2013届高考物理第一轮复习专题精练检测试题15

清华北大家教中心家教电话：010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话：010—625612552013届高三物理一轮复习专题精练专题5万有引力定律一、选择题1．嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200km，运行周期：127min。若还知道引力常量G和月球平均半径r，仅利用以上条件不能求出的是（）A．月球对卫星的吸引力B．月球表面的重力加速度C．卫星绕月球运行的速度D．卫星绕月运行的加速度1．A2．宇宙飞船运动中需要多次“轨道维持”。所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小、方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定运行。如果不进行“轨道维持”，由于飞船受轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能的变化情况将会是A．动能、重力势能和机械能逐渐减小B．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变C．重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变D．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小2.D3．设地球的半径为R0，质量为m的卫星在距地面2R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则（）清华北大家教中心家教电话：010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话：010—62561255A．卫星的线速度为20gRB．卫星的角速度为08RgC．卫星的加速度为2gD．卫星的周期为2πgR0273.D4．科学研究表明地球的自转在变慢，四亿年前，地球每年是四百多天，那么，地球每自转一周的时间约为21.5h，比现在要快2.5h，据科学家分析，地球自转变慢的原因主要有两个：一个是潮汐时海水与海岸碰撞、与海底摩擦而使能量变成内能；另一个是由于潮汐的作用，地球把部分自转能量传给了月球，使月球的机械能增加了（不考虑对月球自转的影响）。由此可以判断，与四亿年前相比，现在月球绕地球公转的（）A．半径减小B．速度增大C．周期增大D．角速度增大4.C5．2011年11月1日“神舟八号”飞船发射升空后，先后经历了5次变轨，调整到处于“天宫一号”目标飞行器后方约52公里处，并与“天宫一号”处于同一离地面高343公里的圆形轨道上，与“天宫一号”实施首次交会对接，完成浪漫的“太空之吻”。在实施对接前“神舟八清华北大家教中心家教电话：010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话：010—62561255号”飞船与“天宫一号”目标飞行器轨道示意图如图所示，忽略它们之间的万有引力，则：（）A．“神舟八号”飞船与“天宫一号”飞行器受到地球的吸引力大小相等B．“神舟八号”飞船与“天宫一号”飞行器的加速度大小相等C．“神舟八号”飞船比“天宫一号”飞行器的速度大D．“神舟八号”飞船与“天宫一号”飞行器速度一样大，但比地球同步卫星速度小5．B6．宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g'表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N表示人对秤的压力，下面一些关系式正确的是（）A．g'=22RrgB．g'=0C．N=m22rRgD．N=06.D7．（安徽省合肥八中2012届高三第一次模拟考试物理试题）“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。设地球同步卫星神舟八号天宫一号清华北大家教中心家教电话：010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话：010—62561255的轨道半径是地球半径的n倍，下列说法中正确的是（）A．同步卫星运行速度是第一宇宙速度的1n倍B．同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的1n倍C．同步卫星运行速度是第一宇宙速度1n倍D．同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的1n倍7.C8．（山东省济南市2012届高三下学期2月份月考物理卷）如右图所示，从地面上A点发射一枚远程弹道导弹，假设导弹仅在地球引力作用下，沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h。已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G。则下列结论正确的是学A．导弹在C点的速度大于)(hRGMB．导弹在C点的速度等于3hRGM学C．导弹在C点的加速度等于2)(hRGMD．导弹在C点的加速度大于2)(hRGM8．CABRCh地球M清华北大家教中心家教电话：010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话：010—625612559．（广东省揭阳一中、金山中学2012届高三下学期两校联考理综卷）关于地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是A．它一定在赤道上空运行B．各国发射的这种卫星轨道半径都一样C．它运行的线速度一定大于第一宇宙速度D．它可以在南北极上空运行9.AB10.（江苏省南京市、盐城市2012届高三第一次模拟考试试卷）我国“神舟八号”飞船与“天宫一号”成功实现交会对接。如图所示，圆形轨道Ⅰ为“天宫一号”运行轨道，圆形轨道Ⅱ为“神舟八号”运行轨道的一部分，在实现交会对接前，“神舟八号”要进行了多次变轨。则()A．“天宫一号”的运行速率小于“神舟八号”在轨道Ⅱ上的运行速率B．“天宫一号”的向心加速度小于“神舟八号”在轨道Ⅱ上的向心加速度C．“神舟八号”轨道Ⅱ上运行过程中的机械能守恒D．“神舟八号”在第一次变轨后到第二次变轨前，机械能增加ⅠⅡ清华北大家教中心家教电话：010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话：010—6256125510.ABC11.