2021高考物理一轮复习-第4章-曲线运动-万有引力与宇宙航行-第4讲-万有引力与宇宙航行课时作业.doc
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1、2021高考物理一轮复习 第4章 曲线运动 万有引力与宇宙航行 第4讲 万有引力与宇宙航行课时作业2021高考物理一轮复习 第4章 曲线运动 万有引力与宇宙航行 第4讲 万有引力与宇宙航行课时作业年级:姓名:- 11 -第4讲万有引力与宇宙航行时间:60分钟满分:100分一、选择题(本题共12小题,每小题6分,共72分。其中17题为单选,812题为多选)1(2017全国卷)2017年4月,我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接,对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行。与天宫二号单独运行时相比,组合体运行的()A周期变大 B.速率变大C动能变大
2、D.向心加速度变大答案C解析天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道运行,根据Gmamr可知,组合体运行的向心加速度、速率、周期不变,质量变大,则动能变大,C正确。2(2018江苏高考)我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705 km,之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000 km,它们都绕地球做圆周运动。与“高分四号”相比,下列物理量中“高分五号”较小的是()A周期 B.角速度C线速度 D.向心加速度答案A解析设地球质量为M,人造卫星质量为m,人造卫星做匀速圆周运动时,根据万有引力提供向心力有Gmm2
3、rm2rma,得v,T2 ,a,因为“高分四号”的轨道半径比“高分五号”的轨道半径大,所以A正确,B、C、D错误。3(2018全国卷)2018年2月,我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J03180253”,其自转周期T5.19 ms,假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为6.671011 Nm2/kg2。以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为()A5109 kg/m3 B.51012 kg/m3C51015 kg/m3 D.51018 kg/m3答案C解析设脉冲星质量为M,密度为,半径为R,星体表面一物块质量为m,根据天体运动规律知:m2R,代入可得:51015 k
4、g/m3,故C正确。4“嫦娥五号”从月球返回地球的过程可以简单分成四步,如图所示,第一步将“嫦娥五号”发射至月球表面附近的环月圆轨道,第二步在环月轨道的A处进行变轨进入月地转移轨道,第三步当接近地球表面附近时,又一次变轨,从B点进入绕地圆轨道,第四步再次变轨道后降落至地面,下列说法正确的是()A将“嫦娥五号”发射至轨道时所需的发射速度为7.9 km/sB“嫦娥五号”从环月轨道进入月地转移轨道需要加速C“嫦娥五号”从A沿月地转移轨道到达B点的过程中其动能一直增加D“嫦娥五号”在第四步变轨时需要加速答案B解析因v,知月球上g月g地,R月R地,所以月球的第一宇宙速度比地球的要小,故A错误;“嫦娥五号
5、”从轨道进入月地转移轨道是离心运动,所以需要加速,所以B正确;刚开始的时候月球对“嫦娥五号”的引力大于地球对“嫦娥五号”的引力,所以动能要减小,之后当地球的引力大于月球的引力时,卫星的动能就开始增加,故C错误;“嫦娥五号”第四步变轨为向心运动,需要减速,故D错误。5(2016天津高考)我国即将发射“天宫二号”空间实验室,之后发射“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接。假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动,为了实现飞船与空间实验室的对接,下列措施可行的是()A使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后飞船加速追上空间实验室实现对接B使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后空间实验
6、室减速等待飞船实现对接C飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速,加速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接D飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速,减速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接答案C解析对于绕地球做圆周运动的人造天体,由m,有v ,可见v与r是一一对应的。在同一轨道上运行速度相同,不能对接;而从同一轨道上加速或减速时由于发生变轨,二者不再处于同一轨道上,亦不能对接,A、B错误。飞船处于半径较小的轨道上,要实现对接,需增大飞船的轨道半径,当飞船加速时,飞船所需的向心力大于提供的向心力,飞船做离心运动,则轨道半径变大,同理,当飞船减速时,轨道半径变小,故C正确,D
7、错误。6(2020天津和平区耀华中学高三上学期月考)在X星球表面,宇航员做了一个实验:如图甲所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时,受到的弹力为F,速度大小为v,其Fv2图象如图乙所示。已知X星球的半径为R0,万有引力常量为G,不考虑星球自转。则下列说法正确的是()AX星球的第一宇宙速度v1BX星球的密度CX星球的质量MD环绕X星球运行的离星球表面高度为R0的卫星的周期T4 答案D解析小球在最高点时有:mgFm,可得:Fmg,当F0时,有mgm,可得:g,则X星球的第一宇宙速度为:v1,故A错误。根据Gmg,可得X星球的质量为:
8、M,X星球的密度为:,当v20时,有mga,则小球的质量m,故B、C错误;根据Gm,解得:T2,则环绕X星球运行的离星球表面高度为R0的卫星的周期为:T2 4 ,故D正确。7.位于贵州的“中国天眼”(FAST)是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜。通过FAST测得水星与太阳的视角为(水星、太阳分别与观察者的连线所夹的角),如图所示。若最大视角的正弦值为k,地球和水星绕太阳的运动视为匀速圆周运动,则水星的公转周期为()A.年 B. 年C.年 D. 年答案C解析本题应先理解最大视角的定义,如图所示,连接太阳、水星和观察者,构成虚线三角形,由正弦定理得,sin1,即90时最大,即此时观察者与水星的
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