2019年高考物理二轮复习专题05万有引力定律与航天测含解析2.pdf
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1、万有引力定律与航天万有引力定律与航天 【满分:110 分 时间:90 分钟】【满分:110 分 时间:90 分钟】 一、选择题(本大题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分一、选择题(本大题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分。在每小题给出的四个选项中, 18 题只有一项符 合题目要求 ; 912 题有多项符合题目要求。 全部选对的得 5 分, 选对但不全的得 3 分, 有选错的得 0 分。) 在每小题给出的四个选项中, 18 题只有一项符 合题目要求 ; 912 题有多项符合题目要求。 全部选对的得 5 分, 选对但不全的得 3 分, 有选错的得 0 分。) 12017 年 1
2、0 月 24 日,在地球观测组织(GEO)全会期间举办的“中国日”活动上,我国正式向国际社会免 费开放共享我国新一代地球同步静止轨道气象卫星“风云四号”(如图所示)和全球第一颗二氧化碳监测科 学实验卫星(简称“碳卫星”)的数据。“碳卫星”是绕地球极地运行的卫星,在离地球表面 700 公里的圆 轨道对地球进行扫描,汇集约 140 天的数据可制作一张无缝隙全球覆盖的二氧化碳监测图,有关这两颗卫 星的说法正确的是( ) A“风云四号”卫星的向心加速度大于“碳卫星”的向心加速度 B“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度 C“碳卫星”的运行轨道理论上可以和地球某一条经线重合 D“风云四号”卫星的
3、线速度大于第一宇宙速度 【答案】 B 2某行星半径 R=2440km,行星周围没有空气且忽略行星自转。若某宇航员在距行星表面 h=1.25m 处由静止 释放一物块,经 t=1s 后落地,则此行星 A表面重力加速度为 10ms2 B表面重力加速度为 5ms2 C第一宇宙速度大约为 247kms D第一宇宙速度大约为 78ms 【答案】 C 点睛:第一宇宙速度是指绕星体表面运行卫星的速度。是所有圆轨道卫星的最大的运行速度,也是卫星的 最小发射速度。 3如图所示,地球绕太阳做匀速圆周运动,地球处于运动轨道 b 位置时,地球和太阳连线上的 a 位置、c 与 d 位置均关于太阳对称,当一无动力的探测器处
4、在 a 或 c 位置时,它仅在太阳和地球引力的共同作用下, 与地球一起以相同的角速度绕太阳做圆周运动,下列说法正确的是 A该探测器在 a 位置受太阳、地球引力的合力等于在 c 位置受到太阳、地球引力的合力 B该探测器在 a 位置受太阳、地球引力的合力大于在 c 位置受到太阳、地球引力的合力 C若地球和该探测器分别在 b、d 位置,它们也能以相同的角速度绕太阳运动 D若地球和该探测器分别在 b、e 位置,它们也能以相同的角速度绕太阳运动 【答案】 B 【解析】探测器与地球具有相同的角速度,则根据 F=ma=m2r 可知该探测器在 a 位置受太阳、地球引力的 合力大于在 c 位置受到太阳、地球引力
5、的合力,选项 B 正确,A 错误;若地球和该探测器分别在 b、d 位置, 根据可知,因转动的半径不同,则它们不能以相同的角速度绕太阳运动,选项 C 错误;同理若 地球和该探测器分别在 b、e 位置,它们也不能以相同的角速度绕太阳运动,选项 D 错误;故选 B. 4下列论述中正确的是 A开普勒根据万有引力定律得出行星运动规律 B爱因斯坦的狭义相对论,全面否定了牛顿的经典力学规律 C普朗克把能量子引入物理学,正确地破除了“能量连续变化”的传统观念 D玻尔提出的原子结构假说,成功地解释了各种原子光谱的不连续性 【答案】 C 5如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动,若从水星与金星在一条直线上开
6、始计时,天文学家 测得在相同时间内水星转过的角度为1,金星转过的角度为2(1、2均为锐角),如图所示,则由此 条件不可求得的是( ) A水星和金星的质量之比 B水星和金星到太阳的距离之比 C水星和金星绕太阳运动的周期之比 D水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比 【答案】 A 【解析】 【详解】 A、水星和金星作为环绕体,无法求出质量之比,故 A 错误; 相同时间内水星转过的角度为 1;金星转过的角度为 2,可知道它们的角速度之比,根据万有引力提供 向心力: , ,知道了角速度比,就可求出轨道半径之比故 B 正确 C、 相同时间内水星转过的角度为 1; 金星转过的角度为 2, 可知它们的角速
7、度之比为 1: 2 周期 ,则周期比为 2:1故 C 正确 根据 a=r2,轨道半径之比、角速度之比都知道,很容易求出向心加速度之比故 D 正确 本题求不可求的,故选 A 【点睛】 在万有引力这一块,设计的公式和物理量非常多,在做题的时候,首先明确过程中的向心力,然后弄清楚 各个物理量表示的含义,最后选择合适的公式分析解题,另外这一块的计算量一是非常大的,所以需要细 心计算 6我们国家从 1999 年至今已多次将“神州”号宇宙飞船送入太空。在某次实验中,飞船在空中飞行了 36h, 环绕地球 24 圈、则飞船在轨道上正常运转时 A周期比同步卫星绕地球运行的周期大 B线速度比月亮绕地球运转的线速度
8、大 C加速度比同步 卫星绕地球运行的加速度小 D离地高度比同步卫星距离地球的高度大 【答案】 B 【解析】 【详解】 【点睛】 能根据周期的定义由周期的大小分析描述圆周运动的物理量关系,从万有引力提供圆周运动向心力入手处 理 7卫星绕某行星做匀速圆周运动的运行角速度的平方与卫星运行的轨道半径三次方的倒数的关系 如图 7 所示,图中 为图线纵坐标的最大值,图线的斜率为 ,万有引力常量为 ,则下列说法正确的是 ( ) A行星的质量为 B行星的半径为 C卫星的最小运行周期为 D卫星的最大向心加速度为 【答案】 D 82017 年 11 月 5 日 19 时 45 分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号
9、乙运载火箭,以“一箭双星”方式 成功发射第二十四、 二十五颗北斗导航卫星。 北斗卫星导航系统 (BeiDou Navigation Satellite System, BDS) 是中国自行研制的全球卫星导航系统。北斗卫星导航系统空间段由 35 颗卫星组成,其中 5 颗是地球同步卫 星。关于同步卫星绕地球运动的相关物理量,下列说法正确的是( ) A角速度等于地球自转的角速度 B向心加速度大于地球表面的重力加速度 C线速度大于第一宇宙速度 D运行周期一定大于月球绕地球运动的周期 【答案】 A 【解析】 A、地球同步卫星相对地球静止,其运行周期与地球自转的周期,地球同步卫星的角速度等于地球自转的角
10、速度,故 A 正确; BCD、由万有引力等于向心力,则有,同步卫星绕地球运动的向心加速度小于地球 表面的重力加速度,线速度小于第一宇宙速度,运行周期小于月球绕地球运动的周期,故BCD 错误; 故选 A。 9中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,成功将第 16 颗北斗导航卫星发射升空并送入预 定转移轨道。这是一颗地球静止轨道卫星,它将与先期发射的 15 颗北斗导航卫星组网运行,形成区域服务 能力。根据计划,北斗卫星导航系统将于明年初向亚太大部分地区提供正式服务。则下列说法正确的是 A火箭发射时,喷出的高速气流对火箭的作用力大于火箭对气流的作用力 B高温高压燃气从火箭尾部喷出时对火箭的作
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