高考物理二轮复习题:万有引力定律(含2014高考题).doc
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1、高考物理二轮复习题:万有引力定律(含2014高考题)高考物理二轮复习题:万有引力定律含2014高考题未经允许 请勿转载 精品题库试题物理1.214江苏,2,3分已经知道地球的质量约为火星质量的10倍,地球的半径约为火星半径的2倍,则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为 未经许可 请勿转载.3.5km/sB.0m/sC.17.km/sD.35.2 km答案:: 1.A解析航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动,由火星对航天器的万有引力提供航天器的向心力得未经许可 请勿转载=同理=,所以 =火=地,而v地=7. km/故v火= /s3.5 km/,选项A正确。2214福建,21,分
2、如此图13所示,飞行器P绕某星球做匀速圆周运动,星球相对飞行器的张角为,以下说法正确的选项是未经许可 请勿转载图13A.轨道半径越大,周期越长B.轨道半径越大,速度越大C.若测得周期和张角,可得到星球的平均密度D.若测得周期和轨道半径,可得到星球的平均密度答案: 2.AC解析 2由=mR得,可知A正确。由=m得v=,可知错误。设轨道半径为R,星球半径为R0,由=和V=得,可判定正确。当测得和R而不能测得R时,不能得到星球的平均密度,故D错误。未经许可 请勿转载3.21福建,4,6分若有一颗“宜居行星,其质量为地球的p倍,半径为地球的倍,则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的未经许可 请勿转
3、载A倍 B.倍 .倍 .倍答案:::3C解析 3.对于中心天体的卫星,Gm,v=,设行星卫星的环绕速度为v,地球卫星的环绕速度为v,则=,C正确。未经许可 请勿转载4.214安徽,,6分在科学研究中,科学家常将未知现象同已经知道现象进行比较,找出其共同点,进一步推测未知现象的特性和规律。法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时,曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系。已经知道单摆摆长为l,引力常量为,地球质量为,摆球到地心的距离为,则单摆振动周期T与距离r的关系式为 未经许可 请勿转载AT2rBT C.T= D.T=2l答案:: 4.B解析 4.由单摆
4、周期公式T=2及黄金代换式GM=g2,得T=2r。5.204浙江,1,分长期以来“卡戎星haron被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r1=19 600m,公转周期6.39天。206年3月,天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径=80 km,则它的公转周期T2最接近于 未经许可 请勿转载A.15天 .25天 .5天 天答案:: 5.B解析 .由G=r,解得T2,所以=,解得T224.49天,所以项正确。.2014山东,20,6分2013年我们国家相继完成“神十与“天宫对接、“嫦娥携“玉兔落月两大航天工程。某航天爱好者提出“玉兔回家的设想:如此图,将携带“玉兔的返回系统由
5、月球表面发射到h高度的轨道上,与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接,然后由飞船送“玉兔返回地球。设“玉兔质量为m,月球半径为R,月面的重力加速度为g月。以月面为零势能面,“玉兔在h高度的引力势能可表示为Ep=,其中G为引力常量,为月球质量。若忽略月球的自转,从开始发射到对接完成需要对“玉兔做的功为未经许可 请勿转载.+RB.hCD.答案:6.D解析 .对“玉兔,由=m得=,动能Ekv,势能=且GM=R2g月,由功能关系知对“玉兔做的功W=Ek+p=,故D项正确。未经许可 请勿转载7.201天津,3,6分研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为2小时。假设这种趋势会持续下去,地球
6、的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比 未经许可 请勿转载.距地面的高度变大B向心加速度变大 C线速度变大 .角速度变大答案: 7.A解析 7.同步卫星运行周期与地球自转周期相同,由GmR+h有h=-R,故增大时h也增大,A正确。同理由=ma=m=+h2可得a、=、=,故增大后、都减小,B、C、皆错误。未经许可 请勿转载8.2014课标全国卷,,6分假设地球可视为质量均匀分布的球体。已经知道地球表面重力加速度在两极的大小为0,在赤道的大小为g;地球自转的周期为T,引力常量为G。地球的密度为 未经许可 请勿转载A B .D. 答案: 8.B解析 8.在地球两极处,G=m,在赤道
