2022年高考物理 1月期末考、3月质检、5月二模及名校联考分类汇编 6万有引力

2022年高考物理 1月期末考、3月质检、5月二模及名校联考分类汇编 6万有引力1、【厦门外国语学校xx届5月考前模拟】火星表面特征非常接近地球，可能适合人类居住近期，我国宇航员王跃正与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，自转周期也基本相同地球表面重力加速度是g,若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是A王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的倍B火星表面的重力加速度是C火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍D王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度是2【三明一中xx届5月考前模拟】某月球探测器每天在月球表面上空绕月球两极数次。若以T表示探测器在离月球表面高度h处的轨道上做匀速圆周运动的周期，以R表示月球的半径，则A探测器运行时的向心加速度为 B月球表面的重力加速度为 C探测器运行时的向心加速度 D月球表面的重力加速度为3【福州一中xx届5月考前模拟】2011年9月29日晚21时16分，我国将首个目标飞行器天宫一号发射升空，它将在两年内分别与神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船对接，从而建立我国第一个空间实验室。假如神舟八号与天宫一号对接前所处的轨道如图甲所示，图乙是它们在轨道上即将对接时的模拟图。当它们处于图甲所示的轨道运行时，下列说法正确的是（ ）A神舟八号的加速度比天宫一号的大B神舟八号的运行速度比天宫一号的小 C神舟八号的运行周期比天宫一号的长D神舟八号通过减速后变轨可实现与天宫一号对接4【龙岩一中xx届5月考前热身】有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有Aa的向心加速度等于重力加速度gBc在4小时内转过的圆心角是/6Cb在相同时间内转过的弧长最长Dd的运动周期有可能是20小时5、【厦门双十中学xx届高三5月热身】科学研究表明地球的自转在变慢四亿年前，地球每年是400天，那时，地球自转的周期为21.5h，科学家们猜想，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周期增大 C. 线速度增大 D角速度增大6、【xx届泉州市5月市质检】D7、【xx届龙岩市5月市质检】B8【xx届南平市5月市质检】xx年11月，神舟八号与天宫一号完美“牵手”，成功实现交会对接（如图），交会对接飞行过程分为远距离导引段、自主控制段、对接段、组合体飞行段和分离撤离段。任务完成后，神舟八号飞船返回位于内蒙古自治区的主着陆场。则下列说法正确的是 A在远距离导引段，神舟八号应在天宫一号目标飞行器前下方某处 B对接前，神舟八号欲追上天宫一号，必须在同一轨道上点火加速 C在组合体飞行段，神舟八号与天宫一号绕地球作匀速圆周运动的速度小于7.9 km /s D分离后，天宫一号变轨升高至工作轨道运行时，其动能比在交会对接轨道时大9【漳州市xx年5月适应性练习】一宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，飞船原来的线速度是v1，周期是T1，假设在某时刻它向后喷气做加速运动后，进入新轨道做匀速圆周运动，运动的线速度是v2，周期是T2，则下列说法中正确的是Av1v2，T1T2 Bv1v2，T1T2 Cv1v2，T1T2 Dv1v2，T1T210【漳州市xx年5月适应性练习】神舟七号飞船围绕地球做匀速圆周运动，宇航员处于完全失重状态，下列说法中正确的是A宇航员没有受到万有引力的作用 B神舟七号飞船在轨正常运行时，其飞行速度小于7.9 km/s C在地面上发射神舟七号飞船，发射速度应大于11.2 km/sD若已知引力常量、神舟七号飞船的轨道半径和周期，可以算出地球的密度11【xx届厦门市5月市质检】为纪念伽利略将望远镜用于天文观测400周年,xx年被定为以“探索我的宇宙”为主题的国际天文年。我国发射的“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行，完成了既定任务，于2009年3月1日16时13分成功撞月如图为“嫦娥一号” 卫星撞月的模拟图，卫星在控制点1开始进入撞月轨道假设卫星绕月球作圆周运动的轨道半径为R，周期为T，引力常量为G根据题中信息，以下说法正确的是 撞击点A可以求出月球的质量 B可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力C“嫦娥一号”卫星在控制点1处应加速 D“嫦娥一号”在地面的发射速度大于112km/s 12【福州市xx届高三上期末质检】xx年我国已将神舟八号与首个目标飞行器天宫一号对接成功。在未来两年内天宫一号还将与神舟九号、神舟十号飞船对接，从而建立我国第一个空间实验室。