高考物理复习专题五万有引力定律习题市赛课公开课一等奖省名师获奖课件

一、单项选择题1.(江苏单科,3,3分)过去几千年来,人类对行星认识与研究仅限于太阳系内,行星“51peg

b”发觉拉开了研究太阳系外行星序幕。“51pegb”绕其中心恒星做匀速圆周运动,周期

约为4天,轨道半径约为地球绕太阳运动半径

。该中心恒星与太阳质量比约为

()A.

B.1

C.5

D.10A组

自主命题·江苏卷题组五年高考1/65答案

B对行星“51pegb”有

=m1

r1对地球有

=m2

r2化简即得

=

·

代入数据得

=

·

≈1所以B正确。考查点

本题考查了万有引力定律、匀速圆周运动等知识,考查了考生知识迁移能力,属于中

等难度题。解题指导要注意知识迁移,即将太阳系内常见问题迁移到系外行星系统之中,要认识到开

普勒行星运动定律、万有引力定律对天体运动研究含有普适性。2/652.(江苏单科,2,3分)已知地球质量约为火星质量10倍,地球半径约为火星半径2倍,

则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动速率约为

()A.3.5km/sB.5.0km/sC.17.7km/sD.35.2km/s3/65答案

A航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动,由火星对航天器万有引力提供航

天器向心力得

=

同理

=

所以

·

=

v火=

·v地,而v地=7.9km/s故v火=

km/s≈3.5km/s,选项A正确。考查点

本题考查了第一宇宙速度、匀速圆周运动向心力、万有引力定律及其应用等考

点。本题信息量充分而明确,情景简单,属于轻易题。易错警示易错选C。将两星球围绕速度之比搞反了,从而算成了

=

。由此警示我们,对于轻易题切不可掉以轻心,而应该细心再细心!4/653.(江苏单科,1,3分)火星和木星沿各自椭圆轨道绕太阳运行,依据开普勒行星运动定律可

知

()A.太阳位于木星运行轨道中心B.火星和木星绕太阳运行速度大小一直相等C.火星与木星公转周期之比平方等于它们轨道半长轴之比立方D.相同时间内,火星与太阳连线扫过面积等于木星与太阳连线扫过面积答案

C由开普勒第一定律(轨道定律)可知,太阳位于木星运行轨道一个焦点上,A错误。火

星和木星绕太阳运行轨道不一样,运行速度大小不可能一直相等,B错误。依据开普勒第三定

律(周期定律)知全部行星轨道半长轴三次方与它公转周期平方比值是一个常数,C

正确。对于某一个行星来说,其与太阳连线在相同时间内扫过面积相等,不一样行星在相同

时间内扫过面积不相等,D错误。考查点

本题重点考查了对开普勒行星运动定律了解,属于轻易题。学习指导学习过程中要做到知识点无遗漏,即使简单知识,也要牢靠记忆并准确了解其内涵

和外延,这么才能不留遗憾。5/654.(江苏单科,6,4分)“天舟一号”货运飞船于4月20日在文昌航天发射中心成功发射

升空。与“天宫二号”空间试验室对接前,“天舟一号”在距地面约380km圆轨道上飞行,则

其

()A.角速度小于地球自转角速度B.线速度小于第一宇宙速度C.周期小于地球自转周期D.向心加速度小于地面重力加速度二、多项选择题6/65答案

BCD本题考查万有引力定律、人造卫星运行规律。因为地球自转角速度、周期

等物理量与地球同时卫星一致,故“天舟一号”可与地球同时卫星比较。因为“天舟一号”

轨道半径小于同时卫星轨道半径,所以,角速度是“天舟一号”大,周期是同时卫星大,选项A

错,C对;第一宇宙速度是近地卫星围绕速度,故“天舟一号”线速度小于第一宇宙速度,B

对;对“天舟一号”有G

=ma向,所以a向=G

,而地面重力加速度g=G

,故a向<g,D选项正确。方法诠释

人造卫星运行特点对于人造地球卫星围绕地球运行规律,考生应掌握以下特点:卫星运行轨道半径决定着运

行参数,当半径增大时,三度(线速度、角速度、加速度)均减小,而周期变大。7/655.(江苏单科,7,4分)如图所表示,两质量相等卫星A、B绕地球做匀速圆周运动,用R、T、

Ek、S分别表示卫星轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过面积。以下关

系式正确有

()

A.TA>TB

B.EkA>EkBC.SA=SB

D.

