郑州市2020年高考物理一轮复习：17 万有引力定律与航天(I)卷

郑州市2020年高考物理一轮复习：17 万有引力定律与航天（I）卷
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、单选题 (共9题；共18分)
1. （2分）(2017·南昌模拟) 8月16号我国成功的发射了“天空二号”，“天宫二号”是的运行轨道高度为393km．“天空一号”的运行轨道高度为350km，它们的运行轨道均视为圆周，则（）
A . “天宫二号”比“天宫一号”速度大
B . “天宫二号”比“天宫一号”角速度大
C . “天宫二号”比“天宫一号”周期长
D . “天宫二号”比“天宫一号”加速度大
2. （2分） (2017高一下·武威期末) 若有一星球密度与地球密度相同，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的3倍，则该星球质量是地球质量的（）
A . 0.5倍
B . 3倍
C . 27倍
D . 9倍
3. （2分）(2020·漳州模拟) 我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”，为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础.如图虚线为地球大气层边界，返回器与服务舱分离后，从a点无动力滑入大气层，然后经b点从c 点“跳”出，再经d点从e点“跃入”实现多次减速，可避免损坏返回器。

d点为轨迹最高点，离地面高h，已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。

则返回器（）
A . 在d点处于超重状态
B . 从a点到e点速度越来越小
C . 在d点时的加速度大小为
D . 在d点时的线速度小于地球第一宇宙速度
4. （2分） (2018高一下·广东期中) 在轨道上运行的多颗地球同步卫星，它们的（）
A . 线速度大小不相等
B . 轨道距离地面的高度相等
C . 线速度一定大于第一宇宙速度
D . 线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
5. （2分）(2017·苏州模拟) 请阅读短文，完成第（1）～（3）题．
2016年10月17日7时30分，长征二号运载火箭点火起飞，将神舟十一号载人飞船发射升空．神舟十一号飞船承担着构建独立自主空间站的核心任务，与天宫二号顺利对接后，首次实现我国航天员中期在轨驻留任务，开展了一批体现科学前沿的空间科学与应用任务，标志着我国载人航天工程取得了新的重大进展．（1）
神舟十一号围绕地球做圆周运动，是由于受到万有引力作用．发现万有引力定律的物理学家是（）
A . 开普勒
B . 牛顿
C . 伽利略
D . 麦克斯韦
（2）
关于发射神舟十一号载人飞船的速度，下列说法正确的是（）
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）
关于失重现象，下列说法中正确的是（）
A . 失重就是物体所受重力减少
B . 长征二号运载火箭点火起飞时，处于失重状态
C . 航天员在返回地面前，处于失重状态
D . 天宫二号在轨运行时，处于失重状态
6. （2分） (2016高二上·静海开学考) 对于环绕地球做圆周运动的卫星说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径r与周期T关系作出如图所示图象，则可求得地球质量为（已知引力常量为G）（）
A .
B .
C .
D .
7. （2分） (2015高一下·建湖期中) 理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕行星的运动）都适用．下面对于开普勒第三定律的公式 =K，下列说法正确的是（）
A . 公式只适用于轨道是椭圆的运动
B . 式中的K值，对于所有行星（或卫星）都相等
C . 式中的K值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关
D . 若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离
8. （2分） (2015高一下·汕头期中) 近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1和T2 ，设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g1、g2 ，则（）
A . =
B . =
C . =（） 2
D . =（） 2
9. （2分）因“光纤之父”高锟的杰出贡献，早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”。

假设高锟星为均匀的球体，其质量为地球质量的1/k 倍，半径为地球半径的1/q倍，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的（）
A . q/k倍
B . k/q倍
C . q2/k倍
D . k2/q倍
二、多选题 (共8题；共24分)
10. （3分） (2018高一下·灵璧期中) 如图所示，是同一轨道平面内的三颗人造地球卫星，下列说法正确的是（）
A . 根据v＝，可知vA＜vB＜vC
B . 根据万有引力定律，可知FA＞FB＞FC
C . 角速度ωA＞ωB＞ωC
D . 向心加速度aA＞aB＞aC
11. （3分）按照我国整个月球探测活动的计划，在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后，第二步是“落月”工程。

已在2013年以前完成。

假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0 ，飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动。

