2020屆高考物理選擇題題型高效專(zhuān)練05萬(wàn)有引力及其應(yīng)用(含解析)

#2020屆高考物理選擇題題型高效專(zhuān)練05萬(wàn)有引力及其應(yīng)用1．“嫦娥四號(hào)”（專(zhuān)家稱(chēng)為“四號(hào)星”），計(jì)劃在今年發(fā)射升空，它是嫦娥探月工程計(jì)劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務(wù)是更加全面、深層次地科學(xué)探測(cè)月球地貌、資源等方面的信息。如圖所示，若“四號(hào)星”在半徑為廠的圓周軌道上繞月運(yùn)行，％時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)為S。已知引力常量為G，月球表面的重力加速度為g月，下列說(shuō)法正確的是A.月球的第一宇宙速度為"后 .……'一.s2rB.可算出月球質(zhì)量為急Gt2c"四號(hào)星''的角速度為,一???，》D.“四號(hào)星”的周期為2n、g月【解析】若月球的半徑為凡對(duì)于近月衛(wèi)星。GM!=mv,GM1=mgsR2R R2 月得v=■■.gg月R。A錯(cuò)。對(duì)于四號(hào)星：GMMm=mvr,v=：。解得M=Gt2,B正確。四號(hào)星的角速度⑴GMC錯(cuò)。半=、，:~r四號(hào)星的周期T=2n.J四號(hào)星的角速度⑴GMC錯(cuò)。半=、，:~r四號(hào)星的周期T=2n.J急=2GMr3方D錯(cuò)?！敬鸢浮?B2．（多選）2016年8月16日，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)'發(fā)射升空。我國(guó)在世界上首次實(shí)現(xiàn)地空量子通信，這種方式能極大提高通信保密性。“墨子號(hào)”衛(wèi)星運(yùn)行軌道離地高度約為500km,該衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時(shí)A.角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度

B.加速度大于地球表面的重力加速度C.加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度D.速度大于第一宇宙速度【解析】由于“墨子號(hào)”衛(wèi)星的周期小于地球自轉(zhuǎn)的周期，所以“墨子號(hào)”衛(wèi)星的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，故選項(xiàng)A正確；根據(jù)a=GM^,,g=GM可看出加速度小于地球(R＋h)2 R2表面的重力加速度，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)選項(xiàng)B的加速度公式不難看出“墨子號(hào)”衛(wèi)星的加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度，故選項(xiàng)C正確；“墨子號(hào)”衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。【答案】AC3．2016年10月19日凌晨，“神舟十一號(hào)”飛船經(jīng)歷5次變軌后與“天宮二號(hào)”目標(biāo)飛行器在距地面393km的近圓軌道上，成功進(jìn)行了空間交會(huì)對(duì)接，再次上演“太空之吻”，下列關(guān)于“天宮二號(hào)”、飛船和航天員的說(shuō)法正確的是A.航天員在“天宮二號(hào)”內(nèi)的“私人睡眠站”中睡覺(jué)時(shí)處于平衡狀態(tài)B.由于軌道上有極其稀薄的大氣，若不加干預(yù)，“天宮二號(hào)”的動(dòng)能會(huì)減小C.為了實(shí)現(xiàn)對(duì)接，飛船和“天宮二號(hào)”應(yīng)在同一軌道上運(yùn)行，且兩者的速度都應(yīng)大于第一宇宙速度D.飛船應(yīng)先在比“天宮二號(hào)”半徑小的軌道上加速逐漸靠近“天宮二號(hào)”，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接【解析】航天員在“天宮二號(hào)”內(nèi)，萬(wàn)有引力提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，因此應(yīng)處于完全失重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；如果不加干預(yù)，由于稀薄大氣的作用，“天宮二號(hào)”受到阻力速度減Mmv2 GM小而做向心運(yùn)動(dòng)，由MMm=機(jī)r,得v=\；；GM,顯然“天宮二號(hào)”的軌道半徑減小，線速度增大，動(dòng)能應(yīng)增大，B錯(cuò)誤；為了完成對(duì)接，“神舟十一號(hào)”應(yīng)從比“天宮二號(hào)”略低的軌道上加速，且二者的運(yùn)行速度均小于第一宇宙速度，C錯(cuò)誤，D正確?！敬鸢浮緿

