北京專用高考物理一輪復(fù)習(xí)第五章萬(wàn)有引力與航天全章闖關(guān)檢測(cè)

1、北京專用高考物理一輪復(fù)習(xí)第五章萬(wàn)有引力與航天全章闖關(guān)檢測(cè)第五章萬(wàn)有引力與航天運(yùn)時(shí)間：50分鐘分值:100分一、選擇題（每小題6分，共60分）叫叫1.關(guān)于萬(wàn)有引力公式F=G廠，以下說(shuō)法中正確的是（）A.公式只適用于星球之間的引力計(jì)算，不適用于質(zhì)量較小的物體B.當(dāng)兩物體間的距離趨近于0時(shí)，萬(wàn)有引力趨近于無(wú)窮大C.兩物體間的萬(wàn)有引力也符合牛頓第三定律D.公式中引力常量G的值是牛頓規(guī)定的啊嗎答案C萬(wàn)有引力公式F=G1，雖然是牛頓由天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得出的，但牛頓又將它推廣到了宇宙中的任何物體，適用于計(jì)算任何兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的引力。當(dāng)兩個(gè)物體的距離趨近于0時(shí)，兩個(gè)物體就不能視為質(zhì)點(diǎn)了，萬(wàn)有引力公式不再適用。兩物體

2、間的萬(wàn)有引力也符合牛頓第三定律。公式中引力常量G的值是卡文迪許首先測(cè)定的，而不是人為規(guī)定的。故答案為Co2.2015年12月29日0時(shí)04分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射高分四號(hào)衛(wèi)星。至此我國(guó)航天發(fā)射“十二五”任務(wù)圓滿收官。高分四號(hào)衛(wèi)星是我國(guó)首顆地球同步軌道高分辨率光學(xué)成像衛(wèi)星，也是目前世界上空間分辨率最高、幅寬最大的地球同步軌道衛(wèi)星,它的發(fā)射和應(yīng)用將顯著提升我國(guó)對(duì)地遙感觀測(cè)能力衛(wèi)星在軌道正常運(yùn)行時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.衛(wèi)星的軌道半徑可以近似等于地球半徑B.衛(wèi)星的向心加速度一定小于地球表面的重力加速度C.衛(wèi)星的線速度一定大于第一宇宙速度D.衛(wèi)星的運(yùn)行周期一定大于月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期答案B

3、衛(wèi)星環(huán)繞時(shí)，軌道半徑越大，線速度、角速度、向心加速度越小，周期越大。同步衛(wèi)星的軌道半徑約是地球半徑的6.6倍,故A錯(cuò)誤；同步衛(wèi)星的向心加速度小于近地衛(wèi)星的向心加速度，即小于地球表面重力加速度，故B正確；同步衛(wèi)星的線速度小于近地衛(wèi)星的線速度，即小于第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤；同步衛(wèi)星軌道半徑小于月球軌道半徑，故同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期小于月球的公轉(zhuǎn)周期，故D錯(cuò)誤。3.若將同步衛(wèi)星和月球繞地球的運(yùn)動(dòng)均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)A.同步衛(wèi)星的線速度大于月球的線速度B.同步衛(wèi)星的角速度小于月球的角速度C.同步衛(wèi)星的加速度小于月球的加速度D.同步衛(wèi)星離地球的距離大于月球離地球的距離GMm徵/2答案A萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，1=

4、mmo2卜列說(shuō)法正確的是（）GM CM GM，可得 vK 丁 ,a=L_ 。因?yàn)?r 衛(wèi)星 <r月，所以同步衛(wèi)星的線速度大于月球的線速度，同步衛(wèi)星的角速度大于月球的角速度，同步衛(wèi)星的加速度大于月球的加速度。故A選項(xiàng)正確，B、CD選項(xiàng)錯(cuò)誤。4.如圖所示，人造衛(wèi)星AB在同一平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則這兩顆衛(wèi)星相比（）A.衛(wèi)星A的線速度較大B.衛(wèi)星A的周期較大C.衛(wèi)星A的角速度較大D.衛(wèi)星A的加速度較大答案2=mrtor3 GM,T=2麗,a=7，可得B正確。5.為紀(jì)念中國(guó)航天事業(yè)的成就，發(fā)揚(yáng)航天精神，自2016年起，將每年的4月24日設(shè)立為“中國(guó)航天日”。在46年前的這一天，中國(guó)第一顆人

