18. （10分） (2019高一下遂寧期中) 載人登月是中國夢的主要內(nèi)容之一。我國宇航員登上月球后，在月球表面一定高度h處以初速度v0水平拋出一小物體，物體落到月球表面上的落點距離拋出點的水平距離為L，不計一切阻力，月球半徑為R。 （1） 求月球表面處的重力加速度g0； （2） 宇航員乘登月艙從月球表面到繞月球做勻速圓周運動的返回艙，求登月艙離開月球表面的最小速度。 19. （10分） (2019高一下婁底期中) 已知引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2 ,地球的質(zhì)量M=5.981024kg,地球半徑R=6 370 km,一顆

16、繞地做圓周運動的衛(wèi)星環(huán)繞速度為v=2100 m/s,求: （1） 用題中的已知量表示此衛(wèi)星距地面高度h的表達式. （2） 用題中的已知量表示此衛(wèi)星距地面高度h的表達式. （3） 此高度的數(shù)值為多少?(保留3位有效數(shù)字) （4） 此高度的數(shù)值為多少?(保留3位有效數(shù)字) 20. （10分） (2019高一下池州期中) 一顆距離地面高度等于地球半徑R0的圓形軌道地球衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道平面與赤道平面重合，已知地球表面重力加速度為g． （1） 求出衛(wèi)星繞地心運動周期T； （2） 求出衛(wèi)星繞地心運動周期T； （3） 設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期為T0，該衛(wèi)星圓周運動方向與地球自轉(zhuǎn)方向相

17、同，則在赤道上一點的人能連續(xù)接收到該衛(wèi)星發(fā)射的微波信號的時間是多少？如圖中赤道上的人在B1點時恰可收到在A1點的衛(wèi)星發(fā)射的微波信號． （4） 設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期為T0，該衛(wèi)星圓周運動方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，則在赤道上一點的人能連續(xù)接收到該衛(wèi)星發(fā)射的微波信號的時間是多少？如圖中赤道上的人在B1點時恰可收到在A1點的衛(wèi)星發(fā)射的微波信號． 21. （10分） (2019高一下婁底期中) 某人造地球衛(wèi)星距地h ， 地球半徑為R ， 質(zhì)量為M ， 地面重力加速度為g ， 萬有引力恒量為G。 （1） 試分別用h、R、M、G表示衛(wèi)星的線速度v、角速度ω、周期T、向心加速度an. （2） 試分別用

18、h、R、M、G表示衛(wèi)星的線速度v、角速度ω、周期T、向心加速度an. （3） 試用h、R、g表示衛(wèi)星周期T. （4） 試用h、R、g表示衛(wèi)星周期T. 第 13 頁 共 13 頁 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、 19-1、 19-2、 19-3、 19-4、 20-1、 20-2、 20-3、 20-4、 21-1、 21-2、 21-3、 21-4、