【大师珍藏】高考物理一轮单元训练金卷:第五单元 万有引力与航天(B卷)含答案
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1、一 轮 单 元 训 练 金 卷 高 三 物 理 卷第 五 单 元 万 有 引 力 与 航 天注 意 事 项 :1 答 题 前 , 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 , 并 将 准 考 证 号 条 形 码 粘贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 : 每 小 题 选 出 答 案 后 , 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目 的 答 案 标 号 涂 黑 ,写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 : 用 签
2、字 笔 直 接 答 在 答 题 卡 上 对 应 的 答 题 区 域 内 。 写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 , 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。一、选择题:本题共 10 小题,每小题 5 分。在每小题给出的四个选项中,第 16 题只有一项符合题目要求,第 710 题有多项符合题目要求。全部选对的得 5 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分。1(2018河南鹤壁高级中学高三月考) 经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星”的轨道均处在火星和木星轨道之间已知“神舟星”平
3、均每天绕太阳运行 174 万公里, “杨利伟星”平均每天绕太阳运行 145 万公里假设两行星均绕太阳做匀速圆周运动,则两星相比较( )A “神舟星”的轨道半径大 B “神舟星”的公转周期大C “神舟星”的加速度大 D “神舟星”受到的向心力大2一名宇航员来到一个星球上,如果该星球的质量是地球质量的一半,它的直径也是地球直径的一半,那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力的( )A0.25 倍 B0.5 倍 C2.0 倍 D4.0 倍3(2018湖南长沙长郡中学高三模拟)2015 年 7 月 23 日美国航天局宣布,天文学家发现“另一个地球”太阳系外行星开普勒452b.
4、假设行星开普勒452b 绕中心恒星公转周期为 385 天,它的体积是地球的 5 倍,其表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的两倍,它与中心恒星的距离和地球与太阳的距离很接近,则行星开普勒452b 与地球的平均密度的比值及其中心恒星与太阳的质量的比值分别为( )A. 和 B 和(85)13 (365385)2(85)13 (385365)2C. 和 D 和(58)13 (365385)2(58)13 (385365)24(2018浙江名校协作体高三联考) 我国首颗量子科学实验卫星“墨子”已于酒泉成功发射,将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信 “墨子”将由火箭发射至高度为 500 千米的预
5、定圆形轨道此前 6 月在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星 G7.G7 属地球静止轨道卫星( 高度约为 36 000 千米) ,它将使北斗系统的可靠性进一步提高关于卫星以下说法中正确的是( )A这两颗卫星的运行速度可能大于 7.9 km/sB通过地面控制可以将北斗 G7 定点于西昌正上方C量子科学实验卫星“墨子 ”的周期比北斗 G7 小D量子科学实验卫星“墨子 ”的向心加速度比北斗 G7 小5双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动研究发现,双星系统演化过程中,两星的总质量、距离和周期均可能发生变化若某双星系统中两星做圆周
6、运动的周期为 T,经过一段时间演化后,两星总质量变为原来的k 倍,两星之间的距离变为原来的 n 倍,则此时圆周运动的周期为( )A. T B T C. T D Tn3k2 n3k n2k nk6.北斗导航系统又被称为“双星定位系统” ,具有导航、定位等功能如图所示,北斗导航系统中的两颗工作卫星均绕地心做匀速圆周运动,且轨道半径均为 r,某时刻工作卫星 1、2 分别位于轨道上的 A、B 两个位置,若两卫星均沿顺时针方向运行,地球表面的重力加速度为 g,地球半径为 R,不计卫星间的相互作用力,下列判断错误的是( )A这两颗卫星的加速度大小相等,均为R2gr2B卫星 1 由 A 位置运动到 B 位置
