高考物理復(fù)習(xí) 模擬題匯編專題五 萬有引力和航天

高考物理復(fù)習(xí)（模擬題匯編）：專題五萬有引力和航天（1）1．（屆江西省重點中學(xué)高三聯(lián)考）關(guān)于卡文迪許扭秤實驗對物理學(xué)的貢獻，下列說法中正確的是（）A．發(fā)現(xiàn)了萬有引力的存在B．解決了微小力的測定問題C．開創(chuàng)了用實驗研究物理的科學(xué)方法D．驗證了萬有引力定律的正確性答案：BD解析：卡文迪許扭秤實驗對物理學(xué)的貢獻是：解決了微小力的測定問題，驗證了萬有引力定律的正確性，選項BD正確。2（江蘇徐州摸底）我國“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)將由5顆靜止軌道衛(wèi)星(同步衛(wèi)星)和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，30顆非靜止軌道衛(wèi)星中有27顆是中軌道衛(wèi)星，中軌道衛(wèi)星軌道高度約為2.15×104km，靜止軌道衛(wèi)星的高度約為3.60×A．中軌道衛(wèi)星的線速度大于7.9km/sB．靜止軌道衛(wèi)星的線速度大于中軌道衛(wèi)星的線速度C．靜止軌道衛(wèi)星的運行周期大于中軌道衛(wèi)星的運行周期D．靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度大于中軌道衛(wèi)星的向心加速度答案：C解析：中軌道衛(wèi)星的線速度小于7.9km/s，靜止軌道衛(wèi)星的線速度小于中軌道衛(wèi)星的線速度，選項AB錯誤；靜止軌道衛(wèi)星的運行周期大于中軌道衛(wèi)星的運行周期，靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度小于中軌道衛(wèi)星的向心加速度，選項C正確D錯誤。3.（武漢摸底）年6月18日，搭載著3位航天員的神舟九號飛船與在軌運行的天宮一號“牽手”，順利完成首次載人自動交會對接。交會對接飛行過程分為遠距離導(dǎo)引段、自主控制段、對接段等階段，圖示為“遠距離導(dǎo)引”階段。下列說法正確的是A在遠距離導(dǎo)引階段，神舟九號向前噴氣B在遠距離導(dǎo)引階段，神舟九號向后噴氣C.天宮一--神九組合體繞地球作做速圓周運動的速度小于7.9km/sD.天宮一一神九組合體繞地球做勻速圓周運動的速度大于7.9km/s答案：BC解析：在遠距離導(dǎo)引階段，神舟九號向后噴氣加速，選項B正確A錯誤；天宮一--神九組合體繞地球作做速圓周運動的速度小于7.9km/s，選項C正確D錯誤。4．（安徽江南十校摸底）假設(shè)月球繞地球的運動為勻速圓周運動，已知萬有引力常量為G，下列物理量中可以求出地球質(zhì)量的是（） A．月球繞地球運動的線速度和周期 B．月球的質(zhì)量和月球到地球的距離 C．月球表面重力加速度和月球到地球的距離 D．地球表面的重力加速度和月球到地球的距離答案：A解析：由G=m，Tv=2πr，聯(lián)立解得地球質(zhì)量M=，或M=，選項A正確.。5.（溫州八校聯(lián)考）隨著我國登月計劃的實施，我國宇航員登上月球已不是夢想；假如我國宇航員登上月球并在月球表面附近以初速度豎直向上拋出一個小球，經(jīng)時間后回到出發(fā)點。已知月球的半徑為,萬有引力常量為,則下列說法正確的是（）A．月球表面的重力加速度為B．月球的質(zhì)量為C．宇航員在月球表面獲得的速度就可能離開月球表面圍繞月球做圓周運動D．宇航員在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動的繞行周期為答案：B解析：以初速度豎直向上拋出一個小球，經(jīng)時間后回到出發(fā)點，由=gt/2解得月球表面的重力加速度為2，選項A錯誤；由G=mg解得M==,選項B正確；月球第一宇宙速度v==，選項C錯誤；宇航員在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動的繞行周期為T==π，選項D錯誤。6．（浙江重點中學(xué)協(xié)作體高三摸底）宇航員站在星球表面上某高處，沿水平方向拋出一小球，經(jīng)過時間t小球落回星球表面，測得拋出點和落地點之間的距離為L.若拋出時的速度增大為原來的2倍，則拋出點到落地點之間的距離為L。.已知兩落地點在同一水平面上，該星球半徑為R，求該星球的質(zhì)量是A．B．C．D．答案、B解析：由平拋運動規(guī)律，可得拋出點距星球表面高度h=gt2，若拋出時的速度增大為原來的2倍，則水平位移增大到原來的2倍，x2+h2=L2，(2x)2+h2=(L)2；而g=GM/R2，聯(lián)立解得M=。7．