2020年高考物理最新考点模拟试题: 宇宙速度(提高篇)(解析版)

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2020高考物理考点汇总-第15讲 人造地球卫星 宇宙速度

2020高考物理考点汇总-第15讲 人造地球卫星 宇宙速度

第十五讲人造地球卫星宇宙速度测试内容测试要求考情分析人造地球卫星 A宇宙速度A★★★1. 人造地球卫星的运动模型可看成是匀速圆周运动,它所需的向心力由提供.2. 根据公式G Mmr2=mv2r=mω2r=m4π2rT2=ma可知,同一轨道上的卫星具有相同大小的线速度、角速度、周期和加速度,人造地球卫星运动的轨道半径r越大,它运动的线速度v,角速度ω,周期T,加速度a.3. 宇宙速度(1) 第一宇宙速度:v=km/s.(2) 第二宇宙速度:v=km/s.(3) 第三宇宙速度:v=km/s.4. 牛顿经典理论的适用范围是,在微观、高速的范围内不能适用.1. 所有人造地球卫星受到地球的引力都作为它做圆周运动的向心力,人造卫星处于完全失重状态;又因为引力是指向地心的,所以所有卫星轨道平面必定通过地心.2. 对三个宇宙速度的理解:(1) 第一宇宙速度的推导:由G MmR2=mv2R可得v=GMR,或者由mg=mv2R可得v=gR,R为地球半径.(2) 第一宇宙速度又叫环绕速度,是发射卫星进入最低轨道所必须具有的最小地面发射速度,是卫星进入轨道正常运转的最大轨道速度.(3) 第二宇宙速度又叫脱离速度,是物体挣脱地球引力束缚所需的最小的地面发射速度.(4) 第三宇宙速度又叫逃逸速度,是物体挣脱太阳引力束缚所需的最小的地面发射速度.3. 地球同步卫星卫星运动与地球自转同步,它有“五定”的特点,即定周期(24 h)、定轨道(轨道平面一定在赤道平面内)、定高度(在地表36 000 km上空)、定速率(都具有相同的运行速率)和定位置(即定点在赤道上方某一处相对于地面静止).4. 在求解卫星问题中常用的一个替换关系:由G MmR2=mg可得GM=gR2(黄金代换式).【例1】(2020届徐州学业水平模拟)关于第一宇宙速度,下列说法正确的是()A. 是发射人造地球卫星所需的最小发射速度B. 是地球圆形轨道上卫星的最小环绕速度C. 是脱离地球引力的最小速度D. 大小为7.9 m/s笔记:【例2】(2020届无锡学业水平模拟)1977年发射升空的旅行者1号经过了41年的飞行,确认已飞出了太阳系,则旅行者1号的发射速度v0满足()A. v0<7.9 km/sB. 7.9 km/s<v0<11.2 km/sC. 11.2 km/s<v0<16.7 km/sD. v0>16.7 km/s笔记:【例3】(2019届宿迁学业水平模拟)2017年12月23日12时14分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,成功将陆地勘查卫星二号发射升空,卫星进入预定轨道(设轨道为圆形),发射任务获得圆满成功.则()A. 陆地勘查卫星二号的发射速度大于11.2 km/sB. 陆地勘查卫星二号的运行速度一定大于7.9 km/sC. 卫星进入预定轨道后,卫星内的物体处于完全失重状态D. 卫星进入预定轨道后,卫星内的物体不受地球引力作用笔记:【例4】(2020届扬州学业水平模拟)如图所示,假设A、B两颗北斗导航卫星都围绕地球做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是()A. A的运行速度小于B的运行速度B. A的运行速度大于B的运行速度C. A的运行周期大于B的运行周期D. A的运行周期等于B的运行周期笔记:【例5】(2020届扬州学业水平模拟) 2018年12月27日下午,国务院新闻办公室正式发布新闻:我国自主研发的北斗三号基本系统完成建设,从今日起提供全球服务.北斗导航卫星由中轨道、高轨道和同步卫星等组成.关于同步卫星的下列说法中不正确的是()A. 轨道高度一定B. 运行速度大小一定C. 可能经过扬州的正上方D. 运行周期为24 h笔记:1. (2018届盐城学业水平模拟)天宫二号和神舟十一号的组合体在393 km高度绕地球运动过程中,保持不变的物理量是()A. 周期B. 线速度C. 万有引力D. 向心加速度2. (2016年江苏省普通高中学业水平测试)“天琴计划”需要从地面发射三颗卫星,若发射时要先将卫星送入绕地球的椭圆轨道.则卫星发射速度()A. 等于第一宇宙速度B. 等于第二宇宙速度C. 介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间D. 介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间3. (2019届如东中学模拟)关于行星绕太阳的运动,下列说法中正确的是()A. 离太阳越近的行星公转周期越小B. 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动C. 行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处D. 离太阳越近的行星公转周期越大4. (2019届盐城学业水平模拟)如图所示,图中v1、v2和v3分别为第一、第二和第三宇宙速度.三个飞行器a、b、c分别以第一、第二和第三宇宙速度从地面上发射.三个飞行器中能够克服地球的引力,永远离开地球的是()A. 只有aB. 只有bC. 只有cD. b和c(第4题)(第5题)(第6题)5. (2015年江苏省普通高中学业水平测试)如图所示,在地面上发射一个飞行器,进入近地圆轨道Ⅰ并绕地球运行,其发射速度v应满足()A. v<7.9 km/sB. v=7.9 km/sC. v=11.2 km/sD. v>11.2 km/s6. (2019届徐州学业水平模拟)牛顿曾经设想把物体从高山上水平抛出,如果速度一次比一次大,落点也就一次比一次更远,如果速度达到足够大的v,物体就能不再落回地面,将绕地球运动而成为人造地球卫星.则这个足够大的速度v满足()A. v=7.9 km/sB. v<7.9 km/sC. v=11.2 km/sD. v>11.2 km/s7. 如图所示是某同学对嫦娥二号探月卫星绕月运行的可能轨道的猜想,其中不可能实现的是()A B C D8. (2019届扬州学业水平模拟)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),2020年建成后将实现全球服务,该系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星. 关于这些卫星,下列说法中正确的是()A. 5颗同步卫星的轨道半径可以不同B. 导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度C. 5颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内D. 导航系统所有卫星中,运行轨道半径越大的,周期越小9. (2019届南京学业水平模拟)下列关于地球同步卫星的说法中正确的是()A. 加速度为9.8 m/s2B. 速度为7.9 km/sC. 周期等于地球自转周期D. 轨道是围绕地球的任意圆10. (2018届扬州学业水平模拟)关于在轨运行的天宫二号,下列说法中正确的是()A. 天宫二号的运行速度一定大于7.9 km/sB. 天宫二号的运行速度一定大于7.9 km/s且小于11.2 km/sC. 天宫二号运行时,其处于失重状态D. 天宫二号运行时,其处于平衡状态11. (2019届南通学业水平模拟)两颗中子星A、B分别以半径r A、r B(r A>r B)绕点O转动,角速度相同,周期分别为T A、T B,线速度大小分别为v A、v B.则()A. T A>T BB. T A<T BC. v A>v BD. v A<v B12. 2008年9月27日16时41分00 秒,我国航天员翟志刚打开神舟七号载人飞船轨道舱舱门,首度实施空间出舱活动,茫茫太空第一次留下中国人的足迹.如果轨道舱按半径为r的圆形轨道运行,引力常量为G,地球质量为M,那么运行速度为()A. GMr B.GMr2C.GMr3D.GMr第十五讲 人造地球卫星 宇宙速度【知识扫描】1. 万有引力2. 越小 越小 越大 越小3. (1) 7.9 (2) 11.2 (3) 16.74. 宏观、低速的状态【典例透析】【例1】 A 解析:第一宇宙速度为7.9 km /s ,是最小发射速度,是地球圆形轨道上卫星的最大环绕速度,11.2 km /s 是脱离地球引力的最小发射速度.【例2】 D 解析:脱离太阳系的最小发射速度为第三宇宙速度.【例3】 C 解析:陆地勘查卫星二号的发射速度大于 11.2 km /s ,会脱离地球引力的束缚,A 错误;陆地勘查卫星二号的运行速度不一定大于7.9 km /s ,B 错误;卫星进入预定轨道后,卫星内的物体处于完全失重状态,C 正确;卫星进入预定轨道后,卫星内的物体仍受地球引力作用.【例4】 B 解析:根据公式G r2Mm =m r v2=mrω2=mr T 2π=ma ,可得v =r GM ,所以A 的运行速度大于B 的运行速度,故B 正确;根据T =GM 4π2r3判断A 的运行周期小于B 的运行周期,C 、D 错误.【例5】 C 解析:同步卫星的轨道高度一定,运行速度大小一定,运行周期为24 h ,一定在赤道轨道上方,所以C 错误,故选C .【冲关集训】1. A2. C3. A4. D5. B6. A7. A8. C9. C 10. C 11. C 12. D。

