二轮复习万有引力及航天高考模拟中档题

1、二轮复习万有引力与航天高考模拟中档题一选择题（共20小题）1在地球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点假如宇航员登上某个与地球大小相同的行星表面，仍以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间4t后回到出发点则下列说法正确的是（C）A这个行星的质量与地球质量之比为1：2B这个行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为1：4C这个行星的平均密度与地球的平均密度之比为1：4D这个行星的自转周期与地球的自转周期之比为1：22北京时间2016年10月19日凌晨“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”成功进行对接在对接前，“神舟十一号”的运行轨道高度为341km，“天宫二号”的运行轨道高

2、度为393km，它们在各自轨道上作匀速圆周运动时，下列判断正确的是（B）A“神舟十一号”比“天宫二号”运行速度小B“神舟十一号”比“天宫二号”的运行周期短C“神舟十一号”比“天宫二号”的加速度小D“神舟十一号”里面的宇航员受地球的吸引力为零3同步卫星是相对于地面不动的人造地球卫星，下列关于地球同步卫星的说法中正确的是（D）A它可以在地面上任意点的正上方，且离地心的距离可根据需要进行选择B它可以在地面上任意点的正上方，但离地心的距离是一定的C它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可根据需要进行选择D它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的4下列说法正确的是（B）A若物体受摩擦力作用，则物体的运

3、动速度一定减小B单向直线运动中，加速度方向向东时，速度变化量的方向一定向东C一定质量的物体作曲线运动时，速度不断变化，动能也随之变化D地球同步卫星的发射速度小于第一宇宙速度5冥王星绕太阳的公转轨道是个椭圆，公转周期为T0，质量为m，其近日点A到太阳的距离为a，远日点C到太阳的距离为b，半短轴的长度为c，A、C两点的曲率半径均为ka（通过该点和曲线上紧邻该点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做该点曲率半径），如图所示，若太阳的质量为M，万有引力常量为G，忽略其他行星对它的影响及太阳半径的大小，则（C）A冥王星从AB所用的时间等于B冥王星从CDA的过程中，万有引 力对它做的功为GMmk（）

4、C冥王星从CDA的过程中，万有引力对它做的功为GMmk（）D冥王星在B点的加速度为6欧盟和中国联合开发的伽利 略项目建立起了伽利略系统（全球卫星导航定位系统）伽利略系统由27颗运行卫星和3颗预备卫星组成，可以覆盖全球，现已投入使用卫星的导航高度为2.4×104km，倾角为56°，分布在3个轨道上，每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨预备卫星，当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作若某颗预备卫星处在略低于工作卫星的轨道上，以下说法中正确的是（B）A预备卫星的周期大于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度，向心加速度大于工作卫星的向心加速度B工作卫星的周期小于同步卫星的周期，速

5、度大于同步卫星的速度，向心加速度大于同步卫星的向心加速度C为了使该颗预备卫星进入工作卫星的轨道，应考虑启动火箭发动机向前喷气，通过反冲作用从较低轨道上使卫星加速D三个轨道平面只有一个过地心，另外两个轨道平面分别只在北半球和南半球7如图所示，曲线是绕地球做圆周运动卫星1的轨道示意图，其半径为R；曲线是绕地球做椭圆运动卫星2的轨道的示意图，O点为地球球心，AB为椭圆的长轴，两轨道和地心都在同一平面内，己知在两轨道上运动的卫星的周期相等，万有引力常量为G，地球质量为M，下列说法正确的是（B）A椭圆轨道的长轴AB长度为RB若OA=0.5R，则卫星在B点的速率vBC在轨道上卫星1的速率为v0，在轨道的卫

6、星2在B点的速率为vB，则v0vBD两颗卫星运动到C点时，卫星1和卫星2的加速度不同8人类在探测某星球时，测得该星球赤道表面的重力加速度为g，赤道上物体随星球自传的向心加速度为a，周期为T，则该星球的第一宇宙速度为（B）ABCD9“畅想号”火星探测器首次实现火星软着陆和火星表面巡视勘察，并开展地质构造等科学探测“畅想号”在地球表面的重力为G1，在火星表面的重力为G2；地球与火星均视为球体，其半径分别为R1、R2；地球表面重力加速度为g则（B）A火星表面的重力加速度为B火星与地球的质量之比为C卫星分别绕火星表面与地球表面运行的速率之比为 D“畅想号”火星探测器环绕火星表面做匀速圆周运动的周期为2

