2022高考物理一轮复习力学部分专题09万有引力与航天基础单元测试卷A卷

1、2021高考物理一轮复习力学部分专题09万有引力与航天基础单元测试卷A卷PAGE PAGE 16专题09 万有引力与航天1下列说法正确的是A. 牛顿提出万有引力定律，并利用扭秤实验巧妙地测出了万有引力常量B. 太阳系中，所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等C. 开普勒借助导师牛顿的丰富观测数据计算并提出了开普勒三大定律D. 相同时间内，地球与太阳的连线扫过的面积等于火星与太阳的连线扫过的面积【答案】B【解析】A、牛顿提出万有引力定律，卡文迪许利用扭秤实验，巧妙地测出了万有引力常量，故A错2关于地球同步卫星，下列说法中正确的是A. 如果需要，可以定点在北京的正上方B. 卫星的

2、运行周期与地球的自转周期相同C. 在轨道上运行的线速度大于7.9km/sD. 所有同步卫星离地面的高度可以不相等【答案】B【解析】地球同步卫星若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，就不会做稳定的圆周运动，这是不可能的，因此地球同步卫星相对地面静止不动，所以必须定点在赤道的正上方，故A错误；地球同步卫星相对地面静止，运行的周期与地球自转周期相等，故B正确；根据万有引力提向心力：，解得：，知卫星的轨道半径越大，运行速度越小。则知地球同步卫星的运行速度一定小于近地卫星的速度，即小于地球第一宇宙速度，故C错误；同步卫星离地面的高度是一

3、定的，故D错误。所以B正确，ACD错误。3我国于2007年10月24日成功发射了“嫦娥一号”探月卫星若卫星在半径为的绕月圆形轨道上运行的周期，则其线速度大小是 （ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】周期即为运动一周所用的时间，根据线速度的定义可知故B正确；ACD错误；故选B 4人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是：A. 卫星内的物体失重，卫星本身没失重B. 卫星内的物体没失重，卫星本身失重C. 卫星和卫星内的物体都失重D. 卫星和卫星内的物体都没失重【答案】C 5假设“天宫二号”与“神州十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，用A代表“神舟十一号”，B代表“天宫二号”，

4、它们对接前做圆周运动的情形如图所示，则下列说法中正确的是（ ） A. A的运行速度大小大于B的运行速度大小B. A的向心加速度大小小于B的向心加速度大小C. A的角速度大小小于B的角速度大小D. A的向心加速度大小等于B的向心加速度大小【答案】A【解析】A：据得，A的轨道半径小于B的轨道半径，则A的运行速度大小大于B的运行速度大小。故A项正确。BD：据得，A的轨道半径小于B的轨道半径，则A的向心加速度大小大于B的向心加速度大小。故BD两项错误。C：据得，A的轨道半径小于B的轨道半径，则A的角速度大小大于B的角速度大小。故C项错误。6我国今年利用一箭双星技术发射了两颗“北斗”导航卫星，计划到20

5、20年左右，建成由5颗地球静止轨道卫星和30颗其他轨道卫星组成的覆盖全球的“北斗”卫星导航系统.如图所示为其中的两颗地球静止轨道卫星A、B，它们在同一轨道上做匀速圆周运动，卫星A的质量大于卫星B的质量.下列说法正确的是( ) A. 它们的线速度大小都是7.9km/sB. 它们受到的万有引力大小相等C. 它们的向心加速度大小相等D. 它们的周期不一定相等【答案】C 72018年我国首次将“高景一号”03、04星发射升空，卫星顺利进入预定轨道已知“高景一号”03星的质量为m，在离地面高度为h（约为530km）的轨道上绕地球做圆周运动，地球半径为R，地面处的重力加速度为g，地球自转的周期为地球同步卫

6、星的轨道高度为36000km。则下列说法正确的是（ ）A. “高景一号”03星在轨运行的周期大于B. “高景一号”03星在轨运行的向心加速度为C. “高景一号”03星在轨运行的速率可能大于7.9km/sD. “高景一号”03星在轨运行的动能小于【答案】D【解析】“高景一号”03星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则周期小于同步卫星的周期，同步卫星的周期等于地球自转的周期T0，则“高景一号”03星在轨运行的周期小于T0，选项A错误；对“高景一号”03星：，又，解得 ，选项B错误；卫星的高度高于地球的半径，则运行速度小于第一宇宙速度7.9km/s，选项C错误；根据，则，选项D正确，故选D.8两颗人