2020年艺考生文化课高考百日冲刺专题06 万有引力定律、宇宙速度(讲解)(解析版)

2020年艺考生文化课高考百日冲刺专题06 万有引力定律、宇宙速度(讲解)(解析版)

专题六:万有引力定律 宇宙速度知识点一、万有引力定律及其应用 一、开普勒三定律1.内容(1)开普勒第一定律(轨道定律):所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。

(2)开普勒第二定律(面积定律):对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。

(3)开普勒第三定律(周期定律):所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。

a 3T2=k ,k 是一个与行星无关的常量。

【题1】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 A .太阳位于木星运行轨道的中心B .火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C .火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方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】C【解析】由于火星和木星在椭圆轨道上运行,太阳位于椭圆轨道的一个焦点上,A 项错误;由于火星和木星在不同的轨道上运行,且是椭圆轨道,速度大小变化,火星和木星的运行速度大小不一定相等,B 项错误;由开普勒第三定律可知,T 2火R 3火=T 2木R 3木=k ,T 2火T 2木=R 3火R 3木,C 项正确;由于火星和木星在不同的轨道上,因此它们在近地点时的速度不等,在近地点时12v 火Δt 与12v 木Δt 不相等,D 项错误。

2.应用(1)行星绕太阳的运动通常按圆轨道处理。

(2)开普勒行星运动定律也适用于其他天体,例如月球、卫星绕地球的运动。

(3)开普勒第三定律a 3T 2=k 中,k 值只与中心天体的质量有关,不同的中心天体k 值不同。

但该定律只能用在同一中心天体的两星体之间。

【题2】(2019·盐城市期中)(多选)如图所示,两质量相等的卫星A 、B 绕地球做匀速圆周运动,用R 、T 、E k 、S 分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。

下列关系式正确的有A .T A >TB B .E k A >E k BC .S A =S BD .R A 3T A 2=R B 3T B 2【答案】AD【解析】由开普勒第三定律可知周期的二次方与半径的三次方成正比,R A 3T A 2=k =R B 3T B2,则D 正确;A 的半径大,则其周期长,则A 正确;由开普勒第二定律可知绕同一天体运动的天体与中心天体连线在相同时间内扫过的面积相等,则S =πR 2T =πkR ,故S A >S B ,并可知连线长的速度小,则A 的速度小于B 的,又质量相等,则A 的动能小于B 的动能,则B 、C 错误。

2020高考物理卫星运行规律与宇宙速度(解析版)

2020高考物理卫星运行规律与宇宙速度(解析版)

2020年高考物理备考微专题精准突破 专题2.7 卫星运行规律与宇宙速度【专题诠释】 卫星运行规律及特点 1.卫星的轨道(1)赤道轨道:卫星的轨道在赤道平面,同步卫星就是其中的一种.(2)极地轨道:卫星的轨道过南北两极,即在垂直于赤道的平面,如极地气象卫星. (3)其他轨道:除以上两种轨道外的卫星轨道,且轨道平面一定通过地球的球心. 2.地球同步卫星的特点:六个“一定”3.卫星的各物理量随轨道半径变化的规律4.解决天体圆周运动问题的两条思路(1)在中心天体表面或附近而又不涉及中心天体自转运动时,万有引力等于重力,即G MmR 2=mg ,整理得GM=gR 2,称为黄金代换.(g 表示天体表面的重力加速度) (2)天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力,即 G Mm r 2=m v 2r =mrω2=m 4π2r T2=ma n .宇宙速度的理解与计算 1.第一宇宙速度的推导方法一:由G Mm R 2=m v 21R得v 1=GMR=7.9×103 m/s. 方法二:由mg =m v 21R得v 1=gR =7.9×103 m/s.第一宇宙速度是发射地球人造卫星的最小速度,也是地球人造卫星的最大环绕速度,此时它的运行周期最短,T min =2πRg≈85 min. 2.宇宙速度与运动轨迹的关系(1)v 发=7.9 km/s 时,卫星绕地球表面附近做匀速圆周运动. (2)7.9 km/s <v 发<11.2 km/s ,卫星绕地球运动的轨迹为椭圆. (3)11.2 km/s≤v 发<16.7 km/s ,卫星绕太阳做椭圆运动.(4)v 发≥16.7 km/s ,卫星将挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的空间. 【高考领航】【2019·高考】1970年成功发射的“红一号”是我国第一颗人造地球卫星,该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。

如图所示,设卫星在近地点、远地点的速度分别为v 1、v 2,近地点到地心的距离为r ,地球质量为M ,引力常量为G 。

2020年高考物理素养提升专题04 宇宙速度及卫星变轨问题(解析版)

