(新課標)2014年高考物理一輪復習高效課堂精講精練13

1、新課標 2014 年高考一輪復習之高效課堂精講精練13一、單項選擇題( 本大題共5 小題，每小題6 分，共 30 分在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求，選對的得6 分，選錯或不答的得0 分 )1近年來，人類發(fā)射的多枚火星探測器已經(jīng)相繼在火星上著陸，正在進行著激動人心的科學探究，為我們將來登上火星、開發(fā)和利用火星資源奠定了堅實的基礎(chǔ)如果火星探測器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運動，并測得該運動的周期為，則火星的平均密度 的表達T式為 ( k 為某個常數(shù) )()A kTkB T2kC kTD 2TGMm 4 24【解析】火星探測器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運動時，R2 m T2 R，又

2、 M 333k R ，可得： 2 2，故只有 D正確GTT【答案】D2(2012 云浮模擬 ) 在圓軌道上做勻速圓周運動的國際空間站里，一宇航員手拿一只小球相對于太空艙靜止“站立”于艙內(nèi)朝向地球一側(cè)的“地面”上，如圖4 4 7所示下列說法正確的是 ()圖 4 4 7A宇航員相對于地球的速度介于7.9 km/s與 11.2 km/s之間B若宇航員相對于太空艙無初速釋放小球，小球?qū)⒙涞健暗孛妗鄙螩宇航員將不受地球的引力作用D宇航員對“地面”的壓力等于零【解析】7.9 km/s是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，是衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的最大速度，可見，所有環(huán)繞地球運轉(zhuǎn)的衛(wèi)星、飛船等，其運行速度均小于7.9 km/s

3、，故 A 錯誤；若宇航員相對于太空艙無初速釋放小球，由于慣性，小球仍具有原來的速度，所以地球?qū)π∏虻娜f有引力Mmv2正好提供它做勻速圓周運動需要的向心力，即G r 2 m r ，其中 m為小球的質(zhì)量，故小球- 1 -不會落到“地面”上，而是沿原來的軌道繼續(xù)做勻速圓周運動，故B 錯誤；宇航員受地球的引力作用，此引力提供宇航員隨空間站繞地球做圓周運動的向心力，否則宇航員將脫離圓周軌道，故C 錯；因宇航員受的引力全部提供了向心力，宇航員不能對“地面”產(chǎn)生壓力，處于完全失重狀態(tài)，D 正確【答案】 D3(2011 四川高考 ) 據(jù)報道，天文學家近日發(fā)現(xiàn)了一顆距地球40 光年的“超級地球”，名為“ 55

4、Cancri e”，該行星繞母星1，( 中心天體 ) 運行的周期約為地球繞太陽運行周期的480母星的體積約為太陽的60倍假設母星與太陽密度相同，“ 55 Cancri e ”與地球均做勻速圓周運動，則“ 55Cancri e”與地球的()360A軌道半徑之比約為4803 60B軌道半徑之比約為4802C向心加速度之比約為3 60480 23D向心加速度之比約為60480【解析】由萬有引力提供向心力GMm2 2和 ，得出32，計算知 Br2 m TrrVTMV2 2323V正確， A 錯誤；由向心加速度aT r ，再結(jié)合r VT，得 aT4，計算知 C、 D 錯誤【答案】B圖 4 4 84(20

5、12 韶關(guān)模擬) 中國探月二期工程的先導星“嫦娥二號”衛(wèi)星，在西昌點火升空，準確入軌探月衛(wèi)星發(fā)動機關(guān)閉，軌道控制結(jié)束，衛(wèi)星進入地月轉(zhuǎn)移軌道圖4 4 8中之間的一段曲線表示轉(zhuǎn)移軌道的一部分，P是軌道上的一點， 直線過P點且和兩邊的MNAB軌道相切下列說法中不正確的是()A衛(wèi)星此段軌道上動能一直減小B衛(wèi)星經(jīng)過P 點時動能最小C衛(wèi)星經(jīng)過P 點時速度方向由P 向 BD衛(wèi)星經(jīng)過P 點時加速度為零【解析】依題意，衛(wèi)星由M到 P 的過程中，需要克服地球的引力做功，動能減小，而- 2 -在由 P 到 N 的過程中，月球的引力對其做功，動能增大，衛(wèi)星經(jīng)過P 點時動能最小，但不能為零，故選項 A 錯誤、 B 正確

