高考物理试题汇编：万有引力定律.doc

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1、高考物理试题汇编：万有引力定律1、（济南市2008年4月高考模拟）假设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，则A同步卫星运行速度是第一宇宙速度的倍B同步卫星的运行速度是第一宇宙速的倍C同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转速度的n倍D同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的倍BC【解析】由，得第一宇宙速度，同步卫星的运行速度，故A错B正确；同步卫星与地球自转的角速度相等，由知C选项正确；由，知同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的倍，D错。2、（山东省临沂市3月质检）在“嫦娥号”奔月飞行过程中，在月球上空有一次变轨是由椭圆轨道变为近月圆形轨道，如图2所示在、两轨道的切点处，下列说

2、法正确的是BA卫星运行的速度B卫星受月球的引力C卫星的加速度D卫星的动能3、（济宁市08届三月质检）“嫦娥一号”第一次近月制动后被月球捕获，成为一颗月球卫星；第二次制动后，周期变为35小时。假设其轨道可近似看作是以月球为中心的圆。第二次制动后，“嫦娥一号”到月心的距离从慢慢变到，用、分别表示它在这两个轨道上的动能，则 B A， B， C， D，4、（青岛市08年3月一摸）嫦娥一号探月飞行器绕月球做匀速圆周运动，为保持轨道半径不变，逐渐消耗所携带的燃料，若轨道距月球表面的高度为 h，月球质量为 m、半径为 r，万有引力常量为 G，下列说法正确的是 ACA月球对嫦娥一号的万有引力将逐渐减小B嫦娥一

3、号绕月球运行的线速度将逐渐减小C嫦娥一号绕月球运行的向心加速度为 D嫦娥一号绕月球的运行周期为5、（山东省德州市2008质量检测）A、B是两颗不同的行星，各有一颗在其表面附近运行的卫星。若两颗卫星分别绕、做匀速圆周运动的周期相等由此可判断 DA两颗卫星分别绕A、B做匀速圆周运动的轨道半径一定相等B两颗卫星分别绕A、B做匀速圆周运动的线速度一定相等C行星A、B的质量一定相等D行星A、B的平均密度一定相等6、（烟台市2008届期中考试）关于第一宇宙的数值7.9Km/s，下列说法正确的是（ ）BCDA它是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最小运行速度B它是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度C它是

4、近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度D它是发射卫星时的最小发射速度7、（泰安市2008届高三期末考试）我国发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示。卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道，卫星开始对月球进行探测。已知地球与月球的质量之比为，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为，卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则ADA卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为B卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为C卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度D卫星在停泊轨道转移到地月转移轨道，卫星必须加速8、

5、（临沂市2008届高三期中考）如图1所示，是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星，关于各物理量的关系，下列说法正确的是（ ）CA根据，要知B根据万有引力定律，可知FAFBFCC角速度D向心加速度9、（莱芜市2008届高三期末考试）我国第一颗绕月球探测卫星“嫦娥一号”于2007年10月24日18时05分在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空，经多次变轨于11月7日8时35分进入距离月球表面200公里，周期为127分钟的月圆轨道。已知月球的半径、万有引力常量，则可求出ABDA月球质量 B月球的密度C探测卫星的质量 D月球表面的重力加速度10、（济宁市2008届期末考试）设想“嫦娥号

6、”登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，测得其周期为T。飞船在月球上着陆后，自动机器人用测力计测得质量为m的仪器重力为P已知引力常量为G，由以上数据可以求出的量有（ ）ABCA月球的半径 B月球的质量C月球表面的重力加速度 D月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度11、（泰州市2008届第二学期期初联考）卡文迪许比较准确地测出了引力常量，其实验装置是下图中的哪一个B12、（2008年山东省高考冲刺预测卷）2007年9月24日，“嫦娥一号”探月卫星发射升空，实现了中华民族千年奔月的梦想。若“嫦娥一号”沿圆形轨道绕月球飞行的半径为R，国际空间站沿圆形轨道绕地球匀速圆周运动的半径为4R，地球质量是月球质