2020年高考物理素养提升专题04 宇宙速度及卫星变轨问题(解析版)

素养提升微突破04 宇宙速度及卫星变轨问题——树立科技强国的远大志向人造卫星天体运动规律的研究、人造卫星的发射和应用,都培养学生的理解能力和推理能力;体现核心素养中的运动观念、相互作用观念、能量观念及模型构建要素等等,有利于培养学生的爱国主义价值观。

【2019·天津卷】2018年12月8日,肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射,“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测,率先在月背刻上了中国足迹”。

已知月球的质量为M 、半径为R ,探测器的质量为m ,引力常量为G ,嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r 的匀速圆周运动时,探测器的A 234πr GMB .动能为2GMmRC 3GmrD .向心加速度为2GMR 【答案】A【解析】由万有引力提供向心力可得222224GMm v m r m r m ma r T r πω====,可得32r T GMπ=,故A正确;解得GM v r =,由于2122k GMm E mv r ==,故B 错误;解得3GMrω=,故C 错误;解得2GMa r=,故D 错误。

综上分析,答案为A 。

【素养解读】本题为人造卫星运动问题,考查考生应用万有引力定律和圆周运动知识进行分析推理能力。

物理核心素养中的模型构建、运动与相互作用观念等要素在本题中均有体现。

题目以嫦娥四号探测器的发射与运行为背景,厚植着深深的爱国情怀。

一、宇宙速度的理解与计算宇宙速度的理解和计算问题是高考常考的热点。

这类题目一般难度不大,但考生不易得分,原因是对宇宙速度的理解不透彻或因为计算失误而丢分。

【典例1】【2019·怀化模拟】使物体脱离星球的引力束缚,不再绕星球运行,从星球表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度,星球的第二宇宙速度v 2与第一宇宙速度v 1的关系是v 2= 2v 1。

已知某星球的半径为地球半径R 的4倍,质量为地球质量M 的2倍,地球表面重力加速度为g 。

2020年高考物理考点练习5.8 宇宙速度(提高篇)(解析版)

2020年高考物理考点练习5.8 宇宙速度(提高篇)(解析版)

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练第五部分 万有引力定律和航天专题5.8宇宙速度(提高篇)一.选择题1.(2019广东惠州第三次调研)如图所示,在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中,牛顿设想,抛出速度很大时,物体就不会落回地面,已知地球半径为R ,月球绕地球公转的轨道半径为n 2R ,周期为T ,不计空气阻力,为实现牛顿设想,抛出的速度至少为( )A. 2R T πB. 2Rn Tπ C. 22Rn T π D. 32Rn T π 【参考答案】D【命题意图】本题考查牛顿运动定律、万有引力定律、开普勒定律及其相关知识点。

【解题思路】对抛出的物体不会落回地面,该物体应该围绕地球做匀速圆周运动,G 2Mm R =m 2v R ,对月球,,G 2Mm r =mr (2Tπ)2,r= n 2R ,联立解得:v=32Rn T π,选项D 正确。

【方法归纳】此题中抛出不会落回地面的物体,可视为贴近地面做匀速圆周运动的卫星。

对于卫星、天体运动问题,一般采用万有引力等于向心力列方程解答。

2.(6分)(2019山东枣庄二模)据报道,2020年我国将发射首颗“人造月亮”,其亮度是月球亮度的8倍,可提供夜间照明。

假设“人造月亮”绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为同步卫星轨道半径.下列有关“人造月亮”的说法正确的是( )A .发射速度小于第一宇宙速度B .角速度小于同步卫星绕地球运行的角速度C .向心加速度大于地球表面的重力加速度D .运行周期约为98min【参考答案】D【名师解析】第一宇宙速度是发射人造卫星的最小发射速度,根据同步卫星的周期及人造月亮的轨道半径由万有引力提供圆周运动向心力展开分析即可。

第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度,所以人造月亮的发射速度大于等于第一宇宙速度,故A 错误;根据可得角速度,人造月亮的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,故其角速度大于同步卫星的角速度,故B 错误;对人造月亮万有引力提供向心力有可得向心加速度a =,对于地球表面重力有可得地球表面重力加速度g =,由于人造月亮轨道半径大于地球半径,故其向心加速度小于地球表面重力加速度,故C 错误;根据开普勒第三定律可知,,代入同步卫星的周期T 同=24h =24×60min 可解得T 人=98min ,故D正确。

2020宇宙速度题1 - 答案

2020宇宙速度题1 - 答案

宇宙速度练习题1答案1 C2 B3 A4 B5 A6 A7 D8 B9 BD 10 BCD 11 CD 12 AD13 CD 14 BC15【答案】(1)()221gR R h +(2R (1)在A 点,由万有引力定律及牛顿第二定律有()21M Gmma R h =+又由在地球表面处://2M G m m g R = 联立可以得到: ()221gR a R h =+; (2)在圆轨道上,周期为:T=tn由万有引力提供向心力得到:()()22222M 4Gmm R h TR h π=++联立可以得到:h 2R . 16.【答案】:(1)2π(R +h )3R 2g(2)2πR 2g(R +h )3-ω0【解析】:(1)由万有引力定律和向心力公式得 G Mm (R +h )2=m 4π2T 2B (R +h )① G Mm R 2=mg ② 联立①②解得 T B =2π(R +h )3R 2g③ (2)由题意得(ωB -ω0)t =2π④ 由③得 ωB =gR 2(R +h )3⑤ 代入④得t =2πR 2g(R +h )3-ω017.2/9/40,s m a ma g m T =='-(3分), 2/r GM g ='(2分),.3200,)(22km h h R R gg =+='(4分) 18.4π2T (h +R )3g[解析] 如果周期是12小时,每天能对同一地区进行两次观测.如果周期是6小时,每天能对同一纬度的地方进行四次观测.如果周期是24n 小时,每天能对同一纬度的地方进行n 次观测.设卫星运行周期为T 1,则有 G Mm(h +R )2=m 4π2T 21(h +R )物体在地面上时有 G Mm 0R2=m 0g 解得:T 1=2πR (h +R )3g在一天内卫星绕地球转过的圈数为T T 1,即在日照条件下有TT 1次经过赤道上空,所以每次摄像机拍摄的赤道弧长为s =2πR T T 1=2πR T T 1,将T 1结果代入得s =4π2T (h +R )3g.。

2020年全国各地名校最新高考物理宇宙航行模拟试题分类汇编答案解析(11页)

2020年全国各地名校最新高考物理宇宙航行模拟试题分类汇编答案解析(11页)

