高考物理一轮复习：17 万有引力定律与航天

高考物理一轮复习：17 万有引力定律与航天姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 单选题 (共9题；共18分)1. （2分） (2018高一下麒麟期中) 太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆，各行星的半径、日星距离和质量如下表所示：则根据所学的知识可以判断下列说法中正确的是（ ）A . 太阳系的八大行星中，海王星的圆周运动速率最大B . 太阳系的八大行星中，水星的圆周运动周期最大C . 若已知地球的公转周期为1年，万有引力常量G6.671011Nm2/kg2 ， 再利用地球和太阳间的距离，则可以求出太阳的质量D . 若已知万有引力常量G6.671011Nm2/kg2 ， 并忽略地球的自转，利用地球的半径以及地球表面的重力加速度g10 m/s2 ， 则可以求出太阳的质量2. （2分） (2019黄陵模拟) 北京时间2015年3月30日21时52分，我国新一代北斗导航卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图所示)。若卫星均沿顺时针运行，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。则以下判断中正确的是（ ） A . 这两颗卫星的加速度大小相等，均为 B . 这两颗卫星的线速度大小相等，均为 C . 卫星1向后喷气就一定能追上卫星2D . 卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为 3. （2分） (2019高一下佛山期末) 科学家计划在2025年将首批宇航员送往火星进行考察。一质量为m的物体，假设在火星两极宇航员用弹簧测力计测得的读数为F1 ， 在火星赤道上宇航员用同一把弹簧测力计测得的读数为F2。通过天文观测测得火星的自转角速度为，设引力常数为G，将火星看成是质量分布均匀的球体，则火星的密度和半径分别为（ ） A . B . C . D . 4. （2分） (2019高一下苏州期中) 两个质点相距r时，它们之间的万有引力为F，若它们间的距离缩短为 ，其中一个质点的质量变为原来的2倍，另一质点质量保持不变，则它们之问的万有引力为（ ） A . 2FB . 4FC . 8FD . 16F5. （2分） (2018高三上浙江月考) 2018年7月10日4时58分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭，成功发射了第三十二颗北斗导航卫星。该卫星属倾斜地球同步轨道卫星，卫星入轨并完成在轨测试后，将接入北斗卫星导航系统，为用户提供更可靠服务。通过百度查询知道，倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角的轨道卫星，它的运转周期也是24小时，如图所示，关于该北斗导航卫星说法正确的是（ ） A . 该卫星可定位在北京的正上空B . 该卫星与地球静止轨道卫星的向心加速度大小是不等的C . 该卫星的发射速度v7.9km/sD . 该卫星的角速度与放在北京地面上物体随地球自转的角速度大小相等6. （2分） (2019高一上温州期末) 2018年11月1日23时57分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射第17颗北斗三号全球组网卫星。这颗卫星是一颗地球静止轨道卫星，它除提供基本导航服务外，还将提供短报文服务、星基增强服务。下列关于这颗卫星说法正确的是（ ） A . 运行速度大于7.9km/sB . 受到万有引力和向心力的作用C . 角速度与地球自转的角速度相等D . 为了我国各地通讯导航方便，它应定点在我国中部城市的上空7. （2分） (2019高二下南宁月考) 太阳系各行星绕太阳轨道为椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。如图为地球绕太阳运动的椭圆轨道，A为近日点，C为远日点，B，D为轨道短轴的两个端点，地球从B点经C点运动到D的时间为 ，地球从D点经A点运动到B的时间为 ，下列说法正确的是（ ） A . B . C . D . 由于需要高等数学积分知识，高中阶段无法比较 的大小8. （2分） (2019高二上丽水月考) 为了探测X星球，某探测飞船先在以该星球中心为圆心，高度为h的圆轨道上运动，随后飞船多次变轨，最后围绕该星球做近表面圆周飞行，周期为T，引力常量G已知则（ ） A . 变轨过程中必须向运动的反方向喷气B . 变轨后与变轨前相比，飞船的机械能增大C . 可以确定该星球的质量D . 可以确定该星球的平均密度9. （2分） (2017高一下宝坻期中) 两颗靠得较近的天体叫双星，它们一两者重心连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，因而不会因为引力的作用而吸引在一起，以下关于双星说法中正确的是（ ） A . 它们做圆周运动的角速度与其的质量成反比B . 它们做圆周运动的周期与其的质量成反比C . 它们所受向心力与其的质量成反比D . 它们做圆周运动的半径与其的质量成反比二、 多选题 (共8题；共24分)10. （3分） (2019高一下平遥期末) 已知地球半径为R，地心与月球中心之间的距离为r，地球中心和太阳中心之间的距离为s月球公转周期为T1 ， 地球自转周期为T2 ， 地球公转周期为T3 ， 近地卫星的运行周期为T4 ， 万有引力常量为G，由以上条件可知正确 的选项是（ ） A . 月球公转运动的加速度为 B . 地球的密度为 C . 地球的密度为 D . 太阳的质量为 11. （3分） (2019高一下遵化期中) 已知地球的质量为M，半径为R，表面的重力加速度为g，那么地球的第一宇宙速度的表达式有（ ） A . B . C . D . 12. （3分） (2019高三上慈溪期末) 18世纪，数学家莫佩尔蒂，哲学家伏尔泰曾经设想“穿透”地球；假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球，一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以从南极出口飞出，(已知此人的质量m50 kg；地球表面处重力加速度g取10 m/s2；地球半径R6.4106 m；假设地球可视为质量分布均匀的球体均匀球壳对壳内任一点的质点合引力为零)则以下说法正确的是（ ）A . 人与地球构成的系统，由于重力发生变化，故机械能不守恒B . 