5、造衛(wèi)星發(fā)射成功。至今中國(guó)已發(fā)射了逾百顆人造地球衛(wèi)星。關(guān)于環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（）2A.衛(wèi)星的向心加速度一te小于9.8m/sB.衛(wèi)星的環(huán)繞速度可能大于7.9km/sC.衛(wèi)星的環(huán)繞周期一定等于24hD.衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圓心不一定在地心上GMm2答案A由F萬(wàn)=F=ma=；，知衛(wèi)星的向心加速度一定小于地表重力加速度,A對(duì)。7.9km/s是地球衛(wèi)星最大的運(yùn)行速度，B錯(cuò)。只有地球同步衛(wèi)星的周期為24h,C錯(cuò)。因?yàn)槿f(wàn)有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圓心一定在地心上，D錯(cuò)。6.若已知引力常量G,則利用下列哪組數(shù)據(jù)可以算出地球的質(zhì)量（）A.一顆繞地球做勻速圓

6、周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的質(zhì)量和地球表面的重力加速度B.一顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的質(zhì)量和地球的第一宇宙速度C.一顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的運(yùn)行速率和周期D.地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期和軌道半徑Mmztmv2n答案C衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)萬(wàn)有引力提供向心力，則有Gf/=r，又知v=cor,3=/，可得地球質(zhì)量-3TvM='二，故C正確，而由其他選項(xiàng)所給條件無(wú)法求得地球質(zhì)量。7 .赤道上隨地球自轉(zhuǎn)一起運(yùn)動(dòng)的物體加速度為ai,近地圓軌道衛(wèi)星的加速度為a2,地球同步軌道衛(wèi)星的加速度為a3,則ai、a2、a3的大小關(guān)系為（）A.a i>a2>a3B.a i<a2<a37C.ai&

7、lt;a3<a2D.ai=a2<a3答案C由于赤道上隨地球自轉(zhuǎn)而運(yùn)動(dòng)的物體與地球同步軌道衛(wèi)星的周期相同，地球半徑小于同步軌4儲(chǔ)道半徑，根據(jù)向心加速度公式a=7r,得ai<a3；近地圓軌道衛(wèi)星與地球同步軌道衛(wèi)星都僅受萬(wàn)有引力作M用，由牛頓第二定律得，它們的加速度都可表示為a=G,又因?yàn)榻貓A軌道半徑小于同步軌道半徑，所以a3<a2,即C選項(xiàng)正確。8 .我國(guó)“玉兔號(hào)”月球車被順利送抵月球表面，并發(fā)回大量圖片和信息。若該月球車在地球表面的重力為G,在月球表面的重力為G。已知地球半徑為R,月球半徑為R,地球表面處的重力加速度為gU()C1A.“玉兔號(hào)”月球車在地球表面與月球表面

8、質(zhì)量之比為2生吊8 .地球的質(zhì)量與月球的質(zhì)量之比為21句C.地球表面處的重力加速度與月球表面處的重力加速度之比為1D.地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為答案D“玉兔號(hào)”月球車無(wú)論在月球表面還是在地球表面，質(zhì)量不會(huì)變化，所以“玉兔號(hào)”月球車在地球表面與月球表面質(zhì)量之比為1：1,選項(xiàng)A錯(cuò)。在地球表面月球車的重力G=mg,在月球表面月球車的G,選項(xiàng)C錯(cuò)。行星表面重力G=mg,所以地球表面處的重力加速度與月球表面處的重力加速度之比萬(wàn)有引力提供重力選項(xiàng)B錯(cuò)。第一宇宙速度等于天體表面衛(wèi)星的線速度即v=（gR,據(jù)此可得丫高9述1和丫2=92%,可得地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比瓜也絲。

