高三物理知识点综合突破检测题46.doc

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第3题　万有引力与航天
(限时：45分钟)
1． (多选)已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G.有关同步卫星，下列表述正确的是 (　　)
A．卫星距地面的高度为
B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度
C．卫星运行时受到的向心力大小为G
D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
答案　BD
解析　天体运动的基本原理为万有引力提供向心力，地球的引力使卫星绕地球做匀速圆周运动，即F万＝F向＝m＝.当卫星在地表运行时，F万＝＝mg(此时R为地球半径)，设同步卫星离地面高度为h，则F万＝＝F向＝ma向<mg，所以C错误，D正确．由＝得，v＝ < ，B正确．由＝，得R＋h＝ ，即h＝ －R，A错误．
2． (单选)(2013·北京市西城区二模)如图1所示，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”运动轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439 km和2 384 km，“东方红一号”卫星 (　　)

图1
A．在M点的速度小于在N点的速度
B．在M点的加速度小于在N点的加速度
C．在M点受到的地球引力小于在N点受到的地球引力
D．从M点运动到N点的过程中动能逐渐减小
答案　D
解析　卫星从M点向N点运行的过程中，万有引力对卫星做负功，卫星的速度减小，动能减小，A错误，D正确；根据万有引力定律和牛顿第二定律得＝ma，卫星在M点受到的地球引力大，在M点的加速度大于在N点的加速度，B、C错误．
3． (单选) 2012年，天文学家首次在太阳系外找到一个和地球尺寸大体相同的系外行星P，这个行星围绕某恒星Q做匀速圆周运动．测得P的公转周期为T，公转轨道半径为r，已知引力常量为G.则 (　　)
A．恒星Q的质量约为
B．行星P的质量约为
C．以7.9 km/s的速度从地球发射的探测器可以到达该行星表面
D．以11.2 km/s的速度从地球发射的探测器可以到达该行星表面
答案　A
解析　由于万有引力提供向心力，以行星P为研究对象有G＝mr，得M＝，选项A正确；根据万有引力提供向心力只能求得中心天体的质量，因此根据题目所给信息不能求出行星P的质量，选项B错误；如果发射探测器到达该系外行星，需要克服太阳对探测器的万有引力，脱离太阳系的束缚，所以需要发射速度大于第三宇宙速度，选项C、D错误．
4． (单选)近年来，人类发射了多枚火星探测器，对火星进行科学探究，为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该探测器运动的周期为T，则火星的平均密度ρ的表达式为(k是一个常数) (　　)
A．ρ＝ B．ρ＝kT
C．ρ＝kT2 D．ρ＝
答案　D
解析　由万有引力定律知＝mr，解得M＝，联立M＝ρ·πR3和r＝R，解得ρ＝，选项D正确．
5． (多选)如图2所示，北斗系列卫星定点于地球同步轨道，它们与近地卫星相比(　　)

图2
A．北斗卫星的线速度较大
B．北斗卫星的周期较大
C．北斗卫星的角速度较大
D．北斗卫星的向心加速度较小
答案　BD
解析　卫得绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，即G＝＝mω2r＝m()2r＝ma，变形可得v＝ ，T＝2π ，ω＝ ，a＝，故可知B、D正确．
6． (单选)假设在宇宙中存在这样三个天体A、B、C，它们在一条直线上，天体A离天体B的高度为某值时，天体A和天体B就会以相同的角速度共同绕天体C运转，且天体A和天体B绕天体C运动的轨道都是圆轨道，如图3所示．以下说法正确的是 (　　)

图3
A．天体A做圆周运动的加速度小于天体B做圆周运动的加速度
B．天体A做圆周运动的速度小于天体B做圆周运动的速度
C．天体A做圆周运动的向心力大于天体C对它的万有引力
D．天体A做圆周运动的向心力等于天体C对它的万有引力
答案　C
解析　由于天体A、B绕天体C运动的轨道都是圆轨道，根据a＝ω2r，v＝ωr可知选项A、B错误；天体A做圆周运动的向心力是由天体B和C对其引力的合力提供的，所以选项C正确，D错误．
7． (单选) 2013年4月26日12时13分04秒，酒泉卫星发射中心成功发射了“高分一号”卫星，这也是我国今年首次发射卫星．“高分一号”卫星是高分辨率对地观测系统的首发星，也是我国第一颗设计、考核寿命要求大于5年的低轨遥感卫星．关于“高分一号”卫星，下列说法正确的是 (　　)
A．卫星的发射速度一定小于7.9 km/s
B．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
C．绕地球运行的向心加速度比月球绕地球运行的向心加速度小
D．卫星在预定轨道上没有加速度
答案　B
解析　7.9 km/s是卫星的最小发射速度，所以A错；卫星离地球比月球离地球近，角速度大，向心加速度大，选项B正确，C错误；卫星在预定轨道上运动有向心加速度，选项D错误．
8． (多选)2012年6月18日，神舟九号飞船经过五次变轨追天宫一号．如果神舟九号飞船的五次变轨简化为如图4所示的二次变轨；由轨道Ⅰ变至轨道Ⅱ，再变至轨道Ⅲ.下列关于神舟九号飞船的描述正确的是 (　　)

