（新课标Ⅰ版）高三物理 试题解析分项汇编（第01期）专题06 万有引力定律（含解析）.doc

（新课标版）2014届高三物理 试题解析分项汇编（第01期）专题06 万有引力定律（含解析）全国新课标卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以全国新课标卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标卷考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。备注：新课标卷专版所选试题和新课标卷专版所选试题不重复，欢迎同时下载使用。一、单项选择题1【2014湖北省武汉市部分学校新高三起点调研测试】物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。关于物理学发展过程中的认识，下列说法不正确的是：a牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证b开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础c自然界的电荷只有两种，库仑把它们命名为正电荷和负电荷d纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，先后指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律1c 解析：牛顿第一定律是牛顿总结伽利略等物理学家研究的成果，并利用逻辑思维对事实进行分析，抽象而总结出的产物，它不是实验定律所以也不可能用实验直接验证；开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础，牛顿根据开普勒行星运动定律和严密的逻辑推力论证，总结出了万有引力定律；自然界的电荷只有两种，富兰克林把它们命名为正电荷和负电荷；，电磁感应现象首先是法拉第发现的，后来纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，先后指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律。选项c正确。考点：物理学史及物理学家对物理学发展的贡献。2.【2014河南省六市高中毕业班第二次联考】 已知地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍一飞行器绕地球做匀速圆周运动的周期为3小时。若地球半径为r，则该飞行器绕地心飞行的轨道半径最接近a0.83r b1.7r c1.9r d3.3r3【2013河南省商丘市高三三模】极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道）。如图所示，若某极地卫星从北纬30的正上方按图示方向第一次运行至南纬60正上方，所用时间为t，已知地球半径为r（地球可看做球体），地球表面的重力加速度为g，引力常量为g，由以上条件可知 a地球的质量为 b卫星运行的角速度为c卫星运行的线速度为 d卫星距地面的高度 3b 解析：极地卫星从北纬30的正上方按图示方向第一次运行至南纬60正上方，绕过的角度为900，所用时间为t，角速度为；根据，解得；卫星运行的线速度为（r为卫星的轨道半径）；，解得r=,卫星距地面高度为-r。选项b正确。考点：圆周运动及万有引力定律。4.【2014湖北省武汉市部分学校高三起点调研测试】 2013年6月13日，神舟十号与天宫一号成功实现自动交会对接。假设神舟十号与天宫一号都在各自的轨道做匀速圆周运动。已知引力常量g，下列说法正确的是：a由神舟十号运行的周期和轨道半径可以求出地球的质量b由神舟十号运行的周期可以求出它离地面的高度c若神舟十号的轨道半径比天宫一号大，则神舟十号的周期比天宫一号小d漂浮在天宫一号内的宇航员处于平衡状态5【2014河北省唐山一中高三第一次调研考试】 2011年11月3日，我国发射的“天宫一号”目标飞行器与发射的“神舟八号”飞船成功进行了第一次无人交会对接。假设对接前“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的轨道如图所示，虚线a代表“天宫一号”的轨道，虚线b代表“神舟八号”的轨道，由此可以判断（ ）ab地球a.“天宫一号”的运行速率小于“神舟八号”的运行速率b.“天宫一号”和“神舟八号”的运行速率均大于第一宇宙速度c.“天宫一号”的周期小于“神舟八号”的周期d.“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度6.【2013河南省平顶山、许昌、新乡高三第三次调研】 在海洋资源、环境、减灾和科学研究等方面，海洋卫星发挥了不可替代的重要作用。目前世界各国的海洋卫星和以海洋观测为主的在轨卫星已有30多颗。我国分别于2002年5月，2007年4月，2011年8月成功发射海洋一号a、海洋一号b、海洋二号三颗海洋卫星。三颗海洋卫星都在圆轨道上运行。两颗海洋一号卫星运行周期约为100.8分钟，海洋二号卫星运行周期约为104.46分钟。由上述信息可以断定a三颗海洋卫星的运行速度都大于同步卫星的运行速度b海洋一号卫星比海洋二号运行更慢c海洋一号卫星的运行轨道比海洋二号离地更高d三颗海洋卫星的运行高度可能超过同步卫星6a 解析：据t=可知：天体高度越高，它的环绕周期越大，而海洋二号卫星比海洋一号a、海洋一号b的周期更大，所以c错误；据v=可知：天体高度越高，它的环绕速度越小，所以b错误；同步卫星的周期更大、高度更高，同步卫星的运行速度比它们的更小，所以a正确，d错误。