2020年全国各地名校最新高考物理宇宙航行模拟试题分类汇编宇宙航行1、.(2020·山东省烟台市中英文学校高三下学期3月月考)卫星绕某行星做匀速圆周运动的速率的平方(v 2)与卫星的轨道半径的倒数(1r)的关系如图所示,图中b 为图线纵坐标的最大值,图线的斜率为k ,万有引力常量为G ,则下列说法正确的是A. 行星的半径为kbB. 行星的质量为k GC. 行星的密度为3234b Gk πD.【答案】BCD 【解析】A .卫星绕行星做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则有:22Mm v G m r r= 得:21v GM r=⋅设行星的半径为R ,由图知,当r=R 时,v 2=b ,GM =k ,解得:k R b=故A 错误。

B .由上知,GM=k ,得行星的质量为:k M G=故B 正确。

C .行星的体积343V R π=,密度 3234M b V Gkρπ== 故C 正确。

D .卫星在行星表面做匀速圆周运动时,运行速度为第一宇宙速度22Mm v G m R R= 解得第一宇宙速度v ==故D 正确。

故选BCD 。

2、(2020·云南省龙江中学高三下学期3月月考)2018年2月2日,我国地震立体观测体系的第一个天基平台——“张衡一号”电磁监测试验卫星被送入太空,绕地球做匀速圆周运动。

“张衡一号”卫星的重返周期为5天,即每5天在同一个时间从地球同一个位置的上空飞过。

下列说法正确的是( ) A. 该卫星运行的线速度不可能大于第一宇宙速度 B. 该卫星有可能在地球同步卫星轨道上运行C. 该卫星运行的向心加速度一定大于地面的重力加速度D. 由于该卫星在轨道上运行时处于完全失重状态,故不受地球的万有引力 【答案】A 【解析】A .第一宇宙速度是所有环绕地球做圆周运动的卫星的最大速度,则该卫星运行的线速度不可能大于第一宇宙速度,选项A 正确;B .该卫星的周期大于24小时,不可能在地球同步卫星轨道上运行,选项B 错误;C .根据2GMa r =可知该卫星运行的向心加速度一定小于地面的重力加速度,选项C 错误; D .由于该卫星在轨道上运行时处于完全失重状态,但是仍受地球的万有引力,选项D 错误。

2020届高三高考模拟示范卷物理试题(三)物理试题(解析版).

2020届高三高考模拟示范卷物理试题(三)物理试题(解析版).

2020届高三高考模拟示范卷(三)二、选择题:本题共8小题,每小题6分。

在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

14.玻尔首先提出能级跃迁。

如图所示为氢原子的能级图,现有大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁。

下列说法正确的是A. 这些氢原子总共可辐射出三种不同频率的光B. 氢原子由n=3能级跃迁到n=2能级产生的光频率最大C. 氢原子由n=3能级跃迁到n=1能级产生的光波长最长D. 这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2 eV【答案】A【解析】这些氢原子总共可辐射出种不同频率的光,选项A正确;氢原子由n=3能级跃迁到n=1能级时能级差最大,产生的光频率最大,波长最短,选项BC错误;这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为-1.51eV-(-10.2 eV)=8.69eV,选项D错误;故选A. 15. 在地球大气层外有大量的太空垃圾.在太阳活动期,地球大气会受太阳风的影响而扩张,使一些原本在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围,从而开始向地面下落.大部分太空垃圾在落地前已经燃烧成灰烬,但体积较大的太空垃圾仍会落到地面上,对人类造成危害.太空垃圾下落的原因是A. 大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致下落B. 太空垃圾在与大气摩擦燃烧过程中质量不断减小,进而导致下落C. 太空垃圾在大气阻力作用下速度减小,运动所需的向心力将小于万有引力,垃圾做趋向圆心的运动,落向地面D. 太空垃圾的上表面受到的大气压力大于其下表面受到的大气压力,这种压力差将它推向地面【答案】C【解析】太空垃圾在大气阻力的作用下速度减小,地球对它的引力大于它做圆周运动所需的向心力,其不断做向心运动,最终落在地面上,故C 正确,ABD 错误。

16. 科学技术的发展没有一帆风顺,目前实力位于世界前茅的中国人民解放军火箭军也经历了 艰难的发展历程。

2020高考物理全真模拟试卷含答案

2020高考物理全真模拟试卷含答案

物理试题一、选择题48分(本题包括12小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1. 大爆炸理论认为,我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。

除开始瞬间外,在演化至今的大部分时间内,宇宙基本上是半径匀速膨胀的。

上世纪末,对1A型超新星的观测显示,宇宙正在加速膨胀,面对这个出人意料的发现,宇宙学家探究其背后的原因,提出宇宙的大部分可能由暗能量组成,它们的排斥作用导致宇宙在近段天文时期内开始加速膨胀。

如果真是这样,则标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄的关系,大致是下面哪个图像?2.用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为10N,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g取210m/s)A.3m2B.2m2C.1m2D.3m43.建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。

质量为70.0kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.5m/s2的加速度加速向上拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取lOm/s。

)A.510 N B.490 NC.890 N D.910 N4.物体在合外力作用下做直线运动的v一t图象如图所示。

下列表述正确的是A.在0—1s内,合外力做正功B.在0—2s内,合外力总是做负功C.在1—2s内,合外力不做功D.在0—3s内,合外力总是做正功5.蹦极是一种极限体育项目,可以锻炼人的胆量和意志。

运动员从高处跳下,弹性绳被拉直前做自由落体运动,弹性绳被拉伸后在弹性绳的缓冲作用下,运动员下落一定高度后速度减为零。

在这下降的全过程中,下列说法中正确的是:A. 运动员一直处于失重状态B. 弹性绳拉伸后运动员先处于失重状态,后处于超重状态C. 弹性绳拉伸后运动员先处于超重状态,后处于失重状态D. 弹性绳拉伸前运动员处于失重状态,弹性绳拉伸后运动员处于超重状态6.如图,一木块位于斜面上,加一个力F之后木块静止,此力与斜面平行又在水平方向上,如果将力F撤消,出现的情况将是:A. 木块受的摩擦力改变方向B. 木块受的摩擦力变小C. 木块立即获得加速度D. 木块将沿斜面下滑7.在圆轨道运动的质量为m人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R,已知地面上的重力加速度为g,则:A.卫星运动的速度为gR2R2B.卫星运动的周期为4πgC.卫星运动的加速度为g/2 D.卫星的动能为mRg/48.如图,一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。

2020年高考物理模拟试题及答案(三)

2020年高考物理模拟试题及答案(三)

