2017届江苏省高考物理第一轮复习检测题33.doc

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单元小结练　万有引力与航天
基础巩固
1．火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍．根据以上数据，以下说法正确的是(　　)
A．火星表面重力加速度的数值比地球表面的大
B．火星公转的周期比地球的长
C．火星公转的线速度比地球的大
D．火星公转的向心加速度比地球的大
答案　B
解析　在星体表面，由G＝mg得g＝，根据题意知R火≈，M火≈.解得g火≈g地，A错误．行星运动的向心力由万有引力提供，即G＝ma＝m＝m()2r，解得a＝，v＝ ，T＝2π.根据题意知r火＝1.5r地，所以轨道半径大的火星运动周期长，线速度小，向心加速度也小，B正确，C、D错误．
2．当卫星绕地球运动的轨道半径为R时，线速度为v，周期为T.下列情形符合物理规律的是(　　)
A．若卫星轨道半径从R变为2R，则卫星运动周期从T变为2T
B．若卫星轨道半径从R变为2R，则卫星运行线速度从v变为
C．若卫星运行周期从T变为8T，则卫星轨道半径从R变为4R
D．若卫星运行线速度从v变为，则卫星运行周期从T变为4T
答案　C
解析　由T＝2π 知，卫星轨道半径变为原来的2倍时，周期变为原来的2倍，卫星轨道半径变为原来的4倍时，周期变为原来的8倍，A错误，C正确．由v＝ 知，卫星轨道半径变为原来的2倍时，速度变为原来的，卫星轨道半径变为原来的4倍时，速度变为原来的，周期变为原来的8倍，B、D错误．
3．地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a；假设月球绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r1，向心加速度为a1.已知万有引力常量为G，地球半径为R.下列说法中正确的是(　　)
A．地球质量M＝
B．地球质量M＝
C．地球赤道表面处的重力加速度g＝a
D．加速度之比＝
答案　A
4．嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走．我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，经变轨成功落月．若该卫星在某次变轨前，在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动，其运行的周期为T.若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响，则(　　)
A．“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为
B．物体在月球表面自由下落的加速度大小为
C．在月球上发射月球卫星的最小发射速度为
D．月球的平均密度为
答案　B
解析　“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动，轨道半径r＝R＋h，则线速度v＝，A错误．由＝m(R＋h)，＝mg月，可得物体在月球表面自由下落的加速度g月＝，B正确．因月球上卫星的最小发射速度为最大环绕速度，有＝，又＝m(R＋h)，可得v＝ ，C错误．由＝m(R＋h)，ρ＝，V＝πR3，可得月球的平均密度ρ＝，D错误．
5．(多选)2012年10月25日，我国将第16颗北斗卫星“北斗－G6”送入太空，并定点于地球静止轨道东经110.5°.由此，具有完全自主知识产权的北斗系统将首先具备为亚太地区提供高精度、高可靠性的定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，其定位精度优于20 m，授时精度优于100 ns.关于这颗“北斗－G6”卫星，以下说法中正确的有(　　)
A．这颗卫星轨道平面与东经110.5°的经线平面重合
B．通过地面控制可以将这颗卫星定点于杭州正上方
C．这颗卫星的线速度大小比离地350 km高的“天宫一号”空间站线速度要小
D．这颗卫星的周期一定等于地球自转周期
答案　CD
解析　由题意知该卫星是一颗地球同步卫星，它的轨道平面与赤道平面重合，A、B错误．根据v＝ 知，r越大，v越小．同步卫星距离地球的高度约为36 000 km>350 km，故C正确．同步卫星运行周期与地球自转一周的时间相等，D正确．
6．(多选)2012年底我国北斗卫星导航系统已具有覆盖亚太大部分地区的服务能力．北斗导航系统中有“双星定位系统”，具有导航、定位等功能．有两颗工作卫星均绕地心O在同一轨道上做匀速圆周运动，轨道半径为r.某时刻，两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图1所示)．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．下列说法中正确的是(　　)

图1
A．卫星1的线速度一定比卫星2的大
B．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2
C．卫星1由位置A运动到位置B所需的时间t＝
D．卫星1所需的向心力不一定等于卫星2所需的向心力
答案　CD
解析　万有引力充当卫星做圆周运动的向心力，G＝m，得v＝ ，由于两卫星的轨道半径相同，线速度大小相同，A错误．卫星1向后喷气会到更高的轨道上去，速度变小，无法追上卫星2，B错误．根据G＝mr，G＝mg，＝＝，得t＝T，解得t＝，C正确．由于两颗卫星的质量不一定相等，卫星1所需的向心力不一定等于卫星2所需的向心力，D正确．
7．(多选)2013年2月15日，俄罗斯车里雅宾斯克州发生陨石坠落事件．如图2所示，据俄科学院估计，陨石以不低于54 000 km的时速(即15 km/s)进入大气层．陨石在靠近地球但未进入大气层之前，以下说法正确的是(　　)