7、处,-mg=m,故R=,则=,B正确。92014课标全国卷,1,6分太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学称为“行星冲日。据报道,2014年各行星冲日时间分别是:1月6日木星冲日;4月9日火星冲日;月11日土星冲日;8月29日海王星冲日;10月日天王星冲日。已经知道地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示,则以下判断正确的选项是 未经许可 请勿转载地球火星木星土星天王星海王星轨道半径101.55.2951930A.各地外行星每年都会出现冲日现象B.在205年内一定会出现木星冲日C.天王星相邻两次冲
8、日的时间间隔为土星的一半.地外行星中,海王星相邻两次冲日的时间间隔最短答案:: 9.B解析 9.设地球和地外行星的公转周期分别为T地和T星,公转轨道半径分别为r地和星,由=mr解得T=2未经许可 请勿转载,所以=,结合题给数据得火1.84T地,T木1.86T地,T土2T地,天王82.8T地,T海王6432T地。设地外行星连续两次冲日的时间间隔为t,则-t=2,解得=地1年,故各地外行星不会每年都出现冲日现象,项错误;t木=10年,而201年木星冲日时间为1月6日,下次冲日时间应为2015年2月,B项正确;t天王=年.0年,土=年1.0年,C项错误;由t=知T星越大,t越小,故D项正确。未经许可
9、 请勿转载10.14重庆杨家坪中学高三下学期第一次月考物理试题,2“嫦娥一号 于09年月日下午时13分成功撞月,从发射到撞月历时433天,标志我们国家一期探月工程圆满结束其中,卫星发射过程先在近地圆轨道绕行3周,再长途跋涉进入近月圆轨道绕月飞行.若月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的,月球半径为地球半径的,根据以上信息,以下说法错误的选项是 .未经许可 请勿转载A.绕月与绕地飞行向心加速度之比为6绕月与绕地飞行周期之比为C.绕月与绕地飞行周期之比为D月球与地球质量之比为196答案:12C解析 1:根据近地近月飞行时,重力提供圆周运动的向心力可得:向,所以,故正确;根据近地近月飞行时,重力
10、提供圆周运动的向心力可得=mR可得:周期T=,所以周期之比为:,故B正确、错误;在星球表面重力和万有引力相等可知=,所以M,所以月球和地球的质量之比为:,故正确。未经许可 请勿转载11.20重庆名校联盟高三联合考试物理试题,2火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知未经许可 请勿转载.火星与木星公转周期相等B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C.太阳位于木星运行椭圆轨道的某焦点上D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积答案:: 11.2C解析11.:根据开普勒第三定律,,K为常数,火星与木星公转的半长轴不等,所以火星与木星公转周期不相等
11、,故错误;第二定律:对每一个行星而言,太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等,行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化,故B错误;第一定律的内容为:所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动,太阳处于椭圆的一个焦点上,故正确;第二定律:对每一个行星而言,太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等,是对同一个行星而言,故错误。未经许可 请勿转载12.214天津蓟县第二中学高三第一次模拟考试理科综合试题,7地球同步卫星到地心的距离r可由求出,已经知道式中a的单位是,b的单位是S,c的单位是m/s,则 未经许可 请勿转载、a是地球半径,b是地球自转的周期,c是地球表面处的重力加速度、是地球半径,b是
12、同步卫星绕地心运动的周期,是同步卫星的加速度、a是赤道周长,b是地球自转周期,c是同步卫星的加速度未经许可 请勿转载D、是地球半径,b是同步卫星绕地心运动的周期,c是地球表面处的重力加速度答案:2.7.D解析 1:物体在万有引力作用下做匀速圆周运动,其所需的向心力由万有引力提供,由G=r,整理得到r3=,此表达式和题目所给的表达式还有不同之处,那么我们可以用黄金代换GM=R2R是地球半径代入得到:r3=;结合题目所给单位,a的单位是米,则对应地球半径R,b的单位是秒,则b对应同步卫星的周期T,也是地球自转周期T,c的单位米每二次方秒,则c对应重力加速度g;故正确,错误。未经许可 请勿转载13.