（安徽師大摸底）北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研制開發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)(CNSS)，建成后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星。對于其中的5顆同步衛(wèi)星，下列說法中正確的是()A．它們運行的線速度一定不小于7.9km/sB．地球?qū)λ鼈兊奈σ欢ㄏ嗤珻．一定位于空間同一軌道上D．它們運行的加速度一定相同答案：C解析：同步衛(wèi)星運行的線速度一定小于7.9km/s，選項A錯誤；由于5顆同步衛(wèi)星的質(zhì)量不一定相等，所以地球?qū)λ鼈兊奈Σ灰欢ㄏ嗤?，選項B錯誤；5顆同步衛(wèi)星一定位于赤道上空間同一軌道上，它們運行的加速度大小一定相等，方向不相同，選項C正確D錯誤。8.（廣西三校聯(lián)考）如圖所示，兩顆靠得很近的天體組合為雙星，它們以兩者連線上的某點為圓心，做勻速圓周運動，以下說法中正確的是（） A.它們所受的向心力大小相等 A．它們做圓周運動的角速度大小相等B．它們做圓周運動的線速度大小相等 C．它們的軌道半徑與它們的質(zhì)量成反比D．.它們的軌道半徑與它們的質(zhì)量的平方成反比答案：AC解析：它們做圓周運動的角速度大小相等，線速度大小不一定相等，選項A正確B錯誤；它們的軌道半徑與它們的質(zhì)量成反比，選項C正確D錯誤。9．（唐山摸底）A、B兩顆地球衛(wèi)星繞地球運轉(zhuǎn)的周期之比為2∶1，則 A．線速度之比為1∶ B．軌道半徑之比為8∶1 C．向心加速度之比為1∶2 D．質(zhì)量之比為1∶1答案：A解析：由開普勒定律可知，A、B兩顆地球衛(wèi)星繞地球運轉(zhuǎn)的軌道半徑之比為2∶1.由v=，可得線速度之比為==1∶，選項A正確B錯誤；由向心加速度公式a=可得向心加速度之比為1∶4，選項C錯誤；不能判斷A、B兩顆地球衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系，選項D錯誤。10.（湖北摸底）年6月18日，搭載著3位航天員的神舟九號飛船與在軌運行的天宮一號“牽手”，順利完成首次載人自動交會對接。交會對接飛行過程分為遠距離導(dǎo)引段、自主控制段、對接段等階段，圖示為“遠距離導(dǎo)引”階段。下列說法正確的是A在遠距離導(dǎo)引階段，神舟九號向前噴氣B在遠距離導(dǎo)引階段，神舟九號向后噴氣C.天宮一--神九組合體繞地球作做速圓周運動的速度小于7.9km/sD.天宮一一神九組合體繞地球做勻速圓周運動的速度大于7.9km/s答案：BC解析：在遠距離導(dǎo)引階段，神舟九號向后噴氣加速，選項B正確A錯誤；天宮一--神九組合體繞地球作做速圓周運動的速度小于7.9km/s，選項C正確D錯誤。11.（16分）（廣西三校聯(lián)考）已知地球繞太陽做圓周運動的軌道半徑為R、周期為T萬有引力常量為G。求：（1）太陽的質(zhì)量M;（2）已知火星繞太陽做圓周運動的周期為1.9T,求地球與火星相鄰兩次距離最近時的時間間隔t。解析：（1）對于地球繞太陽運動，G=mRω2，ω=2π/T，解得M=.（2）根據(jù)圓周運動規(guī)律，地球再一次與火星相距最近的條件是ω地t-ω火t=2π，ω地=2π/T，ω火=2π/T火，聯(lián)立解得：t=≈2.1T。12.（景德鎮(zhèn)摸底）如圖所示是月亮女神、嫦娥1號繞月做圓周運行時某時刻的圖片，用、、、分別表示月亮女神和嫦娥1號的軌道半徑及周期，用R表示月亮的半徑。（1）請用萬有引力知識證明：它們遵循,其中K是只與月球質(zhì)量有關(guān)而與衛(wèi)星無關(guān)的常量；（2）在經(jīng)多少時間兩衛(wèi)星第一次相距最遠；（3）請用嫦娥1號所給的已知量，估測月球的平均密度。12、解析：（1）設(shè)月球的質(zhì)量為M，對任一衛(wèi)星均有得常量（2）兩衛(wèi)星第一次相距最遠時有（3）對嫦娥1號有13（中原名校聯(lián)考）半徑R=4500km的某星球上有一傾角為30o的固定斜面，一質(zhì)量為1kg的小物塊在力F作用下從靜止開始沿斜面向上運動，力F始終與斜面平行．如果物塊和斜面間的摩擦因數(shù)，力F隨時間變化的規(guī)律如圖所示（取沿斜面向上方向為正），2s末物塊速度恰好又為0．引力恒量G=6.67×10-11Nm2/kg2．試求：（1）該星球的質(zhì)量大約是多少？（2）要從該星球上平拋出一個物體，使該物體不再落回星球，至少需要多大速度？（計算結(jié)果保留二位有效數(shù)字）解析：（1）假設(shè)星球表面的重力加速度為g，小物塊在力F1=20N作用過程中，有：F1-mgsinθ-μmgcosθ=ma1，1s末速度v=a1t1，小物塊在力F2=-4N作用過程中，