7、造地球卫星质量之比m 1 m 2 12，轨道半径之比R 1 R 2 31.下列有关数据之比正确的是( )A. 周期之比T 1 T 2 31B. 线速度之比v 1 v 2 31C. 向心力之比F 1 F 2 19D. 向心加速度之比a 1 a 2 19【答案】D【解析】卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：9卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，运动周期为T，地球半径为R，万有引力常数为G，下列说法正确的是（ ）A. 卫星的线速度大小为v =B. 地球的质量为M=C. 地球的平均密度为=D. 地球表面重力加速度大小为g=【答案】D【解析】线速度为：v，故A错误。由牛

8、顿第二定律可得：，解得：M，故B错误。地球密度为：，故C错误。地球表面处：Gmg，又M，解得：g，故D正确。故选D。102016年8月16日凌晨，我国将世界首颗量子卫星“墨子号”送入太空轨道，它预示着人类将首次完成卫星与地面之间的量子通信。“墨子号”卫星的运动可近似为匀速圆周运动，其离地面高度约为km，已知地球同步卫星离地面高度约为km，则下列判断正确的是A. “墨子号”运行周期比同步卫星周期小B. “墨子号”运行线速度比第一宇宙速度小C. “墨子号”运行角速度比同步卫星角速度小D. “墨子号”向心加速度比同步卫星向心加速度小【答案】AB 112016年9月15日，搭载着天宫二号空间实验室的长

9、征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心正式点火升空，天宫二号顺利地进入了运行圆轨道某同学从网上查得天宫二号的运行轨道离地高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，由此得到天宫二号的A. 运行时重力提供向心力 B. 运行的线速度C. 天宫二号的发射速度是7.9Kms D. 向心加速度为【答案】AB【解析】A、天宫二号绕地球做匀速圆周运动，由所受万有引力即重力提供向心力，故A正确。B、D、由，可得，；由地球表面物体重力等于万有引力，有；联立可得，故B正确，D错误。C、“天宫二号”是地球卫星，发射速度要大于第一宇宙速度而小于第二宇宙速度，则“天宫一号”和“天宫二号”的发射速度均是

10、大于7.9km/s，小于11.2km/s，故C错误。故选AB. 12我国已于2011年9月29日发射“天宫一号”目标飞行器，11月1日发射“神舟八号”飞船并在11月3日与“天宫一号”实现对接。某同学为此画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想如图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道。由此假想图，可以判定（ ） 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”的周期小于“神舟八号”的周期C. “天宫一号”的向心加速度小于“神舟八号”的向心加速度D. “神舟八号”适度减速有可能与“天宫一号”实现对接【答案】AC 13如图为嫦娥三号登

11、月轨迹示意图。图中M点为环地球运动的近地点，N为环月球运动的近月点，a为环月运行的圆轨道，b为环月球运动的椭圆轨道，下列说法中正确的是 A. 嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度大于11.2 km/sB. 嫦娥三号在M点进入地月转移轨道时应点火加速C. 设嫦娥三号在圆轨道a上经过N点时的加速度为，在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为，则D. 嫦娥三号在圆轨道a上的机械能小于在椭圆轨道b上的机械能【答案】BD【解析】地球的第二宇宙速度是11.2km/s，达到此值时，卫星将脱离地球的束缚，绕太阳运动，故嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度不可能大于11.2km/s，故A错误。嫦娥三号在M点点火加速，使万有引

12、力小于向心力做离心运动，才能进入地月转移轨道，故B正确。根据万有引力和牛顿第二定律得：，解，N点到月球的中心距离r不变，则，故C错误。嫦娥三号在圆轨道b上减速做近心运动才能进入轨道a，即b上的机械能大于a上的机械能，故D正确。故选BD。14已知地球的半径为R，质量为M，万有引力常量为G。一颗人造地球卫星处在距离地球表面高度为h的圆轨道上，试求：（1）该卫星作匀速圆周运动的线速度大小v；（2）该卫星的运动周期T。【答案】（1） （2） 15宇航员站在某一星球表面上H高处的位置，沿水平方向以初速度v0水平抛出一个小球，小球落在星球表面，测得水平位移为x，已知该星球的半径为R，万有引力常量为G，求：(1)该星球表面的重力加速度g；(2)该星球的第一宇宙速度v【答案】(1)(2)【解析】(1)小球在星球表面做平抛运动，水平方向有：x=v0t可得小球运动时间为：小球在竖直方向自