7、 10关于万有引力定律及引力常量的测定，下列说法正确的是（A）A牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许较精确地测量了万有引力常量B牛顿发现了万有引力定律，开普勒较精确地测量了万有引力常量C牛顿发现了万有引力定律，第谷较精确地测量了万有引力常量D开普勒发现了万有引力定律，卡文迪许较精确地测量了万有引力常量112011年9月29日和2016 年9月15日我国分别成功发射了天宫一号目标飞行器和天宫二号空间实验室，“天宫一号”和“天宫二号”的轨道分别是距离地面343公里和393公里的近圆轨道关于他们的发射速度，下列说法正确的是（C）A“天宫一号”和“天宫二号”的发射速度都是7.9km/sB“天宫一号”的发射

8、速度是 7.9km/s，“天宫二号”的发射速度是11.2km/sC“天宫一号”和“天宫二号”的发射速度均是大于7.9km/s，小于11.2km/sD“天宫一号”的发射速度大于7.9km/s，“天宫二号”的发射速度是16.7km/s12如图所示，地球表面的重力加速度为g，球心为O，半径为R，一宇宙飞船绕地球无动力飞行且沿椭圆轨道运动，轨道上P点距地心最远，距离为3R为研究方便，假设地球自转的影响忽略不计且忽略空气阻力，则（A）A飞船在P点的加速度一定是B飞船经过P点的速度一定是C飞船经过P点的速度大于D飞船经过P点时，对准地心弹射出的物体一定沿PO直线落向地面13动力学的奠基人牛顿提出了三条运动

9、定律和万有引力定律下列说法正确的是（A）A伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验基础B根据牛顿第二定律在任何参考系中物体的加速度都跟所受合力成正比C根据牛顿第三定律弹力的反作用力可能是摩擦力D牛顿创建了万有引力定律，并用实验测出了引力常量14卫星电话在抢险救灾中发挥着重要作用，第一代、第二代海事卫星只使用静止轨道卫星，不能覆盖地球上的高纬度地区第三代海事卫星采用同步卫星和中轨道卫星结合的方案，它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成中轨道卫星高度为10354km，分布在几个轨道平面上（与赤道平面有一定的夹角）在这个高度上，卫星沿轨道运动一周的时间为四分之一天，下列说法正确的是（C）A中轨道卫星的线

10、速度小于同步卫星的线速度B4颗同步卫星的轨道可能不在同一个平面，但轨道半径一定相同C在中轨道卫星经过地面某点的正上方的一天后，该卫星还在地面该点的正上方D如果某一时刻，中轨道卫星、同步卫星与地球的球心在同一直线上，那么经过6小时，它们仍在同一直线上15登上火星是人类的梦想，我国计划于2020年登陆火星，已知火星的质量为地球质量的q倍，动能为地球动能的p倍，火星和地球绕太阳的公转均视为匀速圆周运动，则火星与地球的（D）A线速度大小之比为：B轨道半径之比为p：qC运行周期之比为q：pD向心加速度大小之比为p2：q216某颗行星的同步卫星正下方的行星表面上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的

11、此卫星，发现日落的时间内有的时间看不见此卫星（已知该行星自转周期为T，该行星半径为R不考虑大气对光的折射，）则该同步卫星距该星球的高度是（A）ARB2RC5.6RD6.6R172017年4月22日，“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室顺利完成自动交会对接任务完成后“天舟一号”发生升空后，进入预定的圆轨道运行经过变轨后升到“天宫二号”所在的圆轨道运行变轨前和变轨完成后“天舟一号”做圆周运动的轨道半径分别为r1、r2，动能分别为Ek1、Ek2，则Ek1：Ek2等于（C）ABCD18若地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其实际绕行速率（B）A一定等于7.9km/sB一定小于7.9km/sC一定大于

12、7.9km/sD介于7.911.2km/s之间19使物体脱离星球的引力束缚，不再绕星球运行，从星球表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=v1已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为（B）ABCD20牛顿在发现万有引力定律的过程中没有被用到的规律和结论是（D）A牛顿第二定律B牛顿第三定律C开普勒的研究成果D卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常数二多选题（共20小题）21我国的“天链一号”卫星是地球同步卫星，可为中低轨道卫星提供数据通讯，“天链一号”卫星a、赤道平面内的低轨道卫星

