2013年高考模拟试题汇编二轮复习资料 4.万有引力与航天

2013年高考模拟试题汇编二轮复习资料 4.万有引力与航天内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 （2013 年滨州一模）2012 年 6 月 16 日，神州九号顺利的与我国自行研制的“天宫一号”空间实验室成功对接，开创了我国航天事业的新纪元。 “天宫一号”经过变轨后绕地球做圆周运动，运行周期约为 90于“天宫一号” 、同步通信卫星，下列说法中正确的是A “天宫一号”的向心加速度大 B同步通信卫星的角速度大C同步通信卫星的线速度大 D “天宫一号 ”的速度大于 7.9 kms【答案】A【解析】根据万有引力提供向心力可得 ，T= ， v= ，a= ，由题意可知，天宫一号的周期小于同步卫星的周期，知与同步卫星相比，天宫一号的轨道半径小，线速度大，向心加速 2、度大，角速度大,故 A 正确、误7.9 kms 是第一宇宙速度，即卫星绕地球转动的最大运行速度，故“天宫一号”的速度小于 7.9 s，选项 D 错误2. （2013 年德州一模）北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统( 建成后的北斗卫星导航系统包括 5 颗同步卫星和 30 颗一般轨道卫星。 关于这些卫星，以下说法正确的是A5 颗同步卫星的轨道半径都相同B5 颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内C导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度D导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小 【答案】析】根据万有引力提供向心力可得 ，整理可知 T=，v= 同步卫星的周期相 3、同，故 5 颗同步卫星的轨道半径都相同，同步卫星相对地面静止，故 5 颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内，选项 确。 7.9 kms 是第一宇宙速度，即近地卫星绕地球转动的最大运行速度，故同步卫星的速度光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 s，选项 C 错误由于 T= ，故运行轨道半径越大的，周期越大，选项 D 错误。 3（2013 年济南一模）我国研制的北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，计划到2020 年完全建成。 系统由 5 颗地球同步轨道和 30 颗地球非同步轨道卫星组网而成。 2012年 12 月 27 日，北斗导航系统正式投入运营。 这些卫星的运动均可看作匀速圆周运动，以下说法正确的是 4、A北斗导航系统中地球同步轨道的卫星可以定位在济南正上方B北斗导航系统中卫星的运行速度可以大于 79km/球同步轨道卫星的周期和月亮绕地球的周期相同D北斗导航系统中离地球越近的卫星线速度越大【答案】D【解析】同步卫星运行轨道只能位于地球赤道平面上的圆形轨道，所以北斗导航卫星不可能定位在济南正上方，故 A 错误。 同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，其周期为24h，故 C 错误根据万有引力提供向心力，列出等式： ， 得：22v= ，r 越小，卫星线速度越大，D 正确s 是第一宇宙速度，也是近地卫星是最大的圆周运动的环绕速度而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据 v 的表达式可以发现，同 5、步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故 B 错误4（2013 年济宁一模）我国的“嫦娥二号”卫星在贴近月球表面的圆轨道上运行的周期为 钟，又知道月球表 面的重力加速度是地球表面重力加速度的 l6 ，万有引力常量为 G，地球表面重力加速度为 g，仅利用以上数据可以计算出A月球的第一宇宙速度 B月球对“嫦娥二号”的引力C月球的质量和密度 D“嫦娥二号”的质量【答案】析】由万有引力提供向心力可得 ，将 a= 22 3,4光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 6 代入可求得月球的第一宇宙速度、质量和密度；此题中“嫦娥二号”的质量和月球对“嫦娥二号”的引力无法求出。 选 （2013 年聊城市一模）我 6、国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为 h 的轨道上做匀速 圆周运动，运行周期为 T。 若以 R 表示月球的半径，引力常量为 G，则A卫星运行时的线速度为 2卫星运行时的向心加速度为 24()hC物体在月球表面自由下落的加速度为 2月球的质量为234()【答案】析】由于卫星做匀速圆周运动，故其线速度 ，向心加速度2()，选项 A 错误 B 正确；由万有引力提供向心力可得224()， ，解得 ， ，选项2()34()214()C 错误 D 正确。 