2019年高考物理专题分类练习卷:4.3万有引力与航天

适用年级:高三
试卷号:127161

试卷类型:专题练习
试卷考试时间:2018/8/22

1.单选题(共3题)

1.
今有一个相对地面静止,悬浮在赤道上空的气球.对于一个站在宇宙背景惯性系的观察者,仅考虑地球相对其的自转运动,则以下对气球受力的描述正确的是
A.该气球受地球引力、空气浮力和空气阻力
B.该气球受力平衡
C.地球引力大于空气浮力
D.地球引力小于空气浮力
2.
对于万有引力定律的数学表达式,下列说法正确的是( )
A.公式中G为引力常量,是人为规定的
B.r趋近零时,万有引力趋于无穷大
C.受到的万有引力总是大小相等
D.受到的万有引力总是大小相等、方面相反,是一对平衡力
3.
卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。如果你与同学在地面上用卫星电话通话,则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于(可能用到的数据:月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105m/s)
A.0.1s
B.0.25s
C.0.5s
D.1s

2.多选题(共3题)

4.
如图所示为北斗导航系统的部分卫星,每颗卫星的运动可视为匀速圆周运动。下面说法正确的是 (  )
A.在轨道a、b运行的两颗卫星的周期相等
B.在轨道a、c运行的两颗卫星的速率va<vc
C.在轨道b、c运行的两颗卫星的角速度ωbc
D.在轨道a、b运行的两颗卫星的加速度aa>ab
5.
如图所示,两颗靠得很近的天体组合为双星,它们以两者连线上的某点为圆心,做匀速圆周运动,以下说法中正确的是(  )
A.它们做圆周运动的角速度大小相等
B.它们做圆周运动的线速度大小相等
C.它们的轨道半径与它们的质量成反比
D.它们的轨道半径与它们的质量的平方成反比
6.
如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,MN为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T0,若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经过MQN的运动过程中(  )
A.从PM所用的时间等于
B.从QN阶段,机械能逐渐变大
C.从PQ阶段,速率逐渐变小
D.从MN阶段,万有引力对它先做负功后做正功

3.填空题(共1题)

7.
我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后,与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成组合体。假设组合体在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动,已知地球的半径为R,地球表面处重力加速度为g,且不考虑地球自转的影响。则组合体运动的线速度大小为__________,向心加速度大小为___________。

4.解答题(共4题)

8.
万有引力定律揭示了天体运行规律与地上物体运动规律具有内在的一致性。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,万有引力常量为G。将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体,不考虑空气的影响。设在地球北极地面称量时,弹簧秤的读数是F0
(1)若在北极上空高出地面h处称量,弹簧秤读数为F1,求比值的表达式,并就h=1.0%R的情形算出具体数值(计算结果保留两位有效数字);
(2)若在赤道地面称量,弹簧秤读数为F2,求比值的表达式。
9.
我国火星探测器计划于2020年前后由长征五号运载火箭在海南发射场发射入轨,直接送入地火转移轨道。假设探测器到了火星附近,贴近火星表面做匀速圆周运动,现测出探测器运动的周期为T以及运行速率为v,不计周围其他天体的影响,万有引力常量为G。
(1)求火星的质量;
(2)设某星球的质量为M,一个质量为m的物体在离该星球球心r处具有的引力势能公式为Ep=- (取物体离该星球无穷远处势能为零)。若一颗质量为m′的卫星绕火星做半径为r1的匀速圆周运动,后来因为需要卫星的轨道半径变为r2,且r1:r2=1:2,求该卫星变轨前后在轨道上正常运行时的机械能之比。
10.
据报道,一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间。照片中,“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见。如图所示,假设“天宫一号”正以速度v =7.7km/s绕地球做匀速圆周运动,运动方向与太阳帆板两端MN的连线垂直,MN间的距离L =20m,地磁场的磁感应强度垂直于vMN所在平面的分量B=1.0×105 T,将太阳帆板视为导体。

(1)求MN间感应电动势的大小E
(2)在太阳帆板上将一只“1.5V、0.3W”的小灯泡与MN相连构成闭合电路,不计太阳帆板和导线的电阻.试判断小灯泡能否发光,并说明理由;
(3)取地球半径R=6.4×103 km,地球表面的重力加速度g =" 9.8" m/s2,试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h(计算结果保留一位有效数字)。
11.
一名宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面,做如下实验:用不可伸长的轻绳拴一个质量为m的小球,上端固定在O点,如图甲所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O点在竖直面内做圆周运动,测得绳的拉力大小F随时间t的变化规律如图乙所示。F1F2已知,引力常量为G,忽略各种阻力。求:

(1)星球表面的重力加速度;
(2)星球的密度。
试卷分析
  • 【1】题量占比

    单选题:(3道)

    多选题:(3道)

    填空题:(1道)

    解答题:(4道)

  • 【2】:难度分析

    1星难题:0

    2星难题:0

    3星难题:0

    4星难题:0

    5星难题:0

    6星难题:7

    7星难题:0

    8星难题:3

    9星难题:1