高考物理试题分类汇编：万有引力与航天中学教育高考_中学教育-高考.pdf

学习好资料 欢迎下载 2012 年高考物理试题分类汇编：万有引力与航天 1（2012 海南卷）.2011 年 4 月 10 日，我国成功发射第 8 颗北斗导航卫星，建成以后北斗导航卫星系统将包含多可地球同步卫星，这有助于减少我国对 GPS 导航系统的依赖，GPS 由运行周期为 12 小时的卫星群组成，设北斗星的同步卫星和 GPS 导航的轨道半径分别为1R和2R，向心加速度分别为1a和2a，则12:RR=_。12:aa=_（可用根式表示）2（2012 广东卷）.如图 6 所示，飞船从轨道 1 变轨至轨道 2。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道 1 上，飞船在轨道 2 上的 A.动能大 B.向心加速度大 C.运行周期长 D.角速度小 3（2012 北京高考卷）关于环绕地球卫星的运动，下列说法正确的是 A分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期 B沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率 C在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同 D沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合 4（2012 山东卷）.2011 年 11 月 3 日，“神州八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神州九号”交会对接。变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为 R1、R2，线速度大小分别为1v、2v。则12vv等于 A.3132RR B.21RRC.2221RRD.21RR 5（2012 福建卷）一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为0v假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为 m 的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为0N，已知引力常量为 G,则这颗行星的质量为 A2GNmv B.4GNmv C2GmNv D.4GmNv 6（2012 四川卷）今年 4 月 30 日，西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星，其轨道半径为 2.8 l07m。它与另一颗同质量的同步轨道卫星（轨道半径为 4.2 l07m）相比 A向心力较小 B动能较大 C发射速度都是第一宇宙速度 D角速度较小 7(2012 全国新课标).假设地球是一半径为 R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为 d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为 学习好资料 欢迎下载 A.Rd1 B.Rd1 C.2)(RdR D.2)(dRR 8（2012 浙江卷）如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是（）A.太阳队各小行星的引力相同 B.各小行星绕太阳运动的周期均小于一年 C.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值 D.小行星带内个小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值 9（2012 天津卷）.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，加入该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的41，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的（）A向心加速度大小之比为 4:1 B角速度大小之比为 2:1 C周期之比为 1:8 D轨道半径之比为 1:2 10B人造地球卫星做半径为 r，线速度大小为 v 的匀速圆周运动。当其角速度变为原来的24倍后，运动半径为_，线速度大小为_。11（2012 安徽卷）.我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为 350km,“神州八号”的运行轨道高度为 343km.它们的运行轨道均视为圆周，则 ()A“天宫一号”比“神州八号”速度大 B“天宫一号”比“神州八号”周期长 C“天宫一号”比“神州八号”角速度大 D“天宫一号”比“神州八号”加速度大 12（2012 江苏卷）2011 年 8 月，“嫦娥二号”成功进入了绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家，如图所示，该拉格朗日点位于太阳与地球连线的延长线上，一飞行器位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的 A线速度大于地球的线速度 B向心加速度大于地球的向心加速度 C向心力仅由太阳的引力提供 D向心力仅由地球的引力提供 13(2012 全国理综).（19 分）一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k。设地球的半径为 R。假定地球的密度均匀。