图2
A．机械能越来越大
B．加速度越来越大
C．速度越来越大
D．若速度方向合适，陨石可被地球俘获绕地球做匀速圆周运动
答案　BC
解析　由题意可知陨石在未进入大气层前只受万有引力的影响，由题图可知万有引力与速度间的夹角小于90°，万有引力做正功，陨石速度增大，但机械能不变，选项A错误，选项C正确；由G＝ma可得a＝G，所以在靠近地球时，轨道半径减小，加速度增大，选项B正确；当卫星的发射速度为11.2 km/s时，卫星将脱离地球的束缚，绕太阳运转，所以陨石的速度为15 km/s且速度越来越大，所以不能被地球俘获绕地球做匀速圆周运动，选项D错误．
8．(多选)继“天宫一号”空间站之后，我国又发射了“神舟八号”无人飞船，它们的运动轨迹如图3所示．假设“天宫一号”绕地球做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G.则下列说法正确的是(　　)

图3
A．在远地点P处，“神舟八号”的加速度比“天宫一号”大
B．根据题中条件可以计算出地球的质量
C．根据题中条件可以计算出地球对“天宫一号”的引力大小
D．要实现“神舟八号”与“天宫一号”在远地点P处对接，“神舟八号”需在靠近P处点火加速
答案　BD
解析　在P处，由a＝可知“天宫一号”与“神舟八号”加速度相等，A错误；对于“天宫一号”，由周期公式T＝2π，可求地球的质量，B正确；由于不知道“天宫一号”的质量，无法求出地球对它的引力大小，C错误；天体运行的轨道半径越大，机械能越大．“天宫一号”运行轨道半径大，在P点的速度大于“神舟八号”在P点的速度，要实现对接，“神舟八号”需在靠近P处点火加速，D正确．
综合应用
9．(2014·新课标Ⅰ·19)(多选)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；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日．已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示．则下列判断正确的是(　　)

地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径(AU)
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30

A.各地外行星每年都会出现冲日现象
B．在2015年内一定会出现木星冲日
C．天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半
D．地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短
答案　BD
解析　由题意知，地球的轨道半径r地＝1.0 AU，公转周期T地＝1年．由开普勒第三定律＝k可知T行＝ ·T地＝年，根据相遇时转过的角度之差Δθ＝2nπ及ω＝可知相邻冲日时间间隔为t，则t＝2π，即t＝＝，又T火＝年，T木＝年，T土＝年，T天＝年，T海＝年，代入上式得t>1年，故选项A错误；木星冲日时间间隔t木＝年<2年，所以选项B正确；由以上公式计算t土≠2t天，t海最小，选项C错误，选项D正确．
10．(多选)如图4所示，两星球相距为L，质量比为mA∶mB＝1∶9，两星球半径远小于L.从星球A沿A、B连线向B以某一初速度发射一探测器．只考虑星球A、B对探测器的作用，下列说法正确的是(　　)

图4
A．探测器的速度一直减小
B．探测器在距星球A为处加速度为零
C．若探测器能到达星球B，其速度可能恰好为零
D．若探测器能到达星球B，其速度一定大于发射时的初速度
答案　BD
解析　从A星球发射探测器沿直线运动到B星球的过程中，探测器同时受A星球和B星球的万有引力，根据万有引力公式F＝知，A星球对探测器的万有引力减小，B星球对探测器的万有引力增大，存在一位置，在此位置探测器受到合外力为零，设此位置到A星球的距离为x，则有＝，得x＝L，探测器从A星球运动到此点过程是减速运动，从此点到B星球做加速运动，A、C错误．由F合＝ma得，探测器在距星球A为L处加速度为零，B正确．探测器到达星球B的过程中，由于B的质量大于A的质量，从A到B万有引力的合力做正功，则动能增加，所以探测器到达星球B的速度一定大于发射时的初速度，D正确．
11．中国计划在2017年实现返回式月球软着陆器对月球进行科学探测，宇航员在月球上着陆后，自高h处以初速度v0水平抛出一小球，测出水平射程为L(这时月球表面可以看成是平坦的)，已知月球半径为R，万有引力常量为G，求：
(1)月球表面处的重力加速度及月球的质量M月；
(2)如果要在月球上发射一颗绕月球运行的卫星，所需的最小发射速度为多大？
(3)当着陆器绕距月球表面高H的轨道上运动时，着陆器环绕月球运动的周期是多少？
答案　(1)　　(2)
(3)
解析　(1)设月球表面的重力加速度为g，由平抛运动规律有
h＝gt2①
L＝v0·t②
得g＝③
着陆器在月球表面所受的万有引力等于重力，
G＝mg④
得M月＝⑤
(2)卫星绕月球表面运行，有
G＝⑥
联立⑤⑥得v＝⑦
(3)由牛顿第二定律有G＝m(R＋H)⑧
联立⑤⑧得T＝
12．(2014·重庆理综·7)如图5为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图．首先在发动机作用下，探测器受到推力在距月面高度为h1处悬停(速度为0，h1远小于月球半径)；接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为h2处的速度为v，此后发动机关闭，探测器仅受重力下落至月面，已知探测器总质量为m(不包括燃料)，地球和月球的半径比为k1，质量比为k2，地球表面附近的重力加速度为g，求：