7、量的81倍，根据以上信息可以确定（ ）A国际空间站的加速度比“嫦娥一号”大B国际空间站的速度比“嫦娥一号”大C国际空间站的周期比“嫦娥一号”长D国际空间站的角速度比“嫦娥一号”小答案：AB 解析：万有引力提供向心力，由可得向心加速度之比，A正确；线速度之比，B正确；周期之比，C错；角速度之比，D错。13、（烟台市2008届第一学期期末考）已知引力常量为G，根据下列几组数据能算出地球质量的是（ ）DA地球绕太阳运行的周期和地球到太阳中心的距离B地球绕太阳运行的周期和地球的半径C月球绕地球运行的周期和地球的半径D月球绕地球运行的周期和月球到地球中心的距离14、（泰州市2008届第一次联考）2007

8、年10月24日，我国第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心成功发射。“嫦娥一号”卫星奔月路线模拟图如图所示，卫星由地面发射，经过多次变轨后沿地月转移轨道奔向月球。实施近月制动后，卫星被月球捕获，最终在离月球表面200km的环月圆轨道上运动。已知地球与月球的质量之比为M:m，地球与月球的半径之比为R:r，地球上卫星的第一宇宙速度为v。则下列有关说法正确的是AC A.卫星在轨道1上运行的周期小于在轨道2上运行的周期B.卫星在轨道2上的机械能大于在轨道3上的机械能C卫星在离月球表面高度为六的环月圆轨道上运行的速率为D卫星在离月球表面高度为h的环月圆轨道上运行的周期为15、（泰安市2008年

9、5月模拟）“神舟六号”载人飞船在绕地球飞行的第n圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道. 已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，则飞船在圆轨道上运行时（ ） ABCA周期等于B速率等于C加速度等于D重力势能等于mgh16、（淄博市2008年第一次摸底考试）自1957年10月4日，原苏联发射了世界上第一颗人造卫星以来，人类的活动范围逐步扩展，现在已经成功地把人造天体送到火星上漫步，我国已实现了载人航天飞行，并着手实施登月计划，下列有关人造天体的说法正确的是（ ）BDA若卫星的轨道越高，则其运转速度越大，周期越大B地球同步卫星距地面的高度是一定值，其运行速率恒定C在做匀速

10、圆周运动的载人空间站中，宇航员受力的作用，但所受合外力为零D在做匀速圆周运动的载人空间站中，宇航员不能用弹簧测力计测量物体的重力17、（诸城等四县市2008年高考适应性训练）2007年10月24日18时05分，“嫦娥一号”探测器在西昌卫星发射中心用长征三号甲火箭发射升空，历经多次变轨于11月5日被月球成功捕获成为月球的卫星，已知月球半径为R，若“嫦娥一号”到达距月球表面高为R处时，地面控制中心将其速度调整为时恰能绕月球做匀速圆周运动则月球表面的重力加速度为B A B C D 18、（枣庄市2008年模拟考试）2007年我国发射了环月无人宇宙飞船“嫦娥一号”。已知月球半径为R，当“嫦娥一号”到达

11、距月球表面高度为R处时，地面控制中心将其速度调整为u“嫦娥一号”恰能绕月球匀速飞行；当其下降到月球表面附近匀速绕行时，地面控制中心应将飞船速度调整为（ ）CABCD19、（潍坊、枣庄等市2008年质检）在2007年11月5日前后，嫦娥一号进入奔月旅程的最关键时刻实施首次“刹车”减速，如图所示，在接近月球时，嫦娥一号将要利用自身的火箭发动机点火减速，以便被月球引力俘获进入绕月轨道。这次减速只有一次机会，如果不能减速到一定程度，嫦娥一号将一去不回头的离开月球和地球，漫游在更加遥远的太空；如果过分减速，嫦娥一号则可能直接撞击月球表面。则下列说法正确的是BCDA实施首次“刹车”的过程，将使得嫦娥一号损