4．神舟十一號(hào)飛船經(jīng)歷多次變軌，到達(dá)與天宮二號(hào)距離地面393公里高的相同軌道，終于與天宮二號(hào)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接成功。地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，又稱(chēng)對(duì)地靜止衛(wèi)星，是運(yùn)行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星，衛(wèi)星距離地球表面的高度約為36000km,運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相等，即23時(shí)56分4秒。探空火箭在3000km高空仍發(fā)現(xiàn)有稀薄大氣。由以上信息可知A.神舟十一號(hào)飛船變軌前發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火瞬間，飛船速度的變化量小于其所噴出氣體速度的變化量B.神舟十一號(hào)飛船在點(diǎn)火后的變軌過(guò)程中機(jī)械能守恒C僅由題中已知量可以求出天宮二號(hào)在對(duì)接軌道的公轉(zhuǎn)周期D.神舟十一號(hào)飛船在返回地球的過(guò)程中速率在逐漸減小【解析】神舟十一號(hào)飛船變軌前發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火瞬間,根據(jù)動(dòng)量定理,飛船動(dòng)量的變化量與所噴出氣體動(dòng)量的變化量大小相等,由于飛船質(zhì)量大于所噴出氣體的質(zhì)量,所以飛船速度變化量小于其所噴出氣體速度的變化量，選項(xiàng)A正確；神舟十一號(hào)飛船在點(diǎn)火后的變軌過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)做功使飛船的機(jī)械能增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于題中沒(méi)有給出地球半徑，不能得出天宮二號(hào)的軌道半徑和同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑,不能求出天宮二號(hào)在對(duì)接軌道的公轉(zhuǎn)周期，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；神舟十一號(hào)飛船在返回地球的過(guò)程中由于重力做功，速率在逐漸增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼5．（多選）2017年4月22日,天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室順利完成自動(dòng)交會(huì)對(duì)接。如圖所示,對(duì)接前的某段時(shí)間內(nèi),天舟一號(hào)和天宮二號(hào)環(huán)繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng),他們到地心的距離分別為。、-2。然后，天舟一號(hào)經(jīng)過(guò)一系列控制飛行，到達(dá)天宮二號(hào)所在軌道，與天宮二號(hào)實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接。已知質(zhì)量為m的天舟一號(hào)與地心的距離為廠時(shí)，引力勢(shì)能可表示為Ep=-GMMm，其中G為引力常量，M為地球質(zhì)量。忽略天舟一號(hào)的質(zhì)量變化，天舟一號(hào)對(duì)接成功后在軌運(yùn)行與在圖中的軌道運(yùn)行時(shí)相比,下列說(shuō)法中正確的是A．動(dòng)能增加GMmGMm2A．動(dòng)能增加GMmGMm2r2B．GMmGMm引力勢(shì)能增加B．GMmGMm引力勢(shì)能增加-r——-r—C．GMmGMm引力做功-r——-r—D．GMmGMm合力做功~^r~—~^r~r2 rD．【解析】天舟一號(hào)在軌運(yùn)行時(shí)的速度v=、jGM，動(dòng)能Ek=GMm。所以當(dāng)半徑由0增加到r2所以當(dāng)半徑由0增加到r2時(shí)動(dòng)能變化量AEk=GMmGMm2r22r1。、錯(cuò)。引力勢(shì)能有變化AEpMmMm=EP2—EL7—G工Mm ~MmMmMm=EP2—EL7—G工Mm ~Mm—一“合力做功W合=AEk=G2丫—G2r,D正確。【答案】BD6．