9、身,選工KD對(duì)。9 .“神舟十號(hào)”飛船繞地球的運(yùn)行可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道距離地面約340km,則關(guān)于飛船的運(yùn)行，下列說(shuō)法中正確的是（）A.飛船處于平衡狀態(tài)B.地球?qū)︼w船的萬(wàn)有引力提供飛船運(yùn)行的向心力C.飛船運(yùn)行的速度大于第一宇宙速度D.飛船運(yùn)行的加速度大于地球表面的重力加速度答案B飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)并不處于平衡狀態(tài)，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)其方向在改變，故A錯(cuò)誤；地球?qū)︼w胖等船的萬(wàn)有引力提供飛船運(yùn)行的向心力，B正確；由于飛船的軌道半徑比地球的半徑大，由v=（、a=可知，飛船運(yùn)行的速度小于第一宇宙速度，飛船運(yùn)行的加速度小于地球表面的重力加速度，故CD是錯(cuò)誤的。10.（多選）2012年6月18日，神舟

10、九號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在離地面343km的近圓形軌道上成功進(jìn)行了我國(guó)首次載人空間交會(huì)對(duì)接。對(duì)接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣。下列說(shuō)法正確的是（）A.為實(shí)現(xiàn)對(duì)接，兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B.如不加干預(yù)，在運(yùn)行一段時(shí)間后，天宮一號(hào)的動(dòng)能可能會(huì)增加C.如不加干預(yù)，天宮一號(hào)的軌道高度將緩慢降低D.航天員在天宮一號(hào)中處于失重狀態(tài)，說(shuō)明航天員不受地球引力作用GM尸答案BC可認(rèn)為目標(biāo)飛行器是在圓形軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由v=知軌道半徑越大時(shí)運(yùn)行速度越小。第一宇宙速度為當(dāng)r等于地球半徑時(shí)的運(yùn)行速度，即最大的運(yùn)行速度，故目標(biāo)飛行器的運(yùn)行速度應(yīng)小于第一宇宙速度，A錯(cuò)誤；如

11、不加干預(yù)，稀薄大氣對(duì)天宮一號(hào)的阻力做負(fù)功，使其機(jī)械能減小，引起高度的下降，從而地球引力又對(duì)其做正功，當(dāng)?shù)厍蛞λ稣Υ笥诳諝庾枇λ鲐?fù)功時(shí)，天宮一號(hào)的動(dòng)能就會(huì)增加，故日C皆正確；航天員處于完全失重狀態(tài)的原因是地球?qū)教靻T的萬(wàn)有引力全部用來(lái)提供使航天員隨天宮一號(hào)繞地球運(yùn)行的向心力了，而非航天員不受地球引力作用，故D錯(cuò)誤。、非選擇題（共40分）11.(20分)已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。(1)推導(dǎo)第一宇宙速度vi的表達(dá)式；(2)若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行軌道距離地面高度為h,求衛(wèi)星的運(yùn)行周期To2n(/?+h)3RI答案(1)v1=j(2)'解析(1)設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m,地球的質(zhì)量為MMm在地球表面附近滿足GR=mg得GM=2g衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力等于它受到的萬(wàn)有引力4Mm2m=G&式代入式，得到w=，Rg(2)考慮式，衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力為iI2MmmgRf=g1R+h)=(R+h)A24tt由牛頓第二定律F=m'(R+h)2nf7/?+m式聯(lián)立解得T='',已知它在距月球表面12.(20分)(2016北京東城期中，21,8分)“嫦娥一號(hào)”是我國(guó)首次發(fā)射的探月衛(wèi)星高度為