13、2014天津蓟县邦均中学高三模拟理科综合能力测试,4美国天文学家宣布,他们发现了可能成为太阳系第十大行星的以女神“塞德娜 命名的红色天体,如果把该行星的轨道近似看作圆轨道,则它绕太阳公转的轨道半径约为地球绕太阳公转轨道半径的470倍,是迄今为止发现的离太阳最远的太阳系行星。该天体半径约为1000m,约为地球半径的,由此可以估算出它绕太阳公转的周期最接近 未经许可 请勿转载.4年 B.470年C.60年 1年答案: .A解析 3.:根据开普勒周期定律有:所以得:=1年=1089104年。14.0山西忻州一中、康杰中学、临汾一中、长治二中四校高三第三次联考理科综合试题,1我们国家于2013年12月
14、2日凌晨成功发射了“嫦娥三号 月球探测器,12月1日1时0分,“嫦娥三号在环月轨道成功实施变轨控制,从0km100km的环月圆轨道,降低到近月点km、远月点100km的椭圆轨道,进入预定的月面着陆准备轨道,并于12月4日2时1分实现卫星携带探测器在月球的软着陆。以下说法正确的选项是 未经许可 请勿转载.如果不考虑地球大气层的阻力,则“嫦娥三号 的发射速度可以小于7.mB.若已经知道“嫦娥三号 在10km的环月圆轨道上飞行的周期及万有引力常量,则可求出月球的平均密度未经许可 请勿转载C若已经知道“嫦娥三号 、“嫦娥一号各自绕月球做匀速圆周运动的高度高度不同、周期和万有引力常量,则可求出月球的质量
15、、半径未经许可 请勿转载D“嫦娥三号 为着陆准备而实施变轨控制时,需要通过发动机使其加速答案:: 1.17C解析 1.:在地球表面发射卫星的速度不得小于地球的第一宇宙速度7.9k/s,故错误;根据万有引力等于向心力=mr,已经知道周期和轨道高度,不知道月球半径,无法计算月球质量,也无法计算月球体积,不能计算月球的密度,故B错误;设“嫦娥三号、“嫦娥一号 各自绕月球做匀速圆周运动的高度高度不同分别为h3和1、周期分别为T3和T1,月球的半径为R、质量为M,对“嫦娥一号 ,根据万有引力提供向心力有:,化简得G=R+h3;同理,对于“嫦娥三号 ,有GM=R+h33,以上两式中只有M和R两个未知数,故
16、能计算出来,故C正确;“嫦娥三号 为着陆准备而实施变轨控制时,需要通过发动机减速,使其受到的万有引力大于向心力做近心运动,故错误。未经许可 请勿转载15.204山东潍坊高三3月模拟考试理科综合试题,16如以以下图,人造卫星A、在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动已经知道A、连线与A、连线间的夹角最大为,则卫星A、B的角速度之比等于未经许可 请勿转载 A. B. D答案:1.1解析 15:人造卫星A、B在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动已经知道A、B连线与、连线间的夹角最大为,如此图:根据几何关系有RB=Asn,根据开普勒第三定律有:,所以:,故选C未经许可 请勿转载6.24山东青岛高三第一次模拟