6（2013 年青岛一模）2011 年 9 月我国成功发射“天宫一号”飞行器，入轨后绕地球的运动可视为匀速圆周运动，运行周期为 T，已 7、知地球同步卫星的周期为 则以下判断正确的是A天宫一号的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径之比为 B天宫一号的角速度与地球同步卫星的角速度之比为 C天宫一号的线速度与地球同步卫星的线速度之比为 D天宫一号的向心加速度与地球同步卫星的向心加速度之比 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 【答案】析】根据万有引力提供向心力可得 ，解得T= ，v= ，a= ，由周期之比可得半径之比，进而可得线速度和向心加速度之比，由 可得角速度之比。 本题选 T7（2013 年青岛一模）使物体脱离行星的引力束缚，不再绕该行星运行，从行星表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，行星的第二宇宙速度 关系是知某行星的半径为地 8、球半径的三倍，即 ，它表面的重力加速度为地球表面2 3力加速度的 不计其它行星的影响，已知地球的第一宇宙速度为 8 km/s，则该行星的6第二宇宙速度为A8 km/s B4 km/s C km/s D km/案】A【解析】由于地球的第一宇宙速度 km/s，行星的第一宇宙28速度 ，解得 km/s，故 km/s，选 A。 13614212013 年泰安市一模）“空间站”是科学家进行天文探测和科学试验的特殊而又重要的场所。 假设“空间站” 正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致。 下列说法正确的有A“空间站”运行的加速度大于 9、同步卫星运行的加速度B“空间站” 运行的速度等于同步卫星运行速度的 倍10C站在地球赤道上的人观察到“空间站”向东运动D在“空间站”工作的宇航员因不受重力而在舱中悬浮或静止【答案】析】根据 G =“空间站”运行的加速度大于同步卫星运行的加速度，故2()世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 根据 G =m 得：v= ，离地球表面的高度不是其运动半径，2()()以线速度之比不是 ：1，故 B 错误；轨道半径越大，角速度越小，同步卫星和地球自0转的角速度相同，所以空间站的角速度大于地球自转的角速度，所以站在地球赤道上的人观察到空间站向东运动故 C 正确；在“空间站”工作的宇航员处于完全失重状态，靠万 10、有引力提供向心力，做圆周运动，故 D 错误故选 （2013 年烟台市一模）科学家设想，将来在月球上建立了工作站后可在月球上发射绕月球运行的卫星，若发射一颗月球卫星的圆轨道半径为 R，运行周期为 T,在知道引力常量G 和月球半径 r 后，仅利用以上条件能够求出的是A月球上的第一宇宙速度B月球表面的重力加速度C卫星绕月球运行的速度D卫星和月球的质量之比【答案】析】由万有引力提供向心力可得 ， ，由于22()21、T、G、r 已知，故可求出 M、v、 、g，确；卫星的质量无法求出，故 D 错误。 110. （ 2013 年枣庄市一模）设想我国宇航员随“嫦娥” 号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,宇航 11、员测出飞船绕行 n 圈所用的时间为 t,登月后,宇航员利用身边的弹簧测力计测出质量为 m 的物体重力为 G,。 已知引力常量为 船的质量 案】析】由已知可得飞船贴近月球表面做匀速圆周运动的周期 T=t/n，月球表面的重力加速度 g=G/m，由于月球的密度 ,月球的半径 ，月球的质量 ，飞2132421世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，故选项 求，此题计算1程中飞船的质量已被约去，故 C 无法求出。 11（2013 年淄博一模）2012 年 6 月 18 日，搭载着 3 位航天员的神舟九号飞船与在轨运行的天宫一号顺利“牵手”对 接 前 天 宫 一 号 进 入 高 度 约 为 的 圆 形 对 接 12、 轨 道 ，4 与 神舟九号飞 船 交 会 对 接 对 接 成 功 后 ， 组合体以 的速度绕地球飞行航天7.8/ 神舟九号飞船返 回 地 面 着 陆 场 ， 天宫一号变 轨 至 高 度 为的 圆 形 自 主 飞 行 轨 道 长 期 运 行 则370 位航天员从神舟九号飞 船 进 入 天 宫 一 号 过程中处于失重状态B天宫一号在对 接 轨 道 上 的周期小于在 自 主 飞 行 轨 道 上 的周期C神舟九号飞船与天宫一号分离后，要返 回 地 面 ， 必须点火加速D天宫一号在对 接 轨 道 上 的机械能和在自 主 飞 行 轨 道 上 的机械能相等【答案】析】宇航员在太空中随飞船一起做圆周运动，只 13、受到万有引力的作用，处于完全失重状态，A 正确。 由于 ，则 ，对接轨道的高度较自主飞行的轨22()234道低，故天宫一号在对接轨道上的周期小，B 正确。 神舟九号飞船与天宫一号分离后，要 返回 地 面 ， 即 做 近 心 运 动 ， 必须减速，C 错误。 由对接轨道进入自主飞行轨道，天宫一号做离心运动，必须点火加速，机械能增加，D 错误。 12. (2013 潍坊市三模)火星是位于地球轨道外侧的第一颗行星，它的质量约为地球质量的，直径约为地球直径的 ，公转周期约为地球公转周期的 2 将出现一个火星1012离地球最近、 早要到 2017 年 【答案】2013 年泰安市三模）北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (是继美全球定位系统(俄 后第三个成熟的卫星导航系统。 2012 年 10 月 25 日，我国将第十六颗北斗卫星“北斗 入太空，并定点于地球静止轨道上。 12 月 27 日，北斗系统空间信号接口控制文件。