2021新高考物理能力培养专训——《万有引力与宇宙航行》复习检测（Word版附答案）.docx

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1、万有引力与宇宙航行时间：60分钟满分：100分一、选择题(本题共12小题，每小题6分，共72分。其中17题为单选，812题为多选)1 2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的()A周期变大 B.速率变大C动能变大 D.向心加速度变大2我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705 km，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000 km，它们都绕地球做圆周运动。与“高分四号”相比，下列物理量中“高分五号

2、”较小的是()A周期 B.角速度C线速度 D.向心加速度3 2018年2月，我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J03180253”，其自转周期T5.19 ms，假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为6.671011 Nm2/kg2。以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为()A5109 kg/m3 B.51012 kg/m3C51015 kg/m3 D.51018 kg/m34“嫦娥五号”从月球返回地球的过程可以简单分成四步，如图所示，第一步将“嫦娥五号”发射至月球表面附近的环月圆轨道，第二步在环月轨道的A处进行变轨进入月地转移轨道，第三步当接近地球表面附近时，又一次

3、变轨，从B点进入绕地圆轨道，第四步再次变轨道后降落至地面，下列说法正确的是()A将“嫦娥五号”发射至轨道时所需的发射速度为7.9 km/sB“嫦娥五号”从环月轨道进入月地转移轨道需要加速C“嫦娥五号”从A沿月地转移轨道到达B点的过程中其动能一直增加D“嫦娥五号”在第四步变轨时需要加速5我国即将发射“天宫二号”空间实验室，之后发射“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接。假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是()A使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接B使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验

4、室减速等待飞船实现对接C飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接D飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接6在X星球表面，宇航员做了一个实验：如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其Fv2图象如图乙所示。已知X星球的半径为R0，万有引力常量为G，不考虑星球自转。则下列说法正确的是()AX星球的第一宇宙速度v1BX星球的密度CX星球的质量MD环绕X星球运行的离星球表面高度为R0的卫星的周期T

5、4 7.位于贵州的“中国天眼”(FAST)是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜。通过FAST测得水星与太阳的视角为(水星、太阳分别与观察者的连线所夹的角)，如图所示。若最大视角的正弦值为k，地球和水星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，则水星的公转周期为()A.年 B. 年C.年 D. 年8 “天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空。与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距地面约380 km的圆轨道上飞行，则其()A角速度小于地球自转角速度B线速度小于第一宇宙速度C周期小于地球自转周期D向心加速度小于地面的重力加速度9场是物理学中的重要概念，除了电场和磁场，

6、还有引力场。在处理有关问题时可以将它们进行类比，仿照电场强度的定义，在引力场中可以有一个类似的物理量来反映各点引力场的强弱。已知地球质量为M，半径为R，地球表面处的重力加速度为g，引力常量为G。如果一个质量为m的物体位于距离地面2R处的某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是()AG B.C. D.G10北京时间2019年4月10日21点整，由事件视界望远镜(EHT)捕获的人类首张黑洞照片问世。探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。双星系统是由宇宙中一些离其他恒星较远的通常可忽略其他星体对它们的引力作用的两颗星组成的，已知某双星系统中星体1的质量为m，星体2的质量为2m，两星体相距为

7、L，同时绕它们连线上某点做匀速圆周运动，引力常量为G。下列说法正确的是()A星体1、2做圆周运动的半径之比为12B双星系统运动的周期为2L C两星体做圆周运动的速率之和为 D若在它们做圆周运动的圆心处放入一星球，该星球一定处于静止状态11某人在春分那天(太阳光直射赤道)站在地球赤道上用天文望远镜观察他正上方的一颗同步卫星，他发现在日落后连续有一段时间t观察不到此卫星。已知地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，圆周率为，仅根据g、t、T、可推算出()A地球的质量B地球的半径C卫星距地面的高度D卫星与地心的连线在t时间内转过的角度12.如图为哈勃望远镜拍摄的银河系中被科学家称为“罗盘座T星”

8、系统的照片，该系统是由一颗白矮星和它的类日伴星组成的双星系统。图片下面的亮点为白矮星，上面的部分为类日伴星(中央的最亮的为类似太阳的天体)。由于白矮星不停地吸收由类日伴星抛出的物质致使其质量不断增加，科学家预计这颗白矮星在不到1000万年的时间内会完全“爆炸”，从而变成一颗超新星。现假设类日伴星所释放的物质被白矮星全部吸收，并且两星之间的距离在一段时间内不变，两星的总质量不变，不考虑其他星体对该“罗盘座T星”系统的作用，则下列说法正确的是()A两星之间的万有引力不变B两星的运动周期不变C类日伴星的轨道半径减小D白矮星的线速度变小二、非选择题(本题共2小题，共28分)13(12分)宇航员到达某星

9、球后，试图通过相关测量估测该星球的半径。他在该星球上取得一矿石，测得其质量为m0，体积为V0，重力为W，若所取矿石密度等于该星球的平均密度，引力常量为G，该星球视为球形，请用以上物理量推导该星球半径的表达式。球体体积公式为VR3，式中R为球体半径14(16分) “玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。“玉兔号”月球车在月球表面做了一个自由下落试验，测得物体从静止自由下落h高度的时间为t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G。求：(1)月球表面的重力加速度；(2)月球的质量和月球的第一宇宙速度；(3)月球同步卫星离月球表面的高度。参考答案123456789101112CACBCDCBCDACBCBCDBD13.R14.(1)(2) (3) R