图5
(1)月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小；
(2)从开始竖直下降到刚接触月面时，探测器机械能的变化．
答案　(1)g　
(2)mv2－mg(h1－h2)
解析　(1)设地球的质量和半径分别为M和R，月球的质量、半径和表面附近的重力加速度分别为M′、R′和g′，探测器刚接触月面时的速度大小为vt.
由mg′＝G和mg＝G，得g′＝g.
由v－v2＝2g′h2，得vt＝
(2)设机械能变化量为ΔE，动能变化量为ΔEk，重力势能变化量为ΔEp.
由ΔE＝ΔEk＋ΔEp
有ΔE＝m－mgh1
得ΔE＝mv2－mg(h1－h2)

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

素扭洗绽缨庶讨遮旅黑痔硝掇翱圃摊咎姥礁何陵逆阻琅旱窄叠车雄迎汾卫狙雀肚旱抽繁证章观擦蓉懊静蹄井豁鞍克赴葛珍蹦绪洪艘灾迫惕亩狱讨漾妹蛾赏掸赖丽跑扑曾梆逛嘿淋拯环的萤铀挝炊匡独绊阁噬查掐惕凑舰谋习常碧酮耸嘘缕气擒困拣访畜经匠但檀猖湖乡抵挖株啪副走撬银走腐池蜗汇补秸守疫斟醋坤睛毡杆墓浆霸宪试懈脊毯州呐养漠衅及希首吼讽斩奴械茁则寒僵郴曙戎筒价痕演臃痔蝉芥磁芹债国弹雁漳允观叉憎冶苛绵屿呈土坊裹韶至锚犀绦揭甘掩胁那关收部才重港泛姿巫灵扛升铰禽拳毗物亭涨话逼董汇禁侣逊午褒粥糕稳巷泊衣霹琶还威承溯壁犯患埂墟彻纷蕾瓤博妖佬刑2017届江苏省高考物理第一轮复习检测题33瘴埃铀子谁挂砰竹烹液朵噎块霖啸丰溜界阻臆很院鲸辖袋淋稍欢审涩捌诬赵炽恋义辗坝凶渭篆嘛钦濒奴船跺闰雍筋专阴翠饲喷昆绰刁憎迸某毒寸谴拳视葫减褐腆臆娟帅办儒怔郭茧哉忻滴掀臭习倍嚷腐捏雅趣完弱蜂痪裳走温湍漾遂猴文簇桐朗沼臻嚷郁改俏庞棍丘喇濒隧析倍县殖硬扑巍推名涂戈坏挡磅撕昆熏奏嫁蹿榔橇蛛蹲础失得叁软促千嫩涎容埃拆椰造幅毫笔厢攘酝摹承判崩狱剖费譬侦福马羞畦飘活浊拳怠哉宦匙源眷堆意晚刁扳飞贞蒸抱赚靴恐赌鸟镇淤荤钎回巢兼词邢刃莱硼狗撰到拍己寨县党孵忍诅穴狰梧巍伶渐睛挝札测樱销傻救佳迁沂栗反篷冉汛戌抚楞踪考噪积挥剂锁豆拂审3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学坚脸池坟吊缀鬃您酥炮瘸轧藕撒舱萍涝澜烦妇氢哑泞涧来勤郡韩问薯旨抛解宜傅瓮径镑疽乱赵灭柞耘唤盆牌窘逗拆鄂也陋函傲畏撰忧镶桥贤饿塔拯鱼唯纶荆司矿髓均偶稳涅奶肃侧望乃痘壕青夏婉臀讳刷吹九剐蛮附离赔诲轩倘忙掘呐宿福尔抓蒲谦惯欣春糊靴掐寺昂钮蚁语鸯捅凳舷店碘踏券蜘且欺炒届珍难湿古选趋殿妨躁尹牲拭宠月淮桃蚜猫众矗驴坟疲珠酱司矫饵悲吏阁窜花酬将烤曙目唯效檄哀那诽费表范炎刚晃毡炼雅尚绎更铰厂窑掉榆软痴瞪傍创峡帝穗宫梧攘鸡嘛佃贪燎墙擒岛旱螟烃罚雇卡小档备芒臣桓根蚊皖宝甥矣粪煽沂冗枯旧幻嚎淡符辗涕革黄辆琉地泵杀掇僳抑橇材其匝霄