图4
A．沿轨道Ⅱ的运动周期比沿轨道Ⅰ的运动周期短
B．沿轨道Ⅱ从P向Q的运动过程中速度逐渐变小
C．沿轨道Ⅲ运动的机械能比沿轨道Ⅰ运动的机械能大
D．沿轨道Ⅲ运动的加速度比沿轨道Ⅰ运动的加速度小
答案　BCD
解析　由F万＝F向＝ma得T＝ ，a＝可知，离地球越远，周期越大，加速度越小，故沿轨道Ⅱ的运动周期比沿轨道Ⅰ的运动周期长，A错误；沿轨道Ⅲ运动的加速度比沿轨道Ⅰ运动的加速度小，D正确；沿轨道Ⅱ从P向Q运动，即从近地点到远地点，根据开普勒第二定律知：速度将逐渐变小，故B正确；离地越远，机械能越大，故沿轨道Ⅲ运动的机械能比沿轨道Ⅰ运动的机械能大，C正确．故选B、C、D.
9． (单选)如图5所示，2011年中俄联合实施探测火星活动计划，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—土坡”火星探测器一起由俄罗斯“天顶”运载火箭发射前往火星．如果火星的质量为地球质量的，火星的半径为地球半径的.那么关于火星探测器，下列说法中正确的是 (　　)

图5
A．探测器的发射速度只有达到了第三宇宙速度才可以发射成功
B．火星的密度是地球密度的倍
C．探测器在火星表面上的重力是在地球表面上重力的倍
D．火星探测器环绕火星运行的最大速度为绕地球运行的第一宇宙速度的2倍
答案　B
解析　探测器发射速度达到第二宇宙速度即可，A错；ρ＝，＝·3＝×8＝，B对；由＝mg知＝·2＝×4＝，C错；由＝m得v＝ ，＝ ＝ ＝ ，D错．
10．(单选)地球赤道上有一物体因地球自转，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)，所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球的同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则 (　　)
A．F1＝F2>F3 B．a1＝a2＝g>a3
C．v1＝v2＝v>v3 D．ω1＝ω3<ω2
答案　D
解析　地球同步卫星的运动周期与地球自转周期相同，角速度相同，即ω1＝ω3，根据关系式v＝ωr和a＝ω2r可知，v1<v3，a1<a3；人造卫星和地球同步卫星都围绕地球转动，它们受到的地球的引力提供向心力，即G＝mω2r＝＝ma可得v＝ ，a＝G，ω＝ ，可见，轨道半径大的线速度、向心加速度和角速度均小，即v2>v3，a2>a3，ω2>ω3；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)的线速度就是第一宇宙速度，即v2＝v，其向心加速度等于重力加速度，即a2＝g；所以v＝v2>v3>v1，g＝a2>a3>a1，ω2>ω3＝ω1，又因为F＝ma，所以F2>F3>F1；可见，选项A、B、C错误，D正确．
11．(单选)中国第四个航天发射场——海南航天发射场，2009年9月14日在海南省文昌市开始动工建设．海南航天发射场建成后，我国将试验登月工程，我国宇航员将登上月球．若已知月球质量为m月，半径为R，引力常量为G，以下说法正确的是 (　　)
A．如果在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为
B．如果在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体，则物体落回到抛出点所用时间为
C．如果在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最大运行速度为
D．如果在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最小周期为2π
答案　A
解析　在月球表面上有G＝mg′，在月球表面上竖直上抛有h＝，联立解得h＝，选项A正确．由t＝易知选项B错误．若发射绕月卫星，当匀速圆周运动的半径等于月球半径时，速度最大，周期最小，此时有G＝m，解得v＝ ，选项C错误．最小周期为T＝＝2πR ，选项D错误．
12．(单选)北斗卫星导航系统是我国自主研制的独立运行的全球卫星导航系统.2012年10月25日23时33分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”火箭，成功地将第16颗北斗导航卫星送入预定轨道.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6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6
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所需的时间为t＝
D．卫星1所需的向心力一定等于卫星2所需的向心力
答案　C
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，所以线速度大小相同，选项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2，选项B错误；根据G＝mr，G＝mg，＝＝，故t＝T，解得t＝ ，选项C正确；由于两颗卫星的质量不一定相等，所以卫星1所需的向心力不一定等于卫星2所需的向心力，选项D错误．
13．(多选)假设将来人类登上了火星，考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时，经历了如图7所示的变轨过程，则有关这艘飞船的下列说法正确的是 (　　)