=

8/65答案

AD卫星做匀速圆周运动时有

=m

=mRω2=mR

,则T=2π

∝

,故TA>TB,

=

,A、D皆正确;Ek=

mv2=

∝

,故EkA<EkB,B错误;S=

ωR2=

∝

,故C错误。考查点

本题考查了匀速圆周运动、向心力、万有引力定律、动能、扇形面积计算等考点。

包括物理量较多,但情景简单,属于中等难度题。解题方法对于同一星系内不一样围绕天体(卫星)运动,由万有引力提供向心力推出所要研究

物理量百分比关系,是处理这类问题最惯用且最简捷方法。9/65考点一万有引力定律及其应用单项选择题1.(北京理综,17,6分)利用引力常量G和以下某一组数据,不能计算出地球质量是

()A.地球半径及重力加速度(不考虑地球自转)B.人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动速度及周期C.月球绕地球做圆周运动周期及月球与地球间距离D.地球绕太阳做圆周运动周期及地球与太阳间距离B组

统一命题、省（区、市）卷题组10/65答案

D本题考查天体运动。已知地球半径R和重力加速度g,则mg=G

,所以M地=

,可求M地;近地卫星做圆周运动,G

=m

,T=

,可解得M地=

=

,已知v、T可求M地;对于月球:G

=m

r,则M地=

,已知r、T月可求M地;同理,对地球绕太阳圆周运动,只可求出太阳质量M太,故此题符合题意选项是D项。方法技巧

中心天体质量求解路径此题提醒我们能够从两个方面求得中心天体质量:①已知中心天体半径和重力加速度。②已

知中心天体行星或卫星运动参数。11/652.(四川理综,3,6分)国务院批复,自起将4月24日设置为“中国航天日”。1970年4月

24日我国首次成功发射人造卫星东方红一号,当前依然在椭圆轨道上运行,其轨道近地点高度

约为440km,远地点高度约为2060km;1984年4月8日成功发射东方红二号卫星运行在赤道上

空35786km地球同时轨道上。设东方红一号在远地点加速度为a1,东方红二号加速度为

a2,固定在地球赤道上物体随地球自转加速度为a3,则a1、a2、a3大小关系为

()

A.a2>a1>a3

B.a3>a2>a1

C.a3>a1>a2

D.a1>a2>a3

答案

D对于东方红一号与东方红二号,由G

=ma得:a=

,由此式可知a1>a2。对于地球同时卫星东方红二号和地球赤道上物体,由a=ω2r=

r可知,a2>a3。综上可见,a1>a2>a3,故D正确。12/653.(天津理综,4,6分)未来星际航行中,宇航员长久处于零重力状态,为缓解这种状态带来

不适,有些人构想在未来航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”,如图所表示。当旋转舱绕其轴线匀

速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,能够受到与他站在地球表面时相同大小支持

力。为到达上述目标,以下说法正确是

()A.旋转舱半径越大,转动角速度就应越大B.旋转舱半径越大,转动角速度就应越小C.宇航员质量越大,旋转舱角速度就应越大D.宇航员质量越大,旋转舱角速度就应越小答案

B宇航员在舱内受到支持力与他站在地球表面时受到支持力大小相等,mg=mω2r,

即g=ω2r,可见r越大,ω就应越小,B正确,A错误;角速度与质量m无关,C、D错误。13/654.(北京理综,16,6分)假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动,已知地球到太阳距离小

于火星到太阳距离,那么

()A.地球公转周期大于火星公转周期B.地球公转线速度小于火星公转线速度C.地球公转加速度小于火星公转加速度D.地球公转角速度大于火星公转角速度答案

D据太阳对行星引力提供行星运动所需向心力得G

=m

=mω2r=m(

)2r=ma向,解得v=

,ω=

,T=2π

,a向=

,由题意知,r地<r火,所以v地>v火,ω地>ω火,T地<T火,a地>a火,D项正确。14/655.(山东理综,15,6分)如图,拉格朗日点L1位于地球和月球连线上,处于该点物体在地球和

月球引力共同作用下,可与月球一起以相同周期绕地球运动。据此,科学家构想在拉格朗日

点L1建立空间站,使其与月球同周期绕地球运动。以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度

大小,a3表示地球同时卫星向心加速度大小。以下判断正确是

()