13、b，地球的位置关系如图所示，O为地心，地球相对卫星a、b的张角分别为1和2（2图中未标出），卫星a的轨道半径是b的4倍，且均绕地球同向运行，已知卫星a的周期为T，在运行过程中由于地球的遮挡，卫星b会进入卫星a通讯的盲区，卫星间的通讯信号视为沿直线传播，信号传输时间可忽略，下列分析正确的是（BC）A卫星a、b的速度之比为2：1B卫星b星的周期为C卫星b每次在盲区运行的时间为D卫星a运行一周将于卫星b相距最近出现16次22如图所示，a，b是以它们连线上的一点O为圆心相互环绕的两颗恒星，它们组成双星系统，a的质量比b的大，c是围绕a、b这个双星系统旋转的一颗小行星，它的轨道平面与a、b相互环绕的平面

14、内，旋转方向与a、b相互环绕的旋转方向相同，当a、b、c在一条直线上时，行星接受到的光照量减少大约15%，出现类似地球上的“日全食”现象，以下判断正确的是（BD）Aa的线速度一定比b的大Ba、b互相环绕的周期T1一定小于c绕a、b公转的周期T2C相邻两次“日全食”的时间间隔是D相邻两次“日全食”的时间间隔是23宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用相互绕转，称之为双星系统在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示若AOOB，则（AD）A星球A的质量不一定大于星球B的质量B星球A的线速度一定小于星球B的线速度C双星间距离一

15、定，双星的总质量越大，其转动周期越大D双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大24某人造卫星进入一个绕地球转动的圆形轨道上，它每天绕地球转8周，假设地球同步卫星绕地球运行的轨道半径为地球半径的6.6倍，则此人造卫星（AC）A绕地球运行的周期等于3hB距地面高度为地球半径的1.65倍C绕地球运行的速率为地球同步卫星绕地球运行速率的2倍D绕地球运行的加速度与地球表面重力加速度之比为200：108925北斗卫星导航系统（BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统，该系统由35颗卫星组成，卫星的轨道由三种：地球同步轨道，中轨道和倾斜轨道其中，同步轨道半径约为中轨道半径的倍，那么同步卫星与中轨道

16、卫星的（BC）A周期之比约为B角速度之比约为C线速度之比约为D加速度之比约为26被誉为中国版海事卫星的“天通一号01星”，在2016年8月6日在西昌卫星发射中 心顺利升空并进入距离地球约36000km的地球同步轨道仅隔10天，我国首颗，也是世界首颗量子科学实验卫星“墨子”在酒泉成功发射至高度为500km的预定圆形轨道（已知地球半径约6400km）以下说法正确的是（BD）A火箭发射加速升空时，卫星对火箭的压力小于自身重力B“墨子”号卫星的向心加速度约为“天通一号01星”的向心加速度的37.8倍C在相等时间内，“墨子”号卫星通过的弧长约为“天通一号01星”通过弧长的8.5倍D“天通一号0l星”的运

17、行周期大于“墨子”号卫星的运行周期27我国将于今年12月发射“嫦娥五号”卫星，该卫星将首次实现在月球上取样并返回地球如图所示，设“嫦娥五号”先在距月球表面高度为H处的环月轨道I上做运行周期为T的匀速圆周运动；随后在该轨道上的A点采取措施，降至近月点离月球表面高度为h的椭圆轨道上若以R表示月球半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响，已知引力常量G则下述判断正确的是（CD）A“嫦娥五号”在轨道I上A点的加速度大于在轨道上A点的加速度B“嫦娥五号”在轨道I上A点的速度等于在轨道上A点的速度C月球的质量为 D“嫦娥五号”在轨道上的周期为T28航天器关闭动力系统后沿如图所示的椭圆轨道绕地球运动，A、B分别

18、是轨迹上的近地点和远地点，A位于地球表面近若航天器所受阻力不计，以下说法正确是（BC）A航天器运动到A点时的速度等于第一宇宙速度B航天器由A运动到B的过程中万有引力做负功C航天器由A运动到B的过程中机械能不变D航天器在A点的加速度小于在B点的加速度292016年8月16日l时40分，我国在酒泉用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空如图所示为“墨子号”卫星在距离地球表面500km高的轨道上实现两地通信的示意图若己知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，则下列说法正确的是（BD）A工作时，两地发射和接受信号的雷达方向一直是固定的B卫星绕地球做匀速圆周运动的速度小于7.