12、失的动能转化为势能，转化时机械能守恒B嫦娥一号如果不能减速到一定程度，月球对它的引力将会做负功C嫦娥一号如果过分减速，月球对它的引力将做正功D嫦娥一号被月球引力俘获后进入绕月椭圆轨道，在远月点时速度较小20、（威海市2008年质检）甲、乙两颗卫星都绕地球做匀速圆周运动，甲为地球的同步卫星，乙为近地卫星.关于这两颗卫星有下列说法，其中正确的是（ ）CDA甲的运行速度一定大于乙的运行速度B甲的向心加速度一定大于乙的向心加速度C甲的周期一定大于乙的周期D若两卫星的质量相同，甲的机械能一定大于乙的机械能21、（日照市2008年质检）2005年10月12日，“神舟六号”飞船顺利升空后，在离地面340km

13、的圆轨道上运行了73圈。运行中需要多次进行“轨道维持”。所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间、推力的大小和方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定运行。如果不进行轨道维持，由于飞船在轨道上运动受摩擦阻力的作用，轨道高度会逐渐缓慢降低，在这种情况下，下列说法正确的是BD A飞船受到的万有引力逐渐增大、线速度逐渐减小 B飞船的向心加速度逐渐增大、周期逐渐减小、线速度和角速度都逐渐增大 C飞船的动能、重力势能和机械能都逐渐减小 D重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小22、（济南市2008年5月质检）地球同步卫星离地心的距离为r，运动速度为v1，加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自

14、转的向心加速度为a2；第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列关系正确的是（ ）AABCD23、（威海市高考全真模拟）2007年10月24日18时05分，我国第一颗人造月球卫星“嫦娥一号”在西昌卫星中心发射成功，西昌之所以“得天独厚”，首先是其海拔高，纬度低，其平均海拔为1500m， 纬度为28.2度。由于地球的自转，使得“嫦娥一号”在发射之前就已经获得了一个较大的对地心的线速度。这个线速度与下列数据最接近的是（已知地球的半径欲为6400km）BA40m/sB400 m/sC1000 m/sD2000 m/s24、（山东省滨州市2008年第1次质检）中国奔月探测卫星“嫦娥一号”已于10月24日

15、下午6时05分准时成功发射升空。该卫星从地面发射后经多次变轨，进入高轨道，以后到达地月转移轨道进入月球轨道，最后进入距月球表面约200公里的预定月球轨道。下面关于探月卫星说法正确的是（ ）ADA卫星在地球轨道变轨过程中，需要加速才能进入高轨道B卫星在月球上从高轨道到低轨道的过程中，需要加速C卫星在绕月球做圆周运动的角速度大于在相等轨道半径绕地球做圆周运动的角速度D卫星绕月球做圆周运动的线速度小于在相等轨道半径绕地球做圆周运动的线速度25、（山东省淄博市2008届模拟）2007年我国发射了环月无人宇宙飞船“嫦娥一号”。已知月球半径为R，当“嫦娥一号”到达距月球表面高度为R处时，地面控制中心将其速

16、度调整为u“嫦娥一号”恰能绕月球匀速飞行；当其下降到月球表面附近匀速绕行时，地面控制中心应将飞船速度调整为（ ）CABCD26、（山东省滨州市2008年第三次质检）地球同步卫星离地心的距离为r，运动速度为v1，加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2；第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列关系正确的是（ ）A ABCD27、（山东省滨州市2008年第二次质检）2006年2月10日，如图所示的图形最终被确定为中国月球探测工程形象际志，它以中国书法的笔触，抽象地色勾勒出一轮明月，一双脚印踏在其上，象征着月球探测的终极梦想，一位敢于思考的同学，为探月宇航员设计了测量一颗卫星绕某星