A.a2>a3>a1

B.a2>a1>a3

C.a3>a1>a2

D.a3>a2>a1

答案

D地球同时卫星受月球引力能够忽略不计,表明地球同时卫星距离月球要比空间站距

离月球更远,则地球同时卫星轨道半径r3、空间站轨道半径r1、月球轨道半径r2之间关系为r2>

r1>r3,由

=ma知,a3=

,a2=

,所以a3>a2;由题意知空间站与月球周期相等,由ma=m(

)2r知,a1=

r1,a2=

r2,所以a2>a1。所以a3>a2>a1,D正确。15/651.(课标Ⅲ,14,6分)4月,我国成功发射天舟一号货运飞船与天宫二号空间试验室完

成了首次交会对接,对接形成组合体仍沿天宫二号原来轨道(可视为圆轨道)运行。与天宫

二号单独运行时相比,组合体运行

()A.周期变大B.速率变大C.动能变大D.向心加速度变大考点二宇宙航行一、单项选择题答案

C天宫二号单独运行时轨道半径与组合体运行轨道半径相同,由运动周期T=2π

,可知周期不变,A项错误。由速率v=

,可知速率不变,B项错误。因为(m1+m2)>m1,质量增大,故动能增大,C项正确。向心加速度a=

不变,D项错误。审题指导

隐含条件显著化对接形成组合体仍沿天宫二号原来轨道运行。意味着与天宫二号相比较,质量增加,运动半

径不变。16/652.(课标Ⅰ,17,6分)利用三颗位置适当地球同时卫星,可使地球赤道上任意两点之间保持

无线电通讯。当前,地球同时卫星轨道半径约为地球半径6.6倍。假设地球自转周期变

小,若仍仅用三颗同时卫星来实现上述目标,则地球自转周期最小值约为

()A.1hB.4h

C.8hD.16h答案

B卫星围绕地球运转时,万有引力提供卫星做圆周运动向心力,即

=m

r,解得周期T=2π

,由此可见,卫星轨道半径r越小,周期T就越小,周期最小时,三颗卫星连线构成等边三角形与赤道圆相切,如图所表示,此时卫星轨道半径r=2R,T=2π

,又因为T0=2π

=24h,所以T=

·T0=

×24h≈4h,B正确。

17/653.(北京理综,18,6分)如图所表示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行,在P点变轨后

进入轨道2做匀速圆周运动。以下说法正确是

()

A.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点速度都相同B.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点加速度都相同C.卫星在轨道1任何位置都含有相同加速度D.卫星在轨道2任何位置都含有相同动量18/65答案

B卫星在轨道1上运行到P点,经加速后才能在轨道2上运行,故A错误。由G

=ma得:a=

,由此式可知B正确、C错。卫星在轨道2上任何位置含有动量大小相等,但方向不一样,故D错。易错点拨卫星做圆周运动加速度要依据实际运动情况分析。

与

相等时,卫星才能够做稳定匀速圆周运动;

>

时,卫星将做离心运动。19/654.(天津理综,3,6分)我国即将发射“天宫二号”空间试验室,之后发射“神舟十一号”飞船

与“天宫二号”对接。假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动,为了

实现飞船与空间试验室对接,以下办法可行是

()A.使飞船与空间试验室在同一轨道上运行,然后飞船加速追上空间试验室实现对接B.使飞船与空间试验室在同一轨道上运行,然后空间试验室减速等候飞船实现对接C.飞船先在比空间试验室半径小轨道上加速,加速后飞船逐步靠近空间试验室,二者速度靠近

时实现对接D.飞船先在比空间试验室半径小轨道上减速,减速后飞船逐步靠近空间试验室,二者速度靠近时实现对接20/65答案

C对于绕地球做圆周运动人造天体,由

=m

,有v=

∝

,可见v与r是一一对应。在同一轨道上运行速度相同,不能对接;而从同一轨道上加速或减速时因为发生变轨,

二者不能处于同一轨道上,亦不能对接,A、B皆错误。飞船处于半径较小轨道上,要实现对接,

需增大飞船轨道半径,飞船加速则轨道半径变大,飞船减速则轨道半径变小,C正确,D错误。21/655.(安徽理综,17,6分)质量为m人造地球卫星与地心距离为r时,引力势能可表示为Ep=-

,其中G为引力常量,M为地球质量。该卫星原来在半径为R1轨道上绕地球做匀速圆周运动,因为受到极稀薄空气摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动半径变为R2,此过程中因摩

擦而产生热量为

()A.GMm(

-

)

B.GMm(

-

)C.

(

-

)

D.