2020年高考物理模拟试题与答案(三)二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。

在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

14.下面关于摩擦力做功叙述中正确的是()A.静摩擦力对物体一定不做功B.滑动摩擦力对物体一定做负功C.一对静摩擦力中,一个静摩擦力做正功,另一静摩擦力一定做负功D.一对滑动摩擦力中,一个滑动摩擦力做负功,另一滑动摩擦力一定做正功答案C15.若有一颗“宜居”行星,其质量为地球的p倍,半径为地球的q倍,则该行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的()A.pq倍B.q p倍C.pq倍 D.pq3倍答案 C16.2012年7月,一个国际研究小组借助于智利的甚大望远镜,观测到了一组双星系统,它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动,如图2所示.此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体表面物质,达到质量转移的目的.假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变,则在最初演变的过程中()图2A.它们做圆周运动的万有引力保持不变B.它们做圆周运动的角速度不断变大C.体积较大星体圆周运动轨迹半径变大,线速度也变大D.体积较大星体圆周运动轨迹半径变大,线速度变小答案 C17.把A、B两一样小球在离地面同一高度处以一样大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出,不计空气阻力,如图5-1-6所示,则下列说确的是()图5-1-6A.两小球落地时动能一样B.两小球落地时,重力的瞬时功率一样C.从开始运动至落地,重力对两小球做的功一样D.从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率一样选A C18.放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6 s其速度与时间图像和该拉力的功率与时间图像分别如图9甲和乙所示,下列说确的是()图9A.0~6 s物体位移大小为36 mB.0~6 s拉力做的功为70 JC.合外力在0~6 s做的功与0~2 s做的功相等D.滑动摩擦力大小为5 N选B C19.质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动,起始点A与一轻弹簧O 端相距s,如图所示。

2020宇宙速度题2 - 答案

2020宇宙速度题2 - 答案

宇宙速度练习题2答案1 C2 A3 D4 B5 D6 B7 B8 C9 CD 10 AD 11 BC 12 AC 13 CD 14 BD15【答案】(1)()22gR R h + ;(2 (1)设地球质量为M ,飞船质量为m ,则 飞船在A 点受到地球的引力()2GMmF R h =+①对地面上质量为m 0的物体02GMm m g R =② 据牛顿第二定律可知万有引力提供向心力F =ma n ③) 联立①②③解得飞船在近地点A 的加速度()22A R a g R h =+(2)飞船在预定圆轨道上飞行的周期t T n=④ 设预定圆轨道半径为r ,由牛顿第二定律有2224GMm m rr T π=⑤ 而2r T πυ=⑥联立②④⑤⑥解得飞行速度υ=16【答案】 (1)rg R (2)2πR 1r 16R 1g【解析】 (1)设卫星在停泊轨道上运行的线速度为v ,卫星质量为m ,卫星做圆周运动的向心力由地球对它的万有引力提供,有G Mm R 2=m v 2R ,且对在地球表面的质量为m ′的物体有G Mm ′r2=m ′g , 由此得v =r g R 。

(2)设卫星在工作轨道上运行的周期为T , 则有G M 1m R 21=m 22⎪⎭⎫⎝⎛TπR 1, 又对在月球表面的质量为m ′的物体有 G M 1m ′r 21=m ′g 6, 解得T =2πR 1r 16R 1g 。

17【解析】 作两次平抛的示意图如图,h 为抛出点高度,x 1为第一次平抛的水平距离,x 2为第2次平抛的水平距离.则有:x 1=v 0t ① x 2=2v 0t② 所以x 2=2x 1③ 由几何图形知:x 12+h 2=L 2 ④ x 22+h 2=(3L )2⑤ 由方程③④⑤可得 h =31⑥在竖直方向上由自由落体运动,设该星球表面重力加速度为g h =21gt 2 ⑦由⑥⑦两式得 g =232t L由近地卫星的万有引力充当近地卫星的向心力和牛顿第二定律有: F 万=mg =Rmv 2可得该星球的第一宇宙速度v =gR =3321322LR t tLR 【答案】 3321LRt 18.3Gm12π2[解析] 设三星系统的运转半径为r ,运转周期为T ,由几何关系可知:两个天体间的距离应为d =2r cos30°.对任意一颗卫星受力分析,由牛顿第二定律,有:2Gm 2d 2·cos30°=mr 4π2T 2 解得:r 3T 2=3Gm 12π2.。

2020年新高考物理全真模拟卷03(解析版)

2020年新高考物理全真模拟卷03(解析版)

2020年新高考物理全真模拟卷03物 理(满分100分 考试时间:90分钟)一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.东方超环”是全超导托卡马克核聚变试验装置,被称为“人造太阳”。

该装置由中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所自主研制,是世界上第一个非圆截面全超导托卡马克,也是中国第四代核聚变实验装置。

其原理是让海水中大量存在的氘和氚在高温高密度条件下,像太阳一样发生核聚变,为人类提供源源不断的能源。

2020年4月2日,据央视新闻报道,中国大科学装置“东方超环”等离子体中心电力温度,近日首次实现1亿摄氏度运行近10秒,这是东方超环的重大突破。

已知“人造太阳”核聚变的反应方程为234M 112Z H+H He+X+17.6MeV ,关于此核聚变,以下说法正确的是( )A. 要使轻核发生聚变,就要利用粒子加速器,使轻核拥有很大的动能B. Z =0,M =1C. 1mol 氘核和1mol 氚核发生核聚变,可以放出17.6MeV 的能量D. 聚变比裂变不安全、但比较清洁【答案】B【解析】“人造太阳”是以超导磁场约束,通过波加热,让等离子气体达到上亿度的高温而发生轻核聚变,因此选项A 错误。

根据质量数和核电荷数守恒,可以求出M Z X 为中子10n ,即Z=0,M=1,因此选项B 正确。

1个氘核和1个氚核发生核聚变,可以放出17.6MeV 的能量,因此选项C 错误。

轻核聚变产生物为氦核,没有辐射和污染,所以聚变比裂变更安全、清洁,因此选项D 错误。

故本题选B 。

2.双星系统中两个星球A 、B 的质量都是m ,相距L ,它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。

实际观测该系统的周期T 要小于按照力学理论计算出的周期理论值T 0,且T T 0=k (k <1),于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C 的影响,并认为C 位于A 、B 的连线正中间,则A 、B 组成的双星系统周期理论值T 0及C 的质量分别为( )A .2πL 2Gm ,1+k 24k 2m B .2πL 32Gm ,1-k 24k m C .2π2Gm L 3,1+k 24k 2m D .2πL 32Gm ,1-k 24k 2m 【答案】 D【解析】 两星的角速度相同,根据万有引力充当向心力知:Gmm L2=mr 1ω21=mr 2ω21,可得r 1=r 2;两星绕连线的中点转动,则Gmm L 2=m ·L 2ω21,解得ω1=2Gm L 3;所以T 0=2πω1=2π L 32Gm;由于C 的存在,双星的向心力由万有引力的合力提供,则G m 2L 2+GMm (L 2)2=m ·12Lω22,T =2πω2=kT 0,联立解得:M =(1-k 2)m 4k 2,故选D 。