19、9km/sC可以估算出“墨子号”卫星所受到的万有引力大小D可以估算出地球的平均密度302017年4月，我国用“长征七号”运载火箭把货运飞船“天舟一号”送上太空，它与轨道高度为393km的“天宫二号”空间实验室对接进行货物和燃料补充，完成任务后最终坠入大海，下列说法中正确的有（BC）A“天宫二号”空间实验室在轨运行速度大于第一宇宙速度B“天宫二号”空间实验室的加速度大于同步卫星的加速度C“天舟一号”货运飞船从低轨道加速后与“天宫二号”空间实验室对接D“天舟一号”货运飞船在轨运行时的机械能小于坠入大海时的机械能31人造地球卫星可以绕地球做匀速圆周运动，也可以绕地球沿椭圆轨道运动，已知第一宇宙速度为

20、7.9km/s，某卫星绕地球沿椭圆轨道运动，近地点离地面高度为h1，远地点离地面高度为h2，对于该卫星以下说法正确的是（BCD）A近地点速度一定等于7.9km/sB近地点速度可能小于7.9km/sC远地点速度一定小于7.9km/sD此卫星的发射速度一定大于7.9km/s32某球形天梯“地轴”自转，A、B分别为球体表面上两点，A在“北极”，B在“赤道”，C为赤道上某一高为h的山峰，现将质量同为m的两小球分别放在A、B两处，测得重力大小为G1、G2，已知万有引力常量为G，星球球体半径为R，以下判断正确的是（ABC）A天体质量为B天体第一宇宙速度为C小球在山峰上C处重力大小G3=（R+h）D若在山峰

21、上抛出一个小球，使其不落回地面，速度至少需要达到33地球静止轨道卫星的轨道面与地球赤道共面，倾斜地球同步轨道卫星的轨道面与地球赤道面有一定的夹角，它的运转周期是24小时2011年12月2日，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭成功发射的第10颗北斗导航卫星就是一颗倾斜地球同步轨道卫星2012年l0月25日，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙，运载火箭成功发射的第16颗北斗导航卫星是一颗地球静止轨道卫星，它与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运行，北斗导航工程区域组网顺利完成现在已向亚太大部分地区提供正式服务关于这两卫星下列说法正确是（AB）A这两颗卫星离地面的高度一样，约为3.6万千

22、米B第10颗北斗导航卫星的运行速度一定比第一宇宙速度小C发射第10颗北斗导航卫星要比发射同等质量的近地卫星少消耗能量D第10颗北斗导航卫星比第16颗北斗导航卫星运行加速度大342016年8月16日，我国科学家自主研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”成功发射并进入预定圆轨道已知“墨子号”卫星运行轨道离地面的高度约为500km，地球半径约为6400km，则该卫星在圆轨道上运行时（BD）A速度大于第一宇宙速度B速度大于地球同步卫星的运行速度C加速度大于地球表面的重力加速度D加速度大于地球同步卫星的向心加速度35以下图片来源教材，与他们相关的说法正确的是（BC）A甲图是英国物理学家库伦利用扭秤实验

23、测量万有引力常量G的装置示意图B乙图是发射出去的火箭，利用了反冲现象C丙图是利用“光的反射”精确测量微小压力大小的装置示意图D丁图中，伽利略第一次用科学的实验方法改变了人类对物体运动的认识，总结出了行星运动定律和万有引力定律等，为人类做出了卓越贡献36某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上（相距最近），如图所示该行星与地球的公转半径之比为a，公转周期之比为b，则（BD）Aa=BCD37“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，以延长卫星的使用寿命，如图所示，“轨道康复者”与一颗地球同步卫星在同一平面内，绕地球以相同的方向做匀速圆周运动，“轨

24、道康复者”与同步卫星的轨道半径之比为1：4，若不考虑“轨道康复者”与同步卫星之间的万有引力，则下列说法正确的是（BD）A“轨道康复者”在图示轨道上运行周期为6hB“轨道康复者”线速度大小是同步卫星的2倍C站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动D为实施对同步卫星的拯救，“轨道康复者”需从图示轨道加速382008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新时代的到来“神舟七号”绕地球做近似匀速圆周运动，其轨道半径为r，若另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为2r，则可以确定（AC）A翟志刚出舱后处于完全失重状态B翟志刚出舱取回外挂实验样品