(

-

)答案

C卫星绕地球做匀速圆周运动满足G

=m

,动能Ek=

mv2=

,机械能E=Ek+Ep,则E=

-

=-

。卫星由半径为R1轨道降到半径为R2轨道过程中损失机械能ΔE=E1-E2=

(

-

),即下降过程中因摩擦而产生热量,所以C项正确。22/656.(课标Ⅰ,21,6分)我国发射“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后,先在月球表面附近

近似圆轨道上绕月运行;然后经过一系列过程,在离月面4m高处做一次悬停(可认为是相对于月

球静止);最终关闭发动机,探测器自由下落。已知探测器质量约为1.3×103kg,地球质量约为月

球81倍,地球半径约为月球3.7倍,地球表面重力加速度大小约为9.8m/s2。则此探测器

()A.在着陆前瞬间,速度大小约为8.9m/sB.悬停时受到反冲作用力约为2×103NC.从离开近月圆轨道到着陆这段时间内,机械能守恒D.在近月圆轨道上运行线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行线速度二、多项选择题23/65评析本题以“嫦娥三号”登月过程为背景材料,不但考查了对天体运动知识了解和掌握程

度,也考查了匀加速运动、平衡状态、机械能守恒等多方面知识,是一道综合性很强好题。答案

BD月球表面重力加速度大小g月=G

=

·G

=

g地=1.66m/s2,则探测器在月球表面着陆前速度大小vt= =3.6m/s,A项错;悬停时受到反冲作用力F=mg月=2×103N,B项正确;从离开近月圆轨道到着陆过程中,有发动机工作阶段,故机械能不守恒,C项错;在近月圆轨

道上运行线速度v月= < ,故D项正确。24/657.(广东理综,20,6分)在星球表面发射探测器,当发射速度为v时,探测器可绕星球表面做匀速

圆周运动;当发射速度到达

v时,可摆脱星球引力束缚脱离该星球。已知地球、火星两星球质量比约为10∶1,半径比约为2∶1,以下说法正确有

()A.探测器质量越大,脱离星球所需要发射速度越大B.探测器在地球表面受到引力比在火星表面大C.探测器分别脱离两星球所需要发射速度相等D.探测器脱离星球过程中,势能逐步增大答案

BD设星球质量为M,探测器质量为m,则当探测器绕星球表面做圆周运动时有

=m

,R是星球半径,可见v=

,

v=

,探测器脱离星球所需要发射速度与探测器质量无关,

=

=

,A、C皆错误;由F=

有

=

=

,故B正确;探测器脱离星球过程中,星球对探测器万有引力做负功,故其势能增大,D正确。25/658.(天津理综,8,6分)P1、P2为相距遥远两颗行星,距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、

s2做匀速圆周运动。图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体引力产生加速度a,横坐标表

示物体到行星中心距离r平方,两条曲线分别表示P1、P2周围a与r2反比关系,它们左端

点横坐标相同。则

()

A.P1平均密度比P2大B.P1“第一宇宙速度”比P2小C.s1向心加速度比s2大D.s1公转周期比s2大26/65答案

AC设行星半径为R、质量为M,卫星质量为m,对于卫星有:G

=ma,则a=

。由a-r2图像中两条曲线左端点横坐标相同可知,r最小值相同,说明两卫星s1、s2在两行星表面运

行,行星P1、P2半径R是相同,而两颗卫星到各自行星表面距离也相同,所以卫星s1、s2到各

自行星距离r是相同,由图像可知,s1向心加速度比s2大,即C正确。由a=

可知,r相同时,a大说明对应M也大,故P1平均密度比P2大,即A正确。设在行星表面发射卫星“第一

宇宙速度”为v,则有G

=m

,v=

,可见R相同时M大对应v也大,即P1“第一宇宙速度”大,故B错。卫星公转周期设为T,则有:G

=m

r,T=2π

,可见s1公转周期小,故D错。评析本题考查了天体运动中多个常见问题,包括知识点较多。题目经过图像形式展现两

个行星特征,给了解题意提升了难度,所以题目难度偏大。万有引力部分题目大多相同,本

题较有新意,可谓创新题。27/659.[天津理综,9(1)]我国自主研制首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后,与已经在轨运

行“天宫二号”成功对接形成组合体。假设组合体在距地面高为h圆形轨道上绕地球做匀

速圆周运动,已知地球半径为R,地球表面处重力加速度为g,且不考虑地球自转影响。则组

合体运动线速度大小为

,向心加速度大小为

。

三、非选择题28/65解析本题考查天体运动、万有引力定律应用。设组合体质量为m、运转线速度为v、地球质量为M,则G

=ma向=m

①,又有G

=mg②,联立上述两式得a向=

g,v=R

。答案

R

g试题评析

本题为万有引力定律在天体运动中应用,考生只要应用天体运动中万有引力充当

向心力这一规律,就可顺利作答,本题难度为易。29/651.(福建理综,14,6分)如图,若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动,a、b到地心O

距离分别为r1、r2,线速度大小分别为v1、v2,则

()

A.

=

B.

=

C.

=(

)2

D.

