【备考2014】山东省各地市2013高考物理 一模精选试题 万有引力和航天.doc

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1、【含详解】2014届高考物理备考（2013年山东各地市一模精选）：万有引力和航天（2013烟台市一模）15科学家设想，将来在月球上建立了工作站后可在月球上发射绕月球运行的卫星，若发射一颗月球卫星的圆轨道半径为R，运行周期为T,在知道引力常量G和月球半径r后，仅利用以上条件能够求出的是 A月球上的第一宇宙速度 B月球表面的重力加速度 C卫星绕月球运行的速度 D卫星和月球的质量之比【答案】ABC【解析】由万有引力提供向心力可得，由于R、T、G、r已知，故可求出M、v、g，ABC正确；卫星的质量无法求出，故D错误。（2013潍坊一模）52013年2月16日凌晨，2012DA14小行星与地球“擦肩而过

2、”，距离地球最近约2.77万公里据观测，它绕太阳公转的周期约为366天，比地球的公转周期多1天假设小行星和地球绕太阳运行的轨道均为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，线速度大小分别为v1、v2，以下关系式正确的是 A. B. C. D.【答案】BD【解析】由开普勒行星运行定律和万有引力提供向心力可知，将代入可得选项BD正确。（2013泰安市一模）16“空间站”是科学家进行天文探测和科学试验的特殊而又重要的场所。假设“空间站” 正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致。下列说法正确的有A“空间站”运行的加速度大于同

3、步卫星运行的加速度B“空间站”运行的速度等于同步卫星运行速度的倍C站在地球赤道上的人观察到“空间站”向东运动D在“空间站”工作的宇航员因不受重力而在舱中悬浮或静止【答案】AC【解析】根据G=ma，知“空间站”运行的加速度大于同步卫星运行的加速度，故A正确根据G=m得：v=，离地球表面的高度不是其运动半径，所以线速度之比不是：1，故B错误；轨道半径越大，角速度越小，同步卫星和地球自转的角速度相同，所以空间站的角速度大于地球自转的角速度，所以站在地球赤道上的人观察到空间站向东运动故C正确；在“空间站”工作的宇航员处于完全失重状态，靠万有引力提供向心力，做圆周运动，故D错误故选AC（2013滨州市一

4、模）152012年6月16日，神州九号顺利的与我国自行研制的“天宫一号”空间实验室成功对接，开创了我国航天事业的新纪元。“天宫一号”经过变轨后绕地球做圆周运动，运行周期约为90min。关于“天宫一号”、同步通信卫星，下列说法中正确的是 A“天宫一号”的向心加速度大 B同步通信卫星的角速度大C同步通信卫星的线速度大 D“天宫一号”的速度大于7.9 kms【答案】A【解析】根据万有引力提供向心力可得，T=，v=，a=，由题意可知，天宫一号的周期小于同步卫星的周期，知与同步卫星相比，天宫一号的轨道半径小，线速度大，向心加速度大，角速度大,故A正确、BC错误7.9 kms 是第一宇宙速度，即卫星绕地球

5、转动的最大运行速度，故“天宫一号”的速度小于7.9 kms，选项D错误（2013德州市一模）15.北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。关于这些卫星，以下说法正确的是A5颗同步卫星的轨道半径都相同B5颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内C导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度D导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小 【答案】AB根据万有引力提供向心力可得，整理可知T=，v=同步卫星的周期相同，故5颗同步卫星的轨道半径都相同，同步卫星相对地面静止，故5颗同步卫星的运行轨道必定在

6、同一平面内，选项AB正确。7.9 kms 是第一宇宙速度，即近地卫星绕地球转动的最大运行速度，故同步卫星的速度小于7.9 kms，选项C错误由于T=，故运行轨道半径越大的，周期越大，选项D错误。（2013济南市一模）17我国研制的北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，计划到2020年完全建成。系统由5颗地球同步轨道和30颗地球非同步轨道卫星组网而成。2012年12月27日，北斗导航系统正式投入运营。这些卫星的运动均可看作匀速圆周运动，以下说法正确的是 A北斗导航系统中地球同步轨道的卫星可以定位在济南正上方 B北斗导航系统中卫星的运行速度可以大于79km/s C地球同步轨道卫星的周期和月亮绕地球

7、的周期相同 D北斗导航系统中离地球越近的卫星线速度越大【答案】D【解析】同步卫星运行轨道只能位于地球赤道平面上的圆形轨道，所以北斗导航卫星不可能定位在济南正上方，故A错误。同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，其周期为24h，故C错误根据万有引力提供向心力，列出等式：，得：v=，r越小，卫星线速度越大，D正确7.9km/s是第一宇宙速度，也是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B错误（2013聊城市一模）15我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为h

8、的轨道上做匀速 圆周运动，运行周期为T。若以R表示月球的半径，引力常量为G，则 A卫星运行时的线速度为 B卫星运行时的向心加速度为 C物体在月球表面自由下落的加速度为D月球的质量为【答案】BD【解析】由于卫星做匀速圆周运动，故其线速度，向心加速度，选项A错误B正确；由万有引力提供向心力可得，解得，选项C错误D正确。（2013青岛市一模）182011年9月我国成功发射“天宫一号”飞行器，入轨后绕地球的运动可视为匀速圆周运动，运行周期为 T，已知地球同步卫星的周期为 T0 ，则以下判断正确的是A天宫一号的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径之比为 B天宫一号的角速度与地球同步卫星的角速度之比为 C天宫

9、一号的线速度与地球同步卫星的线速度之比为 D天宫一号的向心加速度与地球同步卫星的向心加速度之比 【答案】ABD【解析】根据万有引力提供向心力可得，解得T=，v=，a=，由周期之比可得半径之比，进而可得线速度和向心加速度之比，由可得角速度之比。本题选ABD。（2013日照市一模）18据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，命名为“55 Cancri e”。该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的，母星的体积约为太阳的60倍。假设母星与太阳密度相同，“55 Cancri e”与地球均做匀速圆周运动， 则“55 Cancri e”与地球的 A.轨道半径之比约为 B.轨道半径之比约为C向心加速度之比约为D向心加速度之比约为【答案】B【解析】母星与太阳密度相等，而体积约为60倍，说明母星的质量是太阳质量的60倍。由万有引力提供向心力可知 ，所以，代入数据得轨道半径之比约为，B正确；A错误；由加速度知道，加速度之比为，所以CD均错误。5