2016年9月15日22時(shí)零4分，我國(guó)自主研制的“天宮二號(hào)”太空實(shí)驗(yàn)室發(fā)射成功，為了實(shí)現(xiàn)與太空中圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的“神舟十一號(hào)”飛船對(duì)接，“天宮二號(hào)”有兩種不同的運(yùn)行軌道，如圖所示，其中I為橢圓軌道，II為圓軌道，A點(diǎn)為圓軌道與橢圓軌道的切點(diǎn)，B為橢圓軌道的近地點(diǎn)?！疤鞂m二號(hào)”做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，地球上某觀測(cè)站在一天內(nèi)觀測(cè)到“天宮二號(hào)”有N次飛過(guò)其正上方，地球自轉(zhuǎn)周期為"，不計(jì)空氣阻力，則Ta.“天宮二號(hào)”做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為nB.“天宮二號(hào)”做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期可能小于繞橢圓軌道運(yùn)行的周期C.“天宮二號(hào)”在B點(diǎn)的線速度小于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)在A點(diǎn)的線速度D.“天宮二號(hào)”在B點(diǎn)的機(jī)械能小于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能.、一2n ..一T...一 【解析】對(duì)天宮二號(hào)，亍T0=Nx2n+2n。解得T=言）:。A錯(cuò)。根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，天宮二號(hào)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期大于繞橢圓軌道運(yùn)行的周期，B錯(cuò)。天宮二號(hào)在B點(diǎn)的機(jī)械能等于其橢圓軌道上A點(diǎn)的機(jī)械能，但小于在圓軌道上的機(jī)械能。D正確?！敬鸢浮緿7．(多選)我國(guó)將于今年12月發(fā)射“嫦娥五號(hào)”衛(wèi)星，該衛(wèi)星將首次實(shí)現(xiàn)在月球上取樣并返回地球。如圖所示，設(shè)“嫦娥五號(hào)”先在距月球表面高度為H處的環(huán)月軌道I上做運(yùn)行周期為T(mén)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)；隨后在該軌道上的A點(diǎn)采取措施，降至近月點(diǎn)離月球表面高度為h的橢圓軌道H上。若以R表示月球半徑，忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響，已知引力常量G。則下述判斷正確的是A.“嫦娥五號(hào)”在軌道I上A點(diǎn)的加速度大于在軌道H上A點(diǎn)的加速度B.“嫦娥五號(hào)”在軌道I上A點(diǎn)的速度等于在軌道H上A點(diǎn)的速度4n2(R+H)3C.月球的質(zhì)量 2—GT2D.“嫦娥五號(hào)”在軌道n上的周期為yR[H?h)3T8(R十H尸【解析】根據(jù)GM=ma可知：嫦娥五號(hào)在軌道1上A點(diǎn)和軌道11上A點(diǎn)的加速度Mm2R+H+hj3T’2相等，A錯(cuò)，但軌道I上A點(diǎn)的速度大于軌道n上A點(diǎn)的速度，B錯(cuò)。在軌道2R+H+hj3T’2=m(R+H)422,解得MJ*R*H3。C正確。由開(kāi)普勒第三定律(RWH3T2 GT2 T2(2R+H+h)3 十/解得T'=\:8(R+H)3-T，D正確?！敬鸢浮緾D.(多選)假設(shè)某宇航員登陸火星后，測(cè)得火星的半徑是地球半徑的1,火星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的1。已知地球表面的重力加速度是g,地球的半徑為R,該宇航員在地球表面能向上豎直跳起的最大高度是h，忽略自轉(zhuǎn)的影響，下列說(shuō)法正確的是

A.火星的密度為3粽4B.火星表面的重力加速度是9g高大最9?4是C火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度相等高大最9?4是D.他以與在地球上相同的初速度在火星上起跳后，TOC\o"1-5"\h\z【解析】由CM=mg，得到：g=GM,已知火星半徑是地球半徑的1質(zhì)量是地球R2 R2 2質(zhì)量的9,則火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的9,即為4g，選項(xiàng)B正確；設(shè)g'R'2 4nR'3 M' 2g火星質(zhì)量為M，，則有M'=*，體積V』三，則密度為："=M=扁，故A正確；由G 3 V3nGRCM=mv，得到v=、G，則火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的弩倍，故C錯(cuò)R2 R 飛R 3誤；宇航員以與在地球上相同的初速度在火星上起跳時(shí),根據(jù)豎直上拋的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得出達(dá)到的最大高度是："=另=4h，選項(xiàng)D正確。