=(

)2

一、单项选择题C组

教师专用题组答案

A万有引力提供卫星绕地球做匀速圆周运动向心力,有G

=m

,所以v=

,

=

,A项正确。30/652.(四川理综,5,6分)登上火星是人类梦想,“嫦娥之父”欧阳自远透露:中国计划于

登陆火星。地球和火星公转视为匀速圆周运动,忽略行星自转影响。依据下表,火星和地球相比

()行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.4×1066.0×10241.5×1011火星3.4×1066.4×10232.3×1011A.火星公转周期较小B.火星做圆周运动加速度较小C.火星表面重力加速度较大D.火星第一宇宙速度较大31/65答案

B设太阳质量为M,行星质量为m,太阳对行星引力提供行星绕太阳做匀速圆周运动

向心力,

=m(

)2r,解得T=2π

,因为r火>r地,所以T火>T地,A错误;由

=ma得行星绕太阳做匀速圆周运动加速度a=

,a火<a地,B正确;行星表面重力加速度g=

,代入表格数据,可知g地>g火,第一宇宙速度v=

,代入数据,v地>v火,C、D错误。32/653.(浙江理综,16,6分)长久以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一卫星,它公转轨

道半径r1=19600km,公转周期T1=6.39天。3月,天文学家新发觉两颗冥王星小卫星,其

中一颗公转轨道半径r2=48000km,则它公转周期T2最靠近于

()A.15天

B.25天

C.35天

D.45天答案

B由G

=m

r,解得T=2π

,所以

=

,解得T2≈24.49天,所以B项正确。33/654.(山东理综,20,6分)我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”

落月两大航天工程。某航天兴趣者提出“玉兔”回家构想:如图,将携带“玉兔”返回系统

由月球表面发射到h高度轨道上,与在该轨道绕月球做圆周运动飞船对接,然后由飞船送

“玉兔”返回地球。设“玉兔”质量为m,月球半径为R,月面重力加速度为g月。以月面为零

势能面,“玉兔”在h高度引力势能可表示为Ep=

,其中G为引力常量,M为月球质量。若忽略月球自转,从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做功为

()A.

(h+2R)

B.

(h+

R)C.

D.

34/65答案

D对“玉兔”,由G

=m

得v=

,动能Ek=

mv2,势能Ep=

且GM=R2g月,由功效关系知对“玉兔”做功W=Ek+Ep=

,故D项正确。35/655.(福建理综,13,6分)设太阳质量为M,某行星绕太阳公转周期为T,轨道可视作半径为r

圆。已知引力常量为G,则描述该行星运动上述物理量满足

()A.GM=

B.GM=

C.GM=

D.GM=

答案

A太阳对行星万有引力充当行星做圆周运动向心力:

=m

r,可得GM=

,所以A正确。36/656.(广东理综,14,4分)如图,甲、乙两颗卫星以相同轨道半径分别绕质量为M和2M行星

做匀速圆周运动。以下说法正确是

()A.甲向心加速度比乙小B.甲运行周期比乙小C.甲角速度比乙大D.甲线速度比乙大答案

A由

=ma知a=

,因M甲=M,M乙=2M,r甲=r乙,故a甲<a乙,A项正确。由

=m·

·r知T2=

,据已知条件得T甲>T乙,B项错误。由

=mω2r知ω2=

,据已知条件得ω甲<ω乙,C项错误。由

=

知v2=

,据已知条件得v甲<v乙,D项错误。37/657.(重庆理综,7,15分)图为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最终阶段示意图。首先在发

动机作用下,探测器受到推力在距月面高度为h1处悬停(速度为0,h1远小于月球半径);接着推力改

变,探测器开始竖直下降,抵达距月面高度为h2处速度为v;今后发动机关闭,探测器仅受重力下

落至月面。已知探测器总质量为m(不包含燃料),地球和月球半径比为k1,质量比为k2,地球表面

附近重力加速度为g,求:

(1)月球表面附近重力加速度大小及探测器刚接触月面时速度大小;(2)从开始竖直下降到刚接触月面时,探测器机械能改变。二、非选择题38/65解析(1)设地球质量和半径分别为M和R,月球质量、半径和表面附近重力加速度分别为

M'、R'和g',探测器刚接触月面时速度大小为vt。则

=k2,

=k1由mg'=G

和mg=G

得g'=

g由

-v2=2g'h2得vt=

(2)设机械能改变量为ΔE,动能改变量为ΔEk,重力势能改变量为ΔEp。由ΔE=ΔEk+ΔEp有ΔE=

m

-mg'h1=

m(v2+

)-m

gh1得ΔE=

mv2-

mg(h1-h2)答案(1)

g

(2)

mv2-

mg(h1-h2)39/658.(纲领全国,26,22分)已知地球自转周期和半径分别为T和R,地球同时卫星A圆轨道半

径为h。卫星B沿半径为r(r<h)圆轨道在地球赤道正上方运行,其运行方向与地球自转方向

相同。求(1)卫星B做圆周运动周期;(2)卫星A和B连续地不能直接通讯最长时间间隔(信号传输时间可忽略)。答案(1)(

)3/2T(2)

