2019届高考物理复习专题05万有引力与航天培优押题预测卷B卷.pdf
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1、1 。 。 。 内部文件,版权追溯 专题 05 万有引力与航天培优押题预测卷B卷 一、选择题(在每小题给出的4 个选项中,第1-8 题只有一个选项正确,第9-12 题有多个选项正确) 12018 年 10 月 10 日,我国成功发射了第32 颗北斗导航卫星,该卫星的轨道半径为36000km, 7 月 29 日 又以“一箭双星”的方式成功发射了第33、 34 颗北斗导航卫星,这两颗卫星的轨道半径均为21500km 。下 列说法正确的是() A 这三颗卫星的发射速度均小于7.9km/s B 第 32 颗卫星在轨道上运行时的速率比第33 颗的大 C 第 32 颗卫星与第33 颗卫星加速度大小之比 D
2、 第 32 颗卫星与第33 颗卫星的运动周期之比为 【答案】 C 卫星加速度大小之比,故 C 正确;根据万有引力提向心力:,解得:,第 32 颗卫星与第33 颗卫星的运动周期之比为,故 D错误。所以C正确, ABD错误。 2假设人类登上火星后,在火星上进行了如下实验:在固定的半径为r的竖直光滑圆轨道内部,一小球恰 好能做完整的圆周运动,小球在最高点的速度大小为v,如图所示。若已知火星的半径为R,引力常量为G, 则火星的质量为( ) 2 A B C D 【答案】 C 【解析】设小球的质量为m ,火星的质量为M ,因小球在最高点恰好完成圆周运动,设最高点时小球速度为 v,由牛顿第二定律得:,解得:
3、,对于任一月球表面的物体,万有引力等于其重力,即: ,则有:,故选 C。 3近地人造卫星1 和 2 绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1和 T2,设在卫星1、卫星 2 各自所在的高度 上的重力加速度大小分别为g1、g2,则() A B C D 【答案】 B 【解析】人造卫星在地球的引力的作用下绕地球做圆周运动,则有;忽略地球的自转, 则有;解得,故,故选: B 。 4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处于离地很近的近 地圆轨道上正常运动;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,则下列说法正确的是 ( ) Aa的向心加速度等于重力加速度g
4、 B 把a直接发射到b运行的轨道上,其发射速度大于第一宇宙速度 Cb在相同时间内转过的弧长最长 Dd的运动周期有可能是20h 【答案】 C 3 【解析】 A、地球同步卫星的周期c必须与地球自转周期相同,角速度相同,则知a与c的角速度相同,根 据a= 2r 知,c的向心加速度大. 由牛顿第二定律得:,解得:,卫星的轨道半径越大,向心加速度越小,则同步卫星c的 向心加速度小于b的向心加速度,而b的向心加速度约为g,故知a的向心加速度小于重力加速度g;故 A 错误 . B、第一宇宙速度是发射近地卫星的发射速度,故把a发射到b上的速度等于第一宇宙速度;故B错误 . C、由牛顿第二定律得:,解得:,卫星
5、的轨道半径越大,速度越小,所以b 的半径最 小速度最大,在相同时间内转过的弧长最长,ac转动周期相同,a的半径小,故a自转的线速度小于c的 线速度,所以abcd中,b的线速度最大,在相同时间内转过的弧长最长;故C正确 . 故选 C. 5暗物质是二十一世纪物理学之谜, 对该问题的研究可能带来一场物理学革命. 为了探测暗物质, 我国在 2015 年 12 月 17 日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星. 已知“悟空”在低于同步卫星的轨 道上绕地球做匀速圆周运动, 经过时间 t(t小于其运动周期), 运动的弧长为s, 与地球中心连线扫过的角度为 (rad),引力常量为G,则下列说法正确的
6、是( ) A “悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度 B “悟空”的线速度大于第一宇宙速度 C “悟空”的环绕周期为 D “悟空”的质量为 【答案】 A 【解析】据万有引力提供向心力得,则半径小的加速度大,则“悟空”的向心加速度大于地球同步 卫星的向心加速度,A正确;第一宇宙速度为最大的环绕速度,则“悟空”的线速度不会大于第一宇宙速度, 4 B 错误;运动的角速度为,则周期,C错误;“悟空”为绕行天体,根据, 可知其质量相互抵消,不能测量其质量,D错误 6 地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a, 假设月球绕地球做匀速圆周运动, 轨道半径为r1, 向心加 速度为a1。已知引力常量
7、为G,地球半径为R。下列说法中正确的是( ) A 地球质量M= B 地球密度为 C 地球的第一宇宙速度为 D 向心加速度之比= 【答案】 B ,B 正确;因为,所以不能根据,计算地球的第一宇宙速度,而 应该根据计算,根据得,地球的第一宇宙速度,C错误;赤道上物体靠 万有引力和支持力的合力提供向心力,根据题目条件无法求出向心加速度之比,D错误 7按照我国整个月球探测活动的计划,在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后,第二 步是“落月”工程已在2013 年以前完成假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g0,飞船沿距月 球表面高度为3R的圆形轨道运动,到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆
8、轨道,到达轨道的近月点B时 再次点火进入月球近月轨道绕月球做圆周运动下列判断正确的是() 5 A 飞船在轨道上的运行速率v= B 飞船在 A点处点火变轨时,动能增大 C 飞船从 A到 B运行的过程中机械能增大(不包括点火过程) D 飞船在轨道绕月球运动一周所需的时间T= 【答案】 A 【解析】飞船在轨道上, 万有引力提供向心力:, 在月球表面, 万有引力等于重力得: G=mg0, 解得: v=,故 A 正确;在圆轨道实施变轨成椭圆轨道远地点是做逐渐靠近圆心的运动,要实现这个运 动必须万有引力大于飞船所需向心力,所以应给飞船减速,减小所需的向心力,动能减小,故B 错误;飞 船在轨道上做椭圆运动,
9、从A 到 B 运行的过程中只有月球的引力做功,机械能不变,故C 错误。根据 mg0=m,解得: T=2,故 D错误;故选A。 8如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图,“北斗系统中两颗卫星 “G1”和“G 3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动, 卫星“G1”和“G3”的轨道半径均为r, 某时刻两颗工作卫星分别为轨道上的A、B两位置,高分一号在C位置,若卫星均顺时针运行,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。则以下说法正确的是() 6 A 卫星“G 1”和“G3”的加速度大小相等均为 B 卫星“G1”由位置A运动到位置B所需
10、要的时间为 C 如果调动“高分一号”卫星到达卫星“G3”所在的轨道,必须对其减速 D 高分一号是低轨道卫星,其所在高度存在稀薄气体,运行一段时间后,高度会降低,速度增大,机械 能会减小 【答案】 D 星“G3”所在的轨道,“高分一号”卫星必须加速,使其做离心运动,故C错误;“高分一号”是低轨道卫 星,其所在高度有稀薄气体,克服阻力做功,速度减小,所需要的向心力,将做近心运动,高度降低,机 械能减小,故D正确。所以D正确, ABC错误。 9据中国卫星导航系统管理办公室公布的计划,2018 年我国将迎来北斗三号卫星高密度发射,到 2018 年年 底, 将有 18 颗北斗卫星发射升空, 服务区域覆盖
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