2g4【答案】ABD.（多選）近期天文學(xué)界有很多新發(fā)現(xiàn)，若某一新發(fā)現(xiàn)的星體質(zhì)量為m、半徑為R、自轉(zhuǎn)周期為人引力常量為G.下列說(shuō)法正確的是（）A.如果該星體的自轉(zhuǎn)周期T<2n\忍，則該星體會(huì)解體如果該星體的自轉(zhuǎn)周期T>2n、；黑，則該星體會(huì)解體C該星體表面的引力加速度為GmRd.如果有衛(wèi)星靠近該星體表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則該衛(wèi)星的速度大小為qGm【解析】如果在該星體“赤道”表面有一物體，質(zhì)量為m',當(dāng)它受到的萬(wàn)有引力大于跟隨星體自轉(zhuǎn)所需的向心力時(shí)，即mm>>m'R4T2時(shí)，有T>2nJGm,此時(shí)，星體處于穩(wěn)定

狀態(tài)不會(huì)解體，而當(dāng)該星體的自轉(zhuǎn)周期T<2n\腹時(shí)，星體會(huì)解體，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；在該星體表面，有卷=m'g',所以g'=G^,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；如果有質(zhì)量為m〃的衛(wèi)R2 R2星靠近該星體表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有Gmm■二m〃I，解得v=、G，故選項(xiàng)D正確.【答案】AD10.地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)，所受的向心力為F1，向心加速度為4,線速度為v1，角速度為刃1;繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星(高度忽略)，所受的向心力為F2，向心加速度為a2,線速度為v2,角速度為刃2；地球的同步衛(wèi)星所受的向心力為F3,向心加速度為a3,線速度為v3,角速度為&;地球表面的重力加速度為g,第一宇宙速度為v,假設(shè)三者質(zhì)量相等,則( )A-F1=F2>F3B-aiA-F1=F2>F3C-vi=v2=v>v3【解析工選D.地球同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，即⑴1=⑴3,根據(jù)關(guān)系式v=//和a=gr可知，v1Vv3,a1Va3；人造衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星都圍繞地球轉(zhuǎn)GM

r3動(dòng)，它們受到的地球的引力提供向心力，即GMMm=m①2r=m2=ma可得v=\；GM,a=G^M,可見(jiàn)，軌道半徑大的線速度、向心加速度和角速度均小，即v2>v3,a2>a3,GM

r3>&;繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星(高度忽略)的線速度就是第一宇宙速度，即v2=v,其向心加速度等于重力加速度，即a2=g；所以v=v2>v3>v1,g=a2>a3>a1,%>rn3=⑴1,又因?yàn)镕=ma，所以F2>F3>F1.由以上分析可見(jiàn)，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，D正確..利用三顆位置適當(dāng)?shù)牡厍蛲叫l(wèi)星,可使地球赤道上任意兩點(diǎn)之間保持無(wú)線電通訊-目前,地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的6.6倍-假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變小,若仍僅用三顆同步衛(wèi)星來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的,則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為( )B-4hA-B-4hC．8hD．16hC．8h【解析】選B.設(shè)地球半徑為凡畫(huà)出僅用三顆地球同步衛(wèi)星使地球赤道上任意兩點(diǎn)之間保持無(wú)線電通訊時(shí)同步衛(wèi)星的最小軌道半徑示意圖，如圖所示.由圖中幾何關(guān)系可得，同步衛(wèi)星的最小軌道半徑廠=（66R）32R設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期的最小值為T(mén)，則由開(kāi)普勒第三定律可得，（6；、）（2）3（24h）2F-，解得T%h，選項(xiàng)B正確.T2.