（浙江專版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第6章 萬有引力與航天檢測.doc

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第六章檢測　萬有引力與航天 (時間:60分鐘　滿分:100分) 一、選擇題(每小題只有一個選項正確,共84分) 1.關(guān)于萬有引力定律和引力常量的發(fā)現(xiàn),下面說法正確的是 (　　) A.萬有引力定律是由開普勒發(fā)現(xiàn)的,而引力常量是由伽利略測定的 B.萬有引力定律是由開普勒發(fā)現(xiàn)的,而引力常量是由卡文迪許測定的 C.萬有引力定律是由牛頓發(fā)現(xiàn)的,而引力常量是由胡克測定的 D.萬有引力定律是由牛頓發(fā)現(xiàn)的,而引力常量是由卡文迪許測定的 2.如圖所示,若兩顆人造衛(wèi)星a和b均繞地球做勻速圓周運動,a、b到地心O的距離分別為r1、r2,線速度大小分別為v1、v2,則(　　) A.v1v2=r2r1 B.v1v2=r1r2 C.v1v2=(r2r1)2 D.v1v2=(r1r2)2 3.甲、乙兩星球的平均密度相等,半徑之比是R甲∶R乙=4∶1,則同一物體在這兩個星球表面受到的重力之比是(　　) A.1∶1 B.4∶1 C.1∶16 D.1∶64 4.長征六號火箭搭載20顆小衛(wèi)星成功發(fā)射。在多星分離時,小衛(wèi)星分別在高度不同的三層軌道被依次釋放。假設(shè)釋放后的小衛(wèi)星均做勻速圓周運動,則下列說法正確的是 (　　) A.20顆小衛(wèi)星的軌道半徑均相同 B.20顆小衛(wèi)星的線速度大小均相同 C.同一圓軌道上的小衛(wèi)星的周期均相同 D.不同圓軌道上的小衛(wèi)星的角速度均相同 5.假設(shè)地球質(zhì)量不變,而地球半徑增大到原來的2倍,那么從地球上發(fā)射人造衛(wèi)星的第一宇宙速度變?yōu)樵瓉淼?　　) A.2倍 B.22 C.12 D.2倍 6.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間段由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成。對于5顆位于赤道上空的地球同步衛(wèi)星,下列說法正確的是(　　) A.動能相等,受到地球的萬有引力不相等 B.角速度相等,周期不相等 C.線速度、加速度的大小均相等 D.周期相等,軌道半徑不相等 7.當(dāng)衛(wèi)星繞地球運動的軌道半徑為R時,線速度為v,周期為T。下列情形符合物理規(guī)律的是(　　) A.若衛(wèi)星軌道半徑從R變?yōu)?R,則衛(wèi)星運動周期從T變?yōu)?T B.若衛(wèi)星軌道半徑從R變?yōu)?R,則衛(wèi)星運行線速度從v變?yōu)関2 C.若衛(wèi)星運行周期從T變?yōu)?T,則衛(wèi)星軌道半徑從R變?yōu)?R D.若衛(wèi)星運行線速度從v變?yōu)関2,則衛(wèi)星運行周期從T變?yōu)?T 8.研究表明,地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢,3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時。假設(shè)這種趨勢會持續(xù)下去,地球的其他條件都不變,未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比(　　) A.距地面的高度變大 B.向心加速度變大 C.線速度變大 D.角速度變大 9.在飛船進(jìn)入圓形軌道環(huán)繞地球飛行時,它的線速度大小 (　　) A.等于7.9 km/s B.介于7.9 km/s和11.2 km/s之間 C.小于7.9 km/s D.介于7.9 km/s和16.7 km/s之間 10.關(guān)于經(jīng)典力學(xué),下列說法正確的是(　　) A.適用于宏觀物體的低速運動 B.僅適用于微觀粒子的運動 C.經(jīng)典力學(xué)中,物體的質(zhì)量與其運動速度有關(guān) D.經(jīng)典力學(xué)中,物體的長度與其運動速度有關(guān) 11.我國有尖兵系列偵察衛(wèi)星和前哨系列紅外預(yù)警衛(wèi)星兩大類軍用遙感衛(wèi)星,這是我國首次公開證實預(yù)警衛(wèi)星的存在。導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星,用于監(jiān)視和發(fā)現(xiàn)敵方戰(zhàn)略彈道導(dǎo)彈并發(fā)出警報的偵察衛(wèi)星。通常被發(fā)射到地球靜止衛(wèi)星軌道,由幾顆衛(wèi)星組成預(yù)警網(wǎng)。利用衛(wèi)星上的紅外探測器探測導(dǎo)彈在飛出大氣層后發(fā)動機尾焰的紅外輻射,并配合使用電視攝像機跟蹤導(dǎo)彈,及時準(zhǔn)確判明導(dǎo)彈并發(fā)出警報。根據(jù)上述材料,判斷以下說法正確的是(　　) A.靜止軌道上的預(yù)警衛(wèi)星的加速度小于月球的加速度 B.如果長期不維護,預(yù)警衛(wèi)星有可能會脫離地球,飛向茫茫宇宙 C.