2013高考物理 模拟新题特快专递（第一期）专题五 万有引力和航天

1 20132013 高考模拟新题特快专递第一期五万有引力和航天高考模拟新题特快专递第一期五万有引力和航天 1 2013 届江西省重点中学高三联考 关于卡文迪许扭秤实验对物理学的贡献 下列说法 中正确的是 A 发现了万有引力的存在 B 解决了微小力的测定问题 C 开创了用实验研究物理的科学方法 D 验证了万有引力定律的正确性 答案 B D 解析 卡文迪许扭秤实验对物理学的贡献是 解决了微小力的测定问题 验 证了万有引力定律的正确性 选项 BD 正确 2 2013 江苏徐州摸底 我国 北斗 卫星导航定位系统将由 5 颗静止轨道卫星 同步卫星 和 30 颗非静止轨道卫星组成 30 颗非静止轨道卫星中有 27 颗是中轨道卫星 中轨道卫 星轨道高度约为 2 15 104km 静止轨道卫星的高度约为 3 60 104km 下列说法正确 的是 A 中轨道卫星的线速度大于 7 9km s B 静止轨道卫星的线速度大于中轨道卫星的线速度 C 静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期 D 静止轨道卫星的向心加速度大于中轨道卫星的向心加速度 答案 C 解析 中轨道卫星的线速度小于 7 9km s 静止轨道卫星的线速度小于中轨道 卫星的线速度 选项 AB 错误 静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周 期 静止轨道卫星的向心加速度小于中轨道卫星的向心加速度 选项 C 正确 D 错误 3 2013 武汉摸底 2012 年 6 月 18 日 搭载着 3 位航天员的神舟九号飞船与在轨 运行的天宫一号 牵手 顺利完成首次载人自动交会对接 交会对接飞行过程分为远距离 导引段 自主控制段 对接段等阶段 图示为 远距离导引 阶段 下列说法正确的是 A 在远距离导引阶段 神舟九号向前喷气 B 在远距离导引阶段 神舟九号向后喷气 C 天宫一 神九组合体绕地球作做速圆周运动的速度小于 7 9 km s D 天宫一一神九组合体绕地球做匀速圆周运动的速度大于 7 9 km s 2 答案 BC 解析 在远距离导引阶段 神舟九号向后喷气加速 选项 B 正确 A 错误 天 宫一 神九组合体绕地球作做速圆周运动的速度小于 7 9 km s 选项 C 正确 D 错误 4 2013 安徽江南十校摸底 假设月球绕地球的运动为匀速圆周运动 已知万有引力常量 为 G 下列物理量中可以求出地球质量的是 A 月球绕地球运动的线速度和周期 B 月球的质量和月球到地球的距离 C 月球表面重力加速度和月球到地球的距离 D 地球表面的重力加速度和月球到地球的距离 答案 A 解析 由 G m Tv 2 r 联立解得地球质量M 或M 选 2 Mm r 2 v r 23 2 4r GT 3 2 Tv G 项 A 正确 5 2013 温州八校联考 随着我国登月计划的实施 我国宇航员登上月球已不是梦想 假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度竖直向上抛出一个小球 经时间 0 v 后回到出发点 已知月球的半径为 万有引力常量为 则下列说法正确的是 tRG A 月球表面的重力加速度为 t v0 B 月球的质量为 Gt Rv 2 0 2 C 宇航员在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动 t Rv0 D 宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为 0 v Rt 答案 B 解析 以初速度竖直向上抛出一个小球 经时间 后回到出发点 由 gt 2 0 vt 0 v 解得月球表面的重力加速度为 2 选项 A 错误 由 G mg 解得 M 选 t v0 2 Mm R 2 gR GGt Rv 2 0 2 项 B 正确 月球第一宇宙速度 v 选项 C 错误 宇航员在月球表面附近绕Rg 0 2v R t 3 月球做匀速圆周运动的绕行周期为 T 选项 D 错误 2 R v 2 0 v Rt 6 2013 浙江重点中学协作体高三摸底 宇航员站在星球表面上某高处 沿水平方向抛出 一小球 经过时间 t 小球落回星球表面 测得抛出点和落地点之间的距离为 L 若抛出 时的速度增大为原来的 2 倍 则抛出点到落地点之间的距离为L 已知两落地点3 在同一水平面上 该星球半径为 R 求该星球的质量是 A B C D 2 2 4 3 LR Gt 2 2 2 3 LR Gt 2 2 3 2 LR Gt 2 2 3 4 LR Gt 答案 B 解析 由平抛运动规律 可得抛出点距星球表面高度 h gt2 若抛出时的速度 1 2 增大为原来的 2 倍 则水平位移增大到原来的 2 倍 x2 h2 L2 2x 2 h2 L 2 而3 g GM R2 联立解得 M 2 2 2 3 LR Gt 7 