（多選）2018年5月25日21時(shí)46分，探月工程嫦娥四號(hào)任務(wù)“鵲橋”中繼衛(wèi)星成功實(shí)施近月制動(dòng)，進(jìn)入月球至地月拉格朗日L2點(diǎn)的轉(zhuǎn)移軌道.當(dāng)“鵲橋”位于拉格朗日點(diǎn)（如圖中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人們稱(chēng)為地月系統(tǒng)拉格朗日點(diǎn)）上時(shí)，會(huì)在月球與地球的共同引力作用下，幾乎不消耗燃料而保持與月球同步繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（月球的自轉(zhuǎn)周期等于月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期）（ ）“鵲橋”位于L2點(diǎn)時(shí)，“鵲橋”繞地球運(yùn)動(dòng)的周期和月球的自轉(zhuǎn)周期相等“鵲橋”位于L2點(diǎn)時(shí)，“鵲橋”繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于月球繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度L3和L2到地球中心的距離相等“鵲橋”在L2點(diǎn)所受月球和地球引力的合力比在其余四個(gè)點(diǎn)都要大【解析】選ABD.“鵲橋”位于L2點(diǎn)時(shí)，由于“鵲橋”與月球同步繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，所以“鵲橋”繞地球運(yùn)動(dòng)的周期和月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期相等，又月球的自轉(zhuǎn)周期等于月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期，故選項(xiàng)A正確；“鵲橋”位于L2點(diǎn)時(shí)，由于“鵲橋”與月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)4n2的周期相同，“鵲橋”的軌道半徑大，根據(jù)公式a=42r分析可知，“鵲橋”繞地球運(yùn)動(dòng)的向心T2加速度大于月球繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度，故選項(xiàng)B正確；如果L3和L2到地球中心的距離相等，則“鵲橋”在L2點(diǎn)受到月球與地球引力的合力更大，加速度更大，所以周期更短，故L2到地球中心的距離大于L3到地球中心的距離，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在5個(gè)點(diǎn)中，L2點(diǎn)離地球最遠(yuǎn)，所以在L2點(diǎn)“鵲橋”所受合力最大，故選項(xiàng)D正確.

13.如圖所示，1、3軌道均是衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道示意圖，1軌道的半徑為R,2軌道是一顆衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)的軌道示意圖，3軌道與2軌道相切于B點(diǎn)，O點(diǎn)為地球球心，AB為橢圓的長(zhǎng)軸，三軌道和地心都在同一平面內(nèi)．已知在1、2兩軌道上運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的周期相等，引力常量為G，地球質(zhì)量為M，三顆衛(wèi)星的質(zhì)量相等，則下列說(shuō)法正確的是（）A.衛(wèi)星在3軌道上的機(jī)械能小于在2軌道上的機(jī)械能B.若衛(wèi)星在1軌道上的速率為v1，衛(wèi)星在2軌道A點(diǎn)的速率為匕，則v1V匕C.若衛(wèi)星在1、3軌道上的加速度大小分別為a1、a3,衛(wèi)星在2軌道A點(diǎn)的加速度大小為aA,則aA<a1Va3D.若OA=0.4R，則衛(wèi)星在2軌道B點(diǎn)的速率vR>'J嚶B 818R【解析】2、3軌道在B點(diǎn)相切，衛(wèi)星在3軌道相對(duì)于2軌道是做離心運(yùn)動(dòng)的，衛(wèi)星在3軌道上的線速度大于在2軌道上B點(diǎn)的線速度，因衛(wèi)星質(zhì)量相同，所以衛(wèi)星在3軌道上的機(jī)械能大于在2軌道上的機(jī)械能，A錯(cuò)誤；以O(shè)A為半徑作一個(gè)圓軌道4與2軌道相切于A點(diǎn)，則v4<vA,又因v1<v4,所以v1<vA,B正確；加速度是萬(wàn)有引力產(chǎn)生的，只需要比較衛(wèi)星到地心的高度即可，應(yīng)是aA>a1>a3,C錯(cuò)誤；由開(kāi)普勒第三定律可知，2軌道的半長(zhǎng)軸為R,OB=1.6R,3軌道上的線速度v=J喘,又因七<七,所以七<yj喘,3 ■.I8R B3 B\|8RD錯(cuò)誤.【答案】B14.小型登月器連接在航天站上,一起繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑為月球半徑的3倍,某時(shí)刻,航天站使登月器減速分離,登月器沿如圖所示的橢圓軌道登月,在月球表面逗留一段時(shí)間完成科考工作后,經(jīng)快速啟動(dòng)仍沿原橢圓軌道返回,當(dāng)?shù)谝淮位氐椒蛛x點(diǎn)時(shí)恰與航天站對(duì)接,登月器的快速啟動(dòng)時(shí)間可以忽略不計(jì),整個(gè)過(guò)程中航天站保持原軌道繞月運(yùn)