下列判断正确的是（）
A . 飞船在轨道Ⅰ上的运行速率
B . 飞船在A点处点火变轨时，速度增大
C . 飞船从A到B 运行的过程中加速度增大
D . 飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间
12. （3分）一些星球由于某种原因而发生收缩，假设该星球的直径缩小到原来的四分之一，若收缩时质量不变，则与收缩前相比（假设此时的引力仍适用万有引力定律）（）
A . 同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的4倍
B . 同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的16倍
C . 星球的第一宇宙速度增大到原来的4倍
D . 星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍
13. （3分）某行星绕太阳沿椭圆轨道运行，如图所示，在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点，若行星运动周期为T，则该行星（）
A . 从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间
B . 从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间
C . a到b的时间tab<
D . c到d的时间tcd>
14. （3分）(2020·莆田模拟) 2020年2月，北斗卫星导航系统第41、49、50和51颗卫星完成在轨测试、入网评估等工作，正式入网工作。

其中第41颗卫星为地球同步轨道卫星，第49颗卫星为倾斜地球同步轨道卫星，它们的轨道半径约为4.2×107 m，运行周期等于地球的自转周期24小时。

第50和51颗卫星为中圆地球轨道卫星，运行周期约为12小时。

已知引力常量G=6. 67×l0-11 Nm2/kg2 ，倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。

下列说法正确是（）
A . 根据题目数据可估算出地球的质量
B . 中圆地球轨道卫星的轨道半径约为2. 1×107m
C . 在地面观察者看来，倾斜地球同步轨道卫星是静止的
D . 倾斜地球同步轨道卫星的运行速度比中圆地球轨道卫星小
15. （3分） (2017高一下·银川期中) 2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示．关于航天飞机的运动，下列说法中不正确的有（）
A . 在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B . 在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能
C . 在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期
D . 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
16. （3分） (2018高一下·玉溪期中) 今年的两会期间，中国载人航天工程总设计师周建平8日接受新华社记者采访时说，预计今年三季度发射的天宫二号，将搭载全球第一台冷原子钟，利用太空微重力条件，稳定度高达10的负16次方。

超高精度的原子钟是卫星导航等领域的关键核心技术……。

我国的航天技术突飞猛进，前期做了分步走的大量工作。

在2013年6月10日上午，我国首次太空授课在距地球300多千米的“天空一号”上举行，如图所示的是宇航员王亚萍在“天空一号”上所做的“水球”. 若已知地球的半径为6400km，地球表面的重力加速度
为g=9.8m/s2 ，下列关于“水球”和“天空一号”的说法正确的是（）
A . “水球”的形成是因为太空中没有重力
B . “水球”受重力作用其重力加速度大于5m/s2
C . “天空一号”运行速度小于7.9km/s
D . “天宫一号”的运行周期约为1.5h
17. （3分） (2017高一下·吕梁期中) 载人飞船从发射、进入轨道、加速变轨，最后进入圆形轨道稳定运行．如图是载人飞船正在加速变轨的过程，如下相关的说法中，正确的是（）
A . 进入高轨道后的周期比低轨道的周期大
B . 进入高轨道后的速率比低轨道的速率小
C . 进入高轨道后，飞船的加速度变小
D . 飞船在圆形轨道运行时，宇航员处于超重状态
三、综合题 (共4题；共40分)
18. （10分） (2018高一下·钢城期中) 已知万有引力常量G，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期T1 ，地球的自转周期T2 ，地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：同步卫星绕地心做圆周运动，由，得：M＝
（1）请判断上面的结果是否正确，并说明理由.如不正确，请给出正确的解法和结果.
（2）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果.
19. （10分） (2017高二上·黑龙江开学考) 宇航员在某星球表面以初速度v0竖直向上抛出一个物体，物体上升的最大高度为h．已知该星球的半径为R，且物体只受该星球引力作用．
（1）
求该星球表面的重力加速度；
（2）
如果要在这个星球上发射一颗贴近它表面运行的卫星，求该卫星做匀速圆周运动的线速度和周期．
20. （10分） (2018高一下·定远期中) 我国“嫦娥二号”卫星于2010年10月1日在西昌卫星发生中心发射升空，并于2010年10月6日上午被月球捕获，成功进入环月轨道．假设“嫦娥二号”卫星绕月球做匀速圆周运动的周期为T，月球的半径为R，月球表面的重力加速度g月，引力常量为G，求：
（1）月球质量；
（2）探月卫星“嫦娥二号”离月球表面的高度；
（3）探月卫星“嫦娥二号”的运行速度．
21. （10分） (2018高一下·应县期中) 如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，经时间t落地，落地时速度与水平地面间的夹角为α ，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g′。

（2）该星球的第一宇宙速度v。

（3）人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T。

参考答案一、单选题 (共9题；共18分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
5-2、
5-3、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
二、多选题 (共8题；共24分)
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
16-1、
17-1、
三、综合题 (共4题；共40分) 18-1、
18-2、
19-1、
19-2、
20-1、20-2、20-3、21-1、21-2、21-3、。