2020年高考物理最新模拟试题分类汇编- 宇宙航行-(解析版)

2020年高考物理最新模拟试题分类汇编- 宇宙航行-(解析版)

2020年高考最新模拟试题分类汇编(4月第二期)1、.(2020·山东省烟台市中英文学校高三下学期3月月考)卫星绕某行星做匀速圆周运动的速率的平方(v 2)与卫星的轨道半径的倒数(1r)的关系如图所示,图中b 为图线纵坐标的最大值,图线的斜率为k ,万有引力常量为G ,则下列说法正确的是A. 行星的半径为kbB. 行星的质量为k GC. 行星的密度为3234b Gkπ D.【答案】BCD 【解析】A .卫星绕行星做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则有:22Mm v G m r r= 得:21v GM r=⋅设行星的半径为R ,由图知,当r=R 时,v 2=b ,GM =k ,解得:k R b=故A 错误。

B .由上知,GM=k ,得行星的质量为:k M G=故B 正确。

C .行星的体积343V R π=,密度 3234M b V Gkρπ== 故C 正确。

D .卫星在行星表面做匀速圆周运动时,运行速度为第一宇宙速度22Mm v G m R R= 解得第一宇宙速度v ==故D 正确。

故选BCD 。

2、(2020·云南省龙江中学高三下学期3月月考)2018年2月2日,我国地震立体观测体系的第一个天基平台——“张衡一号”电磁监测试验卫星被送入太空,绕地球做匀速圆周运动。

“张衡一号”卫星的重返周期为5天,即每5天在同一个时间从地球同一个位置的上空飞过。

下列说法正确的是( ) A. 该卫星运行的线速度不可能大于第一宇宙速度 B. 该卫星有可能在地球同步卫星轨道上运行C. 该卫星运行的向心加速度一定大于地面的重力加速度D. 由于该卫星在轨道上运行时处于完全失重状态,故不受地球的万有引力【答案】A 【解析】A .第一宇宙速度是所有环绕地球做圆周运动的卫星的最大速度,则该卫星运行的线速度不可能大于第一宇宙速度,选项A 正确;B .该卫星的周期大于24小时,不可能在地球同步卫星轨道上运行,选项B 错误;C .根据2GMa r=可知该卫星运行的向心加速度一定小于地面的重力加速度,选项C 错误; D .由于该卫星在轨道上运行时处于完全失重状态,但是仍受地球的万有引力,选项D 错误。

20版高考物理试题库专题510航天和宇宙探测(提高篇)(解析版)

20版高考物理试题库专题510航天和宇宙探测(提高篇)(解析版)

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练第五部分万有引力定律和航天专题5.10航天和宇宙探测(提高篇)一.选择题1. (2019湖南长沙长郡中学二模)2019年1月3日嫦娥四号月球探测器成功软着陆在月球背面的南极-艾特肯盆地冯卡门撞击坑,成为人类历史上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探测器。

如图所示,在绕月椭圆轨道上,已关闭动力的探月卫星仪在月球引力作用下向月球靠近,片在B处变轨进入半径为r、周期为T的环月圆轨道运行。

已知引力常量为G,下列说法正确的是()A. 图中探月卫星飞向B处的过程中动能越来越小B. 图中探月卫星飞到B处时应减速才能进入圆形轨道C. 由题中条件可计算出探月卫星受到月球引力大小D. 由题中条件可计算月球的密度【参考答案】B【名师解析】探月卫星在飞向B处的过程中,月球对它的万有引力的方向和其运动方向之间的夹角小于90°,所以月球的引力对探月卫星做正功,速率增大,动能越来越大,选项A错误;探月卫星在椭圆轨道的B点做离心运动,需要的向心力小于万有引力,探月卫星不可能自主改变轨道,只有在点火减速变轨后,才能进入圆轨道,选项B正确;对探月卫星,根据万有引力提供向心力,得,根据空间站的轨道半径为r,周期为T,万有引力常量为G就能计算出月球的质量M,但由于不知道探月卫星的质量,所以不能求出探月卫星受到月球引力大小。

故C错误。

由于月球的半径未知,所以不能求出月球的密度,故D错误。

2. (2016·河北百校联考)嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成。

探测器预计在2017 年由长征五号运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空,自动完成月面样品采集,并从月球起飞,返回地球,带回约2 kg 月球样品。

某同学从网上得到一些信息,如表格中的数据所示,请根据题意,判断地球和月球的密度之比为( )月球半径R 0 月球表面处的重力加速度 g 0 地球和月球的半径之比R R 0=4 地球表面和月球表面的重力加速度之比g g 0=6 A.23B.32C .4D .6【参考答案】B 【名师解析】利用题给信息,对地球,有G Mm R 2=mg ,得M =gR 2G ,又V =43πR 3,得地球的密度ρ=M V =3g4G πR ;对月球,有G M 0m R 20=mg 0,得M 0=g 0R 20G ,又V 0=43πR 30,得月球的密度ρ0=M 0V 0=3g 04G πR 0,则地球的密度与月球的密度之比ρρ0=32,故B 正确。

专题32宇宙速度与航天(解析版)-2023-2024届高考物理一轮复习知识点精讲与最新高考题模拟题

专题32宇宙速度与航天(解析版)-2023-2024届高考物理一轮复习知识点精讲与最新高考题模拟题
方法二:由mg=m 得
v1= = m/s≈7.9×103m/s。
第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度,也是人造卫星的最大环绕速度,此时它的运行周期最短,Tmin=2π =5 075s≈85 min。
2.宇宙速度与运动轨迹的关系
(1)v发=7.9km/s时,卫星绕地球做匀速圆周运动。
(2)7.9km/s<v发<11.2km/s,卫星绕地球运动的轨迹为椭圆。
(3)11.2km/s≤v发<16.7km/s,卫星绕太阳做椭圆运动。
(4)v发≥16.7 km/s,卫星将挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的空间。
二、地球同步卫星的特点
1.轨道平面一定:轨道平面和赤道平面重合。
2.周期一定:与地球自转周期相同,即T=24h=86 400s。
3.角速度一定:与地球自转的角速度相同。
2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练
第六章万有引力与航天
专题32宇宙速度与航天
第一部分知识点精讲
一、三种宇宙速度
第一宇宙速度(环绕速度)
v1=7.9km/s,是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,也是人造地球卫星的最小发射速度
第二宇宙速度(脱离速度)
v2=11.2km/s,是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度
1.(2022山东物理)“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示,该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动,轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻,沿相同方向经过地球表面A点正上方,恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为地轴R,自转周期为T,地球表面重力加速度为g,则“羲和号”卫星轨道距地面高度为()
A.火星公转的线速度比地球的大
B.火星公转的角速度比地球的大