2013 安徽师大摸底 北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与 通信系统 CNSS 建成后的北斗卫星导航系统包括 5 颗同步卫星和 30 颗一般轨道卫星 对于其中的 5 颗同步卫星 下列说法中正确的是 A 它们运行的线速度一定不小于 7 9km s B 地球对它们的吸引力一定相同 C 一定位于空间同一轨道上 D 它们运行的加速度一定相同 答案 C 解析 同步卫星运行的线速度一定小于 7 9km s 选项 A 错误 由于 5 颗同步卫星 的质量不一定相等 所以地球对它们的吸引力不一定相同 选项 B 错误 5 颗同步卫 星一定位于赤道上空间同一轨道上 它们运行的加速度大小一定相等 方向不相同 选项 C 正确 D 错误 8 2013 广西三校联考 如图所示 两颗靠得很近的天体组合为双 星 它们以两者连线上的某点为圆心 做匀速圆周运动 以下说 法中正确的是 A 它们所受的向心力大小相等 4 A 它们做圆周运动的角速度大小相等 B 它们做圆周运动的线速度大小相等 C 它们的轨道半径与它们的质量成反比 D 它们的轨道半径与它们的质量的平方成反比 答案 AC 解析 它们做圆周运动的角速度大小相等 线速度大小不一定相等 选项 A 正确 B 错误 它们的轨道半径与它们的质量成反比 选项 C 正确 D 错误 9 2013 唐山摸底 A B 两颗地球卫星绕地球运转的周期之比为 2 1 则2 A 线速度之比为 1 B 轨道半径之比为 8 12 C 向心加速度之比为 1 2D 质量之比为 1 1 答案 A 解析 由开普勒定律可知 A B 两颗地球卫星绕地球运转的轨道半径之比为 2 1 由 v 可得线速度之比为 1 选项 A 正确 B 错误 由向心加速度公式 2 r T 1 2 v v 1 2 2 1 rT rT 2 a 可得向心加速度之比为 1 4 选项 C 错误 不能判断 A B 两颗地球卫星的质量关系 2 v r 选项 D 错误 10 2013 湖北摸底 2012 年 6 月 18 日 搭载着 3 位航天员的神舟九号飞船与在轨运行 的天宫一号 牵手 顺利完成首次载人自动交会对接 交会对接飞行过程分为远距离导引 段 自主控制段 对接段等阶段 图示为 远距离导引 阶段 下列说法正确的是 A 在远距离导引阶段 神舟九号向前喷气 B 在远距离导引阶段 神舟九号向后喷气 C 天宫一 神九组合体绕地球作做速圆周运动的速度小于 7 9 km s D 天宫一一神九组合体绕地球做匀速圆周运动的速度大于 7 9 km s 答案 BC 解析 在远距离导引阶段 神舟九号向后喷气加速 选项 B 正确 A 错误 天 宫一 神九组合体绕地球作做速圆周运动的速度小于 7 9 km s 选项 C 正确 D 错误 11 16 分 2013 广西三校联考 已知地球绕太阳做圆周运动的轨道半径为 R 周期为 T 万有引力常量为 G 求 5 1 太阳的质量 M 2 已知火星绕太阳做圆周运动的周期为 1 9T 求地球与火星相邻两次距离最近时的时 间间隔 t 解析 1 对于地球绕太阳运动 G mR 2 2 T 2 Mm R 解得 M 23 2 4R GT 2 根据圆周运动规律 地球再一次与火星相距最近的条件是 地t 火t 2 地 2 T 火 2 T火 联立解得 t 2 1T TT TT 火 火 12 2013 景德镇摸底 如图所示是月亮女神 嫦娥 1 号绕月做圆周运行时某时刻的 图片 用 分别表示月亮女神和嫦娥 1 号的轨道半径及周期 用 R 表示月 1 R 2 R 1 T 2 T 亮的半径 1 请用万有引力知识证明 它们遵循 其中 K 是只与月球质量有关而与卫星 33 12 23 12 RR K TT 无关的常量 2 在经多少时间两卫星第一次相距最远 3 请用嫦娥 1 号所给的已知量 估测月球的 平均密度 12 解析 1 设月球的质量为 M 对任一卫星均有 2 2 4 T Mm GmR RT 得常量 3 22 4 RGM T 6 2 两卫星第一次相距最远时有 12 22 2 tT TT 1 2 12 TT t TT 3 对嫦娥 1 号有 2 2 22 22 4Mm GmR RT 3 4 3 MR 3 2 32 2 3 R GR T 13 2013 中原名校联考 半径R 4500km 的某星球上有一倾角为 30o的固定斜面 一质量为 1kg 的小物块在力F作用下从静止开始沿斜面向上运动 力F 始终与斜面平行 如果物块和斜面间的摩擦因数 3 3 力 F随时间变化的规律如图所示 取沿斜面向上方向为正 2s 末物块速度恰好又为 0 引力恒量 G 6 67 10 11Nm2 kg2 试 求 1 该星球的质量大约是多少 2 要从该星球上平抛出一个物体 使该物体不再落回星球 至少需要多大速度 计算 结果保留二位有效数字 解析 1 假设星球表面的重力加速度为 g 小物块在力F1 20N 作用过程中 有 F1 mgsin mgcos ma1 1s 末速度 v a1t1 小物块在力F2 4N