7、所需的时间是 r3R rgC卫星 1 由 A 位置运动到 B 位置的过程中万有引力不做功D卫星 1 向后喷气就一定能够追上卫星 27(高考全国卷)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学称为“行星冲日” 据报道,2014 年各行星冲日时间分别是:1 月 6 日木星冲日;4 月 9 日火星冲日;5 月 11 日土星冲日;8 月 29 日海王星冲日;10 月 8 日天王星冲日已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示则下列判断正确的是( )地球 火星 木星 土星 天王星 海王星轨道半径(AU) 1.0
8、1.5 5.2 9.519 30A.各地外行星每年都会出现冲日现象B在 2015 年内一定会出现木星冲日C天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半D地外行星中,海王星相邻两次冲日的时间间隔最短8同重力场作用下的物体具有重力势能一样,万有引力场作用下的物体同样具有引力势能若取无穷远处引力势能为零,物体距星球球心距离为 r 时的引力势能为 EpG (G 为引力m0mr常量) ,设宇宙中有一个半径为 R 的星球,宇航员在该星球上以初速度 v0 竖直向上抛出一个质量为m 的物体,不计空气阻力,经 t 秒后物体落回手中,则( )A在该星球表面上以 的初速度水平抛出一个物体,物体将不再落回星球表面2v0R
9、tB在该星球表面上以 2 的初速度水平抛出一个物体,物体将不再落回星球表面v0RtC在该星球表面上以 的初速度竖直抛出一个物体,物体将不再落回星球表面2v0RtD在该星球表面上以 2 的初速度竖直抛出一个物体,物体将不再落回星球表面v0Rt9(2018江苏溧水高级中学高三模拟) 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的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 (弧度) ,
10、引力常量为G,则下列说法中正确的是( )A “悟空”的线速度小于第一宇宙速度B “悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度C “悟空”的环绕周期为2tD “悟空”的质量为s3Gt210.“嫦娥五号”的主要任务是月球取样返回 “嫦娥五号”要面对取样、上升、对接和高速再入等四个主要技术难题,要进行多次变轨飞行如图所示是“嫦娥五号”绕月球飞行的三条轨道,1 轨道是贴近月球表面的圆形轨道,2 和 3 轨道是变轨后的椭圆轨道A 点是 2 轨道的近月点,B 点是 2 轨道的远月点 “嫦娥五号”在轨道 1 的运行速率为 1.8 km/s,则下列说法中正确的是( )A “嫦娥五号”在 2 轨道经过 A
11、点时的速率一定大于 1.8 km/sB “嫦娥五号”在 2 轨道经过 B 点时的速率一定小于 1.8 km/sC “嫦 娥 五 号 ”在 3 轨 道 所 具 有 的 机 械 能 小 于 在 2 轨 道 所 具 有 的 机 械 能D “嫦娥五号”在 3 轨道所具有的最大速率小于在 2 轨道所具有的最大速率二、非选择题:本大题共 4 小题,共 60 分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。11在天体运动中,将两颗彼此相距较近的行星称为双星它们在相互的万有引力作用下间距保持不变,并沿半径不同的同心圆
12、轨道做匀速圆周运动如果双星间距为 L,质量分别为 M1 和 M2,试计算:(1)双星的轨道半径;(2)双星的运行周期;(3)双星的线速度的大小12中国计划在 2017 年实现返回式月球软着陆器对月球进行科学探测,宇航员在月球上着陆后,自高 h 处以初速度 v0 水平抛出一小球,测出水平射程为 L(这时月球表面可以看成是平坦的),已知月球半径为 R,万有引力常量为 G,求:(1)月球表面处的重力加速度及月球的质量 M 月 ;(2)如果要在月球上发射一颗绕月球运行的卫星,所需的最小发射速度为多大?(3)当着陆器绕距月球表面高 H 的轨道上运动时,着陆器环绕月球运动的周期是多少?13(2018陕西师
13、大附中模拟) 双星系统中两个星球 A、B 的质量都是 m,A、B 相距 L,它们正围绕两者连线上的某一点做匀速圆周运动实际观测该系统的周期 T 要小于按照力学理论计算出的周期理论值 T0,且 k(k 1),于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球 C 的影响,并认为TT0C 位于双星 A、B 的连线正中间,相对 A、B 静止,求:(1)两个星球 A、B 组成的双星系统周期理论值 T0;(2)星球 C 的质量14万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性(1)用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量,随称量位置的变化可能会有不同的结果已知地球质量为 M,自转周期为 T
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