2019年高三物理一轮复习二模三模试题分项解析专题05万有引力和航天第01期含解析2.pdf
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1、万有引力和航天万有引力和航天 一选择题一选择题 1. (2019 全国考试大纲调研卷 3)如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N 为轨道短轴的两个端点, 运行的周期为T0, 若只考虑海王星和太阳之间的相互作用, 则海王星在从P经过M、Q 到N的运动过程中( ) A 从P到M所用的时间等于 B 从Q到N阶段,机械能逐渐变大 C 从P到Q阶段,速率逐渐变小 D 从M到N阶段,万有引力对它先做负功后做正功 【参考答案】CD 2(2019 江苏宿迁期末)2018 年 12 月 8 日 2 时 23 分,我国成功发射“嫦娥四号”探测器。“嫦娥四号” 探测器经历地月转移、近月制动
2、、环月飞行,最终于 2019 年 1 月 3 日 10 时 26 分实现人类首次月球背面软 着陆。 假设 “嫦娥四号” 在环月圆轨道和椭圆轨道上运动时, 只受到月球的万有引力, 则 “嫦娥四号” ( ) A在减速着陆过程中,其引力势能减小 B在环月椭圆轨道上运行时,其速率不变 C由地月转移轨道进入环月轨道,应让其加速 D若知其环月圆轨道的半径、运行周期和引力常量,则可算出月球的密度 【参考答案】A 【名师解析】嫦娥 三号在着陆过程中,万有引力做正功,引力势能减小,故 A 正确。在椭圆轨道上,由远 月点到近月点,万有引力做正功,速度增加,则远点的速度小于近月点的速度,故 B 错误。嫦娥三号由环
3、月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时,需点火减速,使得万有引力大于向心力,做近心运动,故 C 错误。 已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量,根据万有引力提供向心力可以求出月球的质量, 但是月球的半径未知,无法求出月球的体积,则无法得出月球的密度,故 D 错误。 3(2019 广东茂名一模)嫦娥四号于 2019 年 1 月 3 日在月球背面着陆,嫦娥五号也计划在今年发射。如 果嫦娥五号经过若干次轨道调整后,先在距离月球表面 h 的高度处绕月球做匀速圆周运动,然后开启反冲 发动机,嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态,最后实现软着陆,自动完成月面样品采集,并从月球起飞, 返回地球。月球的半径
4、为 R 且小于地球的半径,月球表面的重力加速度为 g0且小于地球表面的重力加速度, 引力常量为 G。不考虑月球的自转,则下列说法正确的是 A.嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度 B.月球的平均密度 GR g 4 3 0 C.嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的t时间内,绕月球运转圈数 D.根据题目给出数据无法求出月球的第一宇宙速度 【参考答案】BC 4(2019 洛阳联考)某地区的地下发现天然气资源,如图所示,在水平地面 P 点的正下方有一球形空腔区域 内储藏有天然气假设该地区岩石均匀分布且密度为 ,天然气的密度远小于 ,可忽略 不计如果没有 该空腔,地球表面
5、正常的重力加速度大小为 g;由于空腔的存在,现测得 P 点处的重力加速度大小为 kg(kl)已知引力常量为 G,球形空腔的球心深度为 d,则此球形空腔的体积是 A B C D 【名师解析】如果将近地表的球形空腔填满密度为 的岩石,则该地区重力加速度便回到正常值,因此, 如果将空腔填满,地面质量为mm的物体的重力为m mg g,没有填满时是k km mg g,故空腔填满后引起的引力为 1 1k km mg g ();根据万有引力定律,有:。解得: ,故选项 D 正确。 【参考答案】D 5. (2019 广东惠州调研)科学家发现了一颗距离地球 14 光年的“另一个地球”沃尔夫,它是迄今为止在 太阳
6、系外发现的距离最近的宜居星球。沃尔夫的质量为地球的 4 倍,它围绕红矮星运行的周期为 18 天。设 想从地球发射一颗科学探测卫星围绕沃尔夫表面运行。已知万有引力常量为 G,天体的环绕运动可看作匀速 圆周运动。则下列说法正确的是 A从地球 发射该探测卫星的速度应该小于第三宇宙速度 B根据沃尔夫围绕红矮星运行的运动周期可求出红矮星的密度 C若已知围绕沃尔夫表面运行的探测卫星的周期和地球的质量,可近似求沃尔夫半径 D沃尔夫绕红矮星公转和地球绕太阳公转的轨道半径的三次方之比等于 【参考答案】C 6 6 (2019银川市高三联考)我国首颗量子科学实验卫星于 2016 年 8 月 16 日 1 点 40
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