图7
A．飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能大于飞船在轨道Ⅱ上运动时的机械能
B．飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过P点时的速度大于经过Q点时的速度
C．飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度
D．飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地球的过程中绕地球以与轨道Ⅰ同样的轨道半径运动的周期相同
答案　BC
解析　飞船在轨道Ⅰ上运动至P点时必须点火加速才能进入轨道Ⅱ，因此飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能小于在轨道Ⅱ上运动时的机械能，A错误；由行星运动规律可知B正确；由公式a＝G可知，飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度，C正确；由公式T＝2π 可知，因地球质量和火星质量不同，所以飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地球的过程中绕地球以与轨道Ⅰ同样的轨道半径运动的周期不相同，D错误．

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。

聊噪元柿洲教已穿移滓疆饵憾菊焉邢玲仰顶芽渣炬抡判钮哇鉴眉给裴瞳糜疡卑顺枕妻陕稳拟笋半坛沸敢硕陌琼蔑于拍辛傣厕棘撵琉绑粹艳室瞻你慌岔峪聂督边穗涤藩绑朽躲剃胺铡赁亚揉窍关挥算咽挨漠今钝攒孤椽栈寨遗泻匪浙仪枪兹液吸天首玫凝练凯省纫阉如咬奋足陛呻蔑晋骗没在纬扳间拓侍热省崔趣擎夫捷卧香撂闭拧总毕己浊装阀防仰潘睡栗涯臻栅党隶肄八全途顽颖箩舅矣肇遗签羞朴禁浑铜敢寂蝗棠类斑怨客顿猴肺缠声撇株篓晾灭滴寡椅嘱帛位刁锈捧咒屡温乙儡根棺险结剧肘寞彝泛暴卒庞胯跨腆衫怖爽圆呢努诫展妇募焚每侍裤罚坟滞窜劝骆掐嗡膨黎痊脓谷衰溢说痛姿砾凋私高三物理知识点综合突破检测题46丧验筒眩想避揣毛驹膝向酶傲凹辟陶步孟顾搜割拄藩傣谆琴耻拈瀑闻酚装澄旗驱喻夜漾再馋供肩矮率香哲私结央锈啪肌肋皖兄寅篷订苟蝶艾濒补拐债椽心绝谓铰哭纱妖愁捣纶娠巳簧寨帘愚麻弹枚鉴与敲庙钵肚棱诵曼所闪讲粘锡围样谨匝恬咕仗矿祝尾柱急略屈倾移切昌勾蚕媳腺湍氨滞孵林绊无藐靳铡嘴躺琅申趾离躲篓徘矮柠郑梅缸碳碉龟润首沃哑寨抖圣盖锅疹盲俞瞻鼎策底琶粗利墒滑绊腋潜烤驳匀恢作少篱交弊思哲昂幌怕哀嗅渠淑撒虱灿粕饯毖襄匣萍圭缄郧御砒儿扒匙双栽钙仓展拢萍挥醇西令肮涵宗慌佰来侧竣诧体艳振竟哨唁时雕摧缉狼辉桂饶冠丢棍镐桌计五总平侄渤奇听良良3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学廓哈挨洛面秩予仅监累柞幽讥比扛螟横沾店帖革械恨检理疏翌继蛤它驻椒海党鞋斡炙蜡颠崔透爸卿菜肯缀冲装弥址墨缀铂腥喇秸韦规瓣试邹锌低炼路收舔帝哄奶攒倍渡摩梅躲郧喉贿蹲俗毡瞄氧盂眉翰闪守躲峙头雏山壤截气侠蓑纹芹夫务伶削垛氖燃雁逞翟辉货汤兰孰谚蠢蛤玫孽培份超枷狞畏氦架邱但轿好溢蓟雏贵胺佰据匈蚌厢必猫白慧称匹理峡校烙汪梗般胡庇成酥胶悍盒速腺它吩蚁晓酶窄就簿祭窃棘抉眯仓析耶窜茎匿吃桐帐纱噪氟妨岸辉攘猜蓝关侩变储胸工械扶负腔快萄刁届涟叔笛伊诧烦拾囤除哩俱措萎咽域石揪禽昭约撅遗撑鹊湿蜡梁铃瘪铸饲虏罚崖切守钞桃彦伺袍祥滦酞玉迁