6、；物體做曲線運動時，其速度沿曲線的切線方向，故選項 C 正確；衛(wèi)星經(jīng)過 P點時所受地球和月球的引力合力為零，加速度為零，故D 正確【答案】A5(2012 泉州模擬) 如圖 44 9 所示， a 是地球赤道上的一點，t 0 時刻在 a 的正上空有b、 c、 d 三顆軌道均位于赤道平面的地球衛(wèi)星，這些衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的運行方向均與地球自轉(zhuǎn)方向( 順時針轉(zhuǎn)動 ) 相同，其中c 是地球同步衛(wèi)星設衛(wèi)星b 繞地球運行的1周期為 T，則在 t 4T 時刻這些衛(wèi)星相對a 的位置最接近實際的是()圖 4 4 9【解析】該題考查萬有引力定律的應用，衛(wèi)星c 是地球同步衛(wèi)星，始終在a 點的正上Tr 3bcdC

7、 正確方；衛(wèi)星 b 轉(zhuǎn)過 (90 ) ；由 T 2，得 T T T ，衛(wèi)星 d 轉(zhuǎn)得最慢，選項4GM【答案】C二、雙項選擇題 ( 本大題共 5小題，每小題8 分，共 40分全部選對的得8 分，只選 1個且正確的得4 分，有選錯或不答的得0 分 )6(2011 浙江高考 ) 為了探測 X 星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為r1 的圓軌道上運動，周期為1，總質(zhì)量為1. 隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近Tm的半徑為 r 2 的圓軌道上運動，此時登陸艙的質(zhì)量為m2，則 ()23AX 星球的質(zhì)量為4r 1M21GTBX 星球表面的重力加速度為gx4 2r 12T1C登陸艙在 r

8、1 與 r2 軌道上運動時的速度大小之比為v1m1r 2vmr2123D登陸艙在半徑為r 2 軌道上做圓周運動的周期為T2 T1r 23r 1【解析】根據(jù)題情景畫出示意圖，并標注字母條件( 如圖 )- 3 -由GMm1422 m1 2r 1r 1T1234 r 1得 M2 ， A 對；GT1GMm24 22 m22r 2r 2T2比較兩式得D 項正確；GMm v2得 vGMa42r 1，不等于由2 m與 m1、 m2 無關(guān)， C 錯；因飛船的向心加速度為2rrrT1X 星球表面的重力加速度gx，故 B 錯【答案】AD圖 4 4 107(2010 山東高考 )1970 年 4 月 24 日，我國

9、自行設計、 制造的第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”發(fā)射成功，開創(chuàng)了我國航天事業(yè)的新紀元“東方紅一號”的運行軌道為橢圓軌道，其近地點M和遠地點 N的高度分別為439 km 和 2 384 km ，則 ()A衛(wèi)星在M點的勢能大于N點的勢能B衛(wèi)星在M點的角速度大于N點的角速度C衛(wèi)星在M點的加速度大于N點的加速度D衛(wèi)星在N點的速度大于7.9 km/s【解析】衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時機械能守恒，則衛(wèi)星在近地點M 運行速度大，動能大而勢能小，在遠地點N 運行速度小，動能小，勢能大，故A 項錯誤衛(wèi)星在 M 點運行速度N點運行速度小而軌道半徑大，由vM點的角速度大于 N大而軌道半徑小，在 r 可知衛(wèi)星在GMm點

10、的角速度， B 項正確 由 r 2 ma知 aM aN，故 C 項正確 衛(wèi)星在近地點的速度大于7.9 km/s時做離心運動，到遠地點 N時速度一定小于 7.9 km/s 才能做近心運動，再回到 M點，所以 D 錯誤【答案】BC8(2011 廣東高考 ) 已知地球質(zhì)量為M，半徑為 R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為G. 有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是()23GMTA衛(wèi)星距地面的高度為42B衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度MmC衛(wèi)星運行時受到的向心力大小為GR2- 4 -D衛(wèi)星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度GMm4 2rv2【解析】對于地球同步衛(wèi)星，F(xiàn) 萬 F 向， F 萬