（陕西省西安市2012届高三年级第一次质量检测试题理综卷）天宫一号在仙女般升空后，等待它的“情郎”神舟八号于今年11月在太空“敖包相会”，它们的这次“约会”成为我国航天史上的首次交会对接。交会对接犹如“穿针引线”有人比喻，神八与天宫一号的对接过程，就如同太空中两列没有铁轨的高速运行的列车实现首尾相接。天宫一号发射升空后进人高度约为350公里的近圆轨道。神八发射前，天宫一号降至高度约343公里的近圆轨道，等待交会对接。神舟八号追上去，然后两者连接在一起，不仅严丝合缝，还要把液、电、气通上。曾有专家说，这就好像上面放了一根针，底下用一根线，差了几百公里,最后要拿那个线去穿过那个针眼，非常困难c(地球半径为6400km)根据以上信息得到A.天宫一号降至高度约343公里的近圆轨道环绕速度约8km/sB.神八在追赶天宫一号时它们是在同一轨道上，但神八的速度要大一些C.神八在追赶天宫一号时它距地面的高度要比天宫一号低D.天宫一号从350公里的近圆轨道降到343公里的近圆轨道主要是空气阻力造成的11.ACD12.（广东省粤西北“九校”2012届高三联考理综试题）火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆。已知火卫一的周期为7小时39分，火卫二的周期为30小时18分。则两颗卫星相比A.火卫一距火星表面较近B.火卫二的角速度较大C.火卫一的运动速度较大D.火卫二的向心加速度较大12.AC13．（江西省上高二中2012届高三第五次月考理综卷）2011年8月26日消息，英国曼彻斯特大学的天文学家认为，他们已经在银河系里发现一颗由曾经的庞大恒星转变而成的体积较小的行星，这颗行星完全由钻石构成。若已知万有引力常量，还需知道哪些信息可以计算该行星的质量（）A．该行星表面的重力加速度及绕行星运行的卫星的轨道半径清华北大家教中心家教电话：010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话：010—62561255B．围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及运行半径C．该行星的自转周期与星体的半径D．围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及公转线速度13.BD14．（四川省泸州市2012届高三第二次诊断性考试理综试题）我国发射的“天宫一号”目标飞行器，在地球上空飞行轨道如图所示，飞行器绕椭圆轨道飞行后，在椭圆轨道远地点343km的P处点火加速，由椭圆轨道变成轨道半径为343km的圆轨道2上作周期约为90分钟的匀速圆周运动。下列判断正确的是A．飞行器在椭圆轨道l和圆轨道2上运行时的机械能不相等B．飞行器在圆轨道2上运行时完全失重，不再受到地球引力的作用C．飞行器在圆轨道2上运行的角度速度小于同步卫星运行的角速度D．飞行器变轨前通过椭圆轨道远地点P时加速度的大小等于变轨后在圆轨道2上运行时加速度的大小14.AD二、非选择题15.利用航天飞机，人们可以到太空维修出现故障的人造地球卫清华北大家教中心家教电话：010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话：010—62561255星。已知一颗人造地球卫星在离地高度一定的圆轨道上运行。当航天飞机接近这颗卫星并与它运行情况基本相同时，速度达到了6.4km/s。取地球半径为R=6400km，地球表面的重力加速度为g=9.8m/s2，试求这颗卫星离地面的高度。15．解析：万有引力提供人造地球卫星运行所需的向心力)()(22hRvmhRMmG；在地球表面有gmRmGM2，RvgRh22，代入数据可得mh6104.3。16．（甘肃省河西五市部分高中2012届高三第一次联考试题）“嫦娥一号”探月卫星与稍早日本的“月亮女神号”探月卫星不同，“嫦娥一号”卫星是在绕月极地轨道上运动的，加上月球的自转，因而“嫦娥一号”卫星能探测到整个月球的表面。12月11日“嫦娥一号”卫星CCD相机已对月球背面进行成像探测，并获取了月球背面部分区域的影像图。卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为H，绕行的周期为TM；月球绕地公转的周期为TE，半径为R0，地球半径为RE，月球半径为RM。（1）若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响，试求月球与地球质量之比；（2）当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直，清华北大家教中心家教电话：010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话：010—62561255也与地心到月心的连线垂直（如图所示）。此时探月卫星向地球发送所拍摄的照片，此照片由探月卫星传送到地球最少需要多长时间?（已知光速为c。）16．解析：（1）由牛顿第二定律得22nFmamrT向，万有引力定律公式为：2rMmGF引，月球绕地公转时由万有引力提供向心力，故02202RTMRMMGE月地月；同理，探月卫星绕月运动时有：HRTMHRMMGMMM222卫卫月，解得：302RHRTTMMMME地月。（2）设探月极地轨道上卫星到地心的距离为L0，则卫星到地面的最短距离为ERL0，由几何知识得：22020HRRLM，故将照片发回地面的时间CRHRRCRLtEME2200。17．（2012届·浙江省台州市高三期末质量评估试题）已知万有引力常量为G，地球半径为R，同步卫星距地面的高度为h，地球的自转周期为T，地球表面的重力加速度为g。某同学根据以上条件，提出一种计算地球赤道表面的物体随地球自转的线速度大小的方法：地球赤道表面的物体随地球做匀速圆周运动，由牛顿运动定律有RvmRGMm22；又根据地球上的物体的重力与万有引力的关系，可以求得地球赤道表面的物体随地球自转的线速度的大小v。（1）请判断上面的方法是否正确。如果正确，求出v的结果；如不正确，给出正确的解法和结果。清华北大家教中心家教电话：010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话：010—62561255（2）由题目给出的条件再估算地球的质量。17．解析：（1）不正确；正确解答：地球赤道表面的物体随地球自转的周期为T，轨道半径为R，所以线速度大小为TRv2。（2）设地球的质量M，设同步卫星的质量为m，轨道半径为r=R+h，周期等于地球自转的周期为T，由牛顿第二定律有)()2()(22hRTmhRMmG，可得232)(4GThRM。（或由2RGMmmg，得M=gR2/G）