(arcsin

+arcsin

)T40/65解析(1)设卫星B绕地心转动周期为T',依据万有引力定律和圆周运动规律有G

=m

h

①G

=m'

r

②式中,G为引力常量,M为地球质量,m、m'分别为卫星A、B质量。由①②式得T'=

T

③(2)设卫星A和B连续地不能直接通讯最长时间间隔为τ;在此时间间隔τ内,卫星A和B绕地心转动角度分别为α和α',则α=

·2π④α'=

·2π⑤若不考虑卫星A公转,两卫星不能直接通讯时,卫星B位置应在图中B点和B'点之间,图中内圆

表示地球赤道。由几何关系得41/65

∠BOB'=2

⑥由③式知,当r<h时,卫星B比卫星A转得快,考虑卫星A公转后应有α'-α=∠BOB'

⑦由③④⑤⑥⑦式得τ=

T

⑧评分参考:第(1)问7分,①②式各2分,③式3分;第(2)问15分,④⑤⑥⑦⑧式各3分。42/65一、单项选择题(每小题3分,共12分)1.(江苏六市二模),神舟十一号飞船和天宫二号在距地面393千米圆轨道上顺利对

接,天宫二号运行轨道比天宫一号运行轨道高出了50千米,则

()A.天宫二号运动周期大于天宫一号运动周期B.天宫二号运动速度大于天宫一号运动速度C.天宫二号运动加速度大于天宫一号运动加速度D.天宫二号运动角速度大于天宫一号运动角速度三年模拟A组—高考模拟·基础题组(时间：20分钟分值：20分)答案

A依据

=ma=m

=mω2r=m

r,有T=

,v=

,a=

,ω=

,由题意r2>r1,得T2>T1,v2<v1,a2<a1,ω2<ω1,故A正确。43/652.(江苏三市二模)10月17日我国发射了神舟十一号载人飞船,在距地面约393km高

度轨道上与天宫二号空间试验室对接,景海鹏、陈冬在太空驻留33天,于11月18日返回地球。

天宫二号在太空飞行周期约为(已知地球半径R=6400km)

()A.33天B.1天C.90分钟D.30分钟答案

C地球同时卫星周期为1天,由

=m

r得T=2π

,因为天宫二号离地面高393km,同时卫星离地面高3.6×104km,T同=1天,所以T2<1天。近地卫星周期T近≈84min,所以T2>84min总而言之84min<T2<1天,故C正确。44/653.(江苏无锡调研,5)气象卫星是用来拍摄云层照片、观察气象资料和测量气象数据。我

国先后自行成功研制和发射了“风云Ⅰ号”和“风云Ⅱ号”两颗气象卫星,“风云Ⅰ号”卫星

轨道(极地圆轨道)与赤道平面垂直而且经过两极,绕地做匀速圆周运动周期为12h。“风云

Ⅱ号”气象卫星轨道(地球同时轨道)平面在赤道平面内,绕地做匀速圆周运动周期为24h,则

“风云Ⅱ号”卫星比“风云Ⅰ号”卫星

()A.轨道半径小

B.线速度小C.角速度大

D.向心加速度大答案

B依据万有引力定律、牛顿第二定律、向心力公式可得:G

=ma=

=mω2R=m

R,可知卫星轨道半径越大,线速度、角速度和向心加速度都越小,周期越大;“风云Ⅱ号”卫

星周期大于“风云Ⅰ号”卫星周期,故“风云Ⅱ号”卫星轨道半径较大,线速度、角速度

和向心加速度较小,选项B正确,选项A、C、D错误。45/654.(江苏扬州调研,6)近年来,伴随人类对火星了解越来越多,美国等国家已经开始进行移

民火星科学探索。若某物体在火星表面做自由落体运动时间是在地球表面同一高度处做

自由落体运动时间1.5倍,已知地球半径是火星半径2倍。以下说法正确是

()A.物体从地球到火星后质量将变为原来

B.火星表面重力加速度g1与地球表面重力加速度g2比值为

C.以相同初速度竖直上抛物体,物体在火星上最大高度是在地球上1.5倍D.火星第一宇宙速度v1与地球第一宇宙速度v2比值为

答案

B物体质量不随位置改变而改变,选项A错误;由h=

gt2可得g=

,则火星表面重力加速度g1与地球表面重力加速度g2比值为

=

=

,故选项B正确;竖直上抛最大高度hm=

,故

=

=

,所以选项C错误;G

=m

,G

=mg,联立解得v2=gR,故

=

=

=

,所以选项D错误。46/655.(江苏栟茶中学调研)北京时间7月4日下午1时52分,一小探测器成功撞击“坦普尔一号”彗星,投入彗星怀抱,实现了人类历史上第一次对彗星“大对撞”,如图所表示,假设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行轨道是一个椭圆,其运动周期为5.74年,以下说法中正确是