高二物理宇宙速度试题

高二物理宇宙速度试题

高二物理宇宙速度试题1.关于第一宇宙速度,下面说法正确的是()A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B.它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D.它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度【答案】BC【解析】物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度,在地面附近发射飞行器,如果速度大于,而小于,它绕地球飞行的轨迹就不是圆,而是椭圆.故它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度,也是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度,因而BC正确;人造卫星在圆轨道上运行时,运行速度,轨道半径越大,速度越大,故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度,因而A错误;在地面附近发射飞行器,如果速度大于,而小于,它绕地球飞行的轨迹就不是圆,而是椭圆,故在椭圆轨道上运行的卫星,在近地点的速度均大于,因而D错误;故选BC.【考点】考查了对第一宇宙速度的理解点评:第一宇宙速度有三种说法:①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度2.第一宇宙速度是A.物体在宇宙中所能达到的最高速度B.物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的最小发射速度C.物体摆脱地球引力所必须具有的速度D.物体摆脱太阳引力所必须具有的速度【答案】B【解析】第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球运动的最大速度,是发射卫星的最小速度,而不是物体在宇宙中所能达到的最高速度.故A错误B正确.物体要脱离地球引力的束缚,逃逸到地球的引力之外,最小的速度是第二宇宙速度.故C错误.物体要摆脱太阳引力的束缚必须能够达到第三宇宙速度.故D错误.故选B.【考点】本题考查第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度,点评:第一宇宙速度是最小的发射速度,是最大的环绕地球运动的速度;物体要脱离地球的引力成为人造行星至少达到第二宇宙速度;物体要逃到太阳系外最小的发射速度是第三宇宙速度.3.下列关于第一宇宙速度的说法中正确的是()A.第一宇宙速度又称为逃逸速度B.第一宇宙速度的数值是11.2km/sC.第一宇宙速度的数值是7.9km/sD.第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小线速度【答案】C【解析】第一宇宙速度是人造卫星贴近地球表面运行时的速度,又称环绕速度;A错误;根据可知,故第一宇宙速度为7.9km/s,而11.2km/s是第二宇宙速度;C 正确;根据可得人造卫星的速度即轨道半径r越大卫星运行的速度v越小,则第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最大线速度,卫星的轨道半径越大卫星具有的能量越大,所以发射速度越大,所以第一宇宙速度是发射人造卫星最小的速度;D错误【考点】考查宇宙速度点评:卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,由圆周运动规律可得卫星绕地球运行线速度随轨道半径的增大而减小,第一宇宙速度是人造卫星贴近地球表面运行时的速度,即运行半径最小。

专题10宇宙速度与航天(解析版)-三年(2022-2024)高考物理真题分类汇编(全国通用)

专题10宇宙速度与航天(解析版)-三年(2022-2024)高考物理真题分类汇编(全国通用)

专题10宇宙速度与航天考点01宇宙速度和卫星的运动1.(2024年高考江西卷)两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动,半径分别为1r 、2r ,则动能和周期的比值为()A.k121k212,E r T E r T ==B.k111k222,E r T E r T ==C.k121k212,E r T E r T ==D.k111k222E r T E r T ==,【参考答案】A 【名师解析】两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动,则月球对卫星的万有引力提供向心力,设月球的质量为M ,卫星的质量为m ,则半径为r 1的卫星有2211221114πv Mm G m m r r r T ==半径为r 2的卫星有2222222224πv Mm G m m r r r T ==再根据动能2k 12E mv =,可得两卫星动能和周期的比值分别为k12k21E r E r =,12T T =故选A 。

2.(2024年1月选考浙江卷)如图所示,2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约500km 的轨道。

取地球质量246.010kg ⨯,地球半径36.410km ⨯,引力常量11226.6710N m /kg -⨯⋅。

下列说法正确的是()A.火箭的推力是空气施加的B.卫星的向心加速度大小约28.4m /sC.卫星运行的周期约12hD.发射升空初始阶段,装在火箭上部的卫星处于失重状态【参考答案】B 【名师解析】根据反冲现象的原理可知,火箭向后喷射燃气的同时,燃气会给火箭施加反作用力,即推力,故A 错误;根据万有引力定律可知卫星的向心加速度大小为228.4m/s ()F GM a m R h ==≈+故B 正确;卫星运行的周期为1.6hT =≈故C 错误;发射升空初始阶段,火箭加速度方向向上,装在火箭上部的卫星处于超重状态,故D 错误。

3.(2024年高考甘肃卷)小杰想在离地表一定高度的天宫实验室内,通过测量以下物理量得到天宫实验室轨道处的重力加速度,可行的是A.用弹簧秤测出已知质量的砝码所受的重力B.测量单摆摆线长度,摆球半径以及摆动周期C.处高处释放一个重物,测量其下落高度和时间D.测量天宫实验室绕地球做匀速圆周运动的周期和轨道半径【参考答案】D【名师解析】天宫实验室绕地球做匀速圆周运动,处于完全失重状态,与重力相关的实验ABC 都不行。

2020届新高考普通高中高三学业水平等级预测卷物理试题(三)

2020届新高考普通高中高三学业水平等级预测卷物理试题(三)

2020届新高考普通高中高三学业水平等级预测卷物理试题(三)一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的答案中,只有一个符合题目要求。

(共8题)第(1)题国产科幻大片《流浪地球2》中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震撼,图甲是电影剧照中的“天梯”。

假设在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”,宇航员乘坐太空舱通过“太空电梯”直通地球空间站。

图乙中r为宇航员到地心的距离,R为地球半径,曲线A为地球引力对宇航员产生的加速度大小与r的关系;直线B为宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系,关于相对地面静止在不同高度的宇航员,下列说法正确的是( )A.宇航员随地球自转的角速度不随r的增大而增大B.宇航员在处将处于完全失重状态C.宇航员在处的线速度等于第一宇宙速度D.已知地球自转的角速度为,地球表面的重力加速度为g,那么第(2)题如图所示,实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在和时刻的波形图,0时刻处的质点沿方向运动。

该波( )A.沿方向传播B.波长为C.周期可能为D.传播的速度大小可能为第(3)题已知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()A.3.5km/s B.5.0km/s C.17.7km/s D.35.2km/s第(4)题进入21世纪,北斗导航系统全球组网、天宫空间站在轨建造完成,标志着我国的航天事业走在了世界前列。

已知天宫空间站和北斗导航系统中的中圆轨道卫星均绕地球做匀速圆周运动,周期分别为、,则空间站和中圆轨道卫星的( )A.运转半径之比为B.线速度大小之比为C.向心加速度大小之比为D.线速度均大于第一宇宙速度第(5)题虹和霓均是太阳光在小水滴内经折射和反射而产生的光学现象。