人在下落过程中，受到的万有引力与到地心的距离成正比C . 人从北极开始下落，到刚好经过地心的过程，万有引力对人做功W3.2109 JD . 当人下落经过距地心 R瞬间，人的瞬时速度大小为 103 m/s13. （3分） (2019高一下广州期中) 关于开普勒行星运动的公式 k，以下理解正确的是（ ） A . k是一个与行星无关的常量B . 若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地 ， 周期为T地；月球绕地球运转轨道的长半轴为R月 ， 周期为T月 ， 则 C . T表示行星运动的自转周期D . T表示行星运动的公转周期14. （3分） (2019高三上清远期末) 2018年6月14日11时06分，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成功实施轨道捕获控制，进入环绕距月球约6.5万公里的地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道，成为世界首颗运行在地月L2点Halo轨道的卫星。地月L2是个“有趣”的位置，在这里中继星绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同。下列说法正确的是（ ） A . “鹊桥”中继星绕地球转动的角速度比月球绕地球角速度大B . “鹊桥”中继星绕地球转动的线速度比月球绕地球线速度大C . “鹊桥”中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度小D . “鹊桥”中继星绕地球转动的周期比地球的同步卫星周期长15. （3分） (2019高二上唐山期中) “天链一号”是中国第一颗地球同步轨道数据中继卫星，主要用于为中国神舟载人飞船及后续载人航天器提供数据中继和测控服务。关于“天链一号”卫星，下列说法正确的是（ ） A . 卫星相对地面静止B . 卫星运行速度大于7.9 km/sC . 卫星绕地球运行的周期比月球绕地球运行的周期小D . 卫星绕地球运行的周期比月球绕地球运行的周期大16. （3分） (2019高一上永州期末) 2018年12月8日凌晨2点24分，中国长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心起飞，把“嫦娥四号”探测器送入地月转移轨道，“嫦娥四号”经过地月转移轨道的P点时实施一次近月调控后进入环月圆形轨道I，再经过系列调控使之进入准备“落月”的椭圆轨道，于2019年1月3日上午10点26分，最终实现人类首次月球背面软着陆。若绕月运行时只考虑月球引力作用，下列关于“嫦娥四号”的说法正确的是（ ） A . 沿轨道I运行至P点的加速度小于沿轨道运行至P点的加速度B . 沿轨道I运行至P点的加速度等于沿轨道运行至P点的加速度C . 经过地月转移轨道的P点时必须进行加速后才能进入环月圆形轨道ID . 经过地月转移轨道的P点时必须进行减速后才能进入环月圆形轨道I17. （3分） (2019高一下石嘴山月考) 发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示 则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是 A . 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B . 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C . 卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度D . 卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度三、 综合题 (共4题；共40分)18. （10分） (2019高一下遂宁期中) 载人登月是中国梦的主要内容之一。我国宇航员登上月球后，在月球表面一定高度h处以初速度v0水平抛出一小物体，物体落到月球表面上的落点距离抛出点的水平距离为L，不计一切阻力，月球半径为R。 （1） 求月球表面处的重力加速度g0； （2） 宇航员乘登月舱从月球表面到绕月球做匀速圆周运动的返回舱，求登月舱离开月球表面的最小速度。 19. （10分） (2019高一下娄底期中) 已知引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2 ,地球的质量M=5.981024kg,地球半径R=6 370 km,一颗绕地做圆周运动的卫星环绕速度为v=2100 m/s,求: （1） 用题中的已知量表示此卫星距地面高度h的表达式. （2） 用题中的已知量表示此卫星距地面高度h的表达式. （3） 此高度的数值为多少?(保留3位有效数字) （4） 此高度的数值为多少?(保留3位有效数字) 20. （10分） (2019高一下池州期中) 一颗距离地面高度等于地球半径R0的圆形轨道地球卫星，卫星轨道平面与赤道平面重合，已知地球表面重力加速度为g （1） 求出卫星绕地心运动周期T； （2） 求出卫星绕地心运动周期T； （3） 设地球自转周期为T0，该卫星圆周运动方向与地球自转方向相同，则在赤道上一点的人能连续接收到该卫星发射的微波信号的时间是多少？如图中赤道上的人在B1点时恰可收到在A1点的卫星发射的微波信号 （4） 设地球自转周期为T0，该卫星圆周运动方向与地球自转方向相同，则在赤道上一点的人能连续接收到该卫星发射的微波信号的时间是多少？如图中赤道上的人在B1点时恰可收到在A1点的卫星发射的微波信号 21. （10分） (2019高一下娄底期中) 某人造地球卫星距地h ， 地球半径为R ， 质量为M ， 地面重力加速度为g ， 万有引力恒量为G。 （1） 试分别用h、R、M、G表示卫星的线速度v、角速度、周期T、向心加速度an. （2） 试分别用h、R、M、G表示卫星的线速度v、角速度、周期T、向心加速度an. （3） 试用h、R、g表示卫星周期T. （4） 试用h、R、g表示卫星周期T. 第 13 页 共 13 页参考答案一、 单选题 (共9题；共18分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、二、 多选题 (共8题；共24分)10-1、11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、16-1、17-1、三、 综合题 (共4题；共40分)18-1、18-2、19-1、19-2、19-3、19-4、20-1、20-2、20-3、20-4、21-1、21-2、21-3、21-4、