()A.在探测器撞击彗星前后过程中,彗星与太阳连线在相等时间内扫过相等面积B.该彗星近日点处线速度小于远日点处线速度C.该彗星近日点处加速度大于远日点处加速度D.该彗星椭圆轨道半长轴三次方与周期平方之比是一个常数二、多项选择题(每小题4分,共8分)答案

CD由开普勒行星运动定律可知,D正确。由G

=ma可知,C正确。在探测器撞击彗星前后过程中,彗星运动轨迹不一样,故A错。由G

=m

可知,B错。47/656.(苏北三市三模,7)1月20日,美国天文学家MichaelBrown推测:太阳系有第九颗大行

星,其质量约为地球质量10倍,直径约为地球直径4倍,到太阳平均距离约为地球到太阳平

均距离600倍,引力常量G已知。以下说法正确有

()A.该行星绕太阳运转周期在1~2万年之间B.由题中所给条件能够估算出太阳密度C.该行星表面重力加速度小于地球表面重力加速度D.该行星第一宇宙速度大于地球第一宇宙速度答案

ACD由G

=m

r得T=2π

∝r

,故有

=600

,T行≈1.5万年,故A正确。太阳半径无法取得,故B错。由mg=G

有:

=

·

=10×

<1,故C正确。由mg=m

有:

=

=

>1,故D正确。48/65一、单项选择题(每小题3分,共12分)1.(江苏四市一模)8月16日1时40分,中国将世界首颗量子科学试验卫星“墨子号”

发射升空,将成为全球第一个实现卫星和地面之间量子通信国家。“墨子号”卫星在距离地

面高度约为500km轨道上绕地球做匀速圆周运动,关于“墨子号”卫星以下说法中正确

是

()A.线速度大于第一宇宙速度B.线速度大于地球同时通信卫星线速度C.周期与地球同时通信卫星周期相同D.其向心加速度与地面重力加速度相同B组—高考模拟·综合题组(时间：20分钟分值：30分)49/65答案

B由G

=m

得v=

,“墨子号”卫星轨道半径大于近地卫星轨道半径、小于同时卫星轨道半径,综上可知A错,B正确。由G

=m

r得T=2π

,可见C错。由G

=ma得a=

,可见D错。考查点本题考查第一宇宙速度、线速度、周期、向心加速度、重力加速度等知识,为基础题,

难度中等。解题技巧本题能够利用“越高越慢”规律分析,即离地面越高卫星,其线速度、角速度、

向心加速度越小,周期越大。50/652.(江苏师大附中阶段检测)11月4日晚,二十一世纪以来最大最圆月亮(“超级月亮”)

现身天空,这是月球运动到了近地点缘故。然后月球离开近地点向着远地点而去,“超级月

亮”也与我们渐行渐远。在月球从近地点抵达远地点过程中,下面说法正确是

()