行.已知月球表面的重力加速度為g，月球半徑為凡不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則登月器可以在月球上停留的最短時(shí)間約為（ ）A．10nB．6nC．10nA．10nB．6nC．10n【解析】選B.當(dāng)?shù)窃缕骱秃教煺驹诎霃綖?R的軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)用牛頓第二定律有GM2m=灌r，r=3R，則有T=2n公=6n、，'券.在月球表面的物r2 T2 GMGGM體所受重力近似等于萬(wàn)有引力，可得GM=gR2,所以T=6n\'3R①，登月器在橢圓軌道上運(yùn)行的周期用T1表示，航天站在圓軌道上運(yùn)行的周期用T2表示，對(duì)登月器和航天站依據(jù)T2 T2 T2開(kāi)普勒第三定律有（R）3=（R）3=（R）3②，為使登月器仍沿原橢圓軌道回到分離點(diǎn)與航天站實(shí)現(xiàn)對(duì)接，登月器可以在月球表面停留的時(shí)間t應(yīng)滿足t=nT2-T1（其中n=1、2、3、…）③，聯(lián)立①②③式得t=6nn\gg—4g（其中n=1、2、3、…），當(dāng)n=1時(shí)，登月器可以在月球上停留的時(shí)間最短，即tgin，號(hào)-4n\號(hào).15.2017年6月15日，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征四號(hào)乙運(yùn)載火箭成功將硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星“慧眼”發(fā)射升空,衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道．此次發(fā)射任務(wù)圓滿成功,填補(bǔ)了我國(guó)空間X射線探測(cè)衛(wèi)星的空白，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)在空間高能天體物理領(lǐng)域由地面觀測(cè)向天地聯(lián)合觀測(cè)的跨越.已知“慧眼”衛(wèi)星A做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為地球半徑的1.1倍，地球同步衛(wèi)星B做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為地球半徑的6.6倍，C為赤道上某建筑物，則（）A和B的線速度之比約為1：6B和C的向心加速度之比約為1：6.6A和C的角速度之比約為-,''6：36A和C的向心加速度之比約為237.6：1

【解析】:選D.根據(jù)v=、.JGM可知，A和B的線速度之比約為匕'舊：1,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B和C的角速度相同，根據(jù)a=①2r可知B和C的向心加速度之比約為aB：a為aB：aC=6.6R：R=6.6：1,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)mGM可知，mA：%=%,'6.63：%；1.13=6V6：1,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)a=GM可知，aA：aB=6.62：1.12=36：1,貝|aA：aC=237.6：1,選項(xiàng)D正確.16.我國(guó)首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”已于酒泉成功發(fā)射,將在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信．“墨子”將由火箭發(fā)射至高度為500千米的預(yù)定圓形軌道．此前6月在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第二十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7.G7屬地球靜止軌道衛(wèi)星(高度約為36000千米),它將使北斗系統(tǒng)的可靠性進(jìn)一步提高．關(guān)于衛(wèi)星以下說(shuō)法中正確的是()A.這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行速度可能大于7.9km/sB.