神舟八号与天宫一号对接前所处的轨道如图所示，下列说法正确的是 A神舟八号的加速度比天宫一号的小 B神舟八号的运行速度比天宫一号的小 C神舟八号的运行周期比天宫一号的长 D神舟八号通过加速后变轨可实现与天宫一号对接13【三明市xx届高三上联考】我国于2011年9月29日发射“天宫一号”目标飞行器，2011年11月1日发射“神舟八号”飞船，并与“天宫一号”实现成功交会对接，这在我国航天史上具有划时代意义。如图所示虚线为“天宫一号”A和“神舟八号”B绕地球做匀速圆周运动的交会前的轨道。由此可知（ ） A“天宫一号”的线速度大于“神舟八号”的线速度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”通过一次点火加速后不可能与“天宫一号”实现对接。14【龙岩市xx届高三上期末质检】xx年1l月3日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器完成首次对接。对接过程如下：“神舟八号”飞船经变轨，从初始轨道转移到330km的近圆轨道，在距“天宫一号”52ktn处开始进行自主引导对接阶段。在接下的过程中，“神舟八号”飞过预设的三个停泊点，以便调整“神舟八号”飞行姿态。下面说法正确的是（ ） A“神舟八号”、与“天宫一号”是在同一轨道上相距52km处开始自主引导 B“神舟八号”在停泊点的对地绕行速度为零 C“神舟八号”从初始轨道到330km的近圆轨道的过程中重力势能增加 D“神舟八号”在初始轨道的运行周期比“天宫一号”的运行周期大15、【漳州市xx届高三上期末质检】D16【南安一中xx届高三上期末试题】地球半径为R，在距球心r处(rR)有一同步卫星.另有一半径为2R的星球A，在距球心3r处也有一同步卫星，它的周期是48h，那么A星球平均密度与地球平均密度的比值为（ ）A932 B38 C2732 D271617、【泉州四校xx届高三第二次联考】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805 km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。假定有质量相等的甲、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短 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甲的角速度一定比乙的小图6月球轨道II轨道I18【福建四地六校xx届期中联考】2010年10月1日，“嫦娥二号”卫星在西昌卫星发射中心成功发射。如图6所示为嫦娥一号、二号卫星先后绕月做匀速圆周运动的示意图，“嫦娥一号”在轨道I上运行，距月球表面高度为200km；“嫦娥二号”在轨道II上运行，距月球表面高度为100km。根据以上信息可知（ ）A“嫦娥二号”的运行速率小于“嫦娥一号”的运行速率B“嫦娥一号”要返回地球，在轨道I上必须减速C“嫦娥二号”的向心加速度小于“嫦娥一号”的向心加速度D“嫦娥二号”和“嫦娥一号”在轨道上运行时，所携带的仪器都处于完全失重状态19【福建四地六校xx届第三次月考】为了研究太阳演化的进程需知太阳的质量，已知地球的半径为R，地球的质量为m，日地中心的距离为r，地球表面的重力加速度为g，地球绕太阳公转的周期为T，则太阳的质量为( )A B C D 20. 【安溪一中、惠安一中、养正中学xx届期中联考】从“神舟号”载人飞船的发射成功可以预见，随着航天员在轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是（ ） A哑铃B跑步机 C单杠 D弹簧拉力器1（15分）【xx届福州市5月市质检】为了探测某星球，载着登陆舱的探测飞船绕着该星球做匀速圆周运动，测得其周期为T1，轨道半径为r1；随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球表面很近的轨道上做匀速圆周运动，测得其周期为T2。已知万有引力常量为G。求： （1）该星球的质量； （2）星球表面的重力加速度。解：（1）设星球质量为M，飞船质量为m1万有引力提供圆周运动向心力 (3分) (3分)（2）设星球表面上重力加速度为g，半径R，登陆舱质量为m2 （3分） （3分）由得 （3分）2. （15分）【漳州市xx年5月适应性练习】宇航员在火星探测实验室进行实验：测火星表面的重力加速度的值。其中一种方案叫作“对称自由下落”。将真空足够长的直管竖直方向放置，如图所示，将小球从O点竖直向上抛出到落回O点，测得总时间为t，其中从经过P点到落回P点所用时间为t1 。OP之间的距离为h，试求：（1）火星的重力加速度的大小g；（2）若已知火星的半径为R，万有引力常量为G，求火星质量M。解析：（1）小球从O点上升的最大高度： （3分）小球从P点上升的最大高度： （5分）解得： （2分）（2）设火星质量M，对小球受力分析：Gmg（3分） 解得： （2分）(其他方法正确同样给分)3（16分）【xx届厦门市3月市质检】据媒体报道，中国载人航天工程新闻发言人2012年2月17日宣布，神舟九号飞船将于xx年6月至8月择机发射，与“天官一号”目标飞行器展开手控交会对接，飞行乘组将由3名航天员组成。