A.月球运动速度越来越大B.月球向心加速度越来越大C.地球对月球万有引力做正功D.即使离地球越来越远,但月球机械能不变答案

D只有地球对月球做功,故月球机械能守恒,D正确。月球远离地球时,引力对月球做

负功,月球动能降低,则速度越来越小,故A、C均错。由G

=ma可见,r越大a越小,故B错。考查点本题考查万有引力做功、围绕天体速度、向心加速度、机械能随天体间距离改变

而改变规律等内容,对分析推理能力要求较高,为中等难度题。51/653.(江苏南京、盐城二模,3)我国北斗卫星导航系统计划由若干静止轨道卫星、中地球轨

道卫星及倾斜同时轨道卫星组成,其中静止轨道卫星均定位在距离地面约为3.6×104km地球

同时轨道上,中地球轨道卫星距离地面高度约为2.16×104km,已知地球半径约为6.4×103km。

则中地球轨道卫星运动

()A.线速度大于第一宇宙速度B.线速度小于静止轨道卫星线速度C.加速度约是静止轨道卫星2.3倍D.加速度约是静止轨道卫星2.8倍52/65答案

C第一宇宙速度是地球卫星最大绕行速度,故A错。由G

=m

得v=

,静止轨道卫星轨道半径大,则速度小,故B错。由G

=ma得a=

∝

,故

=

=

≈2.3,故C对,D错。考查点

本题考查万有引力提供向心力、第一宇宙速度、加速度等知识,均为基础知识,情景清

晰简单,故属于轻易题。易错警示易错选A。错误地认为轨道半径越大卫星,其线速度越大。这是没有搞清卫星

发射速度与正常运行速度关系所致。53/654.(江苏扬州二模,2)据报道,一颗来自太阳系外彗星于10月20日与火星“擦肩而

过”。如图所表示,设火星绕太阳在圆轨道上运动,运动轨道半径为r,周期为T。该彗星在穿过太

阳系时因为受到太阳引力,轨道发生弯曲,彗星与火星在圆轨道A点“擦肩而过”。已知引

力常量为G,则

()

A.可确定彗星在A点速度大于火星绕太阳运动速度B.可计算出彗星经过A点时受到引力C.可计算出彗星经过A点速度大小D.可计算出彗星质量54/65答案

A因为火星经过A点时做匀速圆周运动,而彗星经过A点时做离心运动,故彗星在A点

速度大于火星在A点速度,A正确。对火星有:G

=m

r,能够算出太阳质量,但对于彗星,无法算出其质量,故也无法算出它经过A点时受到引力,故B、D均错。彗星不是绕太阳做

匀速圆周运动,故无法求出其经过A点速度大小,C错。解题思绪要注意,彗星来自太阳系外,所以太阳对它万有引力不等于它向心力。由离心运

动规律进行比较可知,彗星在A点速度大于火星在A点速度。易错警示本题易错选C。错误地认为v=

r,T和r均已知,故选C。错误原因是张冠李戴,弄错了研究对象,T、r是火星相关量,而彗星T、r均未知,而且彗星是来自太阳系外天体。55/655.(苏北三市三模)“嫦娥三号”是我国第一个月球软着陆无人探测器,当它在距月球100

km圆形轨道上运行时,周期为118min,已知月球半径和引力常量,由此可推算出

()A.月球质量B.“嫦娥三号”质量C.月球第一宇宙速度D.“嫦娥三号”在该轨道上运行速度二、多项选择题(每小题6分,共18分)答案

ACD由G

=m

(R+h)可见A正确,B错。由G

=m

可见C正确。由v=

(R+h)可知D正确。考查点本题考查万有引力定律应用、第一宇宙速度、卫星运行速度计算等知识,为轻易

题。56/656.(江苏启东中学调研)我国已掌握了航天器以靠近第二宇宙速度速度再入大气层返回地

球关键技术。如图所表示,飞行器关闭发动机返回地球时,在距地面5000km太空中,以10.8

km/s速度飞向地球,从距地面大约120km大气层边缘穿入大气层,以跳跃式顺利返回地球。

飞行器在靠近地球但进入大气层之前,以下说法正确有

()

A.加速度越来越小B.机械能保持不变C.若仅改变飞行方向,飞行器可能在大气层外绕地球做匀速圆周运动D.若仅改变飞行方向,飞行器可能从大气层外再次远离地球飞向太空57/65答案

BD飞行器靠近地球过程中所受万有引力不停增大,故加速度越来越大,A错。飞行

器只受万有引力作用,故其机械能守恒,B正确。飞行器在距地面大约120km高度做匀速圆周

运动速度应该略小于7.9km/s,而飞行器在距地面5000km太空中以10.8km/s速度飞到距

地面约120km高度时,其速度将大于10.8km/s,故其不可能做匀速圆周运动,即C错。飞行器

速度足够使其脱离地球引力飞向太空,故D正确。考查点本题考查飞行器在太空中运动加速度、机械能改变分析,飞行器运行可能性研

究。对考生了解能力、推理能力要求较高,为中等难度题。知识链接7.9km/s为第一宇宙速度,是发射卫星最小发射速度,11.2km/s为第二宇宙速度,是

卫星能够脱离地球引力飞向太空围绕太阳或其它行星运动最小发射速度。58/657.(江苏百校第一次联考,7)11月27日5时24分,我国在太原卫星发射中心用长征四号

丙运载火箭成功将遥感二十九号卫星发射升空,这颗卫星入轨后绕地球做半径为R、周期为T

圆周运动,引力常量为G,依据已知条件可得

()A.地球质量

B.卫星质量C.卫星向心加速度大小

D.卫星运行速度大小答案

ACD由G

=m

R,得M=

,可见A对B错。由a=

R和v=

R可知C、D均正确。考查点

本题考查了由万有引力提供向心力争地球质量和卫星线速度、向心加速度,知识

基础,情景清楚,属于轻易题。拓展若地球半径为R0,则地球平均密度为多少?略解:地球平均密度ρ=