17、考试理综物理,12013年2月日17时分,在北京飞控中心工作人员的精密控制下,嫦娥三号开始实施近月制动,进入00公里环月轨道,2013年12月10日晚1: 2分左右,嫦娥三号探测器将再次变轨,从100公里的环月圆轨道,降低到近月点B点1公里、远月点A点00公里的椭圆轨道,为下一步月面软着陆做准备.关于嫦娥三号卫星以下说法正确的选项是 未经许可 请勿转载.卫星在轨道上点的加速度小于在B点的加速度B卫星沿轨道运动的过程中,卫星中的科考仪器处于失重状态C.卫星从轨道变轨到轨道,在A点应加速D.卫星在轨道经过点时的动能小于在轨道经过B点时的动能答案::: 16. ABD解析16.:卫星在轨道I上运动,
18、A为远月点,为近月点,卫星运动的加速度由万有引力产生=知,卫星在B点运行加速度大,故A正确;卫星在轨道I上运动,万有引力完全提供圆周运动向心力,故卫星中仪器处于完全失重状态,故B正确;卫星从轨道变轨到轨道II的过程中卫星轨道要减小做近心运动,提供的向心力大于所需向心力G m,又因在轨道I上运动时万有引力和向心力相等,故变轨时需在A点做减速运动,使得卫星满足m做近心运动,故C正确;卫星在轨道上运动有:,在轨道I上经过A点有,由于万有引力大小相同,故在轨道上的速度小于在轨道上经过A点的速度,故D正确.未经许可 请勿转载172013辽宁大连高三第一次模拟考试理科综合试题,2如以以下图,两个质量相同的
19、物体A和B可视为质点用轻绳相连,分别以r和2为半径围绕一个质量为的天体做匀速圆周运动,两个物体与天体中心始终在同一直线上。已经知道万有引力常量为G,则以下说法正确的选项是 未经许可 请勿转载 A.A、B运行的角速度 B. AB运行的角速度 C由于两物体角速度相同,所以轻绳对和B都有拉力的作用D.由于物体处于完全失重状态,所以轻绳对A和没有作用力答案: 7.20.B解析 17.:设绳的拉力为T,天体质量为M,A的质量为m,B的质量为,由于两个物体与天体中心始终在同一直线上.可知周期相等,故角速度相等对A由万有引力提供向心力:Tmr2对B由万有引力提供向心力可得:+T=m2解得,故错误,B正确;由
20、于两物体角速度相同,所以轻绳对A和B都有拉力的作用,故C正确,D错误。未经许可 请勿转载18.2014江西重点中学协作体高三年级第一次联考,16013年12月5日4时35分,嫦娥三号着陆器与巡视器分离,“玉兔号 巡视器顺利驶抵月球表面。如以以下图是嫦娥三号探测器携“玉兔号奔月过程中某阶段运动示意图,关闭动力的嫦娥三号探测器在月球引力作用下向月球靠近,并将沿椭圆轨道在P处变轨进入圆轨道,已经知道探测器绕月做圆周运动轨道半径为,周期为T,引力常量为G,以下说法中正确的选项是未经许可 请勿转载A图中嫦娥三号探测器在P处由椭圆轨道进入圆轨道前后机械能守恒B.嫦娥三号携玉兔号绕月球做圆周运动的过程中,玉
21、兔号所受重力为零嫦娥三号经椭圆轨道到P点时和经圆形轨道到P点时的加速度相等D由题中所给条件,可以求出月球的质量和密度答案:18.1.C解析 18.:变轨的时候点火,发动机做功,所以“嫦娥三号 卫星点火变轨,前后的机械能不守恒,而圆轨道上的各个位置机械能相等,A错;嫦娥三号携玉兔号绕月球做圆周运动的过程中处于完全失重状态,玉兔号所受重力完全提供其做圆周运动的向心力,错;根据万有引力提供向心力G=ma,得a,由此可知嫦娥三号经椭圆轨道到P点时和经圆形轨道到P点时的加速度相等,C正确;根据万有引力提供向心力得G,得月球的质量M=,因月球的半径未知,故无法求得月球的半径,即月球的密度不可求,错。未经许
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