通過(guò)地面控制可以將北斗G7定點(diǎn)于西昌正上方C量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的周期比北斗G7小D.量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的向心加速度比北斗G7小【解析】選C.根據(jù)GmM=m弓，知軌道半徑越大，線速度越小，第一宇宙速度的軌道半徑為地球的半徑,所以第一宇宙速度是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)最大的環(huán)繞速度,所以靜止軌道衛(wèi)星和中軌衛(wèi)星的線速度均小于地球的第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；地球靜止軌道衛(wèi)星即同步衛(wèi)星，只能定點(diǎn)于赤道正上方，故B錯(cuò)誤；根據(jù)GmM=m罌2,得T=、；；胃3,所r2 12 GGM以量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的周期小，故C正確；衛(wèi)星的向心加速度：a=GM,半徑小的r2量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的向心加速度比北斗G7大，故D錯(cuò)誤.17.2016年2月11日,美國(guó)科學(xué)家宣布探測(cè)到引力波,證實(shí)了愛(ài)因斯坦100年前的預(yù)測(cè),彌補(bǔ)了愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論中最后一塊缺失的“拼圖”．雙星的運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生引力波的來(lái)源之一,假設(shè)宇宙中有一雙星系統(tǒng)由a、b兩顆星體組成，這兩顆星繞它們連線的某一點(diǎn)在萬(wàn)有引力

作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得a星的周期為T(mén),a、b兩顆星的距離為l,a、b兩顆星的軌道半徑之差為Ar(a星的軌道半徑大于b星的)，則()A．l－Arb星的周期為泮A．l－Arb星的周期為泮A；TB．n(l+Ar)a星的線速度大小為T(mén)C．a(chǎn)、b兩顆星的軌道半徑之比為七D．l＋Ara、b兩顆星的質(zhì)量之比為1【解析】選B.a、b兩顆星體是圍繞同一點(diǎn)繞行的雙星系統(tǒng)，故周期T相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由r-r=Ar,r+r=l得r=f,r=―；，所以；=笠，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；aab ab a2b2 rl－Arb星的線速度v=^^:>C人，選項(xiàng)B正確；由m①2r=m/2r，得m=%=7777"，選T T aabb mbral＋Ar項(xiàng)D錯(cuò)誤.18.經(jīng)國(guó)際小行星命名委員會(huì)命名的“神舟星”和“楊利偉星”的軌道均處在火星和木星軌道之間．已知“神舟星”平均每天繞太陽(yáng)運(yùn)行174萬(wàn)公里，“楊利偉星”平均每天繞太陽(yáng)運(yùn)行145萬(wàn)公里．假設(shè)兩行星均繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則兩星相比較( )A.“神舟星”的軌道半徑大 B.“神舟星”的公轉(zhuǎn)周期大C.“神舟星”的加速度大 D.“神舟星”受到的向心力大, , ,,—,,、， ,Mmv2, GGM【解析】：選C.從題中可知“神舟星”的線速度大，根據(jù)公式GMm=片解得v=\GM,軌道半徑越大，線速度越小，所以“神舟星”的軌道半徑小，A錯(cuò)誤；根據(jù)公式GM=m4n2rr2 T2可得T=2n1GM，軌道半徑越小，公轉(zhuǎn)周期越小，故“神舟星”的公轉(zhuǎn)周期較小，B錯(cuò)誤；根據(jù)公式畔=ma可得a=GM，軌道半徑越小，向心加速度越大，故“神舟星”的加速度大，C正確；根據(jù)公式F=Mm,，由于不知道兩顆行星的質(zhì)量關(guān)系，所以無(wú)法判斷向心力r2大小，D錯(cuò)誤.

A.這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為粵.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)又被稱(chēng)為“雙星定位系統(tǒng)”，具有導(dǎo)航、定位等功能．如圖所示，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的兩顆工作衛(wèi)星均繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且軌道半徑均為廠，某時(shí)刻工作衛(wèi)星1、2分別位于軌道上的A、B兩個(gè)