預(yù)警衛(wèi)星在地球靜止衛(wèi)星軌道上運行時,不可能會經(jīng)過杭州正上方 D.預(yù)警衛(wèi)星在地球靜止衛(wèi)星軌道上運行時,它的運行速度大于7.9 km/s 12.我國發(fā)射了首顆探測“暗物質(zhì)”的空間科學(xué)衛(wèi)星“悟空”,使我國的空間科學(xué)探測進(jìn)入了一個新階段。已知“悟空”在距地面為h的高空繞地球做勻速圓周運動,地球質(zhì)量為M,地球半徑為R,引力常量為G,則可以求出(　　) A.“悟空”的質(zhì)量 B.“悟空”的密度 C.“悟空”的線速度大小 D.地球?qū)Α拔蚩铡钡娜f有引力 13.已知地球自轉(zhuǎn)的角速度為7.2910-5 rad/s,月球到地球中心的距離為3.84108 m。在地球表面發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度為7.9103 m/s,第二宇宙速度為11.2103 m/s,第三宇宙速度為16.7103 m/s,假設(shè)地球上有一顆蘋果樹長到了接近月球那么高,則當(dāng)蘋果脫離蘋果樹后,將(　　) A.落向地面 B.成為地球的同步“蘋果衛(wèi)星” C.成為地球的“蘋果月亮” D.飛向茫茫宇宙 14.我國成功發(fā)射的天舟一號貨運飛船與天宮二號空間實驗室完成了首次交會對接,對接形成的組合體仍沿天宮二號原來的軌道(可視為圓軌道)運行。與天宮二號單獨運行時相比,組合體運行的(　　) A.周期變大 B.速率變大 C.動能變大 D.向心加速度變大 二、非選擇題(共16分) 15.(16分)為了研究太陽演化進(jìn)程,需知道目前太陽的質(zhì)量M,已知地球半徑R=6.4106 m,地球質(zhì)量m=6.01024 kg,日地中心的距離r=1.51011 m,地球表面處的重力加速度g取10 m/s2,1年約為3.2107 s,試估算目前太陽的質(zhì)量M。 第六章檢測　萬有引力與航天 1.D　萬有引力定律是由牛頓發(fā)現(xiàn)的,引力常量是由卡文迪許測定的,選項D正確。 2.A　由題意知,兩顆人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,萬有引力提供向心力,根據(jù)GMmr2=mv2r,得v=GMr,所以v1v2=r2r1,故只有選項A正確。 3.B　由GMmR2=mg,M=ρ43πR3,可得這兩個星球表面的重力加速度之比是4∶1,故同一物體在這兩個星球表面受到的重力之比也為4∶1。 4.C　運動參量a、v、ω、T均與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān),只由軌道半徑r和中心天體質(zhì)量共同決定。所有參量的比較,最終歸結(jié)到半徑的比較。都繞地球轉(zhuǎn),中心天體相同,如果半徑也相同,那么運動參量a、v、ω、T的大小都相等,所以C對。 5.B　因第一宇宙速度即為地球的近地衛(wèi)星的線速度,此時衛(wèi)星的軌道半徑近似的認(rèn)為是地球的半徑,且地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力充當(dāng)向心力。故有公式GMmR2=mv2R成立,所以解得:v=GMR,因此,當(dāng)M不變,R增加為2R時,v1減小為原來的12,即正確的選項為B。 6.C　所有地球同步衛(wèi)星都必須在赤道高空某一高度的同一圓軌道上,它們的線速度、角速度、加速度、周期都相等;動能和受到地球的萬有引力可能因為衛(wèi)星的質(zhì)量不等而不等。 7.C　由T=2πr3GM知,衛(wèi)星軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍時,周期變?yōu)樵瓉淼?2倍,衛(wèi)星軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍時,周期變?yōu)樵瓉淼?倍,A錯誤,C正確。由v=GMr知,衛(wèi)星軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍時,速度變?yōu)樵瓉淼?2,衛(wèi)星軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍時,速度變?yōu)樵瓉淼?2,周期變?yōu)樵瓉淼?倍,B、D錯誤。 8.A　地球的自轉(zhuǎn)周期變大,則地球同步衛(wèi)星的周期變大。 由GMm(R+h)2=m4π2T2(R+h),得h=3GMT24π2-R,T變大,h變大,A正確。 由GMmr2=ma,得a=GMr2,r增大,a減小,B錯誤。 由GMmr2=mv2r,得v=GMr,r增大,v減小,C錯誤。 由ω=2πT可知,角速度減小,D錯誤。 9.C　衛(wèi)星在圓形軌道上運動的速度v=GMr。由于r>R,所以vv3=16.7103 m/s,所以蘋果脫離樹后,將脫離太陽系的束縛,飛向茫茫宇宙。 14.C 15.答案 1.901030 kg 解析 地球繞太陽做圓周運動,萬有引力提供向心力,根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有GMmr2=mr4π2T2, 又在地球表面附近的質(zhì)量為m的物體有GmmR2=mg 聯(lián)立解得M=4π2r3mgT2R2=1.901030 kg。