下图为霓形成的简化模型,太阳光射入大气中的球形水滴,经过两次折射和两次反射后返回大气。

图中三束光分别为紫光、绿光和红光,下列说法正确的是( )A.a是绿光B.b是红光C.c是紫光D.c是红光第(6)题气压式电脑升降桌通过汽缸上下运动来支配桌子升降,其简易结构如图所示。

2020年高考回归复习—力学选择之宇宙速度问题 包含答案

2020年高考回归复习—力学选择之宇宙速度问题 包含答案

高考回归复习—力学选择之宇宙速度问题1.星球上的物体脱离该星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度.星球的第二宇宙速度v 2与第一宇宙速度v 1的关系是v 2v 1.已知某星球的半径为r ,它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的16.不计其他星球的影响,则该星球的第二宇宙速度为 ( )A B C .3gr D 2.假设地球的质量不变,而地球的半径增大到原来半径的2倍,那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的( )A 倍B .12倍 C .2倍 D .2倍3.英国知名科学杂志《自然》发表文章,展望了2020年可能会对科学界产生重大影响的事件,其中包括中国的嫦娥五号任务。

若嫦娥五号经过若干次轨道调整后,先在距离月球表面h 的高度处绕月球做匀速圆周运动,然后开启反冲发动机,嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态,最后实现软着陆,自动完成月球表面样品采集,并从月球起飞,返回地球。

月球的半径为R 且小于地球的半径,月球表面的重力加速度为g 0且小于地球表面的重力加速度,引力常量为G 。

不考虑月球的自转,则下列说法正确的是( ) A .嫦娥五号的发射速度大于地球的第二宇宙速度B .嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度C .由题可知月球的平均密度034g G Rρπ=D .嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的周期为2T =4.中俄联合实施探测火星计划,由中国负责研制的“萤火一号”火星探测器与俄罗斯研制的“福布斯—土壤”火星探测器一起由俄罗斯“天顶”运载火箭发射前往火星。

火星的质量约为地球质量的19,火星的半径约为地球半径的12,已知第二宇宙速度v 2与第一宇宙速度v 1的关系为21v =。

下列关于火星探测器的说法中正确的是( )A .发射火星探测器的速度应大于地球第二宇宙速度B .发射火星探测器的速度应大于地球第三宇宙速度C .火星探测器环绕火星运行的最大速度为地球第一宇宙速度的29D5.科幻电影《流浪地球》中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事.地球流浪途中在接近木星时被木星吸引,当地球快要撞击木星的危险时刻,点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球.若逃逸前,地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,且航天器在地球表面的重力为G 1,在木星表面的重力为G 2;地球与木星均可视为球体,其半径分别为R 1、R 2,则下列说法正确的是( ) A .地球逃逸前,发射的航天器逃出太阳系的最小速度为11.2/km s BC .地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方D .地球与木星的质量之比为211222G R G R6.已知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( ) A .3.5km/sB .5.0km/sC .17.7km/sD .35.2km/s7.已知月球半径为R ,飞船在距月球表面高度为R 的圆轨道上绕月飞行,周期为T 。

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2020年高考物理最新考点模拟试题:
宇宙速度
(提高篇)(解析版)
一.选择题 1.
(2019广东惠州第三次调研)如图所示,在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中,牛顿设想,抛出速度很大时,物体就不会落回地面,已知地球半径为R ,月球绕地球公转的轨道半径为n 2R ,周期为T ,不计空气阻力,为实现牛顿设想,抛出的速度至少为( )
A. 2R T π
B. 2Rn T
π C. 22Rn T π D. 3
2Rn T π 【参考答案】D
【命题意图】本题考查牛顿运动定律、万有引力定律、开普勒定律及其相关知识点。

【解题思路】对抛出的物体不会落回地面,该物体应该围绕地球做匀速圆周运动,G 2Mm R =m 2
v R ,对月球,,G 2Mm r =mr (2T
π)2,r= n 2R ,联立解得:v=32Rn T π,选项D 正确。

【方法归纳】此题中抛出不会落回地面的物体,可视为贴近地面做匀速圆周运动的卫星。

对于卫星、天体运动问题,一般采用万有引力等于向心力列方程解答。

2.(6分)(2019山东枣庄二模)据报道,2020年我国将发射首颗“人造月亮”,其亮度是月球亮度的8倍,可提供夜间照明。

假设“人造月亮”绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为同步
卫星轨道半径.下列有关“人造月亮”的说法正确的是( )
A .发射速度小于第一宇宙速度
B .角速度小于同步卫星绕地球运行的角速度
C .向心加速度大于地球表面的重力加速度
D .运行周期约为98min
【参考答案】D
【名师解析】第一宇宙速度是发射人造卫星的最小发射速度,根据同步卫星的周期及人造月亮
的轨道半径由万有引力提供圆周运动向心力展开分析即可。

第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度,所以人造月亮的发射速度大于等于第一宇宙速度,故A 错误;根据可得角速度,人造月亮的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,故其角速度大于同步卫星的角速度,故B 错误;对人造月亮万有引力提供向心力有
可得向心加速度a =
,对于地球表面重力有可得地球表面重力加速度g =,由于人造月亮轨道半径大于地球半径,故其向心加速度小于地球表面重力加速度,故C 错误;根据
开普勒第三定律可知,

代入同步卫星的周期T 同=24h =
24×60min 可解得T 人=98min ,故D 正确。

3.(2018江苏淮安宿迁质检)2017年4月,我国第一艘货运飞船天舟一号顺利升空,随后与天宫二号交会对接.假设天舟一号从B 点发射经过椭圆轨道运动到天宫二号的圆轨道上完成交会,如图所示.已知天宫二号的轨道半径为r ,天舟一号沿椭圆轨道运动的周期为T ,A 、B 两点分别为椭圆轨道的远地点和近地点,地球半径为R ,引力常量为G .则 ( )
A .天宫二号的运行速度小于7.9km/s
B .天舟一号的发射速度大于11.2km/s
C .根据题中信息可以求出地球的质量
D .天舟一号在A 点的速度大于天宫二号的运行速度
【参考答案】AC
【名师解析】由G 2Mm r
=m 2v r 可得线速度与半径的关系:v
,轨道半径r 越大,速率v 越小。

第一宇宙速度7.9km/s 是近地面卫星(轨道半径等于地球半径)的运行速度,而天宫二号轨道半径大于地球半径,所以天宫二号的运行速度小于7.9km/s ,选项A 正确;11.2km/s (第二宇宙速度)是发射脱离地球引力范围围绕太阳运动的人造行星的速度,而天舟一号是围绕地球运动的,所以天舟一号的发射速度小于11.2km/s ,选项B 错误;根据题中信息可知,天舟
A。

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