成型高三专题复习——万有引力与航天.doc

哈尔滨市73中学高三二轮复习 高三物理备课组二轮专题复习天体运动一、课前篇：（一）考纲展示1、万有引力定律及共应用II 2、环绕速度II3、第二宇宙速度和第三宇宙速度I 4、经典时空观和相对论时空观I（二）直击高考1.（09年）在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（ ）A. 伽利略发现了行星运动的规律B. 卡文迪许通过实验测出了引力常量C牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献2.（07年）天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可推算出（ ）A行星的质量 B行星的半径 C恒星的质量 D恒星的半径3.（08年）天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量。（引力常量为G）4.（09年）地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为（ ）A. 0.19 B. 0.44 C. 2.3 D. 5.25.（10年）太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图像。图中坐标系的横轴是,纵轴是;这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，和分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径。下列4幅图中正确的是（ ）6.（11年）卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径约为3.8105km，运行周期约为27天，地球半径约为6400km，无线电信号传播速度为3x108m/s）（ ）A.0.1s B.0.25s C.0.5s D.1s答案：1、 BD 2、C 3、 4、B 5、B 6、B（三）真题破解1.考点落实：2.对点拆招：二、课上篇（一）考点聚焦：1.新课标20072011年高考已考考点2. 新课标20072011年高考未考考点（二）见风使舵：（三）实战演练1、了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合事实的是（ ）A开普勒通过对第谷的行星观测和记录数据研究发表了行星运动规律B牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出引力常量C卡文迪许通过扭秤实验，总结并得出真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律D爱因斯坦的相对论证明牛顿的经典力学是错误的2、甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙为GPS导航卫星（运行周期为12小时），两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是（ ）A.甲距地表的高度大于乙 B.乙的速度大于第一宇宙速度C.甲的加速度小于乙的加速度 D.经24小时两卫星的距离与原来相等3、宇航员在某一星球上做抛体实验，将一物体从距地面h处以初速度v0水平抛出，经测得发现其落地点与抛出点的水平距离为X；还测得在该星球表面附近绕星球做圆周运动的探测器运行周期为T；引力常量为，不考虑该星球的自转，利用上述数据可估算 ()A该星球的质量为 B探测器的轨道半径为 C探测器的向心加速度为 D该星球的密度4、某一未知天体周围存在着两个环绕天A和。假设环绕天体A和B在离该未知天体表面高度分别为h1和h2的圆形轨道上运动时，周期分别为T1和T2。该未知天体可视为质量分布均匀的球体，且忽略其自转影响，万有引力常量为G。则下列说法中正确的是（ ）A环绕天体A和B的密度之比为 B环绕天体的线速度之比为C可计算出该未知天体的质量 D环绕天体A和B的向心加速度之比为 5、2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ ）A在轨道II上经过A的动能小于在轨道上经过A 的动能B在轨道II上运动的周期小于在轨道上运动的周期C在轨道II上经过A的加速度小于在轨道上经过A的加速度D在轨道II上经过B点的速度小于经过轨道I上A点的速度6、2011年11月3日1时43分，中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343公里的轨道实现自动对接，为建设空间站迈出关键一步。若神舟八号飞船与天宫一号的质量相同，环绕地球运行均可视为匀速圆周运动，周期分别为和且距地表的高度分别为和。则不正确的是（ ）A天宫一号运行时向心加速度比神舟八号小B利用上述数据可以算出地球质量C天宫一号运行时机械能比神舟八号小D神舟八号要实现与天宫一号的对接需点火加速7、有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，它们都围绕月地连线上某点O做匀速圆周运动。若月球与地球质量之比约为1：80。据此可知（ ）A月球到O点和地球到O点的距离之比约为1：6400 B月球与地球绕O点的角速度之比约为1：80 C月球与地球绕O点运动的线速度大小之比约为80：1 D月球与地球绕O点运动的加速度大小之比约为6400：1信息题：黑洞、多星8、英国新科学家（New Scientist）杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径约45km，质量和半径的关系满足（其中c为光速，G为引力常量），则该黑洞表面重力加速度的数量级为（ ） A108m/s2 B1010m/s2C1012m/s2 D1014m/s2 9、宇宙中有这样一种三星系统，系统由两个质量为m的小星体和一个质量为M的大星体组成，两个小星体围绕大星体在同一圆形轨道上运行，轨道半径为r，关于该三星系统的说法中正确的是( )A在稳定运动情况下，大星体提供两小星体做圆周运动的向心力B在稳定运动情况下，大星体应在小星体轨道中心，两小星体在大星体相对的两侧C小星体运行的周期为D大星体运行的周期为10、宇宙中存在一些质量相等的且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用设四星系统中每个星体质量均为m，半径均为R，四颗星稳定分布在边长为a的正方形的四个顶点上已知引力常数为G，关于“四星”系统，下列说法正确的是( )A四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动B四颗星的线速度均为C四颗星表面的重力加速度均为D四颗星的周期为（四）错题归因：三、课后篇：（一）限时训练1、万有引力的发现实现了物理学史上第一次大统一“地上物理学”和“天上物理学”的统一它表明天体运动和地面上物体的运动遵循相同的规律牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道简化为圆轨道，还应用了其他的规律和结论下面的规律和结论没有被用到的是（ ） A开普勒的研究成果 B卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常数 C牛顿第二定律 D牛顿第三定律2、质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（ ）A线速度 B角速度 C运行周期 D向心加速度a=g3、为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2 的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2则A. X星球的质量为B. X星球表面的重力加速度为C. 登陆舱在与轨道上运动是的速度大小之比为D. 登陆舱在半径为轨道上做圆周运动的周期为4、为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器“萤火一号”。假设探测器在离火星表面高度分别为和的圆轨道上运动时，周期分别为和。火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为G。仅利用以上数据，可以计算出（ ）A火星的密度和火星表面的重力加速度B火星的质量和火星对“萤火一号”的引力C火星的半径和“萤火一号”的质量D火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力5、探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比A轨道半径变小 B向心加速度变小 C线速度变小 D角速度变小6、已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为A6小时 B. 12小时 C. 24小时 D. 36小时7、一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上。已知万有引力常量，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为8、1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元。“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点和运地点的高度分别为439km和2384km，则A卫星在点的势能大于点的势能B卫星在点的角速度大于点的角速度C卫星在点的加速度大于点的加速度D卫星在点的速度小于79m/s9、我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近，并将与空间站在B处对接。已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，下列说法中正确的是（ ）A图中航天飞机在飞向B处的过程中，月球引力做正功B航天飞机在B处由椭圆轨道可直接进入空间站轨道C根据题中条件可以算出月球质量D根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小10、2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是（ ）A飞船在轨道一的Q点速度小于7.9m/sB飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度D飞船变轨前后的机械能相等11、如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火将卫星送入椭圆轨道2，然后再次点火，将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是A 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B 卫星在轨道3上的机械能大于在轨道1上的机械能C 卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过Q点时的速度D 卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度12、2011年9月29日成功发射“天宫一号”目标飞行器，并计划2011年11月发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号”实现对接，某同学得知上述消息后，画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为它们各自的轨道，由此假想图，可以判定（ ）A“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率B“天宫一号”的向心加速度小于“神舟八号”的向心加速度C“神舟八号”适度加速有可能与“天宫一号”实现对接D“天宫一号”受到地球的万有引力小于“神舟八号”受到地球的万有引力13、2010年10月1日18时59分57秒，搭载着“嫦娥二号”卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射，卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探测，如图所示已知万有引力常量为G，则( )A卫星在轨道上的运动速度比月球的第一宇宙速度小B卫星在轨道上经过P点的速度比在轨道上经过P点时大C由已知条件可求月球的密度D卫星在轨道上的机械能比在轨道上大14、地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动所受到的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为1.绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)，所受到的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为2.地球同步卫星所受到的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为3.地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则()AF1F2F3 Ba1a2ga3 Cv1v2vv