2012届高考物理二轮专题训练6万有引力与航天

第1页2012高考物理二轮专题训练6万有引力与航天1．1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元．“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，如图1所示，其近地点M和远地点N的高度分别为439km和2384km，则()图1A．卫星在M点的势能大于N点的势能B．卫星在M点的角速度大于N点的角速度C．卫星在M点的加速度大于N点的加速度D．卫星在N点的速度大于7．9km/s2．已知地球同步卫星离地面的距离为地球半径的6倍，若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2．5倍，则该行星的自转周期约为()A．6小时B．12小时C．24小时D．36小时3．已知地球半径约为月球半径的4倍，地球质量约为月球质量的81倍．若一卫星先绕地球做近地圆周运动(设为轨道Ⅰ)，再绕月球做近月圆周运动(设为轨道Ⅱ，且卫星在此轨道上运动时，忽略地球对卫星的影响)，则卫星在轨道Ⅰ上运动时比在轨道Ⅱ上运动时的()A．周期大B．线速度大C．加速度大D．所受合力大4．如图2所示被最终确定为中国月球探测工程形象标志．它以中国书法的笔触，抽象地勾勒出一轮圆月，一双脚印踏在其上，象征着月球探测的终极梦想．一位勇于思考的同学，为探月宇航员设计了测量一颗卫星绕某星球表面做圆周运动的最小周期的方法．在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，若物体只受该星球引力作用，忽略其他力的影响，物体上升的最大高度为h，已知该星球的直径为d，如果在这个星球上发射一颗绕它运行的卫星，其做匀速圆周运动的最小周期为()图2A．πv0dhB．2πv0dhC．πv0dhD．2πv0dh5．(2010·天津卷·6)探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀第2页速圆周运动，则变轨后与变轨前相比()A．轨道半径变小B．向心加速度变小C．线速度变小D．角速度变小6．(2011·福建卷·14)火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目，假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道的运行周期为T1，神舟飞船在地球表面附近圆形轨道的运行周期为T2，火星质量与地球质量之比为p，火星半径与地球半径之比为q，则T1、T2之比为()A．pq3B．1pq3C．pq3D．q3p7．如图3所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的3颗人造卫星，下列说法正确的是()A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等到同一轨道上的c图3D．a卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将变大8．2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙－2251”卫星和美国的“铱－33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞．这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件．碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境．假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是()A．甲的运行周期一定比乙的长B．甲距地面的高度一定比乙的高C．甲的向心力一定比乙的小D．甲的加速度一定比乙的大9．在地面的发射架上，用火箭将载人飞船送入太空，飞船先运行在轨道倾角为42．4度、近地点高度200公里、远地点高度6400公里的椭圆轨道上，实施变轨后，进入6400公里的圆轨道．若地球半径为6400公里，地球表面的重力加速度为g，下列说法正确的是()A．变轨后，飞船的运行速度小于7．9km/sB．变轨前、后，人在飞船上均处于失重状态第3页C．飞船的加速度小于地面发射架的加速度D．变轨后飞船的周期小于月球公转的周期10．“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r，运行速率为v，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时()A．r、v都将略微减小B．r、v都将保持不变C．r将略微减小，v将略微增大D．r将略微增大，v将略微减小11．英国《新科学家(NewScientist)》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650—500双星系统中发现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径R约45km，质量M和半径R的关系满足MR＝c22G(其中c为光速，G为引力常量)，则该黑洞表面重力加速度的数量级为()A．108m/s2B．1010m/s2C．1012m/s2D．1014m/s212．地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动所受到的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1．绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)，所受到的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2．地球同步卫星所受到的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3．地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则()A．F1＝F2F3B．a1＝a2＝ga3C．v1＝v2＝vv3D．ω1＝ω3ω213．来自中国航天科技集团公司的消息称，中国自主研发的北斗二号卫星系统今年起进入组网高峰期，预计在2015年形成覆盖全球的卫星导航定位系统．此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成．现在正在服役的北斗一号卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上．目前我国的各种导航定位设备都要靠美国的GPS系统提供服务，而美国的全球卫星定位系统GPS由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000km．则下列说法中正确的是()A．北斗一号系统中的三颗卫星的动能必须相等B．所有GPS的卫星比北斗一号的卫星线速度大C．北斗二号中的每颗卫星一定比北斗一号中的每颗卫星高第4页D．北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度14．宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面(设月球半径为R)．据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为()A．RhtB．Rh2tC．2RhtD．2Rht15．一火箭从地面由静止开始以5m/s2的加速度匀加速上升，火箭中有一质量为1．6kg的科考仪器．在上升到距地面某一高度时科考仪器的视重为9N，则此时火箭离地球表面的距离为地球半径R的(地球表面处重力加速度g取10m/s2)()A．12倍B．2倍C．3倍D．4倍16．2011年3月11日，日本东北地区发生里氏9．0级大地震，并引发海啸．某网站发布了日本地震前后的卫星图片，据了解该组图片是由两颗卫星拍摄得到的．这两颗卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗卫星分别位于轨道上的A、B两位置，两卫星与地心的连线间的夹角为60°，如图4所示．若卫星均沿顺时针方向运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．下列判断正确的是()图4A．这两颗卫星的加速度大小均为R2gr2B．卫星2向后喷气就一定能追上卫星1C．卫星1由位置A第一次运动到位置B所用的时间为πr3RrgD．卫星1由位置A运动到位置B的过程中，它所受的万有引力做功为零答案1．BC2．B3．BCD4．B5．A6．D7．D8．D9．ABD10．C11．C12．D13．BD14．D15．C16．ACD第5页