17、球表面做圆周运动的最小周期的方法: 在某星球表面以初速度竖直上抛一个物体，若物体只受该星球引力作用，忽略其他力的影响，物体上升的最大高度为h，已知该星球的直径为d，如果在这个星球上发射一颗绕它运行的卫星，其做圆周运动的最小周期为（ ）BABCD28、（山东省济南市2008年四月调研）据新华网报道，嫦娥一号在接近月球时，要利用自身的火箭发动机点火减速，以被月球引力俘获进入绕月轨道。这次减速只有一次机会，如果不能减速到一定程度，嫦娥一号将一去不回头离开月球和地球，漫游在更加遥远的深空；如果过分减速，嫦娥一号则可能直接撞击月球表面。该报道地图示如下。则下列说法正确的是（ ）BCDA 实施首次“刹车”

18、的过程，将便得嫦娥一号损失的动能转化为势能，转化时机械能守恒B 嫦娥一号被月球引进俘获后进入绕月轨道，并逐步由椭圆轨道变轨到圆轨道C 嫦娥一号如果不能减速到一定程度，月球对它的引力将会做负功D 嫦娥一号如果过分减速，月球对它的引力将做正功，撞击月球表面时的速度将很大29、（山东省日照市2008年3月质检）科学家们推测，太阳系的第十颗行星和地球在同一轨道上。从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它。可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”。由以上信息我们可以推知CA这颗行星的质量等于地球的质量 B.这颗行星的密度等于地球的密度C这颗行星的公转周期与地球公转周期相等 D.这颗行星的自转周期

19、与地球自转周期相等30、（山东省烟台市2008年诊断性测试）我国已完成了载人航天飞行，以后我国的航天飞机的载员人数及航天员在太空中停留的时间都要增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材最适合航天员在轨道舱中锻炼时使用的是（ ）BA哑铃B弹簧拉力器C单扛D徒手跑步机31、（山东省烟台市2008年诊断性测试）2006年5月的天空是相当精彩的，行星们非常活跃，木星冲日、火星合月、木星合月等景观美不胜收.在太阳系中，木星是“八兄弟”中最魁梧的巨人，2006年5月4日23时，发生木星冲日现象是指地球、木星在各自轨道上运行时与太阳重逢的一条直线上，也就是木星与太阳黄经相差180现象，天文学上称“冲日

20、”. 冲日前后木星距离地球最近，也最明亮. 则下列说法中正确的是(木星与地球都可看成围绕太阳作匀速圆周运动)（ ）CA木星绕太阳运行的周期小于地球绕太阳运行的周期B木星的线速度小于地球的线速度C木星的加速度小于地球的加速度D出现木星冲日现象的周期是一年32、（淄博市2008年第一次摸底考试）我国发射的“嫦蛾一号”绕月卫星在距离月球高为h处绕月球做匀速圆周运动，已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0。则“嫦蛾一号”环绕月球运行的周期为多少？设“嫦蛾一号”环绕月球的周期是T。根据牛顿第二定律得 2分 2分 解得2分33、（青岛市2008届第一次质检）AB月球“神州六号”飞船的成功飞行为我国在

21、2010年实现探月计划“嫦娥工程”获得了宝贵的经验假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为，飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道绕月球作圆周运动求：飞船在轨道上的运行速率；飞船在A点处点火时，动能如何变化；飞船在轨道绕月球运行一周所需的时间解：设月球的质量为M，飞船的质量为m，则（2分）（2分）解得 （2分）动能减小（2分）设飞船在轨道绕月球运行一周所需的时间为T，则（2分）（2分）34、（泰州市2008届第一次联考）(12分)开普勒1609年一1619年发表了著名的开普勒行星运行三定律，其中第三定律的内容是：