考点：本题考查万有引力定律及其应用，主要考查环绕天体周期、环绕速度与高度的关系。 二、多项选择题7【2013河南省豫东、豫北十所名校高三毕业班阶段性测试】北京时间2013年2月16日凌晨，直径约45米、质量约13万吨的小行星“2012da14”，以大约每小时28万公里的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过，与地球表面最近距离约为 27万公里，这一距离已经低于地球同步卫星的轨道。但它对地球没有造成影响，对地球的同步卫星也几乎没有影响这颗小行星围绕太阳飞行，其运行轨道与地球非常相似，根据天文学家的估算，它下一次接近地球大约是在2046年假设图中的p、q是地球与小行星最近时的位置，下列说法正确的是a小行星对地球的轨道没有造成影响，地球对小行星的轨道也不会造成影响b只考虑太阳的引力，地球在p点的加速度大于小行星在q点的加速度c只考虑地球的引力，小行星在q点的加速度大于同步卫星在轨道上的加速度d小行星在q点没有被地球俘获变成地球的卫星，是因为它在q点的速率大于第二宇宙速度速率大于第一宇宙速度，d错。考点：万有引力定律，第一宇宙速度 8【2013湖北省华中师大附中高三期中检测】 已知地球质量为m，半径为r，自转周期为t，地球同步卫星质量为m，引力常量为g。有关同步卫星，下列表述正确的是a卫星距离地面的高度为 b卫星的线速度为 c.卫星运行时受到的向心力大小为d卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度9【2013陕西五校高三第三次模拟考试】太空中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为r的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设这三个星体的质量均为m，并设两种系统的运动周期相同，则mlllmma直线三星系统运动的线速度大小为 b此三星系统的运动周期为c三角形三星系统中星体间的距离为 d三角形三星系统的线速度大小为 9bc 解析：直线三星系统，解得，选项a错误。根据，可得选项b正确。三角形三星系统，三角形系统的周期等于直线系统的周期，联立解得，选项c正确。根据，若按照r计算，就会得到，这样做是错误的，选项d错误。考点：本题考查万有引力定律、三星问题。10【2014江西省江西师大附中高三开学摸底考试】如图所示，如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为1，金星转过的角度为2(1、2均为锐角)，则由此条件可求得（）a水星和金星绕太阳运动的周期之比 b水星和金星的密度之比c水星和金星到太阳中心的距离之比 d水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比 11.【2013湖北省黄冈中学高三下学期6月适应性考试】 设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t. 登月后，宇航员利用身边的弹簧秤测出质量为m的物体重力为g1. 已知引力常量为g，根据以上信息可得到（ ）a. 月球的自转周期b. 飞船的质量c. 月球的第一宇宙速度d. 月球的密度11cd 解析：设月球半径为r,由和得月球的密度,选项d对；由和得，将r代入得月球的第一宇宙速度 选项c对；飞船的质量和月球的自转周期无法由已知条件求出。考点：本题考查了万有引力定律和天体的运动 12.【2014山西省忻州一中、康杰中学等四校高三第一次联考】气象卫星是用来拍摄云层照片，观测气象资料和测量气象数据的。我国先后自行成功研制和发射了“风云号”和“风云号”两颗气象卫星，“风云号”卫星轨道与赤道平面垂直并且通过两极，称为“极地圆轨道”，每12h巡视地球一周。“风云号”气象卫星轨道平面在赤道平面内，称为“地球同步轨道”，每24h巡视地球一周，则“风云号”卫星比“风云号”卫星a发射速度小 b线速度大 c万有引力小 d向心加速度大12abd 解析：“风云号”的周期为12h，“风云号”的周期为24h，说明“风云号”的轨道半径r较小；据机械能守恒定律，发射速度小，能达到的高度较低，所以a正确；据v=可知，轨道半径较小的运行速度较大，所以b正确；据可知，高度越低，万有引力越大，所以c错误；据a=v2/r可知，轨道半径越小，向心加速度越大，所以d正确。考点：本题考查对万有引力定律的理解。三、非选择题13.【2014河南省十所名校高三第一次阶段测试题】2013年6月11日下午，神舟十号载人飞船进入近地点距地心为r1、远地点距地心为r2的椭圆轨道正常运行。已知地球质量为m，引力常量为g，地球表面处的重力加速度为g，飞船在近地点的速度为v1，飞船的质量为m。若取距地球无穷远处为引力势能零点，则距地心为r、质量为m的物体的引力势能表达式为，求：（1）地球的半径；（2）飞船在远地点的速度。14.【2014江西省新余一中、宜春中学高三9月联考】已知某星球的自转周期为t，在该星球赤道上以初速度v竖直上抛一物体，经t时间 后物体落回星球表面，已知物体在赤道上随星球自转的向心加速度为a，要使赤道上的物体 “飘”起来，则该星球的转动周期t要变为多大？1415. 【2014浙江省嘉兴市第一中学高三上学期摸底】2008年9月28日傍晚我国自行研制的神舟七号载人飞船经历68个多小时的太空飞行，在预定轨道绕地球飞行45圈后成功返回。设 “神舟”七号载人飞船在圆轨道上绕地球运行n圈所用的时间为t，若地球表面的重力加速度为g，地球半径为r，求：(1)飞船的圆轨道离地面的高度；(2)飞船在圆轨道上运行的速率。15（1）；（2）解析：（1）， ，