天宫一号目标飞行器，是我国自主研制的全新的载人飞行器，计划在轨道上的工作运行时间为2年，它可以与载人飞船进行多次对接。已知“天宫一号”飞行器质量为m，运行高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。求： （1）天宫一号受到地球的万有引力大小； （2）天宫一号的运行周期。4（15分）【xx届泉州市3月质检】我国已成功发射了探月卫星“嫦娥二号”，未来我国航天员将可登月。若航天员在月球表面附近某处以初速度v0水平抛出一小物块，测得小物块下落高度为h时，水平距离为s。 （1）求月球表面的重力加速度g； （2）设月球半径为R，求月球的第一宇宙速度v1。5（19分）【xx届福州市3月市质检】在福建省科技馆中，有一个模拟万有引力的装置，在如图1所示的类似锥形漏斗固定的容器中，有两个小球在该容器表面上绕漏斗中心轴做水平圆周运动，其运行能形象地模拟了太阳系中星球围绕太阳的运行。图2为其示意图。图3为其模拟的太阳系行星运动图。图2中球离中心轴的距离相当于行星离太阳的距离。 （1）在图3中，设行星A1和B1，离太阳距离分别为r1，和r2，求A1、B1，运行速度大小之比。 （2）在图2中，若质量为m的A球速度大小v，在距离中心轴为x1的轨道面上旋转，由于受到微小的摩擦阻力，A球绕轴旋转同时缓慢落向漏斗中心。当其运动到距离中心轴为x2的轨道面时，两轨道面之间的高度差为H。求此过程中A球克服摩擦阻力所做的功。解：（1）设和的质量分别为和根据万有引力定律和牛顿运动定律 （3分） （3分）由得 （3分） （2）设小球距离中心轴的轨道面运动的速度为，由于小球的运动模拟行星运动，有 （4分）根据动能定理 （4分）由得 （2分）6（8分）【宁德市xx年普通高中毕业班单科质量检查】某火星探测实验室进行电子计算机模拟实验，结果为：探测器在近火星表面轨道做圆周运动的周期是T；探测器着陆过程中，第一次接触火星表面后，以v0的初速度竖直反弹上升，经t时间再次返回火星表面，设这一过程只受火星的重力作用，且重力近似不变。已知万有引力常量为G，试求： （1）火星的密度； （2）火星的半径。7（10分）【莆田市xx届高三上期末质检】某行星的半径为R1、自转周期为T1，它有一颗卫星，绕行星公转的轨道半径为R2、公转周期为T2。万有引力常量为G求： （l）该行星的质量M； （2）要在此行星的赤道上发射一颗质量为m的靠近行星表面绕行的人造卫星，使其轨道平 面与行星的赤道平面重合，设行星上无气体阻力，那么对人造卫星至少应做多少功？8.(8分) 【南安一中xx届高三上学期期末试题】天宫一号于2011年9月29日成功发射，它和随后发射的神州八号在空间完成交会对接，实现中国载人航天工程的一个新的跨越。天宫一号进入运行轨道后，其运行周期为T，距地面的高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G。若将天宫一号的运行轨道看做圆轨道，求：（1）地球质量M；（2）地球的平均密度。解：解：（1）因为天宫一号的运行轨道看做圆轨道，万有引力充当向心力，所以： （4分）（2）地球的平均密度 （4分）9（7分）【福建四地六校xx届期中联考】我国已启动“嫦娥工程”，并于2007年10月24日和2010年10月1日分别将“嫦娥一号”和“嫦娥二号”成功发射, “嫦娥三号”亦有望在xx年落月探测90天，并已给落月点起了一个富有诗意的名字-“广寒宫”。若宇航员随登月飞船登陆月球后，完成如下实验:让飞船沿贴近月球表面的圆形轨道环绕时测得环绕一周经过的路程为s;当飞船在月球表面着陆后, 宇航员在月球上做落体实验，在距月球表面高h处自由释放一个小球,并测出落地时间为t，已知万有引力常量为G,试根据以上信息,求:（1）月球表面的重力加速度g;（2）月球的质量M.9（7分）解：（1）（共3分） 根据月球表面物体做自由落体运动：h = （2分）g月= （1分）（2）（共4分）设飞船绕月球表面运动轨道半径（即月球半径）为，根据万有引力定律可得，（分），又（分），则 （分）10（8分）【安溪一中、惠安一中、养正中学xx届期中联考】我国通信卫星的研制始于70年代331卫星通信工程的实施，到1984年4月，我国第一颗同步通信卫星发射成功并投入使用，标志着我国通信卫星从研制转入实用阶段现正在逐步建立同步卫星与“伽利略计划”等中低轨道卫星等构成的卫星通信系统 （1）若已知地球的平均半径为R0，自转周期为T0，地表的重力加速度为g，试求同步卫星的轨道半径R； （2）有一颗与上述同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径R的四分之一，试求该卫星的周期T是多少？（计算结果只能用题中已知物理量的字母表示）解析：（1）设地球的质量为M，同步卫星的质量为m，运动周期为T，因为卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，故（2分）同步卫星 而在地球表面 （1分）由式解得： （2分）（2）由式可知，设低轨道卫星运行的周期为，则 （2分）因而 （2分）