已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，求矿井的深度 d。14（2012 重庆卷）冥王星与其附近的星体卡戎可视为双星系统，质量比约为 7：1，同时绕它们连线上某点 O 做匀速圆周运动。由此可知冥王星绕 O 点运动的 A 轨道半径约为卡戎的 1/7 B 角速度大小约为卡戎的 1/7 C 线度大小约为卡戎的 7 倍 D 向心力小约为卡戎的 7 倍 2012 年高考物理试题分类汇编：万有引力与航天 拉格朗日点 地球 太阳 以后北斗导航卫星系统将包含多可地球同步卫星这有助于减少我国对导航系统的依赖由运行周期为小时的卫星群组成设北斗星的同步卫星和导航的轨道半径分别为和向心加速度分别为和则示可用根式表广东卷如图所示飞船从轨道变行周期长角速度小北京高考卷关于环绕地球卫星的运动下列说法正确的是分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星不可能具有相同的周期沿椭圆轨道运行的一颗卫星在轨道不同位置可能具有相同的速率在赤道上空运行的两颗地球同神州八号飞船与天宫一号目标飞行器成功实施了首次交会对接任务完成后天宫一号经变轨升到更高的轨道等待与神州九号交会对接变轨前和变轨完成后天宫一号的运行轨道均可视为圆轨道对应的轨道半径分别为线速度小分别为则等学习好资料 欢迎下载 1（2012 海南卷）.2011 年 4 月 10 日，我国成功发射第 8 颗北斗导航卫星，建成以后北斗导航卫星系统将包含多可地球同步卫星，这有助于减少我国对 GPS 导航系统的依赖，GPS 由运行周期为 12 小时的卫星群组成，设北斗星的同步卫星和 GPS 导航的轨道半径分别为1R和2R，向心加速度分别为1a和2a，则12:RR=_34_。12:aa=_324（可用根式表示）解析：122TT，由2224GMmmRmaRT得：2324GMTR，2GMaR因而：23311224RTRT ，23112224aRaR 2（2012 广东卷）.如图 6 所示，飞船从轨道 1 变轨至轨道 2。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道 1 上，飞船在轨道 2 上的 A.动能大 B.向心加速度大 C.运行周期长 D.角速度小 答案：CD 3（2012 北京高考卷）关于环绕地球卫星的运动，下列说法正确的是 A分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期 B沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率 C在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同 D沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合 答案：B 4（2012 山东卷）.2011 年 11 月 3 日，“神州八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神州九号”交会对接。变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为 R1、R2，线速度大小分别为1v、2v。则12vv等于 A.3132RR B.21RRC.2221RRD.21RR 答案：B 5（2012 福建卷）一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为0v假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为 m 的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为0N，已知引力常量为 G,则这颗行星的质量为 A2GNmv B.4GNmv C2GmNv D.4GmNv 答案：B 6（2012 四川卷）今年 4 月 30 日，西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星，其轨道半径为 2.8 l07m。它与另一颗同质以后北斗导航卫星系统将包含多可地球同步卫星这有助于减少我国对导航系统的依赖由运行周期为小时的卫星群组成设北斗星的同步卫星和导航的轨道半径分别为和向心加速度分别为和则示可用根式表广东卷如图所示飞船从轨道变行周期长角速度小北京高考卷关于环绕地球卫星的运动下列说法正确的是分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星不可能具有相同的周期沿椭圆轨道运行的一颗卫星在轨道不同位置可能具有相同的速率在赤道上空运行的两颗地球同神州八号飞船与天宫一号目标飞行器成功实施了首次交会对接任务完成后天宫一号经变轨升到更高的轨道等待与神州九号交会对接变轨前和变轨完成后天宫一号的运行轨道均可视为圆轨道对应的轨道半径分别为线速度小分别为则等学习好资料 欢迎下载 量的同步轨道卫星（轨道半径为 4.2 l07m）相比 A向心力较小 B动能较大 C发射速度都是第一宇宙速度 D角速度较小 答案：B 7(2012 全国新课标).假设地球是一半径为 R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为 d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为 A.Rd1 B.Rd1 C.2)(RdR D.2)(dRR 答案A 解析物体在地面上时的重力加速度可由2334RmRGmg得出。