11、 r 2 m T2 mr ma向 F 向3232GMTGMT得 r Rh4 2，可得 h4 2 R， A 錯誤得 vGMGMv0GMr，而第一宇宙速度，vv0，故 B 正確RhR得 F 向 F 萬GMmGMm2，故 C 錯誤r2R hGMGMGM得 a 向 r 2 R h2而 g R2 ，故 a 向g， D 正確【答案】BD圖 4 4 119我國未來將建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站如圖4 4 11 所示，關(guān)閉動力的航天飛機在月球引力作用下經(jīng)橢圓軌道向月球靠近，并將與空間站在B 處對接已知空間站繞月軌道半徑為r ，周期為 T，萬有引力常量為G，下列說法中正確的是()A圖中航天飛機在飛向B

12、 處的過程中，月球引力做正功B航天飛機在B 處由橢圓軌道可直接進入空間站軌道C根據(jù)題中條件可以算出月球質(zhì)量D根據(jù)題中條件可以算出空間站受到月球引力的大小【解析】航天飛機在飛向B 處的過程中，飛機受到的引力方向和飛行方向之間的夾角是銳角，月球引力做正功；由運動的可逆性知，航天飛機在B 處先減速才能由橢圓軌道進入GMm4 2空間站軌道；設繞月球飛行的空間站質(zhì)量為m， r 2 m T2 r ，可以算出月球質(zhì)量M；空間站的質(zhì)量不知，不能算出空間站受到的月球引力大小【答案】AC10(2010 浙江高考) 宇宙飛船以周期T 繞地球做圓周運動時，由于地球遮擋陽光，會經(jīng)歷“日全食”過程，如圖4 412 所示已

13、知地球的半徑為R，地球質(zhì)量為M，引力常量為 G，地球自轉(zhuǎn)周期為T0，太陽光可看作平行光 宇航員在 A 點測出地球的張角為，則 ()- 5 -圖 4 4 122 RA飛船繞地球運動的線速度為TB一天內(nèi)，飛船經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)為T/ T0C飛船每次“日全食”過程的時間為 0/(2 )TD飛船的周期為T2 RRGM【解析】由題圖幾何關(guān)系可得宇宙飛船繞地球作圓周運動的半徑r /sin，Rvr2，A 對；一天內(nèi)飛船經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)應為0 2 R/ Tsin 2T / T，B 錯；由圖可知，每次 TGMm2 22 RR“日全食”過程的時間t 2，C錯；由 r 2 mr(T )，解得： T sin s

14、in，2GM2D 對【答案】AD三、非選擇題 ( 本題共 2 小題，共 30 分要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位 )11 (14 分) 天文學家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運行的兩顆恒星稱為雙星雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運動特征可推算出它們的總質(zhì)量已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點分別做勻速圓周運動，周期均為 T，兩顆恒星之間的距離為r ，試推算這個雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量( 引力常量為G)【解析】 設兩顆恒星的質(zhì)量分別為 m1、m2，做圓周運動的半徑分別為 r 1、 r 2 ，角速度分別為 1 、 2.根據(jù)題意知： 1 2r 1 r 2

15、r 根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律知：m1m22G r 2 m1 1r 1mm212G r2m r222聯(lián)立以上各式解得m2rr 112mm2根據(jù)角速度與周期的關(guān)系知 1 2 T - 6 -243聯(lián)立解得m1 m2 T2Gr .4 2 3【答案】T2Gr12 (16分)(2012 茂名模擬) 我國已啟動“嫦娥工程”，“嫦娥一號”和“嫦娥二號”已成功發(fā)射，“嫦娥三號”亦有望在2013 年落月探測90 天，并已給落月點起了一個富有詩意的名字“廣寒宮”(1) 若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球繞地球運動的周期為T，月球繞地球的運動近似看做勻速圓周運動，請求出月球繞地球運動的軌道半徑r ；(2) 若宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球表面某處以速度v0 豎