25、，若样品脱手，则样品做自由落体运动C“神舟七号”与卫星的加速度大小之比为4：1D“神舟七号”与卫星的线速度大小之比为1：39地球同步通信卫星和月球都看做绕地球做匀速圆周运动，其圆周运动的向心力分别为F1、F2； 圆周运动速率分别为v1、v2； 向心加速度分别为a1、a2，则（AD）AF1F2Bv1v2Ca1a2D线速度都小于7.9km/s40关于卫星的说法中正确的是（CD）A绕地球做匀速圆周运动的卫星的运行速度可能达到10km/sB同步卫星运行经过广州正上空C离地面高为R（R为地球半径）处的卫星运行速度为D发射卫星的速度可能达到10km/s三计算题（共10小题）411656年，惠更斯制造出人类

26、历史上第一个摆钟，使人类对时间的测量进入崭新的时代，摆钟是利用单摆的等时性原则测量时间的某标准摆钟的摆长为L，将其移至深度为kR的矿井底部（R为地球的半径，0k1），钟将变快还是就慢？若要计时准确，摆长应调为多长？假定地球的密度均匀，已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零42火星有两颗卫星，分别是“火卫一”（phobia）和“火卫二”（deimos）已知火星表面的重力加速度g火=4m/s2，火星的半径R=3.0×106m，“火卫一”距火星表面的高度h=6.0×106m，求“火卫一”绕火星做圆周运动的速度43在某星球表面轻绳约束下的质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，小

27、球在最低点与最高点所受轻绳的拉力之差为F，假设星球是均匀球体，其半径为R，已知万有引力常量为G，不计一切阻力（1）求星球表面重力加速度 （2）求该星球的密度44如图所示为我国“嫦娥一号卫星”从发射到进入月球工作轨道的过程示意图在发射过程中，经过一系列的加速和变轨，卫星沿绕地球“48小时轨道”在抵达近地点P时，主发动机启动，“嫦娥一号卫星”的速度在很短时间内由v1提高到v2，进入“地月转移轨道”，开始了从地球向月球的飞越“嫦娥一号卫星”在“地月转移轨道”上经过114小时飞行到达近月点Q时，需要及时制动，使其成为月球卫星之后，又在绕月球轨道上的近月点Q经过两次制动，最终进入绕月球的圆形工作轨道I已

28、知“嫦娥一号卫星”质量为m0，在绕月球的圆形工作轨道I上运动的高度为h，月球的半径r月，月球的质量为m月，万有引力恒量为G （1）求“嫦娥一号卫星”在绕月球圆形工作轨道运动时的周期；（2）理论证明，质量为m的物体由距月球无限远处无初速释放，它在月球引力的作用下运动至距月球中心为r处的过程中，月球引力对物体所做的功可表示为W=Gm月m/r为使“嫦娥一号卫星”在近月点Q进行第一次制动后能成为月球的卫星，且与月球表面的距离不小于圆形工作轨道的高度，其第一次制动后的速度大小应满足什么条件？45（1）科学家发现，除了类似太阳系的恒星行星系统，还存在许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙有了较深刻的

29、认识双星系统是由两个星体构成，其中每个星体的线度（直径）都远小于两星体间的距离，一般双星系统距离其他星体很远，可以当做孤立系统处理已知某双星系统中每个星体的质量都是M0，两者相距L，它们正围绕两者连线的中点做匀速圆周运动，引力常量为G 求：该双星系统中星体的加速度大小a；该双星系统的运动周期T（2）微观世界与宏观世界往往存在奇妙的相似性对于氢原子模型，因为原子核的质量远大于电子质量，可以忽略原子核的运动，形成类似天文学中的恒星行星系统，记为模型另一种模型认为氢原子的核外电子并非绕核旋转，而是类似天文学中的双星系统，核外电子和原子核依靠库仑力作用使它们同时绕彼此连线上某一点做匀速圆周运动，记为模型已知核外电子的质量为m，氢原子核的质量为M，二者相距为r，静电力常量为k，电子和氢原子核的电荷量大小均为e模型、中系统的总动能分别用Ek、Ek表示，请推理分析，比较Ek、Ek的大小关系；模型、中核外电子做匀速圆周运动的周期分别用T、T表示，通常情况下氢原子的研究采用模型的方案，请从周期的角度分析这样简化处理的合理性46天体A和B组成双星系统，围绕两球心连