根据题中条件，球壳对其内部物体的引力为零，可认为矿井部分为一质量均匀球壳，故矿井底部处重力加速度可由2334/)()(dRmdRGmg得出，故RdRgg/8（2012 浙江卷）如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是（）A.太阳队各小行星的引力相同 B.各小行星绕太阳运动的周期均小于一年 C.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值 D.小行星带内个小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值 答案：C 9（2012 天津卷）.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，加入该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的41，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的（）A向心加速度大小之比为 4:1 B角速度大小之比为 2:1 C周期之比为 1:8 D轨道半径之比为 1:2 解析：根据向心加速度表达式Rmva2知在动能减小时势能增大，地球卫星的轨道半径增大，则向心加速度之比大于4；根据万有引力和牛顿第二定律有22RMmGRvm化简为GMRv 2，知在动能减小速度减小则轨道半径增大到原来的 4 倍；同理有22)2(RMmGRTm化简为2234GMTR，则周期的平方增大到 8 倍；根据角速度关系式T2，角速度减小为81。答案 C。10B人造地球卫星做半径为 r，线速度大小为 v 的匀速圆周运动。当其角速度变为原来的24倍后，运动半径为_，线速度大小为_。答案：2r，22v，11（2012 安徽卷）.我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为 350km,“神州以后北斗导航卫星系统将包含多可地球同步卫星这有助于减少我国对导航系统的依赖由运行周期为小时的卫星群组成设北斗星的同步卫星和导航的轨道半径分别为和向心加速度分别为和则示可用根式表广东卷如图所示飞船从轨道变行周期长角速度小北京高考卷关于环绕地球卫星的运动下列说法正确的是分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星不可能具有相同的周期沿椭圆轨道运行的一颗卫星在轨道不同位置可能具有相同的速率在赤道上空运行的两颗地球同神州八号飞船与天宫一号目标飞行器成功实施了首次交会对接任务完成后天宫一号经变轨升到更高的轨道等待与神州九号交会对接变轨前和变轨完成后天宫一号的运行轨道均可视为圆轨道对应的轨道半径分别为线速度小分别为则等学习好资料 欢迎下载 八号”的运行轨道高度为 343km.它们的运行轨道均视为圆周，则 ()A“天宫一号”比“神州八号”速度大 B“天宫一号”比“神州八号”周期长 C“天宫一号”比“神州八号”角速度大 D“天宫一号”比“神州八号”加速度大 14.B；解析：有万有引力提供向心力易知：rGMv、3rGM、GMrT32；即轨道半径越大，线速度越小、角速度越小、周期越大。而由牛顿第二定律知:2rGMa,说明轨道半径越大，加速度越小。故只有 B 正确。12（2012 江苏卷）2011 年 8 月，“嫦娥二号”成功进入了绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家，如图所示，该拉格朗日点位于太阳与地球连线的延长线上，一飞行器位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的 A线速度大于地球的线速度 B向心加速度大于地球的向心加速度 C向心力仅由太阳的引力提供 D向心力仅由地球的引力提供【解析】根据rv，A 正确；根据ra2，B 正确，向心力由太阳和地球的引力的合力提供，C、D 错误。【答案】AB 13(2012 全国理综).（19 分）一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为 k。设地球的半径为 R。假定地球的密度均匀。已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，求矿井的深度 d。【解析】单摆在地面处的摆动周期gLT2，在某矿井底部摆动周期2gLT，已知kTT，根据mgRGMm2，)(2mgdRmGM（M表示某矿井底部以下的地球的质量，g表示某矿井底部处的重力加速度）以及334RM,3)(34dRM，解得RkRd2 14（2012 重庆卷）冥王星与其附近的星体卡戎可视为双星系统，质量比约为 7：1，同时绕它们连线上某点 O 做匀速圆周运动。由此可知冥王星绕 O 点运动的 E 轨道半径约为卡戎的 1/7 F 角速度大小约为卡戎的 1/7 G 线度大小约为卡戎的 7 倍 H 向心力小约为卡戎的 7 倍 答案：A 拉格朗日点 地球 太阳 以后北斗导航卫星系统将包含多可地球同步卫星这有助于减少我国对导航系统的依赖由运行周期为小时的卫星群组成设北斗星的同步卫星和导航的轨道半径分别为和向心加速度分别为和则示可用根式表广东卷如图所示飞船从轨道变行周期长角速度小北京高考卷关于环绕地球卫星的运动下列说法正确的是分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星不可能具有相同的周期沿椭圆轨道运行的一颗卫星在轨道不同位置可能具有相同的速率在赤道上空运行的两颗地球同神州八号飞船与天宫一号目标飞行器成功实施了首次交会对接任务完成后天宫一号经变轨升到更高的轨道等待与神州九号交会对接变轨前和变轨完成后天宫一号的运行轨道均可视为圆轨道对应的轨道半径分别为线速度小分别为则等