22、所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等。万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，它于1687年发表在牛顿的自然哲学的数学原理中。 (1)请从开普勒行星运动定律等推导万有引力定律(设行星绕太阳的运动可视为匀速圆周运动)； (2)万有引力定律的正确性可以通过“月地检验”来证明： 如果重力与星体间的引力是同种性质的力，都与距离的二次方成反比关系，那么，由于月心到地心的距离是地球半径的60倍；月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度就应该是重力加速度的1/3600。试根据上述思路并通过计算证明：重力和星体间的引力是同一性质的力(已知地球半径为6.4106m，月球绕地球运动的周期为2

23、8天，地球表面的重力加速度为9.8m/s2)。解：(1)设行星的质量为m，太阳质量为M，行星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为R，公转周期为T，太阳对行星的引力为F。太阳对行星的引力提供行星运动的向心力(2分)根据开普勒第三定律得故(2分)根据牛顿第三定律，行星和太阳间的引力是相互的，太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比，反过来，行星对太阳的引力大小与也与太阳的质量成正比。所以太阳对行星的引力 (2分) (1分)写成等式有 (G为常量)(1分)(2)月球绕地球作圆周运动的向心加速度为(2分)月球做圆周运动的向心加速度与地球表面重力加速度的比为 (2分) 所以，两种力是同一种性质的力35、（济宁

24、市2008届期末考试）（10分）我国“神舟六号”宇宙飞船的成功发射和回收，标志着我国的航天技术已达到世界先进水平如图所示，质量为m的飞船绕地球在圆轨道I上运行时，半径为r1，要进入半径为r2的更高圆轨道，必须先加速进入一个椭圆轨道，然后再进入圆轨道。已知飞船在圆轨道上运动的速度大小为v，在A点通过发动机向后喷出一定质量气体，使飞船速度增加到v进入椭圆轨道。求飞船在轨道I上的速度和加速度大小解析：在轨道I上，有（3分）同理在轨道II上，（1分）联立得设在轨道I上向心加速度为a1，则（2分）将代入上式，解得（2分）36、（莱芜市2008届高三期末考试）（10分）一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面

25、上沿竖直方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落回抛出点，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度（2）该星球的密度（3）该星球的第一宇宙速度（1）由解得（3分）（2）由得（2分）（2分）（3）由得（3分）37、（临沂市2008届高三期中考）（11分）若宇航员完成了对火星表面的科学考察任务，乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱，如图9所示. 为了安全，返回舱与轨道舱对接时，必须具有相同的速度. 已知：该过程宇航员乘坐的返回舱至少需要获得的总能量为E（可看作是返回舱的初动能），返回舱与人的总质量为m，火星表面重力加速度为g，火星半径为R，轨道舱到火星中心的距

26、离为r，不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响. 问： （1）返回舱与轨道舱对接时，返回舱与人共具有的动能为多少？ （2）返回舱在返回过程中，返回舱与人共需要克服火星引力做多少功？解（1）质量为m的物体在火星表面 2分 设轨道舱的质量为m0，速度大小为v，则 2分返回舱和人应具有的动能 1分联立以上三式解得 1分（2）对返回舱在返回过程中，由动能定理知：W=EKE 2分联立解得火星引力对返回舱做功 2分故克服引力做功为 W=E 1分38、（枣庄市2008届第一次调研）（10分）2007年10月24日18时05分，“嫦娥一号”发射升空，“嫦娥一号”探月卫星的路线简化后示意图如图所示。卫星由地面发射后经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道经过调速后进入地一月转移轨道，再次调速后进入工作轨道，卫星开始对月球进行探测。若地球与月球的质量之比为，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为，卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，求卫星在停泊轨道和工作轨道运行的线速度大小之比 解答：设“嫦娥一号”卫星质量为m，引力常量为G.卫星在停泊轨道运行时，地球对其万有引力提供圆周运动的向心力，则2分所以2分卫星在工作轨道运行时，月球对其万有引力提供圆周运动的向心力，则2分所以2分联立上述各式得：2分用心 爱心 专心